tecnologia de resfriamento de chips em spray

O desenvolvimento de sistemas eletrônicos de alto desempenho apresenta requisitos cada vez mais elevados para a capacidade de dissipação de calor. A solução térmica tradicional é conectar o trocador de calor ao dissipador de calor e, em seguida, conectar o dissipador de calor à parte traseira do chip. Essas interconexões possuem materiais de interconexão de interface térmica (TIMS), que produzem resistência térmica fixa e não podem ser superadas pela introdução de soluções de resfriamento mais eficazes. O resfriamento direto na parte traseira do chip será mais eficaz, mas as soluções de microcanais de resfriamento existentes produzirão um gradiente de temperatura na superfície do chip.

A solução ideal para resfriamento de cavacos é um resfriador por spray com saída de refrigeração distribuída. Ele aplica diretamente o líquido de resfriamento na interconexão com o chip e, em seguida, o pulveriza verticalmente na superfície do chip, o que pode garantir que todos os líquidos na superfície do chip tenham a mesma temperatura e reduzir o tempo de contato entre o refrigerante e o chip. No entanto, o resfriador de spray existente tem desvantagens, seja porque é caro, baseado em silício, ou porque o diâmetro do bico e o processo de aplicação são incompatíveis com o processo de empacotamento do chip.

A IMEC desenvolveu um novo resfriador de cavacos em spray. Em primeiro lugar, o alto polímero é usado para substituir o silício para reduzir os custos de fabricação; Em segundo lugar, usando tecnologia de fabricação de impressão 3D de alta precisão, não apenas o bico tem apenas 300 mícrons, mas também o mapa de calor e a estrutura interna complexa podem ser combinados por meio da personalização do design gráfico do bico, e o custo e o tempo de fabricação podem ser reduzidos.

O refrigerador spray da IMEC alcança alta eficiência de resfriamento. Na vazão do refrigerante de 1 L/min, o aumento da temperatura do chip por área de 100W/cm2 não deve exceder 15 graus. Outra vantagem é que a pressão aplicada por uma única gota é tão baixa quanto 0,3bar através de um design interno inteligente. Estes indicadores de desempenho excedem os valores padrão das soluções de refrigeração tradicionais. Na solução tradicional, apenas o material da interface térmica pode causar o aumento da temperatura de 20-50 graus. Além das vantagens de uma fabricação eficiente e de baixo custo, o tamanho da solução IMEC é muito menor do que o das soluções existentes, o que corresponde melhor ao tamanho do pacote de chips e suporta a redução do pacote de chips e um resfriamento mais eficiente.