IMEC spray-hűtés

A nagy teljesítményű elektronikus rendszerek fejlesztése egyre magasabb követelményeket támaszt a hőleadó képességgel szemben. A hagyományos termikus megoldás az, hogy a hőcserélőt a hűtőbordára, majd a hűtőbordát a chip hátuljára rögzítik. Ezek az összekötők termikus interfész-összekötő anyagokkal (TIMS) rendelkeznek, amelyek rögzített hőellenállást biztosítanak, és nem küszöbölhetők ki hatékonyabb hűtési megoldások bevezetésével. A chip hátoldalán a közvetlen hűtés hatékonyabb lesz, de a meglévő hűtő mikrocsatornás megoldások hőmérsékleti gradienst hoznak létre a chip felületén.

Az ideális forgácshűtési megoldás a permetező hűtő elosztott hűtőfolyadék-kivezetéssel. Közvetlenül hűtőfolyadékot visz fel a chippel való összeköttetésbe, majd függőlegesen permetezi a chip felületére, ami biztosítja, hogy a chip felületén lévő összes folyadék azonos hőmérsékletű legyen, és csökkenti a hűtőfolyadék és a chip közötti érintkezési időt. A meglévő porlasztóhűtőnek azonban vannak hátrányai, vagy azért, mert szilícium alapján drága, vagy a fúvóka átmérője és a felhordási folyamata nem kompatibilis a forgácscsomagolási eljárással.

Az IMEC új permetezőforgács-hűtőt fejlesztett ki. Először is, nagy polimert használnak a szilícium helyettesítésére a gyártási költségek csökkentése érdekében; Másodszor, a nagy pontosságú 3D nyomtatás gyártási technológiájával nemcsak a fúvóka csak 300 mikronos, hanem a hőtérkép és a bonyolult belső szerkezet is összeegyeztethető a fúvóka grafikai tervezésének testreszabásával, és csökkenthető a gyártási költség és az idő.

Az IMEC spray hűtője magas hűtési hatékonyságot ér el. 1 l/perc hűtőfolyadék áramlási sebességnél a forgács hőmérsékletének emelkedése 100 W/cm2 területen nem haladhatja meg a 15 fokot. További előny, hogy az egyetlen csepp által kifejtett nyomás akár 0,3 bar is az intelligens belső kialakításnak köszönhetően. Ezek a teljesítménymutatók meghaladják a hagyományos hűtési megoldások standard értékeit. A hagyományos megoldásban csak a termikus felület anyaga képes 20-50 fokos hőmérsékletemelkedést okozni. A hatékony és alacsony költségű gyártás előnyei mellett az IMEC megoldás mérete jóval kisebb, mint a meglévő megoldásoké, ami jobban illeszkedik a chipcsomag méretéhez, és támogatja a chipcsomag csökkentését és a hatékonyabb hűtést.