فناوری خنک کننده تراشه اسپری

توسعه سیستم های الکترونیکی با کارایی بالا الزامات بالاتر و بالاتری را برای ظرفیت اتلاف گرما مطرح می کند. راه حل حرارتی سنتی این است که مبدل حرارتی را به هیت سینک وصل کنید و سپس سینک حرارتی را به پشت تراشه وصل کنید. این اتصالات دارای مواد اتصال رابط حرارتی (TIMS) هستند که مقاومت حرارتی ثابتی تولید می‌کنند و نمی‌توان با معرفی راه‌حل‌های خنک‌کننده مؤثرتر بر آنها غلبه کرد. خنک کننده مستقیم در پشت تراشه موثرتر خواهد بود، اما راه حل های میکروکانال خنک کننده موجود، گرادیان دما را در سطح تراشه ایجاد می کند.

راه حل ایده آل خنک کننده تراشه یک خنک کننده اسپری با خروجی مایع خنک کننده توزیع شده است. به طور مستقیم مایع خنک کننده را در اتصال با تراشه اعمال می کند و سپس آن را به صورت عمودی به سطح تراشه اسپری می کند، که می تواند اطمینان حاصل کند که تمام مایعات روی سطح تراشه دارای دمای یکسان هستند و زمان تماس بین خنک کننده و تراشه را کاهش می دهد. با این حال، کولر اسپری موجود دارای معایبی است، یا به دلیل گران بودن بر اساس سیلیکون و یا ناسازگاری قطر نازل و فرآیند کاربرد آن با فرآیند بسته بندی تراشه.

IMEC یک خنک کننده تراشه اسپری جدید توسعه داده است. در مرحله اول، پلیمر بالا برای جایگزینی سیلیکون برای کاهش هزینه ساخت استفاده می شود. ثانیا، با استفاده از فناوری ساخت پرینت سه بعدی با دقت بالا، نه تنها نازل تنها 300 میکرون است، بلکه می توان نقشه حرارتی و ساختار داخلی پیچیده را از طریق سفارشی سازی طراحی گرافیکی نازل مطابقت داد و هزینه و زمان ساخت را کاهش داد.

کولر اسپری IMEC راندمان خنک کنندگی بالایی دارد. در سرعت جریان مایع خنک کننده 1 لیتر در دقیقه، افزایش دمای تراشه به ازای هر 1{4}} 0W/cm2 سطح نباید از 15 درجه تجاوز کند. مزیت دیگر این است که فشار اعمال شده توسط یک قطره تنها 0.3 بار از طریق طراحی داخلی هوشمند است. این شاخص های عملکرد از مقادیر استاندارد راه حل های خنک کننده سنتی فراتر می روند. در راه حل سنتی، فقط مواد رابط حرارتی می توانند باعث افزایش دما به میزان 20-50 درجه شوند. علاوه بر مزایای ساخت کارآمد و کم هزینه، اندازه محلول IMEC بسیار کوچکتر از راه حل های موجود است که بهتر با اندازه بسته بندی تراشه مطابقت دارد و از کاهش بسته بندی تراشه و خنک کننده کارآمدتر پشتیبانی می کند.