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新しいヒート・シンク圧着手法の概念図(IBMのリリースから引用)
新しいヒート・シンク圧着手法の概念図(IBMのリリースから引用)
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冷却液の直接噴射に関する概念図(IBMのリリースから引用)
冷却液の直接噴射に関する概念図(IBMのリリースから引用)
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 米IBMの研究所IBM Zurich Research Laboratoryは,新しいLSI冷却技術「high thermal conductivity interface technology(高熱伝導率インタフェース技術)」を開発した。IBMが英国時間10月26日に明らかにしたもの。現在の冷却技術に比べ,冷却能力が2倍高いという。

 LSI冷却時には,LSIとヒート・シンクなどとのあいだに特殊な樹脂材料を塗布し,接触性を高めて熱を移動しやすくする。塗布する樹脂の厚みが薄いほど,全体の冷却能力は高まる。ただし,ヒート・シンクをただ圧着して樹脂を延ばすと,LSIが損傷することもある。

 IBMは,ヒート・シンクと樹脂のあいだに「碁盤の目」状の細かい溝を持つ構造を設け,溝のある面で樹脂に圧力をかけるようにした。これにより,従来の手法よりも均一に樹脂が伸びるようになり,LSIにもむらなく圧力が加わるようになったという。「(従来の)半分程度の圧力で適切な均一性を確保できると同時に,LSIヒート・シンク間の熱輸送量を10倍に上げられる」(IBM)

 さらにIBM Zurich Research Laboratoryの研究グループは,「碁盤の目」構造による冷却技術を発展させ,LSI表面に液体を直接噴射して冷却する技術「direct jet impingement(直接ジェット衝突)」の開発に取り組んでいる。

 この技術は,5万本の微細なノズルからLSIのパッケージに液体を噴射することで,LSIから熱を奪う。冷却液として水を使って試験したところ,冷却能力は1平方cm当たり最大370Wあった。この冷却能力は,IBMによると「1平方cm当たり75W程度という現行空冷技術の限界より6倍以上高く,ほかの冷却システムに比べ(冷却液を循環させる)ポンプの消費電力が相当少ない」という。

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