توليد الحرارة في الدوائر المتكاملة

ازداد الاهتمام بمشكلة تبديد الحرارة في الدوائر المتكاملة في السنوات الأخيرة نتيجةً لتصغير حجم أشباه الموصلات . ويُصبح ارتفاع درجة الحرارة ذا أهمية خاصة في حالة الأسلاك ذات المقاطع العرضية الصغيرة نسبيًا، لأن هذا الارتفاع قد يؤثر على الأداء الطبيعي لأشباه الموصلات.

التسخين الجولي

التسخين الجولي هو آلية حرارية سائدة لتوليد الحرارة في الدوائر المتكاملة [ 1 ] وهو تأثير غير مرغوب فيه.

التكاثر

المعادلة الحاكمة لفيزياء المسألة المراد تحليلها هي معادلة انتشار الحرارة. وهي تربط بين تدفق الحرارة في الفضاء، وتغيرها مع الزمن، وتوليد الطاقة.

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

أينκ{\displaystyle \kappa }هي الموصلية الحرارية ،ρ{\displaystyle \rho }هي كثافة الوسط،ج{\displaystyle C}الحرارة النوعية

ك=κρج{\displaystyle k={\frac {\kappa }{\rho C}}\,}

الانتشار الحراري وز{\displaystyle g}يمثل معدل توليد الحرارة لكل وحدة حجم. تنتشر الحرارة من المصدر وفقًا للمعادلة ([eq:diffusion])، ويكون لمحلول في وسط متجانس ([eq:diffusion]) توزيع غاوسي .

انظر أيضاً

مراجع

  1. تي. بيشتولد، إي. في. رودني، وجيه. جي. كورفينك، "المحاكاة الديناميكية الكهروحرارية للأنظمة الدقيقة - مراجعة"، مجلة الميكانيكا الدقيقة والهندسة الدقيقة، المجلد 15، الصفحات R17-R31، 2005

للمزيد من القراءة

  • أوغرينسي-ميميك، سيدا (2015). إدارة الحرارة في الدوائر المتكاملة: المراقبة والتبريد على مستوى الشريحة وعلى مستوى النظام . لندن، المملكة المتحدة: مؤسسة الهندسة والتكنولوجيا. ISBN 9781849199353. OCLC 934678500 .