صفحه خنک کننده مایع مایکروکانال MLCP جریان حرارت بالا دستگاه های الکترونیکی خنک کننده

صفحه خنک کننده مایع مایکرو کانال (MLCP) یک راه حل حرارتی نهایی برای دستگاه های الکترونیکی با جریان حرارت بالا است.هسته آن در مجموعه متراکم از کانال های جریان میکرو با قطر هیدرولیکی معمولا ≤1mm (اغلب 50-500μm) قرار دارد، که به طور قابل توجهی منطقه تبادل گرما و بهره وری را افزایش می دهد و آن را از صفحات خنک کننده آب معمولی با کانال های جریان میلی متری متمایز می کند.

تعریف:MLCP از فرایندهای دقیق برای ساخت کانال های جریان در مقیاس میکرو در داخل زیربناهای رسانا گرمی بالا استفاده می کند. مایع خنک کننده تحت محرک اجباری در کانال ها قرار می گیرد.تحقق انتقال مستقیم گرما بین منابع گرما و مایع خنک کنندهبا کانال های جریان به طور متراکم ترتیب داده شده، منطقه تبادل حرارتی آن در هر واحد منطقه 3-10 برابر صفحه خنک کننده سنتی است.می تواند با بسته بندی تراشه ای ادغام شود تا مسیر انتقال گرما کوتاه شود.

• زیربنایی:مس بدون اکسیژن (بهترین رسانایی حرارتی، هزینه بالا) ، 6061/6063 آلومینیوم آلیاژ (کارآمد در هزینه) ، سیلیکون (حفر نیمه هادی، مناسب برای ادغام در سطح تراشه)
• آرایه کانال جریان میکرو:کانال های مستقیم، مارپیچی، موازی یا فراکتال، اغلب مجهز به میکروفین ها / دنده ها
• صفحه پوشش مهر و مومبسته شده از طریق جوشاندن با اصطکاک (FSW) ، اتصال پخش یا جوشاندن خلاء
• پورتهای ورودی و خروجی مایعات(G1/4, NPT) ، با حلقه های O یا جوش بسته شده
• درمان سطح:آنوديز، نیکل کردن، اکسیداسیون رسانا برای نصب و مقاومت در برابر خوردگی

صفحه خنک کننده به طور محکم به منابع گرما (چیپ های هوش مصنوعی، منابع پمپ لیزر) از طریق روغن حرارتی یا مواد تغییر فاز متصل می شود. گرما به سرعت به دیواره های میکروکانال هدایت می شود.آب دیونیزه شده یا محلول اتیلن گلیکول با سرعت بالا در داخل میکروکانال ها جریان می یابدلایه باریک مرزی حرارتی مقاومت حرارتی را به طور قابل توجهی کاهش می دهد و کارایی انتقال حرارتی بسیار بالا را ارائه می دهد. مایع گرم شده برای خنک سازی به کولر یا CDU باز می گردد.شکل دادن یک حلقه بستهMLCP یکپارچه می تواند کانال های جریان را در داخل بسته جاسازی کند و مسیر انتقال گرما کوتاه "از تراشه به مایع خنک کننده" را با مقاومت حرارتی کاهش یافته به سطح 0.03 ° C * cm2/W به دست آورد.

• حکاکی دقیق + اتصال پخش / FSW:خروجی های میکرو که توسط فوتولیتوگرافی و حکاکی بر روی زیربناهای سیلیکون / مس تشکیل شده اند، با جوش جامد بسته شده اند؛ مناسب برای کانال های فوق العاده نازک (50-100μm)
• میکرو لوله های جاسازی شده + فراوری خلاء:مجموعه ای از لوله های بسیار نازک مس که در بستر جاسازی شده اند، با شکاف های پر شده توسط بریز
• چاپ سه بعدی فلزی (SLM):شکل گیری مستقیم کانال های جریان پیچیده، ایده آل برای سفارشی سازی دسته کوچک
• حکاکی شیمیایی + جوش لیزر:مناسب برای صفحات خنک کننده نازک، تعادل دقت و هزینه

• پارامترهای کانال:عرض 50-500μm، عمق 200-800μm، فاصله 100-300μm
• سرعت جریان و کاهش فشار:سرعت جریان 2-5m/s، فشار عملیاتی 0.5-1.5MPa، کاهش فشار کنترل شده در 0.3MPa
• رسانایی حرارتی مواد:مس 386W/m*K، آلیاژ آلومینیوم 205W/m*K
• عملکرد مهر و موم:میزان نشت هلیوم ≤1×10−9 mbar*L/s
• مسطحیت سطح:≤0.05mm/100mm

• سرورهای هوش مصنوعی و تراشه های محاسباتی: GPU NVIDIA Rubin، پردازنده های پیشرفته، کارت های شتاب دهنده هوش مصنوعی با مصرف 1500-2300W از یک تراشه
• لیزرهای فیبر قدرتمند: ماژول های پمپ، ترکیب کننده های پرتو، حفره های رزونانس
• تولید نیمه هادی: ليزری، تجهیزات خشت
• تجهیزات پزشکی: ابزار درمانی لیزر با قدرت بالا

• انتخاب:تراکم کانال و مواد را بر اساس جریان گرما تعیین کنید؛ ضخامت را با توجه به محدودیت های فضایی انتخاب کنید؛ مشخصات پورت و سازگاری مایع خنک کننده را تأیید کنید
• نگهداری:آب دیونیزه شده (روندهی < 1μS/cm) اجباری است؛ برای جلوگیری از مقیاس بندی هر 6 تا 12 ماه یکبار مایع خنک کننده را تعویض کنید؛ هر ساله آزمایش فشار و نشت هلیوم را انجام دهید.جلوگیری از ضربه شدید برای جلوگیری از تغییر شکل کانال

• ادغام عمیق با بسته بندی تراشه (Chiplet + MLCP)
• خنک سازی دو فاز (گرما در داخل میکروکانال ها) برای بهبود بیشتر بهره وری
• پیشرفت در فرآیندهای تولید کم هزینه برای ترویج پذیرش در تجهیزات محاسباتی متوسط