文献

J-GLOBAL ID：201202296521668087   整理番号：12A1001023

統合型の水冷3Dチップスタック内部に発達する境界層の重要性

On the significance of developing boundary layers in integrated water cooled 3D chip stacks

著者 (6件)： ALFIERI Fabio (Lab. of Thermodynamics in Emerging Technologies, Dep. of Mechanical and Process Engineering, ETH Zurich, 8092 Zurich ...) ,  TIWARI Manish K. (Lab. of Thermodynamics in Emerging Technologies, Dep. of Mechanical and Process Engineering, ETH Zurich, 8092 Zurich ...) ,  ZINOVIK Igor (Lab. of Thermodynamics in Emerging Technologies, Dep. of Mechanical and Process Engineering, ETH Zurich, 8092 Zurich ...) ,  BRUNSCHWILER Thomas (IBM Res. GmbH, Zurich Res. Lab., 8803 Rueschlikon, CHE) ,  MICHEL Bruno (IBM Res. GmbH, Zurich Res. Lab., 8803 Rueschlikon, CHE) ,  POULIKAKOS Dimos (Lab. of Thermodynamics in Emerging Technologies, Dep. of Mechanical and Process Engineering, ETH Zurich, 8092 Zurich ...)
資料名： International Journal of Heat and Mass Transfer  (International Journal of Heat and Mass Transfer)
巻： 55  号： 19-20  ページ： 5222-5232  発行年： 2012年09月 
JST資料番号： C0390A  ISSN： 0017-9310  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本考察では高い体積的熱発生を伴う次世代型の中間層統合型の水冷3次元(3D)チップスタックに関する基礎的な熱流体力学的考察を行った。マイクロピンフィン配列及び微細流路のような埋め込み型の熱伝達構造を有する微細空洞内の流れの考察は3Dチップスタックの効果的な実現にとって重要となる。その重要性を評価するために冷却微細空洞の入口領域の複雑性物理学的特性について重点的に調査した。入口領域における流れと熱伝達は発達する境界層により強く影響されると共に,ここで示したように3Dチップスタックのサイズ制限のために発達長さが微細空洞のかなりの割合を占める。これらの影響は熱伝達構造を伴う微細空洞内の共役熱伝達の基礎的理解を必要とすることを示した。入口領域における流れ場と熱伝達を有効冷却剤透過率そして流れ方向座標 x,流れReynolds数(Re)及びPrandtl数の関数としての熱伝達率を決める相関式を用いて特性評価した。これらの結果に依存する熱的非平衡多孔質媒体モデルに基づいてチップスタック内部の圧力降下と温度分布に関する顕著に改善された予測を実現した。モデリング結果を3Dチップスタックのシミュレータ上の測定結果により検証した。チップスタックの高温スポットにおける流量と熱負荷の範囲は発達する熱流体力学的効果を考える際に重要となるので解析すると共に詳細に論じた。更に,微細流路及びマイクロピンフィン構造を比較して,調べた全ての運転条件に対して後者における20%以上の性能増加を示した。Copyright 2012 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： 水冷 ,  三次元 ,  *半導体チップ ,  *積層構造 ,  境界層 ,  流体力学 ,  空洞 ,  流れ場 ,  熱伝達 ,  冷却剤 ,  透過率 ,  Reynolds数 ,  Prandtl数 ,  熱伝達率 ,  相関関数 ,  フィン
準シソーラス用語： ICチップ ,  熱流体力学 ,  *共役熱伝達 ,  ピンフィン

分類 (3件)： 固体デバイス製造技術一般  (NC03030V) ,  層流,乱流,境界層  (BC02030C) ,  伝熱一般・基礎  (PA02010O)

タイトルに関連する用語 (7件)： 統合 ,  水冷 ,  3D ,  スタック ,  発達 ,  境界層 ,  重要性