لوحة تبريد سائلة مركبة ذات قنوات دقيقة مع حلول حرارية لغرفة البخار
ومع التطور السريع لتكنولوجيا الاتصالات، تتزايد الطاقة الحرارية للأجهزة الإلكترونية باستمرار. يزداد استهلاك الطاقة لكل جيل متطور من المنتجات بحوالي 30% إلى 50%. الزيادة المستمرة في كثافة التدفق الحراري للرقاقة تحد بشكل مباشر من تبديد حرارة الرقاقة وموثوقيتها. وفي الوقت نفسه، ونظرًا لارتفاع استهلاك الطاقة وعدم كفاية سعة غرفة الكمبيوتر الموجودة، تواجه غرفة الكمبيوتر ضغطًا كبيرًا على مصدر الطاقة وتبديد الحرارة. من الصعب الحفاظ على تبريد الهواء التقليدي بسبب ضوضاء تبديد الحرارة العالية، والاستهلاك العالي للطاقة، والبصمة الكبيرة.
وفي هذا السياق، ظهرت مراكز بيانات مبردة بالسوائل مع خوادم مبردة بالسوائل ومعدات أخرى، مما يوفر حلولاً جديدة لتبريد وتبديد الحرارة لمراكز البيانات. في تكنولوجيا التبريد السائل غير المباشر سريعة التطور، تعد لوحة التبريد السائل هي المكون الأساسي لنظام التبريد السائل أحادي الطور أو ثنائي الطور. يتم توصيل المكونات الإلكترونية بسطح لوحة التبريد السائل، ويتم نقل حرارة المكونات الإلكترونية إلى لوحة التبريد السائلة من خلال التوصيل الحراري. تخضع لوحة التبريد السائلة وسائل العمل إلى نقل حراري قوي وفعال.
يرتبط الأداء الحراري للرقاقة بعمر الجهاز. ووفقا لنتائج الأبحاث، فإن معدل فشل المكونات الإلكترونية في مجال الاتصالات يرتبط بشكل كبير بدرجة الحرارة، حيث يتضاعف معدل الفشل لكل 10 درجات مئوية زيادة في درجة الحرارة. بالمقارنة مع تبريد الهواء القسري التقليدي، فإن تقنية التبريد السائل لها تأثير أفضل في تبديد الحرارة ومسار أقصر لتبديد الحرارة. باعتبارها طريقة ناشئة وفعالة لتبديد الحرارة، يمكنها حل نقاط الألم لدى المشغلين بشكل أكثر فعالية فيما يتعلق بتطبيق استهلاك الطاقة العالي ومعدات التدفق الحراري العالي في غرف الكمبيوتر. بالإضافة إلى ذلك، مع زيادة استهلاك طاقة المعدات وكثافة التدفق الحراري، ستصبح مزايا تكنولوجيا التبريد السائل مثل القدرة القوية على تبديد الحرارة، وتقليل ضوضاء الغرفة، والحفاظ على الطاقة الخضراء أكثر وضوحًا.
نوع جديد من ألواح التبريد السائل ذات القنوات الدقيقة المركبة بغرفة البخار. بالمقارنة مع الألواح الباردة التقليدية، فهي تتمتع بقدرة أكثر كفاءة على تبديد الحرارة وأكثر ملاءمة لحل مشاكل تبديد الحرارة ذات الاستهلاك العالي للطاقة وتدفق الحرارة العالي. يمكن تقسيم لوحة التبريد السائلة إلى لوحة تبريد ذات أخدود مطحون ولوحة تبريد ذات قنوات صغيرة وفقًا لشكل قناة التدفق. يتم تشكيل اللوحة الباردة ذات الأخدود المطحون عن طريق التصنيع، ونظرًا لقيود المعالجة، فإن قدرتها على تبديد الحرارة تبلغ حوالي 65 وات/سم2. تشير اللوحة الباردة ذات القنوات الدقيقة عادة إلى لوحة باردة بحجم قناة يبلغ 10-1000 ميكرومتر، والتي تتم معالجتها بشكل أساسي وتشكيلها من خلال عملية كشط الزعانف، ولها قدرة تبديد حرارة تبلغ حوالي 80 واط / سم 2.
في مجال الاتصالات، مع تطور الرقمنة، تستمر قوة الحوسبة في النمو، وتستمر كثافة التدفق الحراري للرقاقة في الارتفاع. ومن المتوقع أن تتجاوز كثافة طاقة الشريحة 100 واط/سم2 خلال 3 سنوات. بالنسبة للاستهلاك العالي للطاقة ورقائق التدفق الحراري العالية، لم تعد الألواح الباردة التقليدية ذات القنوات الصغيرة قادرة على تلبية احتياجات تبديد الحرارة. من أجل اختراق عنق الزجاجة في تبديد الحرارة، يتم دمج الألواح المبردة بالسائل VC والقنوات الدقيقة للاستفادة بشكل شامل من قدرة نشر الحرارة السريعة لـ VC وقدرة نقل الحرارة للألواح المبردة بالسائل ذات القنوات الدقيقة، مما يحل مشكلة تبديد الحرارة لرقائق تدفق الحرارة العالية.
مبدأ العمل للوحة تبريد سائلة مركبة ذات قناة دقيقة مع لوحة درجة حرارة موحدة: تنقل الرقاقة الحرارة إلى مادة الواجهة ثم إلى سطح التبخر لـ VC، باستخدام خصائص درجة الحرارة الموحدة لـ VC لتحقيق الانتشار السريع أو انتقال الحرارة. بعد ذلك، فإن نقل الحرارة بالحمل الحراري بين مائع العمل واللوحة الباردة يزيل الحرارة الناتجة عن الرقاقة بشكل مستمر، مما يحقق تبريد الرقاقة ذات التدفق الحراري العالي.
