文档名：关于3D堆叠MRAM热学分析方法的研究
摘要：本文针对3D堆叠磁随机存储器(MagneticRandomAccessMemory,MRAM)的热学分析问题,在有限元法和热阻网络法的基础上,提出了一种局部等效法,可高精度并且快速地分析3D堆叠MRAM的热学分布.与有限元法相比,该方法使用直观方便,克服了有限元法建模与求解复杂耗时的问题;与热阻网络法相比,局部等效法具有保持较高精度的特点,解决了热阻网络法针对带夹层和硅通孔(ThroughSiliconVia,TSV)的复杂封装问题时存在较大误差的问题.对比结果表明,使用本文提出的方法得出的各叠层的上表面温度误差均小于0.05℃,精度与有限元法一致,并且更便捷高效.同时对应的建模结构简单,避免了热阻网络法将含铜柱的夹层和含铜柱的硅层分开考虑的不准确性.本文的研究可为未来多层3D堆叠MRAM热学特性相关的设计与分析提供指导.
Abstract：Inthispaper,alocalequivalentmethodisproposedforthermalanalysisof3D-stackedmagneticrandomaccessmemory(MRAM).Themethodisbasedoncombinationoftwogeneralmethodsofthermalanalysis,includingthefiniteelementmethodandthethermalresistancenetworkmethod.Ononehand,themethodcanbeeasilyappliedonthethermalanalysisfor3DMRAM,overcomingthecomplexandtime-consumingproblemofmodelingandsolvingwhenus-ingthefiniteelementmethod.Ontheotherhand,themethodshowshighaccuracyonthecomplexpackage3DMRAMwithmultipleinterlayersandTSVs,solvingtheproblemofinaccuracyofthethermalresistancenetworkmethod.Compar-ingtheresultsbetweenthelocalequivalentmethodandthefiniteelementmethod,itcanbefoundthatthetemperatureerroroftheuppersurfaceofeachlayerobtainedbytheproposedmethodislessthan0.05℃,withthebenefitsofhigherefficien-cywithlesssimulationtime.Moreover,comparedwiththethermalresistancenetworkmethod,theproposedmethodshowshigheraccuracy.Themainerrorofthethermalresistancenetworkmethodcomesfromthefactthattheinterlayerandthesiliconlayerrelatedtothecopperpillarhavetobemodeledseparately.Thelocalequivalentmethodcanavoidtheproblemandimprovetheaccuracy.Theproposedmethodcanprovideguidanceforthedesignandanalysisrelatedtothethermalpropertiesofmulti-layer3D-stackedMRAM.
作者：永若雪 姜岩峰Author：YONGRuo-xue JIANGYan-feng
作者单位：江南大学物联网工程学院,江苏无锡214122
刊名：电子学报 ISTICEIPKU
Journal：ActaElectronicaSinica
年，卷(期)：2023, 51(10)
分类号：TN4
关键词：磁随机存储器 3D堆叠 热分析 有限元法 热阻网络法
Keywords：magneticrandomaccessmemory(MRAM) 3D-stacked thermalanalysis finiteelementmethod ther-malresistancenetworkmethod
机标分类号：
在线出版日期：2024年1月17日
基金项目：关于3D堆叠MRAM热学分析方法的研究[
期刊论文] 电子学报--2023, 51(10)永若雪 姜岩峰本文针对3D堆叠磁随机存储器(MagneticRandomAccessMemory,MRAM)的热学分析问题,在有限元法和热阻网络法的基础上,提出了一种局部等效法,可高精度并且快速地分析3D堆叠MRAM的热学分布.与有限元法相比,该方法使用直观...参考文献和引证文献
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