Çip termal çözümü için IMEC sprey soğutma teknolojisi
Yüksek performanslı elektronik sistemin geliştirilmesi, ısı dağıtma kapasitesi için giderek daha yüksek gereksinimler ortaya koymaktadır. Geleneksel termal çözüm, ısı eşanjörünü ısı emiciye takmak ve ardından ısı emiciyi çipin arkasına takmaktır. Bu ara bağlantılar, sabit termal direnç üreten ve daha etkili soğutma çözümleri sunarak üstesinden gelinemeyen termal arabirim ara bağlantı malzemelerine (TIMS) sahiptir. Çipin arkasındaki doğrudan soğutma daha etkili olacaktır, ancak mevcut soğutma mikro kanal çözümleri, çip yüzeyinde bir sıcaklık gradyanı üretecektir.
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 püskürterek, çip yüzeyindeki tüm sıvıların aynı sıcaklığa sahip olmasını sağlayabilir ve soğutucu ile çip arasındaki temas süresini azaltabilir. Bununla birlikte, mevcut sprey soğutucunun dezavantajları vardır, çünkü ya silikona dayalı olarak pahalıdır, ya da nozül çapı ve uygulama prosesi, çip paketleme prosesi ile uyumsuzdur.
IMEC yeni bir sprey talaş soğutucusu geliştirdi. İlk olarak, üretim maliyetini azaltmak için silikonun yerine yüksek polimer kullanılır; İkincisi, yüksek hassasiyetli 3D baskı üretim teknolojisi kullanılarak, yalnızca meme sadece 300 mikron değil, aynı zamanda ısı haritası ve karmaşık iç yapı, meme grafik tasarımının özelleştirilmesi yoluyla eşleştirilebilir ve üretim maliyeti ve süresi azaltılabilir.
IMEC'in sprey soğutucusu, yüksek soğutma verimliliği sağlar. 1 L/dak soğutma sıvısı akış hızında, 100W/cm2 alan başına talaş sıcaklığındaki artış 15 dereceyi geçmemelidir. Diğer bir avantajı da akıllı iç tasarımı sayesinde tek bir damlanın 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 derece sıcaklık artışına neden olabilir. Verimli ve düşük maliyetli üretimin avantajlarına ek olarak, IMEC çözümünün boyutu mevcut çözümlerden çok daha küçüktür, bu da yonga paketinin boyutuna daha iyi uyum sağlar ve yonga paketinin azaltılmasını ve daha verimli soğutmayı destekler.
