3D-tulostuksen mikrovirtausnestejäähdytysjäähdytystekniikka
IQ Evolution on ammattimainen yritys, joka kehittää ja valmistaa metallin 3D-tulostusteknologiaan perustuvia monimutkaisia geometrisia ja mikrorakennekomponentteja. He keskittyvät kehittämään kehittyneitä nestejäähdytteisiä pattereita, joilla on korkea jäähdytysteho, mutta jotka ovat myös kevyitä ja pieniä. Nämä patterit ovat yleensä etusijalla sähköajoneuvojen ja tehoelektroniikkalaitteiden jäähdyttämiseen.
Suorituskykyisten puolijohdelaitteiden lämmönpoiston pullonkaulan korjaamiseksi kehitä mikrojäähdytyselementtejä 3D-tulostustekniikkaa varten, kuten TO-pakkauksen jäähdytys, moduulijäähdytys, suuritehoinen laserdiodijäähdytys jne. Hyvin pienessä tilassa nämä mikrolämpöelementit nieluja, joiden lämpövuon tiheys on satoja W/cm2, käytetään kestämään tehopuolijohteiden tuottamaa valtavaa lämpöä.
Ruostumattomasta teräksestä valmistettu 3D-tulostukseen tarkoitettu jäähdytyselementti on jo saapunut elektroniseen kehityslaboratorioon, ja sen jäähdytysteho ja jäähdytysteho ovat vaikuttavat piikarbiditehopuolijohteiden sovellutuksessa. Nämä SiC-komponentit voivat siirtää erittäin suurta tehoa 97-99 %:n hyötysuhteella, mutta ne voivat olla vakaita ja käytännöllisiä vasta kun tehohäviön aiheuttama lämmönpoistorajoitus on poistettu. Tässä vaiheessa luotettava lämpöhäviön poisto määrää tehoelektroniikkalaitteiden suorituskyvyn.
3D-tulostettua mikrojäähdytyselementtiä voidaan käyttää luotettavasti ja tilaa säästävästi ajoneuvon anturin datagrafiikan käsittelypiirin (SoC) jäähdyttämiseen ilman, että laitteen koteloa laajenee merkittävästi.
3D-tulostuksen jäähdytyselementtien hinnan arvioiminen edellyttää koko järjestelmäintegraatiotason huomioon ottamista. Yleensä tehokkaampien jäähdytysjärjestelmien käyttöönoton ansiosta kalliita puolijohdelaitteita voidaan vähentää, jos suunnittelu sen sallii. IQ evolutionin ratkaisuna on käyttää mikrojäähdytyselementtiä, jossa on kaksipuolinen jäähdytysteho, yhden puolen jäähdytysteho 700 W ja kaksipuoleinen jäähdytysteho 1,4 kW. Käytettäessä valmistaja Semikronin valmistamia Semitop-moduuleja, vain 3 IQ Bigs 53:a on asennettava 6 moduuliin, jotta saadaan 210 kW:n tehon edellyttämä jäähdytysteho. Järjestelmän kokonaistilavuus on pienentynyt huomattavasti, paino on pudonnut noin 20 kertaa noin 10 kilogrammasta alle 500 grammaan, mikä tekee siitä erittäin edullisen painoherkissä sovelluksissa.
Ratkaisun vaatimusten mukaisesti 3D-tulostusprosessin aikana voidaan valmistaa jäähdytyselementtejä erilaisista metalleista ja metalliseoksista. Lämmönkestävyyden, lämmönjohtavuuden, jäähdytyskapasiteetin, lämpölaajenemisen tai johtavuuden vaatimukset määräävät patterimateriaalien valinnan. Tarvittaessa voidaan käyttää erikoisseoksia tai kehittää uusia metalliyhdistelmiä tai valmistaa useista materiaaleista koostuvia sekakomponentteja.
