शीतलन प्रौद्योगिकी में नवाचार इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के उच्च-प्रदर्शन विकास के लिए इष्टतम समाधान है

जैसे-जैसे चिप्स उच्च घनत्व, उच्च एकीकरण और उच्च कंप्यूटिंग शक्ति की ओर बढ़ते हैं, उनकी शक्ति और शक्ति घनत्व लगातार बढ़ रहा है, और "उच्च तापीय घनत्व" उच्च-शक्ति अर्धचालक प्रौद्योगिकी के विकास में एक बड़ी बाधा बन गया है। चिप बिजली की खपत में लगातार वृद्धि को देखते हुए, लिक्विड कूल्ड कूलिंग तकनीक पर अधिक ध्यान दिया जा रहा है। हालाँकि, उच्च लागत और जटिल समाधानों के कारण, वर्तमान वाटर-कूल्ड पैनल तकनीक अभी भी उद्योग में आदर्श गर्मी अपव्यय समाधान से कुछ दूरी पर है।

सिद्धांत रूप में, किसी चिप का तापमान जितना कम होगा, उसका जीवनकाल उतना ही लंबा होगा और उसका प्रदर्शन उतना ही अधिक स्थिर होगा। लेकिन कम चिप तापमान प्राप्त करने के लिए, उद्योग को जिस शीतलन लागत का भुगतान करने की आवश्यकता है वह बहुत अधिक है, और लागत पर विचार करते हुए प्रदर्शन में सुधार का संतुलन बिंदु अभी तक नहीं पहुंचा है। इस संबंध में, उद्योग वर्तमान लागत स्वीकार्य स्थितियों के तहत इष्टतम समाधान तलाशने के लिए विभिन्न प्रौद्योगिकी संयोजनों को अपना सकता है या विभिन्न गर्मी अपव्यय सामग्री, प्रौद्योगिकियों और अनुप्रयोग परिदृश्यों के लिए संबंधित उत्पादों को विकसित करने के लिए सहयोग कर सकता है।

जब बिजली की खपत दसियों या सैकड़ों वाट तक पहुंच जाती है, तो चिप से गर्मी निर्यात करने के लिए एक हीट पाइप का उपयोग करने की आवश्यकता होती है। गर्मी बड़े गर्मी अपव्यय पंखों में फैलने के बाद, इसे उड़ाने के लिए एक पंखे का उपयोग किया जाता है, जिसमें चरण परिवर्तन गर्मी अवशोषण, गर्मी चालन और गर्मी संवहन तकनीक का संयोजन शामिल होता है। अब तक, अधिकांश पीसी और सर्वर ने हीट पाइप, फिन और पंखे के इस संयोजन को अपनाया है। हालाँकि, जैसे ही सीपीयू की बिजली खपत धीरे-धीरे 300 वाट, 500 वाट या यहां तक ​​कि 800 वाट तक पहुंच जाती है, हीट पाइप और पंखे की अधिकतम गर्मी अपव्यय क्षमता टूट गई थी। वर्षों के हीट पाइप और पंखे समाधानों के उपयोग के माध्यम से उद्योग के विकास के अनुकूल होने में असमर्थता के कारण, वाटर-कूल्ड पैनल जैसी तरल शीतलन ताप अपव्यय प्रौद्योगिकियों को अपनाना होगा।

चिप बिजली की खपत में लगातार वृद्धि के कारण, तरल कूलिंग प्लेट जैसी उभरती शीतलन प्रौद्योगिकियों पर अधिक ध्यान दिया जा रहा है। पंखों और पंखों के साथ ताप पाइपों के पवन संवहन की तुलना में, तरल ठंडी प्लेट एक तरल संवहन विधि को अपनाती है, जो तेज गति से और उच्च दक्षता के साथ तरल प्रवाह के माध्यम से ताप विनिमय करती है। हालाँकि, उच्च लागत और जटिल समाधानों के कारण, तरल शीतलन तकनीक ने अभी तक परिमाण में वृद्धि हासिल नहीं की है। हालाँकि, यह कुछ उच्च-शक्ति अनुप्रयोग परिदृश्यों में भी जरूरी हो गया है, क्योंकि उद्योग में इससे अधिक कोई आदर्श समाधान नहीं है।

हीटिंग चिप से लेकर डिवाइस से लेकर अंतिम उत्पाद तक, हर स्तर और लिंक पर कूलिंग की मांग होती है, जिसमें विभिन्न समर्थन सामग्री, इंटरफ़ेस सामग्री और अंतर्निहित सामग्री शामिल होती है। एक ही समय में, विभिन्न ताप अपव्यय प्रौद्योगिकियों या अनुप्रयोग परिदृश्यों के अनुप्रयोग के परिणामस्वरूप विभिन्न तकनीकी मार्ग और समाधान प्राप्त होते हैं। और इसमें विभिन्न संभावित विकास के अवसर और विभिन्न तकनीकी चुनौतियाँ होना स्वाभाविक है।

थर्मल कूलिंग तकनीक के मुख्य तत्वों में चिप द्वारा उत्पन्न गर्मी की मात्रा, प्रति यूनिट क्षेत्र में गर्मी प्रवाह की तीव्रता और वह दूरी और मात्रा शामिल है जिस पर गर्मी फैल सकती है। आमतौर पर, ऊष्मा अपव्यय बहुत अधिक ऊष्मा उत्पादन या उत्पादन हॉटस्पॉट से ऊष्मा को एक बड़े स्थान तक फैलाने की प्रक्रिया है। यह ऊष्मा स्थानांतरण प्रक्रिया क्रमिक है, और इसमें कोई भी लिंक ऊष्मा बाधा बन सकता है। ऊष्मा अपव्यय एक चरण-दर-चरण संचरण प्रणाली है, जैसे ऊष्मा बिंदु A से B, C से D से E और फिर F तक। यदि AB, BC, या CD के बीच स्थानांतरण दक्षता कम है, तो अंतिम परिणाम हो सकता है ऐसा हो कि ए से एफ तक शीतलन दक्षता पर्याप्त अधिक न हो। इसलिए पूरे पथ पर बाधा बनने से बचने के लिए प्रत्येक लिंक को अपनी तापीय क्षमता में लगातार सुधार करने की आवश्यकता है। अल्ट्रा-हाई डेंसिटी चिप्स और चिप मॉड्यूल (एमसीएम) के लिए, यह परम टिकाऊ शीतलन प्रौद्योगिकी समाधान विकसित करने के लिए बाध्य है।