Raffreddamento a spruzzo IMEC per soluzione termica a chip
Lo sviluppo di un sistema elettronico ad alte prestazioni pone requisiti sempre più elevati per la capacità di dissipazione del calore. La soluzione termica tradizionale consiste nel collegare lo scambiatore di calore al dissipatore di calore e quindi collegare il dissipatore di calore sul retro del chip. Queste interconnessioni hanno materiali di interconnessione dell'interfaccia termica (TIMS), che producono una resistenza termica fissa e non possono essere superati introducendo soluzioni di raffreddamento più efficaci. Il raffreddamento diretto sul retro del chip sarà più efficace, ma le soluzioni di microcanali di raffreddamento esistenti produrranno un gradiente di temperatura sulla superficie del chip.
La soluzione di raffreddamento del chip ideale è un dispositivo di raffreddamento a spruzzo con uscita del refrigerante distribuita. Applica direttamente il liquido di raffreddamento nell'interconnessione con il chip e quindi lo spruzza verticalmente sulla superficie del chip, il che può garantire che tutti i liquidi sulla superficie del chip abbiano la stessa temperatura e ridurre il tempo di contatto tra il refrigerante e il chip. Tuttavia, il dispositivo di raffreddamento a spruzzo esistente presenta degli svantaggi, sia perché è costoso a base di silicio, sia perché il diametro dell'ugello e il processo di applicazione sono incompatibili con il processo di confezionamento del chip.
IMEC ha sviluppato un nuovo dispositivo di raffreddamento a chip spray. In primo luogo, l'alto polimero viene utilizzato per sostituire il silicio per ridurre i costi di produzione; In secondo luogo, utilizzando la tecnologia di produzione della stampa 3D ad alta precisione, non solo l'ugello è di soli 300 micron, ma anche la mappa termica e la complessa struttura interna possono essere abbinate attraverso la personalizzazione del design grafico dell'ugello e i costi e i tempi di produzione possono essere ridotti.
Il dispositivo di raffreddamento a spruzzo di IMEC raggiunge un'elevata efficienza di raffreddamento. Alla portata del refrigerante di 1 L / min, l'aumento della temperatura del truciolo per area 100W / cm2 non deve superare i 15 °C. Un altro vantaggio è che la pressione applicata da una singola goccia è di soli 0,3 bar attraverso un design interno intelligente. Questi indicatori di prestazione superano i valori standard delle soluzioni di raffreddamento tradizionali. Nella soluzione tradizionale, solo il materiale di interfaccia termica può causare l'aumento della temperatura di 20-50 °C. Oltre ai vantaggi di una produzione efficiente e a basso costo, la dimensione della soluzione IMEC è molto più piccola di quella delle soluzioni esistenti, che si adatta meglio alle dimensioni del pacchetto di chip e supporta la riduzione del pacchetto di chip e un raffreddamento più efficiente.
