IMEC Sprey Soğutma
Yüksek performanslı elektronik sistemin geliştirilmesi, ısı dağıtma kapasitesi için giderek daha yüksek gereksinimler ortaya koymaktadır. Geleneksel termal çözüm, ısı eşanjörünü ısı emiciye bağlamak ve ardından ısı emiciyi çipin arkasına takmaktır. Bu ara bağlantılar, sabit termal direnç üreten ve daha etkili soğutma çözümleriyle üstesinden gelinemeyen termal arayüz ara bağlantı malzemelerine (TIMS) sahiptir. Çipin arkasındaki doğrudan soğutma daha etkili olacaktır ancak mevcut soğutma mikrokanal çözümleri çip yüzeyinde bir sıcaklık gradyanı oluşturacaktır.
İdeal talaş soğutma çözümü, dağıtılmış soğutma sıvısı çıkışına sahip bir sprey soğutucudur. Çip ile ara bağlantıda soğutma sıvısını doğrudan uygular ve ardından çip yüzeyine dikey olarak püskürtür, bu da çip yüzeyindeki tüm sıvıların aynı sıcaklığa sahip olmasını sağlayabilir ve soğutucu ile çip arasındaki temas süresini azaltabilir. Ancak mevcut sprey soğutucunun dezavantajları vardır; çünkü silikon bazlı pahalıdır veya meme çapı ve uygulama prosesi çip paketleme prosesi ile uyumsuzdur.
IMEC yeni bir sprey çip soğutucusu geliştirdi. İlk olarak, üretim maliyetini azaltmak için silikonun yerine yüksek polimer kullanılır; İkinci olarak, yüksek hassasiyetli 3D baskı üretim teknolojisi kullanılarak, yalnızca nozül sadece 300 mikron olmakla kalmaz, aynı zamanda ısı haritası ve karmaşık iç yapı da nozül grafik tasarımının özelleştirilmesi yoluyla eşleştirilebilir ve üretim maliyeti ve süresi azaltılabilir.
IMEC'in sprey soğutucusu yüksek soğutma verimliliği sağlar. 1 L/dk soğutucu akış hızında, 100W/cm2 alan başına talaş sıcaklığı artışı 15 dereceyi geçmeyecektir. Diğer bir avantaj ise akıllı iç tasarımı sayesinde tek bir damlacığın uyguladığı basıncın 0,3 bar kadar düşük olmasıdır. Bu performans göstergeleri geleneksel soğutma çözümlerinin standart değerlerini aşmaktadır. Geleneksel çözümde yalnızca termal arayüz malzemesi 20-50 derecelik sıcaklık artışına neden olabilir. Verimli ve düşük maliyetli üretim avantajlarına ek olarak, IMEC çözümünün boyutu mevcut çözümlerden çok daha küçüktür; bu da çip paketinin boyutuna daha iyi uyum sağlar ve çip paketinin küçültülmesini ve daha verimli soğutmayı destekler.
