Solució tèrmica de xip d'aplicació de tecnologia de refrigeració per aspersió
El desenvolupament d'un sistema electrònic d'alt rendiment planteja requisits cada cop més alts per a la capacitat de dissipació de calor. La solució tèrmica tradicional és connectar l'intercanviador de calor al dissipador de calor i, a continuació, connectar el dissipador de calor a la part posterior del xip. Aquestes interconnexions tenen materials d'interconnexió d'interfície tèrmica (TIMS), que produeixen una resistència tèrmica fixa i no es poden superar introduint solucions de refrigeració més efectives. El refredament directe a la part posterior del xip serà més eficaç, però les solucions de microcanal de refrigeració existents produiran un gradient de temperatura a la superfície del xip.
La solució ideal de refrigeració d'encenall és un refrigerador d'esprai amb sortida de refrigerant distribuïda. Aplica directament líquid de refrigeració a la interconnexió amb el xip i, a continuació, el ruixa verticalment a la superfície del xip, cosa que pot garantir que tots els líquids de la superfície del xip tinguin la mateixa temperatura i reduir el temps de contacte entre el refrigerant i el xip. No obstant això, el refrigerador d'esprai existent té desavantatges, ja sigui perquè és car basat en silici, o perquè el seu diàmetre de broquet i el procés d'aplicació són incompatibles amb el procés d'envasat de xips.
IMEC ha desenvolupat un nou refrigerador de xips d'esprai. En primer lloc, s'utilitza un alt polímer per substituir el silici per reduir els costos de fabricació; En segon lloc, utilitzant la tecnologia de fabricació d'impressió 3D d'alta precisió, no només el broquet és de només 300 micres, sinó que també es pot combinar el mapa de calor i l'estructura interna complexa mitjançant la personalització del disseny gràfic del broquet, i el cost i el temps de fabricació es poden reduir.
El refrigerador d'esprai d'IMEC aconsegueix una alta eficiència de refrigeració. A un cabal de refrigerant d'1 L/min, l'augment de la temperatura de l'encenall per 100W/cm2 d'àrea no ha de superar els 15 graus. Un altre avantatge és que la pressió aplicada per una sola gota és tan baixa com 0,3 bar mitjançant un disseny intern intel·ligent. Aquests indicadors de rendiment superen els valors estàndard de les solucions de refrigeració tradicionals. En la solució tradicional, només el material de la interfície tèrmica pot provocar un augment de la temperatura de 20-50 graus. A més dels avantatges de la fabricació eficient i de baix cost, la mida de la solució IMEC és molt més petita que la de les solucions existents, la qual cosa s'adapta millor a la mida del paquet de xips i admet la reducció del paquet de xips i una refrigeració més eficient.
