Ett nytt DARPA-program ska syfta till tekniker för att kyla chips i militär elektronik med kylvätska genom inbyggda kanaler direkt i substratet, chipet och/eller kapslingen.

Den fortsatta miniatyriseringen av komponenter i dagens elektronik har inneburit att värmealstring och energiavgivning nått oöverträffade nivåer. Nuvarande termiska lösningar, vanligen med fjärrkyla, kan inte begränsa temperaturökningen i dagens komplexa, elektroniska komponenter, enligt DARPA. Sådana här lösningar med fjärrkyla, där värme måste ledas bort från komponenter via luften, adderar stor vikt och volym till elektroniska system. Resultatet blir komplexa militära system som fortsätter att växa i storlek och vikt på grund av ineffektiviteten i den befintlig hårdvaran för värmeavledning.

Nya framsteg inom DARPA:s Thermal Management Technologies (TMT)-program uppges möjliggöra ett paradigmskifte avseende bättre termisk hantering. DARPA:s nya Intrachip/Interchip Enhanced Cooling (ICECool)-program syftar till att knäcka den termiska avledningsbarriären och övervinna begränsningar såsom med fjärrkyla. ICECool kommer att undersöka inbyggd, termisk hantering genom mikroflödessystem för kylning inne i substratet, chipet eller kapslingen genom att ta hänsyn till termisk hantering i de tidigaste faserna av en elektronikdesign.

"Tänk på de nuvarande termiska hanteringsmetoderna i elektronik såsom kylsystemet i en bil", säger Avram Bar-Cohen, DARPA:s programchef. "Vatten pumpas direkt genom motorblocket och transporterar bort den absorberade värmen genom slangar tillbaka till kylaren. I analogi med det söker ICECool teknik som skulle kunna leverera kylvätska direkt i den elektroniska "motorn".

I DARPA:s fall kommer inbyggd kylning att ske i form av mikrokanaler konstruerade och inbyggda direkt i chipen, substratet och/eller kapslingen samt bestå av forskning i termiska och vätskeflödeskaraktäristika hos sådana här system i både små och stora skalor, enligt DARPA.

ICECool Fundamentals solicitation har nu släppts och söker förslag till forskning och demonstrationer av mikrofabrikation och evaporativa kyltekniker som behövs för att implementera inbyggd kylning. Förslag söks för intrachip/interchip-lösningar som använder mikrokanaler, mikroporer etc. i designen och tillverkningen av chips. Interchip-lösningar för staplade chip eftersträvas också, enligt ett pressmeddelande.

Filed under: Utländsk Teknik