مرکز تحقیق و توسعه Imec، یافته مهمی در زمینه‌یخنک کننده تراشه های 3D [1] و سیستمهای با عملکرد بالا ارائه کرده است.
خنک کننده های رایج، با اضافه کردن ترکیب مبدلهای گرمایی به پشت تراشه خنک میکنند. آنها با مواد واسط حرارتی ( TIM) یک مقاومت ثابت حرارتی ایجاد میکنند. خنک کردن مستقیم تراشه میتواند موثرتر باشد اما روش جریان مستقیم خنک کننده در سطح تراشه گرادیان حرارتی ایجاد میکند.
طبق اعلام Imec، خنک کننده ایده آل تراشه، خنک کننده ای از نوع پاششی است که روزنه و منافذ در آن پخش شده و باعث شود مایع خنک کننده در تماس مستقیم با تراشه و به صورت عمودی (ستونی) به سطح تراشه اسپری شود. این شیوه تضمین می کند که تمام مایع در سطح تراشه دمای یکسانی دارد و زمان تماس بین خنک کننده و تراشه را کاهش میدهد.
اشکال این نوع خنک کننده استفاده از سیلیکون و در نتیجه گران بودن آن است. همچنین قطر روزنه ها و عدم سازگاری فرایندهای مصرفی آن با پکیج تراشه است.
ساختار خنک کننده تراشه جدید
خنک کننده تراشه جدید Imec، پلیمر را جایگزین سیلیکون کرده تا ساخت آن مقرون به صرفه باشد. روزنه‌های 300µm آن، توسط پرینتر سه بعدی stereolithography با رزولوشن بالا ساخته شده است. استفاده از پرینتر سه بعدی امکان سفارشی کردن روزنه‌هارا برای تطبیق نقشه گرما و ساخت ساختارهای داخلی پیچیده فراهم می کند. پرینت سه بعدی منجر به ارائه‌ی‌محصولی با کیفیت بالا، همراه با کاهش زمان ساخت و کاهش هزینه تولید شده است.
Herman Oprinsمهندس ارشد Imecاظهار داشته است، خنک کننده جدید به صورت یک دوش سه بُعدی ساخته شده است که مایع خنک کننده را مستقیما بر روی بدنه تراشه اسپری می کند. رزولوشن نمونه اولیه 3Dبهبود یافته و برای سیستمهای ریز سیال موجود همچون خنک کننده تراشه ما ساخته شده است.
درکنار بهره وری بالا و قیمت به صرفه ساخت این خنک کننده Imecدر مقایسه با سایر گزینه های موجود، این خنک کننده بسیار کوچکتر است و با فوت پرینت پکیج تراشه سازگارتر میباشد.
[1] یک آی سی شامل آرایه سه بعدی از قطعاتی است که پردازش دیجیتال، آنالوگ، پردازش تصویر و عملکرد عصبی را به صورت مجزا یا ترکیبی انجام میدهند.
