Spray Cooling teknologi applikasjon chip termisk løsning
Utviklingen av elektroniske system med høy ytelse stiller stadig høyere krav til varmeavledningskapasitet. Den tradisjonelle termiske løsningen er å feste varmeveksleren til kjøleribben, og deretter feste kjøleribben på baksiden av brikken. Disse sammenkoblingene har termiske interface interconnect-materialer (TIMS), som produserer fast termisk motstand og ikke kan overvinnes ved å introdusere mer effektive kjøleløsninger. Direkte kjøling på baksiden av brikken vil være mer effektiv, men de eksisterende kjølemikrokanalløsningene vil produsere en temperaturgradient på brikkeoverflaten.
Den ideelle sponkjøleløsningen er en spraykjøler med distribuert kjølevæskeuttak. Den påfører kjølevæske direkte i sammenkoblingen med brikken, og sprayer den deretter vertikalt til brikkeoverflaten, noe som kan sørge for at alle væsker på brikkeoverflaten har samme temperatur og redusere kontakttiden mellom kjølevæsken og brikken. Den eksisterende spraykjøleren har imidlertid ulemper, enten fordi den er kostbar basert på silisium, eller dens dysediameter og påføringsprosess er uforenlig med chippakkingsprosessen.
IMEC har utviklet en ny spraybrikkekjøler. For det første brukes høy polymer for å erstatte silisium for å redusere produksjonskostnadene; For det andre, ved bruk av høypresisjons 3D-utskriftsproduksjonsteknologi, er ikke bare dysen bare 300 mikron, men også varmekartet og den komplekse interne strukturen kan matches gjennom tilpasning av dysegrafikkdesign, og produksjonskostnadene og -tiden kan reduseres.
IMECs spraykjøler oppnår høy kjøleeffektivitet. Ved kjølevæskestrømningshastigheten på 1 l/min, skal økningen av spontemperaturen per 100W/cm2 område ikke overstige 15 grader. En annen fordel er at trykket som påføres av en enkelt dråpe er så lavt som 0,3 bar gjennom en smart intern design. Disse ytelsesindikatorene overgår standardverdiene til tradisjonelle kjøleløsninger. I den tradisjonelle løsningen er det kun det termiske grensesnittmaterialet som kan forårsake temperaturøkning på 20-50 grader. I tillegg til fordelene med effektiv og rimelig produksjon, er størrelsen på IMEC-løsningen mye mindre enn den på eksisterende løsninger, som bedre matcher størrelsen på brikkepakken og støtter reduksjon av brikkepakken og mer effektiv kjøling.
