芯片降溫：一個(gè)微米級(jí)的芯片淋浴頭為芯片降溫
未來(lái)，芯片可以在其包裝內(nèi)部安裝的小型噴頭下保持冷卻，直接將水噴灑到集成電路表面。隨著芯片中連接越來(lái)越多晶體管的導(dǎo)線越來(lái)越細(xì)，越來(lái)越密切以提高性能，沖洗過(guò)程可以防止芯片自行分開。
半導(dǎo)體研究人員最近推出了一種潛在的冷卻系統(tǒng)，以滿足高性能電子設(shè)備日益增長(zhǎng)的需求，這些設(shè)備越來(lái)越多地處理人工智能等復(fù)雜任務(wù)。這些任務(wù)已經(jīng)使公司開始研究三維芯片，這些芯片將存儲(chǔ)器，處理器和其他電路連接起來(lái)，以解決分立芯片的局限性。
沖擊式冷卻器被設(shè)計(jì)成集成到纏繞在這些芯片周圍的包裝中，這些芯片帶有可能限制性能的持久散熱問(wèn)題。研究人員使用3D打印技術(shù)制造出聚合物體系。這使得研究人員能夠一次完成這個(gè)系統(tǒng)，從而降低生產(chǎn)成本和時(shí)間。
研究人員表示，其系統(tǒng)將冷卻液均勻分布在集成電路表面。系統(tǒng)內(nèi)部的小型噴嘴可以定制尺寸大約300μm（大約是人發(fā)的兩倍寬度），以匹配芯片的特定熱圖和復(fù)雜的包裝內(nèi)部結(jié)構(gòu)，確保熱點(diǎn)不會(huì)形成。
噴嘴將液體噴射到半導(dǎo)體芯片表面和冷卻系統(tǒng)之間的小空間內(nèi)，冷卻系統(tǒng)使用單獨(dú)的管道從包裝中排出加熱的冷卻液。 研究人員說(shuō)，傳統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)使用附著在基板底部的散熱器，但是將它們粘合在一起的熱材料具有固定的耐熱性，這很難避免。
微小的灌溉渠道也可以蝕刻到基板的背面，充滿冷卻劑，吸收熱量，因?yàn)樗鬟^(guò)熱點(diǎn)。但是這種技術(shù)會(huì)讓半導(dǎo)體的某些部分比其他部分更熱。像這樣的冷卻系統(tǒng)也可以用硅來(lái)制造，但是基于半導(dǎo)體封裝來(lái)定制它們可能是昂貴的。
“我們新的沖擊芯片冷卻器實(shí)際上是一種3D打印的”噴頭“，可將冷卻液體直接噴射到裸芯片上，”一位高級(jí)半導(dǎo)體研究工程師在一份聲明中強(qiáng)調(diào)熱管理。 “3D原型制造的分辨率得到了提高，使其可用于實(shí)現(xiàn)微流控系統(tǒng)，如我們的芯片冷卻器?！?/span>
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