Sprøjtevæske Køleteknologi
Udviklingen af højtydende elektronisk system stiller højere og højere krav til termisk kapacitet. Den traditionelle termiske løsning er at fastgøre varmeveksleren til kølepladen og derefter montere kølepladen på bagsiden af chippen. Disse sammenkoblinger har termiske interface interconnect materialer (TIMS), som producerer fast termisk modstand og ikke kan overvindes ved at introducere mere effektive køleløsninger. Direkte køling på bagsiden af chippen vil være mere effektiv, men de eksisterende kølende mikrokanalløsninger vil producere en temperaturgradient på chippens overflade.
Den ideelle spånkøleløsning er en spraykøler med fordelt kølevæskeudløb. Den påfører kølevæske direkte i sammenkoblingen med chippen, og sprøjter den derefter lodret til spånoverfladen, hvilket kan sikre, at alle væsker på spånoverfladen har samme temperatur og reducerer kontakttiden mellem kølevæsken og spånen. Den eksisterende spraykøler har dog ulemper, enten fordi den er dyr baseret på silicium, eller dens dysediameter og påføringsproces er uforenelig med chippakningsprocessen.
IMEC har udviklet en ny spray chip køler. For det første bruges høj polymer til at erstatte silicium for at reducere produktionsomkostningerne; For det andet, ved brug af højpræcisions 3D-printproduktionsteknologi, er ikke kun dysen kun 300 mikron, men også varmekortet og den komplekse interne struktur kan matches gennem tilpasning af dysegrafikdesign, og fremstillingsomkostningerne og -tiden kan reduceres.
IMEC's spraykøler opnår høj køleeffektivitet. Ved kølevæskestrømningshastigheden på 1 l/min må stigningen i spåntemperaturen pr. 100W/cm2-areal ikke overstige 15 grader. En anden fordel er, at trykket påført af en enkelt dråbe er så lavt som 0,3 bar gennem et smart internt design. Disse ydelsesindikatorer overstiger standardværdierne for traditionelle køleløsninger. I den traditionelle løsning er det kun det termiske grænseflademateriale, der kan forårsage temperaturstigningen på 20-50 grader. Ud over fordelene ved effektiv og billig fremstilling er størrelsen af IMEC-løsningen meget mindre end eksisterende løsninger, hvilket bedre matcher størrelsen af spånpakken og understøtter reduktionen af spånpakken og mere effektiv køling.
