công nghệ làm mát chip phun
Sự phát triển của hệ thống điện tử hiệu suất cao đặt ra yêu cầu ngày càng cao hơn về khả năng tản nhiệt. Giải pháp tản nhiệt truyền thống là gắn bộ trao đổi nhiệt vào tản nhiệt, sau đó gắn tản nhiệt vào mặt sau của chip. Các kết nối này có vật liệu kết nối giao diện nhiệt (TIMS), tạo ra điện trở nhiệt cố định và không thể khắc phục bằng cách đưa ra các giải pháp làm mát hiệu quả hơn. Làm mát trực tiếp ở mặt sau chip sẽ hiệu quả hơn nhưng các giải pháp làm mát vi kênh hiện tại sẽ tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ trên bề mặt chip.
Giải pháp làm mát chip lý tưởng là bộ làm mát phun với đầu ra chất làm mát phân tán. Nó trực tiếp bôi chất lỏng làm mát vào mối liên kết với chip, sau đó phun thẳng đứng lên bề mặt chip, điều này có thể đảm bảo rằng tất cả chất lỏng trên bề mặt chip có cùng nhiệt độ và giảm thời gian tiếp xúc giữa chất làm mát và chip. Tuy nhiên, bộ làm mát phun hiện tại có những nhược điểm, vì nó đắt tiền dựa trên silicon, hoặc đường kính vòi phun và quy trình ứng dụng của nó không tương thích với quy trình đóng gói chip.
IMEC đã phát triển bộ làm mát chip phun mới. Thứ nhất, polyme cao cấp được sử dụng thay thế silicon để giảm giá thành sản xuất; Thứ hai, bằng cách sử dụng công nghệ sản xuất in 3D có độ chính xác cao, không chỉ vòi phun chỉ có kích thước 300 micron mà bản đồ nhiệt và cấu trúc bên trong phức tạp cũng có thể được điều chỉnh thông qua việc tùy chỉnh thiết kế đồ họa vòi phun, đồng thời có thể giảm chi phí và thời gian sản xuất.
Máy làm mát phun của IMEC đạt hiệu quả làm mát cao. Ở tốc độ dòng chất làm mát là 1 L/phút, mức tăng nhiệt độ chip trên 100W/cm2 diện tích không được vượt quá 15 độ. Một ưu điểm khác là áp suất được áp dụng bởi một giọt duy nhất thấp tới 0,3bar thông qua thiết kế bên trong thông minh. Các chỉ số hiệu suất này vượt quá giá trị tiêu chuẩn của các giải pháp làm mát truyền thống. Trong giải pháp truyền thống, chỉ vật liệu giao diện nhiệt mới có thể làm tăng nhiệt độ 20-50 độ. Ngoài lợi thế về sản xuất hiệu quả và chi phí thấp, quy mô của giải pháp IMEC nhỏ hơn nhiều so với các giải pháp hiện có, phù hợp hơn với kích thước gói chip và hỗ trợ giảm gói chip và làm mát hiệu quả hơn.
