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Dispositivos electrónicos de alto flujo de calor con placa de refrigeración líquida de microcanal (MLCP)
Datos del producto:
| Lugar de origen: | Dongguan, Guangdong, China |
| Nombre de la marca: | Uchi |
| Certificación: | SMC |
| Número de modelo: | Disipador de calor |
Pago y Envío Términos:
| Cantidad de orden mínima: | 100 piezas |
|---|---|
| Precio: | 1300-1500 dollars |
| Tiempo de entrega: | No limitado |
| Condiciones de pago: | T/T, Paypal, Western Union, MoneyGram |
| Capacidad de la fuente: | 50000000 unidades por mes |
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Información detallada |
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| Proceso profundo: | mecanizado cnc | Dimensiones: | Personalizable (p. ej., 100 mm x 100 mm x 10 mm) |
|---|---|---|---|
| Tratamiento superficial: | Limpieza de aceite y antioxidación. | Embalaje: | Bolsa de PE Cartón |
| Palabra clave: | CNC Macining Parts | Tolerancia: | ±1% |
| Potencia conductora: | 500 W | Acabado superficial: | Acabado de fábrica o anodizado. |
| textura del material: | 6061 | Espesor: | 7mm |
| Servicio: | Servicio OEM | ||
| Resaltar: | Placas de refrigeración líquida de microcanal para electrónica,Placa de enfriamiento de líquido de alto flujo de calor,Placa de enfriamiento MLCP para dispositivos de alta temperatura |
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Descripción de producto
Placa de Refrigeración Líquida de Microcanales (MLCP)
La Placa de Refrigeración Líquida de Microcanales (MLCP) es una solución térmica definitiva para dispositivos electrónicos de alta densidad de flujo de calor. Su núcleo reside en la matriz densa integrada de microcanales de flujo con un diámetro hidráulico típicamente ≤1 mm (a menudo 50-500 μm), lo que aumenta enormemente el área y la eficiencia del intercambio de calor, distinguiéndola de las placas de refrigeración por agua convencionales con canales de flujo a escala milimétrica.
1. Definición y Estructura Central
Definición:
La MLCP utiliza procesos de precisión para fabricar canales de flujo a escala de micras dentro de sustratos de alta conductividad térmica. El líquido de refrigeración experimenta convección forzada dentro de los canales, logrando una transferencia de calor directa/a corta distancia entre las fuentes de calor y el refrigerante. Con canales de flujo densamente dispuestos, su área de intercambio de calor por unidad de área es de 3 a 10 veces mayor que la de las placas de refrigeración tradicionales. Se puede integrar con el empaquetado del chip para acortar la ruta de transferencia de calor.
Componentes Centrales
- Sustrato: Cobre libre de oxígeno (mejor conductividad térmica, alto costo), aleación de aluminio 6061/6063 (rentable), silicio (grabado de semiconductores, adecuado para integración a nivel de chip);
- Matriz de microcanales de flujo: Canales rectos, serpentinos, paralelos o fractales, a menudo equipados con microaletas/costillas;
- Placa de cubierta de sellado sellada mediante soldadura por fricción y amasado (FSW), unión por difusión o soldadura fuerte al vacío;
- Puertos de entrada y salida de líquido (G1/4, NPT), sellados con juntas tóricas o soldadura;
- Tratamiento de superficie: Anodizado, niquelado, oxidación conductora para instalación y resistencia a la corrosión.
2. Principio de Funcionamiento
La placa de refrigeración se adhiere estrechamente a las fuentes de calor (chips de IA, fuentes de bomba láser) mediante grasa térmica o materiales de cambio de fase.
El calor se conduce rápidamente a las paredes de los microcanales.
El agua desionizada o la solución de etilenglicol fluye a alta velocidad dentro de los microcanales. La delgada capa límite térmica reduce significativamente la resistencia térmica, ofreciendo una eficiencia de transferencia de calor por convección extremadamente alta.
El fluido calentado regresa a un enfriador o CDU para su enfriamiento, formando un circuito cerrado.
