Technológia chladenia v spreji
Vývoj vysokovýkonného elektronického systému kladie stále vyššie požiadavky na tepelnú kapacitu. Tradičným tepelným riešením je pripevnenie výmenníka tepla k chladiču a následné pripojenie chladiča k zadnej časti čipu. Tieto prepojenia majú materiály tepelného rozhrania (TIMS), ktoré vytvárajú pevný tepelný odpor a nemožno ho prekonať zavedením efektívnejších riešení chladenia. Priame chladenie na zadnej strane čipu bude efektívnejšie, ale existujúce riešenia chladiacich mikrokanálov budú vytvárať teplotný gradient na povrchu čipu.
Ideálnym riešením chladenia triesok je rozprašovací chladič s distribuovaným výstupom chladiacej kvapaliny. Priamo nanáša chladiacu kvapalinu v prepojení s čipom a potom ju rozprašuje vertikálne na povrch čipu, čo môže zabezpečiť, aby všetky kvapaliny na povrchu čipu mali rovnakú teplotu a skrátiť čas kontaktu medzi chladivom a čipom. Existujúci rozprašovací chladič má však nevýhody, buď preto, že je drahý na báze kremíka, alebo jeho priemer trysky a proces nanášania nie sú kompatibilné s procesom balenia čipov.
IMEC vyvinul nový chladič rozprašovacích triesok. Po prvé, vysoký polymér sa používa na nahradenie kremíka, aby sa znížili výrobné náklady; Po druhé, pri použití vysoko presnej výrobnej technológie 3D tlače je nielen tryska len 300 mikrónov, ale aj tepelná mapa a komplexná vnútorná štruktúra môžu byť prispôsobené prispôsobením grafického dizajnu trysky a môžu sa znížiť výrobné náklady a čas.
Rozprašovací chladič IMEC dosahuje vysokú účinnosť chladenia. Pri prietoku chladiacej kvapaliny 1 l/min. nesmie nárast teploty triesky na 100W/cm2 plochy presiahnuť 15 stupňov . Ďalšou výhodou je, že tlak aplikovaný jednou kvapkou je len 0,3 baru vďaka inteligentnému vnútornému dizajnu. Tieto ukazovatele výkonu presahujú štandardné hodnoty tradičných riešení chladenia. V tradičnom riešení môže zvýšenie teploty o 20-50 stupňov spôsobiť iba materiál tepelného rozhrania. Okrem výhod efektívnej a lacnej výroby je veľkosť riešenia IMEC oveľa menšia ako veľkosť existujúcich riešení, čo lepšie zodpovedá veľkosti balíka čipov a podporuje zmenšenie balíka čipov a efektívnejšie chladenie.
