تکنولوژی نوین چینی‌ها در خنک‌سازی تراشه‌ها؛ دستاوردی قابل توجه در کنترل دما
بر اساس گزارش ایتنا و به نقل از مجله Interesting Engineering، محققان دانشگاه پکن در چین، یک سیستم نوآورانه برای خنک‌سازی تراشه‌های الکترونیکی طراحی کرده‌اند که از مایعی عایق الکتریکی برای کاهش دما استفاده می‌کند.
این فناوری در مراحل اولیه آزمایش موفق به دستیابی به شار گرمای بحرانی ۱۵۷۰ وات بر سانتی‌متر مربع شده است؛ عددی که نشان‌دهنده قابلیت فوق‌العاده آن در انتقال حرارت می‌باشد.
خنک‌سازی نزدیک به نواحی داغ تراشه
مدارهای مجتمع شامل اجزا و قطعات متصل به هم هستند که وظایف پردازش اطلاعات یا مدیریت سیگنال‌های الکتریکی را بر عهده دارند. عملکرد این اجزا حتماً گرما تولید می‌کند و برای حفظ کارایی و طول عمر دستگاه‌ها، دفع موثر این گرما ضروری می‌باشد.
در این روش، در زیرلایهٔ تراشه، ریزکانال‌هایی طراحی می‌شوند تا مایع خنک‌کننده بتواند به نواحی داغ نزدیک‌تر شود. آب به عنوان یک مایع دارای ظرفیت مناسب برای انتقال حرارت شناخته می‌شود، اما قابلیت هدایت الکتریکی آن ممکن است به اجزای الکترونیکی آسیب برساند.
به همین دلیل، تیم تحقیقاتی به جای آب، از مایع عایق «اچ‌اف‌ا‌ی ۷۱۰۰» بهره‌برداری کرده است؛ مایعی که در هنگام جوشیدن، گرما را جذب کرده و بخشی از آن به بخار تبدیل می‌شود.
مسیرهای مجزا برای مایع و بخار
در طراحی این سیستم، ورودی‌های افقی مایع تازه را به کانال‌ها منتقل می‌کند و خروجی‌های عمودی، خروج بخار را تسهیل می‌نمایند. این چینش موجب تأمین مستمر مایع خنک‌کننده و تسریع در انتقال گرما می‌شود.
شایان ذکر است که شار گرمای بحرانی، آستانه‌ای است که پس از آن، جوشش دیگر توانایی ارائه خنک‌سازی مؤثر را نخواهد داشت. محققان اعلام کرده‌اند که روش‌های قبلی خنک‌سازی با مایعات عایق معمولاً به کمتر از ۱۰۰۰ وات بر سانتی‌متر مربع محدود بوده‌اند.
با این حال، هنوز به آزمون‌های طولانی‌مدت بر روی تجهیزات تجاری نیاز است تا پایداری و کارایی این فناوری به‌طور کامل مشخص گردد.
به گفتهٔ محققان، ورود فناوری سیستم‌های میکروالکترومکانیکی می‌تواند ادغام این روش با فرایندهای رایج در ساخت نیمه‌هادی‌ها و توسعه آن برای نسل‌های آینده تجهیزات الکترونیکی را تسهیل کند.
