Chiplet 封装中双层错位梯度通风屏蔽结构的多物理场耦合特性研究

琚振东1, 陈艺萱2
1深圳大学·
2深圳大学
Publié en 2026

随着Chiplet封装集成度和功率密度不断提高,局部热积聚与电磁干扰逐渐成为影响器件性能与可靠性的重要因素,而通风开孔在增强强迫对流散热的同时也可能形成电磁泄漏通道。为研究Chiplet封装中电磁屏蔽与热管理之间的耦合关系,本研究基于COMSOL Multiphysics建立三维电磁–热–流多物理场模型。模型采用2×2非均匀功耗Chiplet阵列,并依据不同区域的热负载设计梯度通风上盖,在其下方设置反向旋转且平面错位的第二层屏蔽结构,以增强高热负载区域的局部冷却能力并减少开孔形成的直接电磁泄漏通道。通过非等温层流与固体–流体传热耦合计算获得封装内部速度场、温度场和压力分布,并结合频域电磁分析评价内部电场分布及电磁屏蔽性能。进一步改变梯度系数、狭缝旋转角、错位比例、层间距和入口流速,以芯片最高温度、温度不均匀度、压降和电磁屏蔽效能为评价指标,分析双层通风结构的电磁–热–流耦合特性,为高功率Chiplet封装中电磁屏蔽与热设计的协同优化提供数值分析依据。