集積回路における発熱

近年、半導体デバイスの小型化により、集積回路の放熱問題に対する関心が高まっています。温度上昇は、半導体デバイスの正常な動作に影響を及ぼす可能性があるため、比較的断面積の小さい配線の場合に重要になります。

ジュール熱は集積回路における発熱の主なメカニズムであり^[1]、望ましくない効果である。

分析対象となる問題の物理学を支配する方程式は、熱拡散方程式です。これは、空間における熱の流れ、時間による変化、および電力の生成を関連付けます。

${\displaystyle \nabla \left(\kappa \nabla T\right)+g=\rho C{\frac {\partial T}{\partial t}}}$

ここで、は熱伝導率、は媒体の密度、は比熱です。 ${\displaystyle \kappa}$${\displaystyle \rho}$${\displaystyle C}$

${\displaystyle k={\frac {\kappa }{\rho C}}\,}$

熱拡散率は、単位体積あたりの熱発生率です。熱は、次の式 ([eq:diffusion]) に従って熱源から拡散し、([eq:diffusion]) の均質媒体における解はガウス分布に従います。 ${\displaystyle g}$

• 集積回路の熱シミュレーション
• 熱設計電力
• 電子機器の熱管理

• Ogrenci-Memik, Seda (2015).集積回路の熱管理: オンチップおよびシステムレベルの監視と冷却。ロンドン、イギリス: 工学技術協会。ISBN 9781849199353. OCLC  934678500.