Placă răcită cu lichid microcanal cu soluții termice cu cameră de vapori

Odată cu dezvoltarea rapidă a tehnologiei de comunicare, puterea termică a dispozitivelor electronice crește constant. Consumul de energie al fiecărei generații de produse în evoluție crește cu aproximativ 30% până la 50%. Creșterea continuă a densității fluxului de căldură a cipului limitează în mod direct disiparea căldurii cipului și fiabilitatea. În același timp, din cauza consumului mare de energie și a capacității insuficiente a sălii de calculatoare existente, sala de calculatoare se confruntă cu o presiune semnificativă asupra alimentării cu energie și a disipării căldurii. Răcirea tradițională cu aer este dificil de susținut datorită zgomotului său ridicat de disipare a căldurii, consumului mare de energie și amprentei mari.

În acest context, au apărut centre de date răcite cu lichid cu servere răcite cu lichid și alte echipamente, oferind noi soluții pentru răcirea și disiparea căldurii centrelor de date. În tehnologia de răcire cu lichid indirect în dezvoltare rapidă, placa de răcire cu lichid este componenta de bază a unui sistem de răcire cu lichid monofazat sau bifazic. Componentele electronice sunt atașate la suprafața plăcii de răcire cu lichid, iar căldura componentelor electronice este transferată pe placa de răcire cu lichid prin conducție termică. Placa de răcire cu lichid și fluidul de lucru suferă un transfer de căldură convectiv puternic și eficient.

Performanța termică a unui cip este legată de durata de viață a dispozitivului. Conform rezultatelor cercetării, rata de defectare a componentelor electronice din domeniul comunicațiilor este exponențial legată de temperatură, rata de defectare dublându-se pentru fiecare creștere cu 10 grade C a temperaturii. În comparație cu răcirea tradițională cu aer forțat, tehnologia de răcire cu lichid are un efect mai bun de disipare a căldurii și o cale mai scurtă de disipare a căldurii. Ca metodă emergentă și eficientă de disipare a căldurii, poate rezolva mai eficient punctele dureroase ale operatorilor cu privire la aplicarea echipamentelor cu consum mare de energie și flux de căldură ridicat în sălile de calculatoare. În plus, odată cu creșterea consumului de energie al echipamentului și a densității fluxului de căldură, avantajele tehnologiei de răcire cu lichid, cum ar fi capacitatea puternică de disipare a căldurii, zgomotul redus din cameră și conservarea energiei verzi vor deveni mai proeminente.

Un nou tip de placă de răcire cu lichid microcanal compozit cu cameră de vapori. În comparație cu plăcile reci tradiționale, are o capacitate mai eficientă de disipare a căldurii și este mai potrivită pentru rezolvarea problemelor legate de consumul mare de energie și fluxul de căldură ridicat. Placa de răcire cu lichid poate fi împărțită în placă de răcire cu caneluri frezate și placă de răcire cu microcanal, în funcție de forma canalului de curgere. Placa rece cu canelură frezată este formată prin prelucrare, iar din cauza limitărilor de procesare, capacitatea sa de disipare a căldurii este de aproximativ 65 W/cm2. Placa rece cu microcanal se referă, de obicei, la o placă rece cu o dimensiune a canalului de 10-1000 µm, care este în principal prelucrată și formată printr-un proces de răzuire a aripioarelor și are o capacitate de disipare a căldurii de aproximativ 80 W/cm2.

În domeniul comunicațiilor, odată cu dezvoltarea digitalizării, puterea de calcul continuă să crească, iar densitatea fluxului de căldură a cipurilor continuă să crească. Este de așteptat ca densitatea de putere a cipului să depășească 100 W/cm2 în decurs de 3 ani. Pentru un consum mare de energie și cipuri cu flux ridicat de căldură, plăcile reci cu microcanal convenționale nu mai sunt capabile să răspundă nevoilor de disipare a căldurii. Pentru a depăși blocajul de disipare a căldurii, plăcile răcite cu lichid VC și microcanal sunt combinate pentru a utiliza în mod cuprinzător capacitatea de difuzie rapidă a căldurii a VC și capacitatea de transfer de căldură a plăcilor răcite cu lichid microcanal, rezolvând problema disipării căldurii a cipurilor cu flux ridicat de căldură.

Principiul de funcționare al unei plăci de răcire cu lichid microcanal compozit cu o placă de temperatură uniformă: Cipul transferă căldură către materialul de interfață și mai departe către suprafața de evaporare a VC, utilizând caracteristicile uniforme de temperatură ale VC pentru a obține difuzia rapidă sau migrarea căldurii. Apoi, transferul de căldură convectiv dintre fluidul de lucru și placa rece ia în mod continuu căldura generată de cip, realizând răcirea cipului cu flux ridicat de căldură.