Aplikace technologie kapalinového chlazení pro elektronické čipy
Technologie elektronických čipů je široce používána v našem každodenním životě a mnoho inteligentních produktů bude tuto technologii používat. Elektronické čipy hrají důležitou roli v životě a výrobě lidí, ale problém jejich chlazení byl vždy středem zájmu výzkumu odborníků. Elektronické čipy jsou jádrem produktu a jejich pracovní náročnost je největší. Čím větší je pracovní zátěž, tím rychleji stoupá teplo elektronických čipů. Mezi těmito dvěma existuje pozitivní korelace. Technologie chlazení elektronických čipů se změnila z přirozeného chlazení na začátku na umělé chlazení větrem a poté na chlazení kapalinou. Tímto procesem se zkrátila doba chlazení elektronických čipů a chladicí efekt je stále lepší.
Od vynálezu elektronického čipu je jeho technická úroveň neustále inovována. Aby se prodloužila doba používání elektronického čipu a zlepšila kvalita, vědci provedli mnoho změn ve vzhledu elektronického čipu. Tyto změny jsou sledovatelné. Vzhled je stále tenčí a objem a kvalita jsou stále menší a menší. Provoz elektronického zařízení je neoddělitelný od elektronického čipu, pokud elektronický čip může pracovat nepřetržitě po dlouhou dobu bez zahřívání, jistě to zlepší efektivitu práce lidí
Technologie chlazení kapalinou:
Jako běžný typ technologie chlazení kapalinou pro elektronické čipy se v posledních letech široce používá technologie chlazení kapalinou. Technologie proudového chlazení může účinně vyřešit problém s rozptylem tepla elektronických zařízení. Metodou použití této technologie je rozprašování kapaliny na povrch elektronického zařízení pomocí speciálního tryskového přístroje a kapalina se brzy stane tenkým filmem, takže elektronická zařízení mohou izolovat zdroje tepla, urychlit odvod tepla. Kapalina, kterou lze efektivně využít technologií proudového chlazení, je omezená a ne všechny kapaliny lze použít jako chladicí kapalinu. Chladicí kapalina by měla mít nejen nízký bod varu, ale také nesmí reagovat s elektronickým zařízením, jako je kapalný dusík a další chladiva. Technologie proudového chlazení má širokou škálu aplikací a lze ji použít v obecném průmyslu, hutnictví, výrobě atd. Přestože se tato technologie v posledních letech rychle rozvíjí, existují i některé nedostatky, jako je úzký rozsah výběru chladiva a pomalé chlazení. Vědci také hledají více druhů chladicích kapalin, aby zlepšili účinnost chlazení této technologie.
Technologie mikrokanálového kapalinového chlazení:
Podle různých pracovních principů lze rozdělit do mnoha typů a princip každé technologie chlazení kapalin je odlišný a chladicí účinek je také odlišný. Technologie mikrokanálového kapalinového chlazení je jednou z široce používaných technologií. Tato technologie byla poprvé propagována v 80. letech 20. století a v následujících desetiletích byla neustále zdokonalována. Dodnes je široce používán v mnoha oblastech. Rychlý vývoj této technologie nelze oddělit od úsilí odborníků a vědců. Technologie mikrokanálového chlazení nebyla zpočátku aplikována na malé elektronické čipy, ale až vynález elektrického infiltračního čerpadla tuto technologii zpopularizoval v malých elektronických čipech. Vědečtí výzkumníci zjistili, že, Technologie kapalinového chlazení mikrokanálů je ovlivněna mnoha faktory. Když se tvar, materiál, délka, velikost a další podmínky mikrokanálů liší, liší se také jejich chladicí účinky na elektronické čipy. Experimentální efekt této technologie samozřejmě souvisí také s průtokem, teplotou a dalšími faktory kapaliny v mikrokanálech.
Technologie makro kapalinového chlazení potrubí:
Technologie makro kapalinového chlazení potrubí může dosáhnout ideálního chladicího účinku použitím vody jako chladiva. Výzkum této technologie však v Číně teprve začal a aplikace není rozšířená. Tato technologie má výhody, které předchozí technologie nemají. Jako nejsnáze dostupný zdroj v přírodě je voda velmi pohodlná k získávání a její cena je nízká a byla propagována v mnoha zemích.
Technologie chlazení Nanofluid:
S objevem nanotechnologií a nových chladiv se vědci připravují na použití těchto nových materiálů jako chladiv, což je také revoluční standard pro vývoj technologie kapalinového chlazení elektronických čipů. Přidání nanokapek do běžných chladicích kapalin (voda, etanol atd.) může zvýšit jejich tepelnou vodivost. Yang a kol. zkoumali vliv přidání nanokapek do FC-72 (perfluorovaných chemikálií) na jeho schopnost přenosu tepla, kde průměr kapky je asi 9,8 nm a objemový podíl je 12 procent. Naměřená efektivní tepelná vodivost se zvýšila o 52 procent. Vzhledem k tomu, že FC-72 se často používá jako pracovní médium pro imerzní chlazení čipu, očekává se, že přidání nano kapiček do tohoto média zlepší chladicí účinek čipu. Nanokapaliny mají tepelnou vodivost mnohonásobně vyšší než voda a jejich cena je mnohem nižší než u tekutého kovu. Proto by nanokapaliny měly být první volbou chladicích materiálů v budoucím systému chlazení kapalin. Její výzkum by se měl zaměřit na zlepšení stability systému a tepelné vodivosti.
Technologie chlazení elektronických čipů úzce souvisí s reálným životem lidí. Kromě výše uvedených technologií bylo navrženo a aplikováno více nových principů a efektů a konotace technologie chlazení čipů je bohatší. Ve srovnání s vyspělými zeměmi je výzkum a vývoj technologie chlazení elektronických čipů v Číně stále v primární fázi a je zapotřebí další hloubkový výzkum.
