IMEC striekacie chladenie pre tepelný roztok triesok
Vývoj vysokovýkonného elektronického systému kladie vyššie a vyššie požiadavky na kapacitu odvodu tepla. Tradičným tepelným riešením je pripojiť výmenník tepla k chladiču a potom pripevniť chladič k zadnej časti čipu. Tieto prepojenia majú materiály prepojovacie tepelné rozhranie (TIMS), ktoré vytvárajú pevný tepelný odpor a nedajú sa prekonať zavedením účinnejších chladiacich riešení. Priame chladenie na zadnej strane čipu bude efektívnejšie, ale existujúce chladiace mikrochannelové riešenia spôsobia teplotný gradient na povrchu čipu.
Ideálnym riešením chladenia čipu je rozprašovač s distribuovaným výstupom chladiacej kvapaliny. Priamo aplikuje chladiacu kvapalinu v prepojení s čipom a potom ju vertikálne nastrieka na povrch čipu, čo môže zabezpečiť, aby všetky kvapaliny na povrchu čipu mali rovnakú teplotu a skrátili čas kontaktu medzi chladiacou kvapalinou a čipom. Existujúci rozprašovač má však nevýhody, a to buď preto, že je drahý na báze kremíka, alebo jeho priemer dýzy a proces aplikácie sú nekompatibilné s procesom balenia čipu.
Spoločnosť IMEC vyvinula nový chladič striekacích čipov. Po prvé, vysoký polymér sa používa na nahradenie kremíka na zníženie výrobných nákladov; Po druhé, pomocou vysoko presnej technológie výroby 3D tlače je nielen tryska len 300 mikrónov, ale aj tepelná mapa a zložitá vnútorná štruktúra môžu byť zosúladené prispôsobením grafického dizajnu trysky a výrobné náklady a čas sa môžu znížiť.
Rozprašovač IMEC dosahuje vysokú účinnosť chladenia. Pri prietoku chladiacej kvapaliny 1 l / min nesmie zvýšenie teploty čipu na plochu 100W / cm2 prekročiť 15 °C. Ďalšou výhodou je, že tlak vyvíjaný jednou kvapôčkou je tak nízky ako 0,3bar prostredníctvom inteligentného vnútorného dizajnu. Tieto ukazovatele výkonnosti prekračujú štandardné hodnoty tradičných chladiacich riešení. V tradičnom riešení môže spôsobiť zvýšenie teploty o 20-50 °C iba materiál tepelného rozhrania. Okrem výhod efektívnej a nízkonákladovej výroby je veľkosť riešenia IMEC oveľa menšia ako veľkosť existujúcich riešení, ktoré lepšie zodpovedajú veľkosti čipového balenia a podporujú zníženie čipového balenia a efektívnejšie chladenie.
