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电子器件异质集成中热管理方案的增材制造应用、设计方法与挑战
Applications, Design Methods, and Challenges for Additive Manufacturing of Thermal Solutions for Heterogeneous Integration of Electronics
| 作者 | Ercan M. Dede · Feng Zhou · Yuqing Zhou · Danny J. Lohan · Mehdi Asheghi · Kenneth E. Goodson · Kris Erickson |
| 期刊 | Journal of Electronic Packaging |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 147 卷 |
| 技术分类 | 储能系统技术 |
| 技术标签 | 储能系统 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 电子异构集成 电子应用 热管理 增材制造 功能增强 |
语言:
中文摘要
电子器件的异质集成是下一代电子应用发展的关键，涵盖高功率密度能源转换系统及面向先进计算的芯粒与共封装光学架构。提升功能密度与运行性能是异质集成的核心目标，而有效的热管理对有源和无源器件均至关重要。增材制造技术为复杂热管理结构的设计与集成提供了新途径，支持多材料、拓扑优化及近芯片冷却方案的实现。本文综述了增材制造在电子热管理中的应用、设计方法及其面临的制造精度、材料兼容性与可靠性等挑战。
English Abstract
Heterogeneous integration of electronics is critical to the next wave of electronics applications ranging from extremely power dense energy conversion systems to advanced chiplet and copackaged optics architectures for next-generation computing. Enhanced functionality and operation are essential goals in heterogeneous integration. In all applications, effective thermal management of both active and passive electronic devices is required to support these goals. Additive manufacturing (AM) opens n
S
SunView 深度解读
该增材制造热管理技术对阳光电源高功率密度产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，SiC/GaN功率器件的高集成度带来严峻散热挑战，增材制造可实现拓扑优化的复杂流道结构和近芯片冷却方案，突破传统散热器设计限制。对于三电平拓扑功率模块，多材料增材制造可优化热路径设计，提升功率密度和可靠性。在1500V光伏逆变器和充电桩产品中，异质集成的热管理方案可减小体积、降低热阻。建议重点关注增材制造在功率模块封装、液冷板设计及多物理场协同优化方面的应用，推动产品向更高功率密度和集成度发展。