Electrothermal analysis of integrated circuits: a realization by infrared thermography
Notice bibliographique
Résumé
The International Technology Roadmap for Silicon (ITRS) predicted that by the year 2016, a high-performance chip could dissipate as much as 300 W/cm² of heat. Another more noticeable thermal issue in IC's is the uneven temperature distribution. Increased power dissipation and greater temperature variation highlight the need for electrothermal analysis of electronic components. The goal of this research is to develop an experimental infrared measurement technique for the thermal and electrothermal analysis of electronic circuits. The objective of the electrothermal analysis is to represent the behavior of the temperature dependent characteristics of electronic device in near real work condition. An infrared (IR) thermography setup to perform the temperature distribution analysis and power dissipation measurement of the device under test is proposed in this reasearch. The system is based on a transparent oil heatsink which captures the thermal profile and run-time power dissipation from the device under test with a very fine degree of granularity. The proposed setup is used to perform the thermal analysis and power measurement of an Intel Dual Core E2180 processor. The power dissipation of the processor is obtained by calculating and measuring the heat transfer coefficient of the oil heatsink. Moreover, the power consumption of the processor is measured by isolating the current used by the CPU at run time. A three-dimensional fininte element thermal model is developed to simulate the thermal properties of the processor. The results obtained using this simulation is compared to the experimental results from IR thermography. A methodology to perform electrothermal analysis on integrated circuits is introduced. This method is based on coupling a standard electrical simulator, which is often used in the design process, and IR thermography system through an efficient interface program. The proposed method is capable of updating the temperature dependent parameters of device in near real time. The proposed method is applied to perform electrothermal analysis of a power MOSFET to measure the temperature distribution and the device performance. The DC characteristics of the device are investigated. The obtained results indicated that the operating point, I-V characteristics and power dissipation of the MOSFET vary significantly with temperature.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,025 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».