Mikro Kanal Sıvı Soğutma Plağı MLCP Yüksek Sıcaklık Akışı Elektronik Aygıtlar Soğutma

Mikro Kanallı Sıvı Soğutma Plakası (MLCP), yüksek ısı akışına sahip elektronik cihazlar için üstün bir termal çözümdür. Çekirdeği, hidrolik çapı tipik olarak ≤1 mm (genellikle 50-500μm) olan entegre yoğun mikro akış kanalları dizisinde yer alır; bu, ısı değişim alanını ve verimliliğini büyük ölçüde artırır ve onu milimetre ölçekli akış kanallarına sahip geleneksel su soğutma plakalarından ayırır.

Tanım:MLCP, yüksek termal iletkenliğe sahip alt tabakaların içinde mikron ölçekli akış kanalları üretmek için hassas işlemlerden yararlanır. Soğutma sıvısı, kanallar içerisinde cebri konveksiyona maruz kalarak, ısı kaynakları ile soğutucu arasında yakın mesafeli/doğrudan ısı aktarımını gerçekleştirir. Yoğun şekilde düzenlenmiş akış kanallarıyla birim alan başına ısı değişim alanı, geleneksel soğutma plakalarının 3-10 katıdır. Isı transfer yolunu kısaltmak için talaş paketleme ile entegre edilebilir.

• Yüzey:Oksijensiz bakır (en iyi termal iletkenlik, yüksek maliyet), 6061/6063 alüminyum alaşımı (uygun maliyetli), silikon (yarı iletken aşındırma, çip düzeyinde entegrasyona uygun)
• Mikro akış kanalı dizisi:Düz, kıvrımlı, paralel veya fraktal kanallar, genellikle mikro kanatçıklar/kaburgalarla donatılmıştır
• Sızdırmazlık kapak plakasıSürtünme karıştırma kaynağı (FSW), difüzyon bağlama veya vakum lehimleme yoluyla yalıtılmıştır
• Sıvı giriş ve çıkış portları(G1/4, NPT), O-halkalarla veya kaynakla yalıtılmış
• Yüzey işleme:Kurulum ve korozyon direnci için eloksal, nikel kaplama, iletken oksidasyon

Soğutma plakası, termal gres veya faz değiştiren malzemeler yoluyla ısı kaynaklarına (AI çipleri, lazer pompa kaynakları) sıkı bir şekilde bağlanır. Isı hızla mikrokanal duvarlarına iletilir. Deiyonize su veya etilen glikol çözeltisi mikrokanalların içinde yüksek hızda akar. İnce termal sınır katmanı, termal direnci önemli ölçüde azaltarak son derece yüksek konvektif ısı transferi verimliliği sağlar. Isıtılan akışkan soğutma için bir soğutucuya veya CDU'ya dönerek kapalı bir döngü oluşturur. Entegre MLCP, paket içerisine akış kanallarını gömerek "yongadan soğutucuya" kısa bir ısı transfer yolu elde edebilir ve termal direnç 0,03°C*cm²/W seviyesine düşürülebilir.

• Hassas aşındırma + difüzyon bağlama / FSW:Silikon/bakır yüzeyler üzerinde fotolitografi ve aşındırma yoluyla oluşturulan, katı hal kaynağıyla kapatılmış mikro oluklar; ultra ince kanallar için uygundur (50-100μm)
• Gömülü mikrotüpler + vakumlu lehimleme:Boşlukları lehimlemeyle doldurulmuş, alt tabakaya gömülü ultra ince bakır boru dizisi
• Metal 3D baskı (SLM):Küçük parti özelleştirmesi için ideal olan karmaşık akış kanallarının doğrudan oluşturulması
• Kimyasal gravür + lazer kaynağı:Hassasiyet ve maliyeti dengeleyen ince soğutma plakaları için uygundur

• Kanal parametreleri:Genişlik 50-500μm, derinlik 200-800μm, aralık 100-300μm
• Akış hızı ve basınç düşüşü:Akış hızı 2-5m/s, çalışma basıncı 0,5-1,5MPa, basınç düşüşü 0,3MPa dahilinde kontrol edilir
• Malzeme termal iletkenliği:Bakır 386W/m*K, alüminyum alaşımı 205W/m*K
• Sızdırmazlık performansı:Helyum sızıntı hızı ≤1×10⁻⁹ mbar*L/s
• Yüzey düzlüğü:≤0,05mm/100mm

• Yapay zeka sunucuları ve bilgi işlem yongaları: NVIDIA Rubin GPU, üst düzey CPU'lar, 1500-2300 W tek yongalı güç tüketimine sahip yapay zeka hızlandırıcı kartlar
• Yüksek güçlü fiber lazerler: Pompa modülleri, ışın birleştiriciler, rezonans boşlukları
• Yarı iletken üretimi: Lazer tavlama, dağlama ekipmanı
• Tıbbi ekipman: Yüksek güçlü lazer tedavi cihazları

• Seçim:Isı akışına göre kanal yoğunluğunu ve malzemesini belirleyin; alan kısıtlamalarına göre kalınlığı seçin; bağlantı noktası özelliklerini ve soğutma sıvısı uyumluluğunu doğrulayın
• Bakım:Deiyonize su (iletkenlik < 1μS/cm) zorunludur; kireçlenmeyi önlemek için soğutma sıvısını her 6-12 ayda bir değiştirin; yıllık olarak basınç ve helyum sızıntısı testlerini gerçekleştirin; Kanal deformasyonunu önlemek için ciddi darbelerden kaçının

• Çip paketlemeyle derin entegrasyon (Chiplet + MLCP)
• Daha fazla verimlilik artışı için iki fazlı soğutma (mikrokanalların içinde kaynatma)
• Orta sınıf bilgi işlem ekipmanlarının benimsenmesini teşvik etmek için düşük maliyetli üretim süreçlerinde atılımlar