Design térmico para dissipador de calor de loop de alta potência

O tubo de calor de loop é um novo tipo de tubo de calor, que tem as vantagens de partida rápida, boa uniformidade de temperatura e alto desempenho de transferência de calor. Tem sido amplamente utilizado no campo da solução térmica.

No entanto, ao aplicar o tubo de calor de loop para resolver o problema térmico de chips de alta potência, ele enfrenta os problemas de alto custo de fabricação e tecnologia de processamento difícil. Portanto, é necessário explorar o módulo de dissipação de calor de tubo de calor de loop de baixo custo. Com base na fabricação de tubo de calor de circuito único e na aplicação combinada de tubos de calor de circuito múltiplo, este artigo atende às necessidades do módulo de dissipação de calor de alta potência, reduz a dificuldade do processo de fabricação do tubo de calor de circuito e o custo de fabricação do módulo de dissipação de calor, e tem significado prático positivo para o R & D e aplicação industrial do módulo de dissipação de calor de alta potência.

Princípio de trabalho:

Primeiro, sinterize a camada capilar dentro da "tubulação de evaporação" de um tubo de calor de loop único e, em seguida, solde-a com a "tubulação de retorno de vapor e líquido e tubo de injeção de líquido". Aspire toda a tubulação através do "tubo de injeção de líquido" e, em seguida, injete uma quantidade apropriada de refrigerante para formar um tubo de calor de loop independente.

Em seguida, os quatro tubos de calor de loop e os dispositivos dissipadores de calor, como aletas do dissipador de calor, blocos de alumínio e blocos de cobre, são soldados em um todo para formar um módulo de dissipação de calor; Após a instalação do módulo de dissipação de calor no cenário de aplicação, o calor gerado pela fonte de calor faz com que o meio de trabalho na estrutura capilar mude de fase e gere vapor. Impulsionado pela diferença de pressão, o vapor flui ao longo da tubulação até a extremidade do condensador, libera o calor latente, esfria em líquido e retorna à extremidade de evaporação, para recircular.

Material:

O tubo sinterizado é feito de cobre isento de oxigênio c1020, com diâmetro de 9mm e espessura de parede de 0,5mm.

Design da camada capilar:

A estrutura da camada de pó dentro do tubo de sinterização foi projetada para ser cônica, com uma extremidade como um pequeno orifício e a outra como uma abertura. Sua finalidade é fazer o vapor no tubo fluir na direção do projeto, evitar que o vapor no tubo se difunda igualmente para ambas as extremidades ao mesmo tempo e formar um equilíbrio de vapor no tubo, de modo a bloquear o vapor no tubo e causar falha.

Soldagem de tubo de calor em loop:

O tubo de calor de loop adota o método de soldagem de alta frequência, e o tubo sinterizado, tubo de cobre e tubo de injeção de líquido são soldados em um tubo de calor de loop inteiro. Considerando que o tubo de calor precisa de redução de alta temperatura antes da injeção de líquido, portanto, a solda usada para soldagem é solda de alta temperatura: 15ag, e a temperatura de soldagem é de cerca de 780 graus ~ 820 graus.

Bombeamento a vácuo do tubo de calor de loop:

A redução de alta temperatura deve ser realizada para o tubo de calor do circuito da porta de injeção de líquido processado e o bombeamento a vácuo deve ser realizado o mais rápido possível após o resfriamento. O grau de vácuo deve ser 3e-4torr.

Enchimento de refrigerante:

Encha o refrigerante R134a no tubo de calor do circuito que completou o processo de bombeamento a vácuo através da porta de injeção de líquido. Como o ponto de ebulição do refrigerante R134a é baixo, o tubo de calor precisa ser injetado em água gelada a 5 graus; O núcleo da válvula e o castelo devem ser apertados para evitar micro vazamentos da válvula de agulha.

Benefícios e vantagens:

O design da estrutura do módulo de dissipação de calor do tubo de calor do loop é flexível. De acordo com diferentes cenários de aplicação e requisitos de consumo de energia, tubos de calor de loop com estruturas diferentes, quantidades diferentes e diâmetros de tubo diferentes podem ser projetados para serem usados ​​no mesmo módulo de dissipação de calor para atender aos requisitos de dissipação de calor de vários chips de alta potência;

O tubo de calor de loop e outros componentes são componentes relativamente independentes. Um tubo de calor de loop único é feito de forma independente, o que é fácil de dimensionar e fabricar em massa; Como um indivíduo independente, a qualidade de um tubo de calor de circuito único é mais fácil de controlar para garantir que o tubo de calor com desempenho qualificado possa fluir para o próximo processo e reduzir o risco de qualidade do produto acabado.

O processo de fabricação de um tubo de calor de circuito único é fácil de realizar e basicamente pode ser compartilhado com equipamentos de fabricação de tubos de calor comuns, o que pode economizar o custo de investimento inicial do equipamento.