La MLCP integrada puede incorporar canales de flujo dentro del paquete, logrando una ruta de transferencia de calor corta "del chip al refrigerante", con una resistencia térmica reducida al nivel de 0.03 °C·cm²/W.
3. Procesos de Fabricación Principales
- Grabado de precisión + unión por difusión / FSW: Micro ranuras formadas por fotolitografía y grabado en sustratos de silicio/cobre, selladas con soldadura en estado sólido; adecuado para canales ultrafinos (50-100 μm);
- Microtubos empotrados + soldadura fuerte al vacío: Matriz de microtubos de cobre empotrados en el sustrato, con espacios rellenos por soldadura fuerte;
- Impresión 3D de metales (SLM): Formación directa de canales de flujo complejos, ideal para personalización de lotes pequeños;
- Grabado químico + soldadura láser: Adecuado para placas de refrigeración delgadas, equilibrando precisión y costo.
4. Ventajas de Rendimiento y Comparación (vs. Placas de Refrigeración por Agua Convencionales)
| Elemento de Comparación | Placa de Refrigeración Líquida de Microcanales (MLCP) | Placa de Refrigeración por Agua Convencional (canales a escala mm) |
|---|---|---|
| Tamaño del Canal | 50-500 μm, matriz densa | 1-6 mm, canales serpentinos/paralelos dispersos |
| Área de Intercambio de Calor | 3-10 veces mayor por unidad de área | Área básica sin mejora densa |
| Capacidad de Flujo de Calor | Más de 1000 W/cm², soporta más de 2000 W por chip | ≤300 W/cm², difícil para ultra alta potencia |
| Resistencia Térmica | Extremadamente baja (0.03-0.1 °C·cm²/W) | Relativamente alta (0.2-0.5 °C·cm²/W) |
| Uniformidad de Temperatura | Excelente, sin puntos calientes locales | Promedio, gran diferencia de temperatura entre el borde y el centro |
| Costo | Alto costo de I+D y fabricación, para aplicaciones de alta gama | Bajo costo, producción en masa madura |
5. Parámetros Técnicos Clave
- Parámetros del canal: Ancho 50-500 μm, profundidad 200-800 μm, espaciado 100-300 μm;
- Caudal y caída de presión: Velocidad de flujo 2-5 m/s, presión de operación 0.5-1.5 MPa, caída de presión controlada dentro de 0.3 MPa;
- Conductividad térmica del material: Cobre 386 W/m·K, aleación de aluminio 205 W/m·K;
- Rendimiento de sellado: Tasa de fuga de helio ≤1×10⁻⁹ mbar·L/s;
- Planitud de la superficie: ≤0.05 mm/100 mm.
6. Escenarios de Aplicación Típicos
- Servidores de IA y chips de computación: GPU NVIDIA Rubin, CPUs de alta gama, tarjetas aceleradoras de IA con un consumo de energía por chip de 1500-2300 W;
- Láseres de fibra de alta potencia: Módulos de bomba, combinadores de haz, cavidades resonantes;
- Fabricación de semiconductores: Equipos de recocido láser, grabado;
- Equipos médicos: Instrumentos terapéuticos láser de alta potencia.
7. Guías de Selección y Mantenimiento
- Selección: Determinar la densidad y el material del canal según el flujo de calor; seleccionar el grosor según las restricciones de espacio; confirmar las especificaciones del puerto y la compatibilidad del refrigerante;
- Mantenimiento: El agua desionizada (conductividad <1 μS/cm) es obligatoria; reemplazar el refrigerante cada 6-12 meses para evitar incrustaciones; realizar pruebas de presión y fugas de helio anualmente; evitar impactos severos para prevenir la deformación del canal.8. Tendencias Tecnológicas
Integración profunda con el empaquetado de chips (Chiplet + MLCP);
- Refrigeración bifásica (ebullición dentro de microcanales) para una mayor mejora de la eficiencia;
- Avances en procesos de fabricación de bajo costo para promover la adopción en equipos de computación de gama media.
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