Tecnología de refrigeración líquida por pulverización
El desarrollo de sistemas electrónicos de alto rendimiento plantea requisitos cada vez más altos de capacidad térmica. La solución térmica tradicional es conectar el intercambiador de calor al disipador de calor y luego conectar el disipador de calor a la parte posterior del chip. Estas interconexiones tienen materiales de interconexión de interfaz térmica (TIMS), que producen una resistencia térmica fija y no se pueden superar mediante la introducción de soluciones de refrigeración más efectivas. El enfriamiento directo en la parte posterior del chip será más efectivo, pero las soluciones de microcanales de enfriamiento existentes producirán un gradiente de temperatura en la superficie del chip.
La solución ideal para la refrigeración de virutas es un enfriador por aspersión con salida de refrigerante distribuida. Aplica directamente líquido refrigerante en la interconexión con el chip y luego lo rocía verticalmente sobre la superficie del chip, lo que puede garantizar que todos los líquidos en la superficie del chip tengan la misma temperatura y reducir el tiempo de contacto entre el refrigerante y el chip. Sin embargo, el enfriador por pulverización existente tiene desventajas, ya sea porque es caro a base de silicio o porque el diámetro de la boquilla y el proceso de aplicación son incompatibles con el proceso de envasado de chips.
IMEC ha desarrollado un nuevo enfriador de virutas por aspersión. En primer lugar, se utiliza un alto contenido de polímeros para reemplazar el silicio y reducir los costos de fabricación; En segundo lugar, al utilizar tecnología de fabricación de impresión 3D de alta precisión, no solo la boquilla mide solo 300 micrones, sino que también el mapa de calor y la compleja estructura interna se pueden combinar mediante la personalización del diseño gráfico de la boquilla, y se pueden reducir el costo y el tiempo de fabricación.
El enfriador por aspersión de IMEC logra una alta eficiencia de enfriamiento. Con un caudal de refrigerante de 1 L/min, el aumento de la temperatura de la viruta por área de 100W/cm2 no deberá exceder los 15 grados. Otra ventaja es que la presión aplicada por una sola gota es tan baja como 0,3 bar gracias a un diseño interno inteligente. Estos indicadores de rendimiento superan los valores estándar de las soluciones de refrigeración tradicionales. En la solución tradicional, solo el material de la interfaz térmica puede provocar un aumento de temperatura de 20-50 grados. Además de las ventajas de una fabricación eficiente y de bajo costo, el tamaño de la solución IMEC es mucho más pequeño que el de las soluciones existentes, lo que se adapta mejor al tamaño del paquete de chips y respalda la reducción del paquete de chips y una refrigeración más eficiente.
