面向异构封装的高效单相与多相直接液体射流冲击冷却技术研究

《RELIABILITY ENGINEERING & SYSTEM SAFETY》：High efficiency single and multi-phase direct liquid jet-impingement cooling for heterogeneous packaging

本文系统评估了单相（去离子水）与两相（HFE-7100）直接液体射流冲击冷却技术在2.5D芯片封装中的热管理性能。研究通过热测试载具（TTV）模拟芯片架构，结合微针翅结构表面与混合冷却策略，实现了1 kW热负载下0.032 K/W的超低热阻，并基于?损指标揭示两相冷却能效提升78%。该工作为高性能芯片封装提供了热管理策略选择依据。

　　

Highlight

本研究通过实验深入探讨了在模拟真实2.5D异构集成封装结构上，采用单相和两相工质的直接液体射流冲击冷却技术。通过系统调节射流速度、冷却液入口温度和表面结构，全面评估了关键设计和操作参数在多芯片场景下对热性能和能效的影响。主要结论如下：

结论

总之，本研究对基于真实2.5D异构集成封装的单相和两相工质直接液体射流冲击冷却进行了深入的实验研究。通过系统改变射流速度、冷却液入口温度和表面结构，全面评估了关键设计和操作参数在多芯片场景下的热性能和能效影响。主要结论如下：