Thermal diffusion tomography for quantitative non-destructive characterization of electronic packages
Elektronik paketlerin niceliksel tahribatsız muayenesi için ısıl difüzyon görüntüleme
- Tez No: 433971
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HAKAN ERTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 77
Özet
Artan transistor sayısı ve ürün boyutunun küçülmesi elektronik paketlerde ısıl yönetim sorunlarına sebep olmaktadır. Isıl arayüz malzemeleri, yüksek yoğunluklu bağlantılı paketlerde pasif ısıl yönetimini sağlamak amacıyla kullanılmaktadır. Isıl ara yüz malzemeleri, çip ile birleştirilmiş ısı dağıtıcı arasındaki ısıl temas direncini azaltarak ısı kaybına yardımcı olur. Bu nedenle, çip tarafından üretilen ısının paketten etkili bir şekilde uzaklaştırılması için ısıl arayüz malzemesinin kalitesi son derece önemlidir. Güvenilir bir ısıl performansı sağlayacak, kabul edilebilir kalitede bir ısıl arayüz malzemesi elde edebilmek için paket montaj süreci geliştirilmesinde ısıl arayüz malzemesindeki kusurların tespit edilmesi gerekir. Bu amaçla X-ray görüntüleme veya bilgisayar destekli tarama ses mikroskobu gibi niteliksel yöntemler kullanılabildiği gibi, ısıl görüntüleme tabanlı niceliksel tahribatsız muayene de bir alternatif olarak sunulmaktadır. Bu çalışmada, masaüstü bilgisayarların ve sunucuların işlemcilerinde kullanılan ve birleştirilmiş ısı dağıtıcı ve çipin farklı boyutlarda olmasından kaynaklanan yayılma etkisini gösteren yüksek yoğunluklu bağlantılı ters yüz edilmiş çipler değerlendirilmiştir. Elektronik paketin ısıl tepkisinin ölçümü neticesinde oluşan ters problemi çözerek, kusur büyüklüğü ve yeri tespit edilmiştir. Ters problemler doğası gereği kötü konumlanmış olduğundan ve bu nedenle sistemin düzenlileştirilmesi gerektiğinden, görüntü yeniden yapılandırma tekniği olarak Levenberg-Marquardt algoritması kullanıldı. Bu çalışmada nümerik deneyler kullanılarak, önerilen metodun uygulanabilirliği incelenmiştir. Bu nedenle, deneysel veri, simüle edilmiş ölçüm verisine rassal ölçüm hatası ekleyerek elde edilen sentetik ölçüm verisiyle değiştirilmiştir. Sonuçlar, ısıl görüntüleme yönteminin, paket spesifikasyonlarına göre ölçülebilecek bir etkiye sebep olabilecek ısıl arayüz malzemesi kusurlarını tespit etme potansiyeli olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Increasing number of transistors and reduction in product size leads to thermal management problems in electronic packages. Thermal interface materials (TIMs) are used as a passive means of thermal management and for high density interconnect packages, TIM helps heat dissipation by reducing thermal contact resistance between chip and integrated heat spreader (IHS). Therefore, TIM quality is critical for effective removal of heat generated by the chip from the package. Identification of defects within TIM is required during package assembly process development so that acceptable TIM quality can be achieved for a reliable thermal performance. While this is possible by qualitative techniques such as X-ray tomography or CSAM, quantitative non-destructive detection based on thermal tomography is proposed as an alternative. High density interconnect flip chip package that includes spreading effect due to different sized IHS and die that is used for CPU of desktop computers and servers is considered in this study. Defect size and location are detected analyzing the measured thermal response of electronic package by solving the resulting inverse problem. Levenberg-Marquardt algorithm is used as an image reconstruction technique as inverse problems are ill-posed in nature and regularization of the system is necessary. The study investigates the feasibility of the method through numerical experiments. Therefore, the experimental data is replaced with synthetic measurement data based on applying random measurement error to simulated measurement data. Results show that thermal tomography has a potential for identification of TIM defects, which cause a measurable effect regarding package specifications.
Benzer Tezler
- 20 Mayıs 2015 tarihli İzmir'deki konvektif yağış bağlı sel hadisesinin WRF numerik modeli ile simülasyonu
Simulation of flood due to convective precipitation in izmir on 20 May 2015 with WRF numeric model
ÖYKÜ CAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Meteorolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YURDANUR ÜNAL
- AI-o/o 4.5 Cu-o/o (x) Li-o/o 0.5 Mg-o/o 0.5 Ag-o/o 015 Zr alaşımlarının oksidasyon özellikleri
Başlık çevirisi yok
HÜSEYİN ÇAKIR
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AHMET ALTMIŞOĞLU
- Comparative analyses of artificial kidney membranes and influences of in vivo utilization on their properties of the materials and hemodialysis treatment
Yapay böbrek membranlarının ve in vivo kullanımlarının hemodiyaliz tedavisi ve performansları üzerindeki tesirlerinin mukayeseli analizleri
BURUK ARMAĞAN KONDUK
Doktora
İngilizce
2002
Tıbbi BiyolojiBoğaziçi ÜniversitesiTıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. HİKMET ÜÇIŞIK
- Sızdırmazlık cam bileşimlerinin geliştirilmesi, farklı yöntemlerle şekillendirilmesi ve karakterizasyonu
Development of sealing glass compositions, forming with different techniques and their characterization
MELİS CAN ÖZDEMİR YANIK
Doktora
Türkçe
2023
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜHEYLA AYDIN
DOÇ. DR. ESİN GÜNAY
- Fiziksel buhar biriktirme yöntemiyle katı hal lityum iyon pil bileşenlerinin geliştirilmesi
Development of solid state lithium-ion battery components by physical vapor deposition method
ENGİN ALKAN
Doktora
Türkçe
2023
EnerjiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET OĞUZ GÜLER