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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
Ercan M. Dede · Feng Zhou · Yuqing Zhou · Danny J. Lohan 等7人 · Journal of Electronic Packaging · 2025年1月 · Vol.147
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。
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...
基于硅的大规模
3 cm × 3 cm）嵌入式微通道与三维歧管微冷却器的计算流体动力学建模与优化
Daeyoung Kong · Heungdong Kwon · Haeun Lee · Hyoungsoon Lee 等6人 · Journal of Electronic Packaging · 2025年1月 · Vol.147
中央处理器与图形处理器性能的持续提升主要归因于频率提高、芯片面积扩大、热管理技术进步及热设计功耗优化等因素。过去二十年间，典型图形处理器芯片面积已从100 mm²增至2020年的约800 mm²。本文针对面积达30 mm × 30 mm的硅基单相嵌入式微通道，结合三维歧管微冷却结构，开展计算流体力学建模与优化研究，旨在提升大规模芯片的散热效率与热管理性能。
解读: 该大规模硅基微通道散热技术对阳光电源功率器件热管理具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，大功率SiC/IGBT模块的散热是制约功率密度提升的关键瓶颈。研究提出的三维歧管微冷却结构可应用于PowerTitan储能系统的功率模块液冷设计，有效降低结温并提升过载能力。对于1500V...