Kompozit mikrocsatornás folyadékhűtéses lemez kialakítása gőzkamrával
A kommunikációs technológia rohamos fejlődésével az elektronikai eszközök hőteljesítménye is folyamatosan növekszik. Minden egyes fejlődő termékgeneráció energiafogyasztása körülbelül 30-50%-kal nő. A forgács hőáramának folyamatos növekedése közvetlenül korlátozza a forgács hőelvezetését és megbízhatóságát. Ugyanakkor a meglévő számítógépterem magas fogyasztása és elégtelen kapacitása miatt a számítógépterem jelentős áramellátási és hőleadási nyomás nehezedik. A hagyományos léghűtés nehezen fenntartható a magas hőelvezetési zaj, a nagy energiafogyasztás és a nagy helyigény miatt.
Ebben az összefüggésben folyadékhűtéses adatközpontok jelentek meg folyadékhűtéses szerverekkel és egyéb berendezésekkel, amelyek új megoldásokat kínálnak az adatközpontok hűtésére és hőelvezetésére. A gyorsan fejlődő közvetett folyadékhűtési technológiában a folyadékhűtő lemez az egyfázisú vagy kétfázisú folyadékhűtő rendszer központi eleme. Az elektronikus alkatrészek a folyadékhűtő lemez felületéhez vannak rögzítve, és az elektronikai alkatrészek hője hővezetés útján a folyadékhűtő lemezre kerül. A folyadékhűtő lemez és a munkafolyadék erős és hatékony konvektív hőátadáson megy keresztül.
A chip hőteljesítménye összefügg az eszköz élettartamával. Kutatási eredmények szerint a kommunikációs területen az elektronikai alkatrészek meghibásodási aránya exponenciálisan összefügg a hőmérséklettel, minden 10 C-os hőmérséklet-emelkedésnél megduplázódik a hibaarány. A hagyományos kényszerléghűtéssel összehasonlítva a folyadékhűtés technológiája jobb hőelvezetést és rövidebb hőelvezetést biztosít. Feltörekvő és hatékony hőleadási módszerként hatékonyabban tudja megoldani a kezelők fájdalompontjait a számítógéptermi nagy energiafogyasztású és nagy hőáramú berendezések alkalmazásával kapcsolatban. Ezen túlmenően, a berendezések energiafogyasztásának és hőáram-sűrűségének növekedésével a folyadékhűtési technológia előnyei, mint például az erős hőelvezetési képesség, a csökkentett helyiségzaj és a zöldenergia-megtakarítás egyre hangsúlyosabbá válnak.
Új típusú gőzkamrás kompozit mikrocsatornás folyadékhűtő lemez. A hagyományos hidegtáblákhoz képest hatékonyabb hőleadó képességgel rendelkezik, és alkalmasabb a nagy energiafogyasztás és a nagy hőáramú hőleadási problémák megoldására. A folyadékhűtő lemez az áramlási csatorna alakja szerint mart hornyos hűtőlemezre és mikrocsatornás hűtőlemezre osztható. A mart hornyos hideglemez megmunkálással készül, és a feldolgozási korlátok miatt hőleadó képessége kb. 65 W/cm2. A mikrocsatornás hideglemez általában egy 10-1000 µm csatornaméretű hideglemezt jelent, amelyet főként bordakaparással dolgoznak fel és alakítanak ki, és amelynek hőleadási kapacitása körülbelül 80 W/cm2.
A kommunikáció területén a digitalizáció fejlődésével a számítási teljesítmény tovább növekszik, a chip hőáram sűrűsége pedig tovább növekszik. A chip teljesítménysűrűsége 3 éven belül várhatóan meghaladja a 100 W/cm2-t. A nagy energiafogyasztás és a nagy hőáramú chipek miatt a hagyományos mikrocsatornás hideglemezek már nem képesek kielégíteni a hőelvezetési igényeket. A hőelvezetési szűk keresztmetszet áttörése érdekében a VC és a mikrocsatornás folyadékhűtéses lemezeket kombinálják, hogy átfogóan kihasználják a VC gyors hődiffúziós képességét és a mikrocsatornás folyadékhűtéses lemezek hőátadó képességét, megoldva a nagy hőáramú chipek hőelvezetési problémáját.
A kompozit mikrocsatornás folyadékhűtő lemez működési elve egyenletes hőmérsékletű lemezzel: A chip hőt ad át az interfész anyagára és tovább a VC párolgási felületére, felhasználva a VC egyenletes hőmérsékleti jellemzőit a hő gyors diffúziója vagy migrációja érdekében. Ezután a munkaközeg és a hideglemez közötti konvektív hőátadás folyamatosan elvonja a forgács által termelt hőt, elérve a nagy hőáramú chip hűtését.
