3D drukāšana sniedz jaunas iespējas AI mikroshēmu dzesēšanai

Attīstoties elektronisko ierīču miniaturizācijas tendencei, ir palielinājusies arī pārkaršanas problēma. Lai risinātu šo problēmu, svarīgāk nekā jebkad agrāk ir uzlabot siltuma izkliedes veiktspēju, uzlabojot radiatora dizainu. Īpaši strauji attīstoties AI tehnoloģijai, mikroshēmu siltuma izkliedes problēma ir satraucoša nozarei. Mikroshēma nagu vāciņa lielumā patiesībā ir 300 vatu siltuma avots. Bet patiesībā mikroshēma jau ir dedzinoši karsta, pirms tā sasniedz šo enerģijas patēriņu.

Mikroshēmu miniaturizācija un augsta integrācija var izraisīt ievērojamu vietējā siltuma plūsmas blīvuma palielināšanos. Skaitļošanas jaudas un ātruma uzlabošana rada milzīgu enerģijas patēriņu un siltuma ražošanu. Viens no galvenajiem faktoriem, kas ierobežo lielas skaitļošanas jaudas mikroshēmu attīstību, ir to siltuma izkliedes spēja. Vairāk nekā 55% mikroshēmu bojājumu izraisa nespēja nodot siltumu vai temperatūras paaugstināšanās. Kad mikroshēma ir virs 70 grādiem, par katru 10 grādu temperatūras paaugstināšanos tā uzticamība samazināsies par 50%.

3D drukas tehnoloģijas loma siltuma apmaiņas jomā ir kļuvusi acīmredzama, un tai var būt arī nozīme mikroshēmu līmeņa siltuma izkliedes problēmu risināšanā. 3D drukas tehnoloģiju atsauce pamanīja, ka uzņēmums ToffeeX izmantoja pašu izstrādātu programmatūru, lai izstrādātu CPU šķidruma dzesēšanas siltummaini un izgatavoja to, izmantojot elektroķīmisko 3D drukas tehnoloģiju, samazinot siltuma izlietnes spiediena kritumu par 60%. Elektroķīmisko piedevu ražošanas (ECAM) process ir radījis brīnumu tīra vara ražošanā – tas sasniedz vokseļa izmēru 33 mikroni, kas ir neticama izšķirtspēja, un to var drukāt, izmantojot lētus materiālus uz ūdens bāzes istabas temperatūrā.

Mūsdienās pusvadītāju rūpniecība balstās uz dzesēšanas plāksnēm un citām dzesēšanas ierīcēm, ko parasti ražo kalšanas vai virpošanas procesos. Šie procesi aprobežojas ar parasto spuru ražošanu, ko var izgatavot tikai vienā virzienā, un tiem ir ierobežota ģeometriskā forma, kas var aizpildīt šīs īpašības. Elektroķīmiskās nogulsnēšanās piedevu ražošana (ECAM) ir pilnīgi atšķirīga metāla 3D drukas tehnoloģija, kas var ražot augstas kvalitātes detaļas ar izcilu funkciju izšķirtspēju un ekonomiju, kā arī var sasniegt mērogojamu liela mēroga ražošanu ar augstu izšķirtspēju.

Taču papildus ražošanas problēmām tradicionāli ražoto siltuma vadības iekārtu virsmas laukums un pieejamā dzesēšanas jauda ir ierobežota. 3D drukāšana nodrošina ne tikai veidu, kā palielināt virsmas laukumu un raupjumu labākai siltuma izkliedēšanai, bet arī nodrošina sarežģītu ar šķidrumu dzesējamu plākšņu un siltummaiņu ražošanu, ievērojami uzlabojot veiktspēju.