Plat refroidi par liquide composé de microcanal avec des solutions thermiques de chambre à vapeur
Avec le développement rapide des technologies de communication, la puissance thermique des appareils électroniques augmente également constamment. La consommation électrique de chaque génération de produits en évolution augmente d'environ 30 à 50 %. L'augmentation continue de la densité du flux thermique des puces limite directement la dissipation thermique et la fiabilité des puces. Dans le même temps, en raison de la consommation d’énergie élevée et de la capacité insuffisante de la salle informatique existante, la salle informatique est confrontée à une pression importante en termes d’alimentation électrique et de dissipation thermique. Le refroidissement par air traditionnel est difficile à maintenir en raison de son bruit de dissipation thermique élevé, de sa consommation d'énergie élevée et de son encombrement important.
Dans ce contexte, des centres de données refroidis par liquide avec des serveurs et autres équipements refroidis par liquide ont vu le jour, offrant de nouvelles solutions pour le refroidissement et la dissipation thermique des centres de données. Dans la technologie de refroidissement liquide indirect en développement rapide, la plaque de refroidissement liquide est le composant central d'un système de refroidissement liquide monophasé ou biphasé. Les composants électroniques sont fixés à la surface de la plaque de refroidissement liquide et la chaleur des composants électroniques est transférée à la plaque de refroidissement liquide par conduction thermique. La plaque de refroidissement liquide et le fluide de travail subissent un transfert de chaleur par convection puissant et efficace.
Les performances thermiques d’une puce sont liées à la durée de vie de l’appareil. Selon les résultats de la recherche, le taux de défaillance des composants électroniques dans le domaine des communications est lié de manière exponentielle à la température, le taux de défaillance doublant pour chaque augmentation de température de 10 degrés Celsius. Par rapport au refroidissement à air forcé traditionnel, la technologie de refroidissement liquide a un meilleur effet de dissipation thermique et un chemin de dissipation thermique plus court. En tant que méthode de dissipation thermique émergente et efficace, elle peut résoudre plus efficacement les problèmes des opérateurs concernant l'application d'équipements à forte consommation d'énergie et à flux thermique élevé dans les salles informatiques. De plus, avec l'augmentation de la consommation électrique des équipements et de la densité du flux thermique, les avantages de la technologie de refroidissement liquide, tels qu'une forte capacité de dissipation thermique, une réduction du bruit ambiant et des économies d'énergie verte, deviendront plus importants.
Un nouveau type de plaque de refroidissement liquide à microcanaux composites à chambre à vapeur. Comparé aux cartes froides traditionnelles, il a une capacité de dissipation thermique plus efficace et est plus adapté pour résoudre les problèmes de consommation d'énergie élevée et de dissipation thermique à flux thermique élevé. La plaque de refroidissement liquide peut être divisée en plaque de refroidissement à rainure fraisée et en plaque de refroidissement à microcanal en fonction de la forme du canal d'écoulement. La plaque froide à rainure fraisée est formée par usinage et, en raison des limitations du traitement, sa capacité de dissipation thermique est d'environ 65 W/cm2. La plaque froide à microcanaux fait généralement référence à une plaque froide avec une taille de canal de 10-1000 µ m, qui est principalement traitée et formée par un processus de grattage d'ailettes, et a une capacité de dissipation thermique d'environ 80 W/cm2.
Dans le domaine de la communication, avec le développement de la numérisation, la puissance de calcul continue de croître et la densité du flux thermique des puces continue d'augmenter. On s’attend à ce que la densité de puissance de la puce dépasse 100 W/cm2 d’ici 3 ans. Pour les puces à forte consommation d'énergie et à flux thermique élevé, les cartes froides à microcanaux classiques ne sont plus en mesure de répondre aux besoins de dissipation thermique. Afin de briser le goulot d'étranglement de la dissipation thermique, les plaques refroidies par liquide à microcanaux et VC sont combinées pour utiliser de manière globale la capacité de diffusion rapide de la chaleur du VC et la capacité de transfert de chaleur des plaques refroidies par liquide à microcanaux, résolvant ainsi le problème de dissipation thermique des puces à flux thermique élevé.
Le principe de fonctionnement d'une plaque de refroidissement liquide à microcanaux composite avec une plaque de température uniforme : la puce transfère la chaleur au matériau d'interface puis à la surface d'évaporation du VC, en utilisant les caractéristiques de température uniformes du VC pour obtenir une diffusion ou une migration rapide de la chaleur. Ensuite, le transfert de chaleur par convection entre le fluide de travail et la plaque froide évacue en continu la chaleur générée par la puce, permettant ainsi le refroidissement de la puce à flux thermique élevé.
