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詳細情報 |
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| 深いプロセス: | CNC加工 | 寸法: | カスタマイズ可能 (例: 100mm x 100mm x 10mm) |
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| 表面処理: | 油の洗浄と酸化防止 | パッキング: | PE袋 カートン |
| キーワード: | CNCマケインパーツ | 許容範囲: | ±1% |
| 伝導力: | 500 W | 表面仕上げ: | ミル仕上げまたは陽極酸化処理 |
| 素材の質感: | 6061 | 厚さ: | 7mm |
| サービス: | OEMサービス | ||
| ハイライト: | 電子機器用マイクロチャネル液体冷却プレート,高熱流束液体冷却プレート,高熱デバイス用MLCP冷却プレート |
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製品の説明
マイクロチャネル液体冷却プレート (MLCP)
マイクロチャネル液体冷却プレート (MLCP) は、高熱流束の電子デバイス向けの究極の熱ソリューションです。その核心は、水力直径が通常 1 mm 以下 (多くの場合 50 ～ 500 μm) のマイクロ流路の集積された高密度アレイにあり、熱交換面積と効率が大幅に向上し、ミリメートルスケールの流路を備えた従来の水冷プレートとは異なります。
1. 定義とコア構造
意味: MLCP は精密プロセスを利用して、高熱伝導率の基板内にミクロンスケールの流路を製造します。冷却液が流路内で強制対流を起こし、熱源と冷媒間の近距離・直接熱伝達を実現します。流路が密に配置されているため、単位面積あたりの熱交換面積が従来の冷却プレートの 3 ～ 10 倍になります。チップパッケージと統合して熱伝達経路を短縮できます。
コアコンポーネント
- 基板: 無酸素銅 (最高の熱伝導率、高コスト)、6061/6063 アルミニウム合金 (コスト効率が高い)、シリコン (半導体エッチング、チップレベルの統合に適しています)。
- マイクロフロー チャネル アレイ: 直線、蛇行、平行、またはフラクタル チャネル。多くの場合、マイクロフィン/リブが装備されています。
- 摩擦撹拌溶接 (FSW)、拡散接合、または真空ろう付けによってシールされたカバー プレートのシール。
- 液体入口および出口ポート (G1/4、NPT)、O リングまたは溶接でシール。
- 表面処理：陽極酸化、ニッケルメッキ、取り付けと耐食性のための導電性酸化。
2. 動作原理
冷却プレートは、サーマル グリースまたは相変化材料を介して熱源 (AI チップ、レーザー ポンプ ソース) にしっかりと取り付けられています。 熱は急速にマイクロチャネル壁に伝導されます。 マイクロチャネル内では、脱イオン水またはエチレングリコール溶液が高速で流れます。薄い熱境界層により熱抵抗が大幅に低減され、非常に高い対流熱伝達効率が実現します。 加熱された流体は冷却のためにチラーまたは CDU に戻り、閉ループを形成します。 一体型MLCPはパッケージ内に流路を埋め込むことができるため、「チップから冷媒まで」の熱伝達経路を短くし、熱抵抗を0.03℃・cm2/Wレベルまで低減します。
3. 主流の製造プロセス
- 精密エッチング+拡散接合/FSW：シリコン/銅基板にフォトリソグラフィーとエッチングにより微細な溝を形成し、固相溶接で封止。超微細チャネル（50～100μm）に適しています。
- 埋め込みマイクロチューブ + 真空ろう付け: 基板に埋め込まれた極細銅チューブの配列。隙間はろう付けによって埋められます。
- メタル 3D プリンティング (SLM): 複雑な流路を直接形成し、小バッチのカスタマイズに最適です。
- 化学エッチング + レーザー溶接: 精度とコストのバランスを考慮し、薄い冷却プレートに適しています。
4. 性能上の利点と比較 (従来の水冷プレートとの比較)
| 比較項目 | マイクロチャネル液体冷却プレート (MLCP) | 従来の水冷プレート（ミリスケールチャンネル） |
|---|---|---|
| チャンネルサイズ | 50～500μm、高密度配列 | 1 ～ 6 mm、まばらな蛇行 / 平行チャネル |
| 熱交換エリア | 単位面積あたり3～10倍 | 密強化なしの基本エリア |
| 熱流束容量 | 1000W/cm2 以上、2000W+ シングルチップをサポート | ≤300W/cm²、超高出力は困難 |
| 熱抵抗 | 極低温（0.03～0.1℃・cm2/W） | 比較的高い（0.2～0.5℃・cm2/W） |
| 温度均一性 | 素晴らしい、地元のホットスポットなし | エッジと中心間の平均的で大きな温度差 |
| 料金 | ハイエンドアプリケーション向けの高い研究開発および製造コスト | 低コスト、成熟した量産 |
5. 主要な技術的パラメータ
- チャネルパラメータ：幅50～500μm、深さ200～800μm、間隔100～300μm。
- 流量と圧力損失：流速2～5m/s、使用圧力0.5～1.5MPa、圧力損失0.3MPa以内に制御。
- 材質熱伝導率：銅386W/m・K、アルミニウム合金205W/m・K。
- シール性能: ヘリウム漏れ量 ≤1×10⁻⁹ mbar・L/s。
- 表面平坦度：≤0.05mm/100mm。
6. 典型的なアプリケーションシナリオ
- AI サーバーとコンピューティング チップ: NVIDIA Rubin GPU、ハイエンド CPU、シングルチップ消費電力 1500 ～ 2300W の AI アクセラレータ カード。
- 高出力ファイバーレーザー: ポンプモジュール、ビームコンバイナー、共振空洞。
- 半導体製造：レーザーアニール、エッチング装置。
- 医療機器：高出力レーザー治療器。
7. 選択とメンテナンスのガイドライン
- 選択: 熱流束に基づいてチャネル密度と材料を決定します。スペースの制約に従って厚さを選択します。ポートの仕様と冷却剤の互換性を確認します。
- メンテナンス: 脱イオン水 (導電率 < 1μS/cm) は必須です。スケーリングを防ぐために、冷却液を 6 ～ 12 か月ごとに交換してください。圧力テストとヘリウム漏れテストを毎年実行します。チャネルの変形を防ぐために激しい衝撃を避けてください。
8. 技術動向
- チップパッケージング (チップレット + MLCP) との緊密な統合。
- さらなる効率向上のための二相冷却（マイクロチャネル内での沸騰）。
- 低コストの製造プロセスにおける画期的な進歩により、ミッドレンジのコンピューティング機器への採用が促進されます。
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