แผ่นเย็นของเหลวแบบไมโครแคนเนล MLCP ระบบอิเล็กทรอนิกส์ความร้อนสูง

Micro-Channel Liquid Cooling Plate (MLCP) เป็นโซลูชั่นระบายความร้อนขั้นสูงสุดสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีฟลักซ์ความร้อนสูง แกนกลางของมันอยู่ในอาร์เรย์หนาแน่นแบบบูรณาการของช่องการไหลขนาดเล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางไฮดรอลิกโดยทั่วไป ≤1 มม. (มักจะ 50-500μm) ซึ่งเพิ่มพื้นที่การแลกเปลี่ยนความร้อนและประสิทธิภาพอย่างมาก ทำให้แตกต่างจากแผ่นระบายความร้อนด้วยน้ำทั่วไปที่มีช่องการไหลขนาดมิลลิเมตร

คำนิยาม:MLCP ใช้กระบวนการที่มีความแม่นยำเพื่อสร้างช่องการไหลขนาดไมครอนภายในซับสเตรตที่มีการนำความร้อนสูง ของเหลวหล่อเย็นผ่านการบังคับพาความร้อนภายในช่อง ทำให้เกิดการถ่ายเทความร้อนในระยะใกล้/โดยตรงระหว่างแหล่งความร้อนและสารหล่อเย็น ด้วยช่องทางการไหลที่จัดเรียงอย่างหนาแน่น พื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อนต่อหน่วยพื้นที่จึงมากกว่าแผ่นทำความเย็นแบบเดิมถึง 3-10 เท่า สามารถรวมเข้ากับบรรจุภัณฑ์ชิปเพื่อลดเส้นทางการถ่ายเทความร้อน

• พื้นผิว:ทองแดงไร้ออกซิเจน (การนำความร้อนดีที่สุด ต้นทุนสูง), อลูมิเนียมอัลลอยด์ 6061/6063 (คุ้มค่า), ซิลิคอน (การกัดสารกึ่งตัวนำ เหมาะสำหรับการบูรณาการระดับชิป)
• อาร์เรย์ช่องสัญญาณไมโครโฟลว์:ช่องตรง คดเคี้ยว ขนาน หรือแฟร็กทัล มักติดตั้งไมโครฟิน/ริบ
• แผ่นปิดฝาซีลปิดผนึกด้วยการเชื่อมด้วยแรงเสียดทาน (FSW) การเชื่อมแบบแพร่ หรือการประสานสุญญากาศ
• พอร์ตทางเข้าและทางออกของของเหลว(G1/4, NPT) ปิดผนึกด้วยโอริงหรือการเชื่อม
• การรักษาพื้นผิว:อโนไดซ์, ชุบนิกเกิล, ออกซิเดชันนำไฟฟ้าสำหรับการติดตั้งและต้านทานการกัดกร่อน

แผ่นทำความเย็นติดกับแหล่งความร้อนอย่างแน่นหนา (ชิป AI, แหล่งปั๊มเลเซอร์) โดยใช้จาระบีระบายความร้อนหรือวัสดุเปลี่ยนเฟส ความร้อนจะถูกส่งไปที่ผนังไมโครช่องอย่างรวดเร็ว น้ำปราศจากไอออนหรือสารละลายเอทิลีนไกลคอลจะไหลด้วยความเร็วสูงภายในไมโครแชนเนล ชั้นขอบเขตความร้อนบางลดความต้านทานความร้อนลงอย่างมาก ทำให้มีประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อนที่สูงมาก ของเหลวที่ให้ความร้อนจะกลับสู่เครื่องทำความเย็นหรือ CDU เพื่อระบายความร้อน ทำให้เกิดวงปิด MLCP ในตัวสามารถฝังช่องการไหลภายในบรรจุภัณฑ์ ทำให้เกิดเส้นทางการถ่ายเทความร้อนที่สั้น "จากชิปไปยังสารหล่อเย็น" โดยมีความต้านทานความร้อนลดลงเหลือระดับ 0.03°C*ซม.²/วัตต์

