칩 열 용 IMEC 스프레이 냉각

고성능 전자 시스템의 개발은 열 방출 능력에 대한 더 높은 요구 사항을 제시합니다. 기존의 열 용액은 열 교환기를 방열판에 부착한 다음 방열판을 칩 뒷면에 부착하는 것입니다. 이러한 상호 연결에는 고정 된 열 저항을 생성하고 보다 효과적인 냉각 솔루션을 도입하여 극복 할 수없는 열 인터페이스 상호 연결 재료 (TIMS)가 있습니다. 칩 뒷면의 직접 냉각은 더 효과적이지만 기존 냉각 마이크로 채널 솔루션은 칩 표면에 온도 그라데이션을 생성합니다.

이상적인 칩 냉각 솔루션은 분산 냉각수 콘센트가 있는 스프레이 쿨러입니다. 칩과의 상호 연결에서 냉각 액을 직접 적용한 다음 칩 표면에 수직으로 분사하여 칩 표면의 모든 액체가 동일한 온도를 유지하고 냉각수와 칩 사이의 접촉 시간을 줄일 수 있습니다. 그러나, 기존의 스프레이 쿨러는 실리콘에 따라 비싸거나 노즐 직경 및 응용 공정이 칩 포장 공정과 호환되지 않는 단점이 있다.

IMEC는 새로운 스프레이 칩 쿨러를 개발했습니다. 첫째, 높은 폴리머는 제조 비용을 줄이기 위해 실리콘을 대체하는 데 사용된다; 둘째, 고정밀 3D 프린팅 제조 기술을 사용하여 노즐은 300미크론일 뿐만 아니라 노즐 그래픽 설계의 커스터마이징을 통해 히트 맵과 복잡한 내부 구조를 매칭할 수 있으며 제조 비용과 시간을 줄일 수 있다.

IMEC의 스프레이 쿨러는 높은 냉각 효율을 달성합니다. 1L/min의 냉각수 유량에서 100W/cm2 면적당 칩 온도의 증가는 15°C를 초과하지 않아야 한다. 또 다른 장점은 스마트 한 내부 설계를 통해 단일 방울에 의해 가해지는 압력이 0.3bar만큼 낮다는 것입니다. 이러한 성능 지표는 기존 냉각 솔루션의 표준 값을 초과합니다. 기존 용액에서 열 인터페이스 재료만 20-50°C의 온도 상승을 유발할 수 있습니다. 효율적이고 저렴한 제조의 장점 외에도 IMEC 솔루션의 크기는 기존 솔루션보다 훨씬 작으며, 이는 칩 패키지의 크기와 더 잘 어울리며 칩 패키지의 감소와 보다 효율적인 냉각을 지원합니다.