마이크로 채널 액체 냉각판 MLCP 고열 유속 전자 장치 냉각

마이크로 채널 액체 냉각판(MLCP)은 고열유속 전자 장치를 위한 최고의 열 솔루션입니다. 그 핵심은 수력학적 직경이 일반적으로 1mm 이하(종종 50-500μm)인 마이크로 흐름 채널의 통합된 조밀한 배열에 있으며, 이는 열 교환 면적과 효율성을 크게 증가시켜 밀리미터 규모의 흐름 채널이 있는 기존 수냉판과 구별됩니다.

정의:MLCP는 정밀 공정을 활용하여 열전도율이 높은 기판 내부에 미크론 규모의 흐름 채널을 제작합니다. 냉각액은 채널 내에서 강제 대류를 거쳐 열원과 냉각수 사이의 근거리/직접 열 전달을 실현합니다. 조밀하게 배열된 흐름 채널을 통해 단위 면적당 열교환 면적은 기존 냉각판의 3~10배입니다. 열 전달 경로를 단축하기 위해 칩 패키징과 통합할 수 있습니다.

• 기질:무산소 구리(최고의 열 전도성, 고비용), 6061/6063 알루미늄 합금(비용 효율적), 실리콘(반도체 에칭, 칩 수준 통합에 적합)
• 마이크로 흐름 채널 배열:직선, 구불구불한, 평행 또는 프랙탈 채널, 종종 마이크로핀/리브가 장착됨
• 씰링 커버 플레이트마찰 교반 용접(FSW), 확산 접합 또는 진공 브레이징을 통해 밀봉
• 액체 입구 및 출구 포트(G1/4, NPT), O-링 또는 용접으로 밀봉됨
• 표면 처리:아노다이징, 니켈 도금, 설치용 전도성 산화 및 내식성

냉각판은 열 그리스 또는 상변화 물질을 통해 열원(AI 칩, 레이저 펌프 소스)에 단단히 부착됩니다. 열은 마이크로채널 벽으로 빠르게 전도됩니다. 탈이온수 또는 에틸렌 글리콜 용액은 마이크로채널 내부에서 고속으로 흐릅니다. 얇은 열 경계층은 열 저항을 크게 줄여 매우 높은 대류 열 전달 효율을 제공합니다. 가열된 유체는 냉각을 위해 냉각기 또는 CDU로 돌아가 폐쇄 루프를 형성합니다. 통합 MLCP는 패키지 내에 흐름 채널을 내장하여 "칩에서 냉각수까지" 짧은 열 전달 경로를 달성하고 열 저항을 0.03℃*cm²/W 수준으로 줄입니다.

• 정밀 에칭 + 확산 접합 / FSW:실리콘/구리 기판에 포토리소그래피 및 에칭을 통해 형성된 마이크로 홈, 고체 용접으로 밀봉됨. 초미세 채널(50-100μm)에 적합
• 내장형 마이크로튜브 + 진공 브레이징:브레이징으로 틈을 메운 기판에 초미세 구리 튜브를 매립한 배열
• 금속 3D 프린팅(SLM):복잡한 흐름 채널을 직접 형성하여 소규모 배치 맞춤화에 이상적
• 화학적 에칭 + 레이저 용접:얇은 냉각판에 적합하며 정밀도와 비용의 균형을 유지합니다.

• 채널 매개변수:폭 50-500μm, 깊이 200-800μm, 간격 100-300μm
• 유량 및 압력 강하:유속 2-5m/s, 작동 압력 0.5-1.5MPa, 압력 강하 0.3MPa 이내 제어
• 재료 열전도율:구리 386W/m*K, 알루미늄 합금 205W/m*K
• 밀봉 성능:헬륨 누출률 ≤1×10⁻⁹ mbar*L/s
• 표면 평탄도:≤0.05mm/100mm

• AI 서버 및 컴퓨팅 칩: NVIDIA Rubin GPU, 고급 CPU, 단일 칩 전력 소비량이 1500~2300W인 AI 가속기 카드
• 고출력 광섬유 레이저: 펌프 모듈, 빔 결합기, 공진 공동
• 반도체 제조: 레이저 어닐링, 에칭 장비
• 의료 장비: 고출력 레이저 치료 기기

• 선택:열유속을 기준으로 채널 밀도와 재료를 결정합니다. 공간 제약에 따라 두께를 선택합니다. 포트 사양 및 절삭유 호환성 확인
• 유지:탈이온수(전도도 < 1μS/cm)는 필수입니다. 스케일링을 방지하려면 6~12개월마다 냉각수를 교체하십시오. 매년 압력 및 헬륨 누출 테스트를 수행합니다. 채널 변형을 방지하기 위해 심한 충격을 피하십시오

• 칩 패키징과의 긴밀한 통합(Chiplet + MLCP)
• 효율성 향상을 위한 2단계 냉각(마이크로 채널 내부 끓음)
• 중급 컴퓨팅 장비의 채택을 촉진하기 위한 저비용 제조 공정의 혁신