Pendinginan semprot IMEC untuk solusi termal chip

Pengembangan sistem elektronik berkinerja tinggi mengedepankan persyaratan yang lebih tinggi dan lebih tinggi untuk kapasitas disipasi panas. Solusi termal tradisional adalah memasang penukar panas ke heat sink, dan kemudian menempelkan heat sink ke bagian belakang chip. Interkoneksi ini memiliki bahan interkoneksi antarmuka termal (TIMS), yang menghasilkan ketahanan termal tetap dan tidak dapat diatasi dengan memperkenalkan solusi pendinginan yang lebih efektif. Pendinginan langsung di bagian belakang chip akan lebih efektif, tetapi solusi microchannel pendingin yang ada akan menghasilkan gradien suhu pada permukaan chip.

Solusi pendinginan chip yang ideal adalah pendingin semprot dengan outlet pendingin terdistribusi. Ini secara langsung menerapkan cairan pendingin dalam interkoneksi dengan chip, dan kemudian menyemprotkannya secara vertikal ke permukaan chip, yang dapat memastikan bahwa semua cairan pada permukaan chip memiliki suhu yang sama dan mengurangi waktu kontak antara pendingin dan chip. Namun, pendingin semprot yang ada memiliki kelemahan, baik karena mahal berdasarkan silikon, atau diameter nozzle dan proses aplikasinya tidak sesuai dengan proses pengemasan chip.

IMEC telah mengembangkan pendingin chip semprot baru. Pertama, polimer tinggi digunakan untuk menggantikan silikon untuk mengurangi biaya produksi; Kedua, menggunakan teknologi manufaktur pencetakan 3D presisi tinggi, tidak hanya nozzle hanya 300 mikron, tetapi juga peta panas dan struktur internal yang kompleks dapat dicocokkan melalui penyesuaian desain grafis nozzle, dan biaya dan waktu pembuatan dapat dikurangi.

Pendingin semprot IMEC mencapai efisiensi pendinginan yang tinggi. Pada laju aliran pendingin 1 L / menit, peningkatan suhu chip per area 100W / cm2 tidak boleh melebihi 15 ° C. Keuntungan lain adalah bahwa tekanan yang diterapkan oleh tetesan tunggal serendah 0,3 bar melalui desain internal yang cerdas. Indikator kinerja ini melebihi nilai standar solusi pendinginan tradisional. Dalam solusi tradisional, hanya bahan antarmuka termal yang dapat menyebabkan kenaikan suhu 20-50 ° C. Selain keuntungan dari manufaktur yang efisien dan berbiaya rendah, ukuran solusi IMEC jauh lebih kecil daripada solusi yang ada, yang lebih sesuai dengan ukuran paket chip dan mendukung pengurangan paket chip dan pendinginan yang lebih efisien.