spray chip kylningsteknik

Utvecklingen av högpresterande elektroniska system ställer allt högre krav på värmeavledningsförmåga. Den traditionella termiska lösningen är att fästa värmeväxlaren på kylflänsen och sedan fästa kylflänsen på baksidan av chipet. Dessa sammankopplingar har termiska gränssnittssammankopplingsmaterial (TIMS), som producerar fast termiskt motstånd och inte kan övervinnas genom att introducera mer effektiva kyllösningar. Direkt kylning på baksidan av chippet blir mer effektiv, men de befintliga kylmikrokanallösningarna kommer att producera en temperaturgradient på chipytan.

Den idealiska spånkylningslösningen är en spraykylare med fördelat kylvätskeutlopp. Den applicerar direkt kylvätska i sammankopplingen med chipet och sprejar den sedan vertikalt på chipytan, vilket kan säkerställa att alla vätskor på chipytan har samma temperatur och minska kontakttiden mellan kylvätskan och chipet. Den befintliga spraykylaren har dock nackdelar, antingen för att den är dyr baserad på kisel, eller för att dess munstycksdiameter och appliceringsprocess är oförenliga med chipförpackningsprocessen.

IMEC har utvecklat en ny spray chip kylare. För det första används hög polymer för att ersätta kisel för att minska tillverkningskostnaderna; För det andra, med användning av högprecisionsteknik för 3D-utskrift, är inte bara munstycket bara 300 mikron, utan även värmekartan och den komplexa interna strukturen kan matchas genom anpassning av munstyckets grafiska design, och tillverkningskostnaden och tiden kan minskas.

IMEC:s spraykylare uppnår hög kyleffektivitet. Vid kylvätskeflödet på 1 L/min får ökningen av spåntemperaturen per 100W/cm2-yta inte överstiga 15 grader. En annan fördel är att trycket som appliceras av en enda droppe är så lågt som 0,3 bar genom en smart intern design. Dessa prestandaindikatorer överstiger standardvärdena för traditionella kyllösningar. I den traditionella lösningen kan endast det termiska gränssnittsmaterialet orsaka temperaturökningen på 20-50 grader. Utöver fördelarna med effektiv och låg kostnadstillverkning är storleken på IMEC-lösningen mycket mindre än befintliga lösningar, vilket bättre matchar storleken på chippaketet och stödjer minskningen av chippaketet och effektivare kylning.