चिप थर्मल सॉल्यूशन के लिए IMEC स्प्रे कूलिंग तकनीक

उच्च प्रदर्शन वाली इलेक्ट्रॉनिक प्रणाली का विकास गर्मी लंपटता क्षमता के लिए उच्च और उच्च आवश्यकताओं को सामने रखता है। पारंपरिक थर्मल समाधान हीट एक्सचेंजर को हीट सिंक से जोड़ना है, और फिर हीट सिंक को चिप के पीछे संलग्न करना है। इन इंटरकनेक्ट्स में थर्मल इंटरफ़ेस इंटरकनेक्ट सामग्री (टीआईएमएस) है, जो निश्चित थर्मल प्रतिरोध का उत्पादन करती है और अधिक प्रभावी शीतलन समाधान पेश करके इसे दूर नहीं किया जा सकता है। चिप के पीछे सीधे ठंडा करना अधिक प्रभावी होगा, लेकिन मौजूदा कूलिंग माइक्रोचैनल समाधान चिप की सतह पर एक तापमान प्रवणता उत्पन्न करेगा।

आदर्श चिप शीतलन समाधान वितरित शीतलक आउटलेट के साथ एक स्प्रे कूलर है। यह सीधे चिप के साथ इंटरकनेक्शन में कूलिंग लिक्विड को लागू करता है, और फिर इसे चिप की सतह पर लंबवत स्प्रे करता है, जो यह सुनिश्चित कर सकता है कि चिप की सतह पर सभी तरल पदार्थों का तापमान समान हो और शीतलक और चिप के बीच संपर्क समय कम हो। हालांकि, मौजूदा स्प्रे कूलर के नुकसान हैं, या तो क्योंकि यह सिलिकॉन पर आधारित महंगा है, या इसकी नोजल व्यास और आवेदन प्रक्रिया चिप पैकेजिंग प्रक्रिया के साथ असंगत है।

IMEC ने एक नया स्प्रे चिप कूलर विकसित किया है। सबसे पहले, विनिर्माण लागत को कम करने के लिए सिलिकॉन को बदलने के लिए उच्च बहुलक का उपयोग किया जाता है; दूसरे, उच्च परिशुद्धता 3 डी प्रिंटिंग निर्माण तकनीक का उपयोग करते हुए, न केवल नोजल केवल 300 माइक्रोन है, बल्कि नोजल ग्राफिक डिजाइन के अनुकूलन के माध्यम से हीट मैप और जटिल आंतरिक संरचना का भी मिलान किया जा सकता है, और विनिर्माण लागत और समय को कम किया जा सकता है।

IMEC का स्प्रे कूलर उच्च शीतलन दक्षता प्राप्त करता है। 1 एल / मिनट की शीतलक प्रवाह दर पर, प्रति 100W / सेमी2 क्षेत्र में चिप तापमान में वृद्धि 15 डिग्री से अधिक नहीं होनी चाहिए। एक अन्य लाभ यह है कि एक स्मार्ट आंतरिक डिजाइन के माध्यम से एक छोटी बूंद द्वारा लगाया गया दबाव 0.3 बार जितना कम होता है। ये प्रदर्शन संकेतक पारंपरिक शीतलन समाधानों के मानक मूल्यों से अधिक हैं। पारंपरिक समाधान में, केवल थर्मल इंटरफ़ेस सामग्री 20-50 डिग्री के तापमान में वृद्धि का कारण बन सकती है। कुशल और कम लागत वाले निर्माण के फायदों के अलावा, आईएमईसी समाधान का आकार मौजूदा समाधानों की तुलना में बहुत छोटा है, जो चिप पैकेज के आकार से बेहतर मेल खाता है और चिप पैकेज की कमी और अधिक कुशल शीतलन का समर्थन करता है।