• การกัดที่แม่นยำ + การเชื่อมติดแบบแพร่กระจาย / FSW:ร่องขนาดเล็กที่เกิดขึ้นจากการพิมพ์หินด้วยแสงและการกัดบนพื้นผิวซิลิกอน/ทองแดง ปิดผนึกด้วยการเชื่อมแบบโซลิดสเตต เหมาะสำหรับช่องสัญญาณแบบละเอียดพิเศษ (50-100μm)
• ท่อไมโครแบบฝัง + การประสานสุญญากาศ:อาร์เรย์ของท่อทองแดงละเอียดพิเศษที่ฝังอยู่ในซับสเตรต โดยมีช่องว่างที่เต็มไปด้วยการบัดกรีแข็ง
• การพิมพ์โลหะ 3 มิติ (SLM):การขึ้นรูปโดยตรงของช่องทางการไหลที่ซับซ้อน เหมาะสำหรับการปรับแต่งในปริมาณน้อย
• การกัดด้วยสารเคมี + การเชื่อมด้วยเลเซอร์:เหมาะสำหรับแผ่นทำความเย็นแบบบาง สมดุลความแม่นยำและราคา

• พารามิเตอร์ช่อง:ความกว้าง 50-500μm ความลึก 200-800μm ระยะห่าง 100-300μm
• อัตราการไหลและแรงดันตก:ความเร็วการไหล 2-5 ม./วินาที แรงดันใช้งาน 0.5-1.5MPa ควบคุมแรงดันตกคร่อมภายใน 0.3MPa
• การนำความร้อนของวัสดุ:ทองแดง 386W/m*K, อลูมิเนียมอัลลอยด์ 205W/m*K
• ประสิทธิภาพการปิดผนึก:อัตราการรั่วไหลของฮีเลียม ≤1×10⁻⁹ mbar*L/s
• ความเรียบของพื้นผิว:≤0.05มม./100มม

• เซิร์ฟเวอร์ AI และชิปประมวลผล: NVIDIA Rubin GPU, CPU ระดับไฮเอนด์, การ์ดเร่งความเร็ว AI ที่ใช้พลังงานชิปตัวเดียว 1500-2300W
• เลเซอร์ไฟเบอร์กำลังสูง: โมดูลปั๊ม, ตัวรวมลำแสง, ช่องรีโซแนนซ์
• การผลิตเซมิคอนดักเตอร์: การหลอมด้วยเลเซอร์ อุปกรณ์แกะสลัก
• อุปกรณ์ทางการแพทย์: เครื่องมือบำบัดด้วยเลเซอร์กำลังสูง

• การเลือก:กำหนดความหนาแน่นของช่องและวัสดุตามฟลักซ์ความร้อน เลือกความหนาตามข้อจำกัดของพื้นที่ ยืนยันข้อกำหนดเฉพาะของพอร์ตและความเข้ากันได้ของน้ำหล่อเย็น
• การซ่อมบำรุง:จำเป็นต้องมีน้ำปราศจากไอออน (การนำไฟฟ้า < 1μS/cm) เปลี่ยนสารหล่อเย็นทุก 6-12 เดือนเพื่อป้องกันการเกิดตะกรัน ทำการทดสอบแรงดันและการรั่วของฮีเลียมเป็นประจำทุกปี หลีกเลี่ยงผลกระทบที่รุนแรงเพื่อป้องกันการเสียรูปของช่อง

• บูรณาการอย่างล้ำลึกกับบรรจุภัณฑ์ชิป (Chiplet + MLCP)
• การทำความเย็นแบบสองเฟส (เดือดภายในไมโครช่องสัญญาณ) เพื่อการปรับปรุงประสิทธิภาพเพิ่มเติม
• ความก้าวหน้าในกระบวนการผลิตที่มีต้นทุนต่ำเพื่อส่งเสริมการนำอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ระดับกลางไปใช้