Aplikácia technológie chladenia kvapalinou pre elektronické čipy

Technológia elektronických čipov je široko používaná v našom každodennom živote a túto technológiu bude využívať mnoho inteligentných produktov. Elektronické čipy zohrávajú v živote a výrobe ľudí dôležitú úlohu, no ich problém s chladením bol vždy stredobodom výskumu odborníkov. Elektronické čipy sú jadrom produktu a ich pracovná náročnosť je najväčšia. Čím väčšia je pracovná záťaž, tým rýchlejšie stúpa teplo elektronických čipov. Medzi nimi existuje pozitívna korelácia. Technológia chladenia elektronických čipov sa zmenila z prirodzeného chladenia na začiatku na umelé chladenie vetrom a potom na chladenie kvapalinou. V tomto procese sa skrátil čas chladenia elektronických čipov a chladiaci efekt je stále lepší a lepší.

Od vynálezu elektronického čipu sa jeho technická úroveň neustále inovuje. Aby sa predĺžila doba používania elektronického čipu a zlepšila kvalita, vedci urobili veľa zmien vo vzhľade elektronického čipu. Tieto zmeny sú sledovateľné. Vzhľad sa stal tenším a tenším a objem a kvalita sa zmenšovali a zmenšovali. Prevádzka elektronických zariadení je neoddeliteľná od elektronického čipu, ak elektronický čip môže pracovať nepretržite po dlhú dobu bez zahrievania, určite to zlepší efektivitu práce ľudí

Technológia chladenia kvapalinou:

Ako bežný typ technológie chladenia kvapalinou pre elektronické čipy sa v posledných rokoch široko používa technológia chladenia kvapalinou. Technológia prúdového chladenia môže efektívne vyriešiť problém rozptylu tepla elektronických zariadení. Metódou použitia tejto technológie je rozprašovanie kvapaliny na povrch elektronického zariadenia cez špeciálny tryskový prístroj a kvapalina sa čoskoro stane tenkým filmom, takže elektronické zariadenia môžu izolovať zdroje tepla, urýchliť odvod tepla. Kvapalina, ktorú možno efektívne využiť technológiou prúdového chladenia, je obmedzená a nie všetka kvapalina sa môže použiť ako chladiaca kvapalina. Chladiaca kvapalina by mala mať nielen nízky bod varu, ale tiež nemôže reagovať s elektronickými zariadeniami, ako je kvapalný dusík a iné chladivá. Technológia prúdového chladenia má široký rozsah aplikácií a možno ju použiť vo všeobecnom priemysle, hutníctve, výrobe atď. Hoci sa táto technológia v posledných rokoch rýchlo rozvíja, existujú aj niektoré nedostatky, ako napríklad úzky rozsah výberu chladiva a pomalý chladenie. Vedci tiež hľadajú viac druhov chladív na zlepšenie účinnosti chladenia tejto technológie.

Technológia mikrokanálového chladenia kvapalinou:

Podľa rôznych pracovných princípov sa dá rozdeliť do mnohých typov a princíp každej technológie chladenia kvapalinou je odlišný a chladiaci efekt je tiež odlišný. Technológia mikrokanálového chladenia kvapalinou je jednou zo široko používaných technológií. Táto technológia bola prvýkrát propagovaná v 80. rokoch 20. storočia a v nasledujúcich desaťročiach sa neustále zdokonaľovala. Dodnes sa široko používa v mnohých oblastiach. Rýchly rozvoj tejto technológie nemožno oddeliť od úsilia odborníkov a vedcov. Technológia mikrokanálového chladenia nebola spočiatku aplikovaná na malé elektronické čipy, ale až vynález elektrického infiltračného čerpadla túto technológiu spopularizoval v malých elektronických čipoch. Vedeckí výskumníci zistili, že technológia chladenia kvapalinou mikrokanálov je ovplyvnená mnohými faktormi. Keď sú tvar, materiál, dĺžka, veľkosť a iné podmienky mikrokanálov odlišné, ich chladiace účinky na elektronické čipy sú tiež odlišné. Experimentálny efekt tejto technológie samozrejme súvisí aj s prietokom, teplotou a ďalšími faktormi kvapaliny v mikrokanálikoch.

Technológia makro kvapalinového chladenia potrubia:

Technológia makro kvapalinového chladenia potrubia môže dosiahnuť ideálny chladiaci efekt použitím vody ako chladiva. Výskum tejto technológie v Číne sa však práve začal a aplikácia nie je rozšírená. Táto technológia má výhody, ktoré predchádzajúce technológie nemajú. Ako najľahšie dostupný zdroj v prírode je voda veľmi pohodlná na získavanie a jej cena je nízka a bola propagovaná v mnohých krajinách.

Technológia chladenia Nanofluid:

S objavom nanotechnológie a nových chladív sa vedci pripravujú na použitie týchto nových materiálov ako chladív, čo je tiež revolučný štandard pre vývoj technológie chladenia kvapalinou pre elektronické čipy. Pridaním nanokvapôčok do bežných chladív (voda, etanol atď.) sa môže zvýšiť ich tepelná vodivosť. Yang a kol. skúmali vplyv pridania nanokvapôčok do FC-72 (perfluórovaných chemikálií) na jeho schopnosť prenosu tepla, v ktorom je priemer kvapiek približne 9,8 nm a objemový podiel je 12 percent. Nameraná efektívna tepelná vodivosť sa zvýšila o 52 percent. Keďže FC-72 sa často používa ako pracovné médium na chladenie ponorného čipu, očakáva sa, že pridanie nano kvapiek do tohto média zlepší chladiaci účinok čipu. Nanokvapaliny majú tepelnú vodivosť mnohonásobne vyššiu ako voda a ich cena je oveľa nižšia ako cena tekutého kovu. Preto by nanokvapaliny mali byť prvou voľbou materiálov chladiacej kvapaliny v budúcom systéme chladenia kvapalinou. Jeho výskum by sa mal zamerať na zlepšenie stability systému a tepelnej vodivosti.

Technológia chladenia elektronických čipov úzko súvisí s reálnym životom ľudí. Okrem vyššie uvedených technológií bolo navrhnutých a aplikovaných viac nových princípov a efektov a konotácia technológie chladenia čipov je bohatšia. V porovnaní s vyspelými krajinami je výskum a vývoj technológie chladenia elektronických čipov v Číne stále v primárnej fáze a je potrebný ďalší hĺbkový výskum.