Unlocking Ultra-Efficient Electronics Cooling Through 3D Printing: Bringing Coolant Closer to the Hotspot in Advanced Packaging

De snelle opschaling van high-performance computing en AI legt een toenemende thermische belasting op geavanceerde chip packages, waarbij lokale warmtestromen van meer dan 1.000 W/cm² de systeemprestaties, betrouwbaarheid en levensduur kunnen beperken. In huidige packaging-concepten wordt thermisch beheer vaak beperkt door thermische interfacematerialen (TIM’s), die thermische weerstand introduceren, het gezamenlijke ontwerp van chip en package compliceren en de integratie van functionaliteit beperken.

Om deze vraag te beantwoorden richt het project zich op drie doelstellingen. Doelstelling 1 focust op het thermodynamisch ontwerp van nieuwe interlayer-legeringen met een verminderde thermische uitzettingsmismatch, waarmee betrouwbare verbindingen mogelijk worden tussen siliciumchips en metalen met een hoge thermische geleidbaarheid, zoals koper. Doelstelling 2 onderzoekt hoe multi-materiële additieve fabricage interfaciale reacties kan beheersen om scheurvrije metaal–siliciumverbindingen te realiseren over lengteschalen van micrometers tot centimeters. Doelstelling 3 vertaalt deze inzichten naar productie-relevante processen via opschaling en industriële validatie met partners.