Tecnologia de dissipador de calor com resfriamento líquido de micro fluxo de impressão 3D
IQ Evolution é uma empresa profissional que desenvolve e fabrica componentes geométricos e microestruturais complexos baseados na tecnologia de impressão 3D de metal. Eles se concentram no projeto de radiadores avançados com refrigeração líquida que apresentam alto desempenho de refrigeração, ao mesmo tempo que são leves e de tamanho pequeno. Esses radiadores geralmente são priorizados para refrigeração de veículos elétricos e equipamentos eletrônicos de potência.
Para resolver o gargalo de dissipação de calor de dispositivos semicondutores de alto desempenho, desenvolva micro dissipadores de calor para tecnologia de impressão 3D, como resfriamento para embalagens TO, resfriamento de módulo, resfriamento de diodo laser de alta potência, etc. dissipadores com densidade de fluxo de calor de centenas de W/cm2 são usados para lidar com o enorme calor gerado pelos semicondutores de potência.
O dissipador de calor de aço inoxidável para impressão 3D já entrou no laboratório de desenvolvimento eletrônico, e seu desempenho de resfriamento e potência de resfriamento são impressionantes na aplicação de semicondutores de potência de carboneto de silício. Esses componentes de SiC podem transmitir potência muito alta com uma eficiência de 97% a 99%, mas só podem ser estáveis e práticos após eliminar a limitação de dissipação de calor causada pela perda de energia. Neste ponto, a dissipação confiável da perda de calor determina o desempenho dos dispositivos eletrônicos de potência.
O micro dissipador de calor impresso em 3D pode ser usado de maneira confiável e com economia de espaço para resfriar o chip de processamento gráfico (SoC) de dados do sensor do veículo sem expandir significativamente o invólucro do dispositivo.
Avaliar o preço dos dissipadores de calor para impressão 3D requer a consideração de todo o nível de integração do sistema. Normalmente, devido à adoção de esquemas de resfriamento mais eficientes, dispositivos semicondutores caros podem ser reduzidos onde o projeto permitir. A solução da IQ Evolution é usar um micro dissipador de calor com capacidade de resfriamento de dois lados, com capacidade de resfriamento de lado único de 700 W e capacidade de resfriamento de lado duplo de 1,4 kW. Ao usar módulos Semitop produzidos pelo fabricante Semikron, apenas 3 IQ Bigs 53 precisam ser colocados em 6 módulos para fornecer a capacidade de refrigeração necessária para uma saída de 210 kW. O volume total do sistema foi bastante reduzido, com uma redução de peso de aproximadamente 20 vezes, de cerca de 10 quilogramas para menos de 500 gramas, tornando-o altamente vantajoso em aplicações sensíveis ao peso.
De acordo com os requisitos da solução, diferentes metais e ligas metálicas podem ser usados para fazer dissipadores de calor durante o processo de impressão 3D. Os requisitos de resistência ao calor, condutividade térmica, capacidade de resfriamento, expansão térmica ou condutividade determinam a seleção dos materiais do radiador. Se necessário, podem ser utilizadas ligas especiais ou podem ser desenvolvidas novas combinações de metais, ou podem ser produzidos componentes mistos compostos por múltiplos materiais.
