晶元降溫：一個微米級的晶元淋浴頭為晶元降溫

未來，晶元可以在其包裝內部安裝的小型噴頭下保持冷卻，直接將水噴洒到集成電路表面。隨著晶元中連接越來越多晶體管的導線越來越細，越來越密切以提高性能，沖洗過程可以防止晶元自行分開。

半導體研究人員最近推出了一種潛在的冷卻系統，以滿足高性能電子設備日益增長的需求，這些設備越來越多地處理人工智慧等複雜任務。這些任務已經使公司開始研究三維晶元，這些晶元將存儲器，處理器和其他電路連接起來，以解決分立晶元的局限性。

衝擊式冷卻器被設計成集成到纏繞在這些晶元周圍的包裝中，這些晶元帶有可能限制性能的持久散熱問題。研究人員使用3D列印技術製造出聚合物體系。這使得研究人員能夠一次完成這個系統，從而降低生產成本和時間。

研究人員表示，其系統將冷卻液均勻分布在集成電路表面。系統內部的小型噴嘴可以定製尺寸大約300μm（大約是人發的兩倍寬度），以匹配晶元的特定熱圖和複雜的包裝內部結構，確保熱點不會形成。

噴嘴將液體噴射到半導體晶元表面和冷卻系統之間的小空間內，冷卻系統使用單獨的管道從包裝中排出加熱的冷卻液。研究人員說，傳統的冷卻系統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，因為它流過熱點。但是這種技術會讓半導體的某些部分比其他部分更熱。像這樣的冷卻系統也可以用硅來製造，但是基於半導體封裝來定製它們可能是昂貴的。

「我們新的衝擊晶元冷卻器實際上是一種3D列印的」噴頭「，可將冷卻液體直接噴射到裸晶元上，」一位高級半導體研究工程師在一份聲明中強調熱管理。 「3D原型製造的解析度得到了提高，使其可用於實現微流控系統，如我們的晶元冷卻器。」

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