Tehnologija hlajenja tekočine v pršilu
Razvoj visokozmogljivih elektronskih sistemov postavlja vedno višje zahteve glede toplotne zmogljivosti. Tradicionalna toplotna rešitev je pritrditev toplotnega izmenjevalnika na hladilno telo in nato hladilno telo na zadnjo stran čipa. Te medsebojne povezave imajo materiale za medsebojno povezavo termičnega vmesnika (TIMS), ki proizvajajo fiksno toplotno odpornost in je ni mogoče premagati z uvedbo učinkovitejših hladilnih rešitev. Neposredno hlajenje na zadnji strani čipa bo učinkovitejše, vendar bodo obstoječe hladilne mikrokanalne rešitve povzročile temperaturni gradient na površini čipa.
Idealna rešitev za hlajenje odrezkov je razpršilni hladilnik s porazdeljenim izhodom hladilne tekočine. Neposredno nanese hladilno tekočino v medsebojno povezavo s čipom in jo nato razprši navpično na površino čipa, kar lahko zagotovi, da imajo vse tekočine na površini čipa enako temperaturo in skrajša kontaktni čas med hladilno tekočino in čipom. Vendar pa ima obstoječi razpršilni hladilnik slabosti, bodisi zato, ker je drag na osnovi silicija ali pa zato, ker njegov premer šobe in postopek nanašanja nista združljiva s postopkom pakiranja čipov.
IMEC je razvil nov hladilnik z razpršenimi čipi. Prvič, visoko polimer se uporablja za zamenjavo silicija za zmanjšanje proizvodnih stroškov; Drugič, z uporabo visoko natančne proizvodne tehnologije 3D-tiskanja ni le šoba le 300 mikronov, temveč je mogoče prilagoditi tudi toplotni zemljevid in kompleksno notranjo strukturo s prilagoditvijo grafičnega oblikovanja šob, s čimer se lahko zmanjšajo proizvodni stroški in čas.
IMEC-ov pršilni hladilnik dosega visoko učinkovitost hlajenja. Pri pretoku hladilne tekočine 1 L/min zvišanje temperature čipa na 100W/cm2 površine ne sme preseči 15 stopinj. Druga prednost je, da je tlak, ki ga povzroči ena kapljica, le 0,3 bara zaradi pametne notranje zasnove. Ti kazalniki zmogljivosti presegajo standardne vrednosti tradicionalnih hladilnih rešitev. Pri tradicionalni rešitvi lahko samo material toplotnega vmesnika povzroči dvig temperature za 20-50 stopinj. Poleg prednosti učinkovite in poceni proizvodnje je velikost rešitve IMEC precej manjša od obstoječih rešitev, kar se bolje ujema z velikostjo paketa čipov in podpira zmanjšanje paketa čipov ter učinkovitejše hlajenje.
