高熱流密度器件要怎么散熱？你了解嗎

隨著科技的飛速發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)芯片技術(shù)的不斷進(jìn)步，電子設(shè)備的集成度越來越高，尺寸不斷縮小，導(dǎo)致熱流密度急劇增加。如何有效散熱，成為保障設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行、延長(zhǎng)使用壽命的關(guān)鍵問題。

1. 風(fēng)冷散熱

風(fēng)冷散熱是最常見的散熱方式之一，包括自然對(duì)流和強(qiáng)迫對(duì)流兩種形式。自然對(duì)流是依靠元器件周圍空氣的自然流動(dòng)來帶走熱量，適用于熱流密度較低、元件溫升不高的設(shè)備。而強(qiáng)迫對(duì)流則是通過風(fēng)扇等外部裝置加速空氣流動(dòng)，提高散熱效率。然而，當(dāng)芯片表面的熱流密度達(dá)到極高水平（如106W/m2）時(shí)，即使風(fēng)扇轉(zhuǎn)速高達(dá)3500-6000rpm，產(chǎn)生的噪音也會(huì)接近人類工作的極限（約45dB），且散熱效果有限。

2. 液冷散熱

液冷散熱通過液體（如水、乙二醇等）作為冷卻介質(zhì)，利用液體的高比熱容和流動(dòng)性，將熱量從器件中帶走。浸沒式冷卻是一種典型的液冷方式，即將器件完全浸沒在冷卻液體中，通過液體的蒸發(fā)和冷凝循環(huán)實(shí)現(xiàn)熱量的傳遞和排放。雖然液冷散熱效果顯著，但裝置復(fù)雜、重量大，且對(duì)密封性和防漏要求極高。

3. 熱管散熱

熱管是一種高效換熱部件，由管殼、毛細(xì)吸液芯和工作介質(zhì)組成。熱管利用工作介質(zhì)的蒸發(fā)和冷凝過程，在蒸發(fā)段吸收熱量，在冷凝段釋放熱量，從而實(shí)現(xiàn)熱量的快速傳遞。熱管散熱具有結(jié)構(gòu)緊湊、散熱效率高、無需額外動(dòng)力等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于CPU、GPU等高熱流密度器件的散熱中。

4. 均熱板散熱

我們暢能達(dá)的相變熱控器件導(dǎo)熱率也能達(dá)到10000W/m·K以上。憑借熱阻較低、導(dǎo)熱速率快、傳熱能力大、適應(yīng)性良好等優(yōu)點(diǎn)，能做到熱管理系統(tǒng)控制效果的整體提升。雖然我們的器件外殼常用銅，看上去也很像一塊普通的銅片，但是熱導(dǎo)率卻是銅的25倍之多，可以說導(dǎo)熱能力是非常強(qiáng)的。

高熱流密度器件的散熱是一個(gè)復(fù)雜而重要的問題，需要綜合考慮散熱效率、成本、可靠性等多個(gè)因素。未來，隨著材料科學(xué)、微納技術(shù)和智能制造技術(shù)的不斷發(fā)展，高熱流密度器件的散熱問題將得到更加有效的解決。

審核編輯 黃宇