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Imec inventó un sistema de enfriamiento económico único para chips de alto rendimiento – Calendae

Hola y mil gracias por leerme. Te habla Jordi Oriol y hoy vamos a hablar sobre Imec inventó un sistema de enfriamiento económico único para chips de alto rendimiento – Calendae

Imec, el distinguido centro de investigación belga ha inventado un método nuevo y económico de chip de enfriamiento. Este logro puede ser una innovación importante para satisfacer las crecientes demandas de refrigeración de los chips y sistemas 3D de alto rendimiento.

Los potentes sistemas electrónicos actuales tienen altos requisitos de enfriamiento para los chips semiconductores integrados. Las soluciones convencionales funcionan con varios disipadores de calor pasivos (u ocasionalmente activos). El principal cuello de botella en la ruta de transferencia de calor ocurre en la interfaz entre el semiconductor y el disipador de calor. Se ha demostrado que el enfriamiento directo en la parte posterior del chip es más eficiente, pero actual microcanal las soluciones hacen más daño que bien. Produce estrés y un gradiente de temperatura en la superficie de la viruta. Así que era muy necesaria una nueva forma de enfriar con ese método.

La solución de refrigeración económica de Imec para chips de alto rendimiento

La solución ideal es utilizar un archivo enfriador de impacto con salidas de refrigerante distribuidas por la superficie de la viruta. Este sistema dirige el líquido de forma perpendicular a la superficie de la viruta y asegura que el líquido esté siempre a la misma temperatura. También reduce el tiempo de contacto entre el refrigerante y la viruta. Hasta ahora, las soluciones de refrigeración basadas en este principio tienen el inconveniente de ser muy caras. En algunas otras implementaciones alternativas, el diámetro de la boquilla y las técnicas de fabricación requeridas no son compatibles con los procesos de empaquetado de chips.

Imec ha desarrollado un nuevo enfriador de chips de impacto que utiliza polímeros en lugar de silicio para lograr una fabricación rentable. Además, la solución imec proporciona solo boquillas 300μm de diámetro, hecho en alta resolución impresión 3D estereolitográfica. El uso de la impresión 3D permite personalizar el diseño del patrón de la boquilla para que coincida con el mapa de calor y la fabricación de estructuras internas complejas. Además, la impresión 3D le permite imprimir de manera eficiente toda la estructura en una parte, reduciendo los costos de producción y el tiempo.

Esquema del enfriador de chorros múltiples

Nuestro nuevo enfriador de chips de impacto es en realidad un ‘cabezal de ducha’ impreso en 3D que rocía refrigerante directamente sobre el chip desnudo «, explica Herman Oprins, ingeniero senior de imec.» La creación de prototipos 3D ha mejorado en resolución, haciéndolo disponible para hacer sistemas de microfluidos como nuestro enfriador de chips. La impresión 3D permite un diseño específico de aplicación, en lugar de utilizar un diseño estándar.

El enfriador de impacto de Imec logra una alta eficiencia de enfriamiento, con un aumento de temperatura de la viruta por debajo de 15 ° C por 100 W / cm2 para un caudal de refrigerante de 1 l / min. Además, tiene una caída de presión de hasta 0,3 bar, gracias al diseño inteligente del enfriador interno. Supera las soluciones de enfriamiento convencionales donde los materiales de interfaz térmica por sí solos ya causan un aumento de temperatura de 20-50 ° C. Es una fabricación altamente eficiente y rentable. La solución de enfriamiento de Imec es mucho más pequeña que las soluciones existentes, ya que coincide con el tamaño del paquete de chips, lo que permite una reducción del paquete de chips y una refrigeración más eficiente.

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