在2019年嵌入式世界大会上,imec该公司是纳米电子和数字技术的研究和创新中心,展示了一种基于硅的紧凑微通道散热器,可以实现高热流通量耗散。imec散热器在泵浦功率小于2 W时,总热阻为0.34K/W至0.28K/W。该公司将最终设备的高质量和低成本归功于硅技术的使用。

集成芯片及其封装的小型化是电子行业的一个主要趋势。然而,随着由此产生的不断增加的功率密度,有害的热效应会影响器件的可靠性和性能。与空气相比,液体更有效地去除热量,因为它的热导率和比热容更高。硅作为一种材料是一种相对较好的导热体。在imec芯片冷却器中使用32 μ m宽、260 μ m深的小型、平行、高纵横比硅微通道结构,进一步增加了对流换热表面积和换热系数,实现了高热流通量去除。这使得它可以消耗超过600W/cm的功率2同时保持元件温度低于100℃。

硅的关键属性是它可以通过利用大规模并行生产过程以低成本实现高纵横比微结构,并且可以直接集成在半导体基础设施中。在当前版本中,硅基微通道散热器是单独制造的,然后连接到散热芯片的背面。使用优化的Cu/Sn-Au界面,imec在两个部分之间实现了非常低的热接触电阻。最后,由于流体性能和热行为可以高度准确地预测,imec的微冷却器还可以根据空间和液体供应等外部系统约束进行定制。