IMEC pihustusjahutus
Suure jõudlusega elektroonikasüsteemi arendamine seab soojuseraldusvõimele üha kõrgemad nõuded. Traditsiooniline termiline lahendus on kinnitada soojusvaheti jahutusradiaatori külge ja seejärel kinnitada jahutusradiaator kiibi tagaküljele. Nendel ühendustel on termilise liidese ühendusmaterjalid (TIMS), mis tekitavad fikseeritud soojustakistust ja mida ei saa ületada tõhusamate jahutuslahenduste kasutuselevõtuga. Tõhusam on otsejahutus kiibi tagaküljel, kuid olemasolevad jahutuse mikrokanalilahendused tekitavad kiibi pinnale temperatuurigradienti.
Ideaalne laastude jahutuslahendus on hajutatud jahutusvedeliku väljalaskega pihustusjahuti. See rakendab jahutusvedeliku otse ühenduses kiibiga ja pihustab seda seejärel vertikaalselt kiibi pinnale, mis tagab kõigi kiibi pinnal olevate vedelike sama temperatuuri ja vähendab jahutusvedeliku ja kiibi kokkupuuteaega. Olemasoleval pihustusjahutil on aga miinuseid, kuna see on räni baasil kallis või ei sobi selle düüsi läbimõõt ja pealekandmisprotsess kiibi pakendamise protsessiga kokku.
IMEC on välja töötanud uue pihustuskiibi jahuti. Esiteks kasutatakse räni asendamiseks kõrget polümeeri tootmiskulude vähendamiseks; Teiseks, kasutades ülitäpset 3D-printimise tootmistehnoloogiat, ei ole mitte ainult otsik ainult 300 mikronit, vaid ka soojuskaarti ja keerulist sisemist struktuuri saab düüsi graafilise disaini kohandamise kaudu sobitada ning tootmiskulusid ja aega saab vähendada.
IMEC-i pihustusjahuti saavutab kõrge jahutuse efektiivsuse. Jahutusvedeliku voolukiirusel 1 L/min ei tohi kiibi temperatuuri tõus 100W/cm2 pindala kohta ületada 15 kraadi. Teine eelis on see, et nutika sisekujunduse tõttu on ühe tilga rõhk nii madal kui 0,3 baari. Need jõudlusnäitajad ületavad traditsiooniliste jahutuslahenduste standardväärtusi. Traditsioonilise lahenduse korral võib ainult termilise liidese materjal põhjustada temperatuuri tõusu 20-50 kraadi võrra. Lisaks efektiivse ja odava tootmise eelistele on IMEC-lahenduse suurus tunduvalt väiksem kui olemasolevatel lahendustel, mis sobib paremini kiibipaketi suurusega ning toetab kiibipaketi vähendamist ja tõhusamat jahutust.
