Design of Diamond Cooling Chip for Thermal Management of Chiplet-Based System

电子设备和系统的热管理 微通道 钻石 炸薯条 热阻 热的 基质(水族馆) 热撒布器 散热片 水冷 压力降 结温 光电子学 计算机冷却 冷却能力 材料科学 传热 核工程 灵活性(工程) 机械 下降(电信) 主动冷却 电子工程 还原(数学) 电子设备冷却 被动冷却 自由冷却 热管 模块化(生物学) 机械工程
作者
Jingyan Li,Jinfeng Chen,Pengfei Guan,Qing Wang,Xianli Xie,Huai Zheng,Sheng Liu
标识
DOI:10.1109/icept67137.2025.11157453
摘要

Chiplet technology offers modularity and heterogeneous integration, enhancing design flexibility while lowering manufacturing costs and risks. However, increasing integration density leads to higher heat flux, posing critical thermal management challenges. This study proposes a novel diamond-based cooling solution that combines microchannel and microjet cooling to address these issues effectively. A diamond cooling chip was developed using numerical simulations, featuring a diamond substrate bonded to the chip surface with nano-silver gel. Microchannels and microjet inlets were etched into the substrate to enable dual-stage cooling: direct impingement on the chip surface and secondary cooling of sidewalls. Structural parameters were systematically optimized to enhance performance. Simulation results show that under a 100 W heat load, the maximum chip temperature is reduced to 318.4 K—a 36.6 °C drop compared to microchannel-only designs. The secondary microjet system also improves temperature uniformity, reducing variance by 20.7%. Further optimization yields a 4 °C decrease in peak temperature, temperature variance of 2.435, and a 19.7% reduction in thermal resistance. These findings demonstrate the proposed cooling chip’s effectiveness in managing heat dissipation, enhancing temperature uniformity, and lowering thermal resistance in high-power chiplet systems.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
lucky发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
JIANG发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
张雯秀发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
Fm1235完成签到,获得积分20
4秒前
慕青应助82年的咖啡采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
多年以后发布了新的文献求助10
4秒前
pluto应助虚心的芹采纳,获得10
4秒前
5秒前
5秒前
Yy完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
熊熊阁完成签到,获得积分20
6秒前
从不靠男人完成签到 ,获得积分10
6秒前
万能图书馆应助欣观采纳,获得10
6秒前
小马甲应助阑珊采纳,获得10
6秒前
7秒前
可爱的函函应助tywwxy采纳,获得10
7秒前
何欢发布了新的文献求助10
8秒前
丘比特应助称心银耳汤采纳,获得10
8秒前
白给少年发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
晨曦完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
六六发布了新的文献求助30
9秒前
Rich应助负责安阳采纳,获得50
9秒前
李健应助翻羽采纳,获得10
9秒前
9秒前
研友_ZGR0jn发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
juan发布了新的文献求助10
10秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Direct and Iterative Linear System Solvers 500
Plato's Parmenides. A Constructive Reading 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7301478
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8919825
关于积分的说明 18892346
捐赠科研通 6965948
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3211354
关于科研通互助平台的介绍 2380433
邀请新用户注册赠送积分活动 2188253