Desain Pelat Berpendingin Cairan Microchannel Komposit dengan ruang uap
Dengan pesatnya perkembangan teknologi komunikasi, daya termal perangkat elektronik juga terus meningkat. Konsumsi daya pada setiap generasi produk yang berkembang meningkat sekitar 30% hingga 50%. Peningkatan kepadatan fluks panas chip secara terus-menerus secara langsung membatasi pembuangan panas dan keandalan chip. Pada saat yang sama, karena konsumsi daya yang tinggi dan kapasitas ruang komputer yang ada tidak mencukupi, ruang komputer menghadapi tekanan yang signifikan pada pasokan daya dan pembuangan panas. Pendinginan udara tradisional sulit dipertahankan karena kebisingan pembuangan panas yang tinggi, konsumsi energi yang tinggi, dan tapak yang besar.
Dalam konteks ini, pusat data berpendingin cairan dengan server berpendingin cairan dan peralatan lainnya telah muncul, memberikan solusi baru untuk pendinginan dan pembuangan panas pusat data. Dalam teknologi pendingin cair tidak langsung yang berkembang pesat, pelat pendingin cair adalah komponen inti dari sistem pendingin cair satu fasa atau dua fasa. Komponen elektronik dipasang pada permukaan pelat pendingin cair, dan panas komponen elektronik dipindahkan ke pelat pendingin cair melalui konduksi panas. Pelat pendingin cair dan fluida kerja mengalami perpindahan panas konvektif yang kuat dan efektif.
Kinerja termal sebuah chip terkait dengan masa pakai perangkat. Berdasarkan hasil penelitian, tingkat kegagalan komponen elektronik di bidang komunikasi berhubungan secara eksponensial dengan suhu, dengan tingkat kegagalan berlipat ganda setiap kenaikan suhu 10 derajat C. Dibandingkan dengan pendinginan udara paksa tradisional, teknologi pendingin cair memiliki efek pembuangan panas yang lebih baik dan jalur pembuangan panas yang lebih pendek. Sebagai metode pembuangan panas yang baru dan efisien, metode ini dapat secara lebih efektif mengatasi permasalahan operator terkait penerapan konsumsi daya yang tinggi dan peralatan fluks panas yang tinggi di ruang komputer. Selain itu, dengan peningkatan konsumsi daya peralatan dan kepadatan fluks panas, keunggulan teknologi pendingin cair seperti kemampuan pembuangan panas yang kuat, pengurangan kebisingan ruangan, dan konservasi energi ramah lingkungan akan menjadi lebih menonjol.
Pelat pendingin cairan mikrochannel komposit ruang uap tipe baru. Dibandingkan dengan papan dingin tradisional, papan ini memiliki kemampuan pembuangan panas yang lebih efisien dan lebih cocok untuk mengatasi masalah konsumsi daya yang tinggi dan pembuangan panas fluks panas yang tinggi. Pelat pendingin cair dapat dibagi menjadi pelat pendingin alur giling dan pelat pendingin saluran mikro sesuai dengan bentuk saluran aliran. Pelat dingin alur giling dibentuk melalui pemesinan, dan karena keterbatasan pemrosesan, kapasitas pembuangan panasnya sekitar 65 W/cm2. Pelat dingin saluran mikro biasanya mengacu pada pelat dingin dengan ukuran saluran 10-1000 µ m, yang sebagian besar diproses dan dibentuk melalui proses pengikisan sirip, dan memiliki kapasitas pembuangan panas sekitar 80 W/cm2.
Di bidang komunikasi, seiring dengan berkembangnya digitalisasi, daya komputasi terus meningkat, dan kepadatan fluks panas chip terus meningkat. Kepadatan daya chip diperkirakan akan melebihi 100 W/cm2 dalam waktu 3 tahun. Untuk konsumsi daya yang tinggi dan chip fluks panas yang tinggi, papan dingin saluran mikro konvensional tidak lagi mampu memenuhi kebutuhan pembuangan panas. Untuk mengatasi hambatan pembuangan panas, VC dan pelat berpendingin cairan saluran mikro digabungkan untuk secara komprehensif memanfaatkan kemampuan difusi panas cepat VC dan kemampuan perpindahan panas pelat berpendingin cairan saluran mikro, sehingga memecahkan masalah pembuangan panas pada chip fluks panas tinggi.
Prinsip kerja pelat pendingin cair saluran mikro komposit dengan pelat suhu seragam: Chip mentransfer panas ke bahan antarmuka dan selanjutnya ke permukaan penguapan VC, memanfaatkan karakteristik suhu seragam VC untuk mencapai difusi atau migrasi panas yang cepat. Kemudian, perpindahan panas konveksi antara fluida kerja dan pelat dingin secara terus menerus menghilangkan panas yang dihasilkan oleh chip, sehingga menghasilkan pendinginan chip dengan fluks panas yang tinggi.
