لوحة تبريد سائلة ذات قناة صغيرة MLCP تبريد الأجهزة الإلكترونية ذات التدفق الحراري العالي

لوحة التبريد السائل القناة الدقيقة (MLCP) هي الحل الحراري النهائي للأجهزة الإلكترونية عالية تدفق الحرارة.يقع جوهرها في المجموعة المتكاملة الكثيفة لقنوات التدفق الدقيقة التي يبلغ قطرها الهيدروليكي عادة ≤1mm (غالباً ما يكون 50-500μm)، مما يزيد بشكل كبير من مساحة تبادل الحرارة وكفاءتها، مما يميزها عن لوحات تبريد المياه التقليدية مع قنوات التدفق على نطاق المليمتر.

تعريف:يستخدم MLCP عمليات دقة لصنع قنوات تدفق على نطاق ميكرون داخل أسطوانات عالية التوصيل الحراري. يخضع سائل التبريد للتناقل القسري داخل القنوات،تحقيق نقل الحرارة المباشر بين مصادر الحرارة وسائل التبريدمع قنوات التدفق المرتبة بشكل كثيف ، فإن مساحة تبادل الحرارة لكل وحدة مساحة هي 3-10 أضعاف صفائح التبريد التقليدية.يمكن دمجها مع حزم الرقائق لتقصير مسار نقل الحرارة.

• القالب:النحاس الخالي من الأكسجين (أفضل موصلات حرارية ، تكلفة عالية) ، 6061/6063 سبيكة الألومنيوم (فعالة من حيث التكلفة) ، السيليكون (حفر أشباه الموصلات ، مناسبة لدمج مستوى رقاقة)
• مجموعة قنوات التدفق الصغيرة:القنوات المستقيمة أو الشبيهة أو الموازية أو الكسرية ، غالبًا ما تكون مجهزة بميكروفين / أضلاع
• لوحة غطاء الختممغلقة عن طريق لحام الاحتكاك (FSW) ، أو ربط الانبعاث، أو الحرارة الفراغية
• منافذ الدخول والخروج من السائل(G1/4, NPT) ، مغلقة بخواتم O أو لحام
• علاج السطح:التشطيب، التصفيف بالنيكل، الأكسدة الموصلة للتركيب ومقاومة التآكل

يتم ربط لوحة التبريد بإحكام بمصادر الحرارة (شرائح الذكاء الاصطناعي، مصادر مضخة الليزر) عن طريق الدهون الحرارية أو مواد تغيير المرحلة. يتم توجيه الحرارة بسرعة إلى جدران القناة الدقيقة.الماء غير المتأين أو محلول الإيثيلين غليكول يتدفق بسرعة عالية داخل القنوات الدقيقة. الطبقة الحدودية الحرارية الرقيقة تقلل بشكل كبير من المقاومة الحرارية ، مما يوفر كفاءة عالية للغاية في نقل الحرارة عن طريق الحمل. يعود السائل المحمّل إلى جهاز التبريد أو CDU للتبريد ،تشكل حلقة مغلقةيمكن أن يدمج MLCP المتكامل قنوات التدفق داخل الحزمة ، مما يحقق مسار نقل حرارة قصير "من الشريحة إلى سائل التبريد" ، مع مقاومة حرارية مخفضة إلى مستوى 0.03 °C * cm2 / W.

• الحفر الدقيق + التوصيل بالانتشار / FSW:خروقات صغيرة تتشكل عن طريق التصوير الضوئي والحفر على الأساسات السيليكونية / النحاسية ، مغلقة باللحام الصلب ؛ مناسبة لقنوات فائقة الدقة (50-100μm)
• أنابيب صغيرة متضمنة + حرارة فراغ:مجموعة من الأنابيب النحاسية الدقيقة جداً المدمجة في الركيزة، مع الفراغات التي تملأها بالتحميل
• الطباعة ثلاثية الأبعاد المعدنية (SLM):تشكيل مباشر لقنوات التدفق المعقدة، مثالية لتخصيص دفعات صغيرة
• حفر كيميائي + لحام بالليزر:مناسبة لألواح التبريد رقيقة، وتوازن الدقة والتكلفة

• معايير القناة:عرض 50-500μm، عمق 200-800μm، مسافة 100-300μm
• معدل التدفق وانخفاض الضغط:سرعة التدفق 2-5m/s، ضغط التشغيل 0.5-1.5MPa، انخفاض الضغط يتم التحكم فيه ضمن 0.3MPa
• التوصيل الحراري للمواد:النحاس 386W/m*K، سبيكة الألومنيوم 205W/m*K
• أداء الختم:معدل تسرب الهيليوم ≤1 × 10−9 mbar*L/s
• مسطحة السطح≤0.05mm/100mm

• خوادم الذكاء الاصطناعي وشرائح الحوسبة: NVIDIA Rubin GPU ، وحدة المعالجة المركزية الراقية ، بطاقات تسريع الذكاء الاصطناعي مع استهلاك طاقة 1500-2300W لشركة واحدة
• أشعة ليزر عالية الطاقة: وحدات مضخة، مزيجات شعاع، تجاويف رنين
• تصنيع أشباه الموصلات: التسخين بالليزر، معدات الحفر
• المعدات الطبية: أدوات العلاج بالليزر ذات الطاقة العالية

• الاختيارتحديد كثافة القناة والمواد بناءً على تدفق الحرارة؛ اختيار السماكة وفقًا لقيود المساحة؛ تأكيد مواصفات الموانئ وتوافق المبرد
• الصيانة:الماء غير المؤين (الموصلية < 1μS / cm) أمر إلزامي ؛ استبدال سائل التبريد كل 6-12 شهرًا لمنع التقليص ؛ إجراء اختبارات الضغط وتسرب الهيليوم سنويًا.تجنب الأثر الشديد لمنع تشوه القناة

• التكامل العميق مع حزم الرقائق (Chiplet + MLCP)
• التبريد في مرحلتين (الغليان داخل القنوات الدقيقة لزيادة تحسين الكفاءة)
• اختراقات في عمليات التصنيع منخفضة التكلفة لتشجيع اعتماد معدات الحوسبة متوسطة المدى