チューブ液体コールドプレートとは何ですか?あなたが知る必要があるすべて

空冷ではシステム冷却の目標を達成できない場合は、液体冷却が良い選択となる可能性があります。液体冷却は主にコールドプレートによって実現され、チューブなどの多くの種類のコールドプレートがあります。 液体コールドプレート、FSW 液体コールド プレート、ろう付け液体コールド プレートなど。詳細については、以前の記事「」をご覧ください。液体コールドプレートの放熱とは何ですか。」

今日は、シンプルで効果的な冷却設計を提供するために開発されたテクノロジーであるチューブ液体冷却プレートに焦点を当てます。チューブ液体コールド プレートは非常にコスト効率が高く、低出力密度から中出力密度のコンポーネントに優れた熱性能を提供します。

チューブ液体コールドプレートとは?

この技術はおそらく最も単純なコールド プレートの形式です。これは、銅またはアルミニウムのキャリアプレートに埋め込まれたジョイントのないチューブで構成されています。

必要な熱特性と使用する冷却剤に応じて、チューブは銅またはステンレス鋼になります。接続方法は、熱エポキシ境界を備えた単純な機械的 (乾式) 圧入で、微細孔を除去したり、より優れたはんだの性能を得ることができます。

チューブ液体コールドプレートの代表的な用途

▪パワーエレクトロニクス

▪RFジェネレーターとトランスミッター

▪半導体加工装置

▪無停電電源装置

四 チューブ液体コールドプレート用埋め込みフォーム

標準埋め込み

これは、熱が冷却剤に入るために複数の熱界面を通過する必要があるため、最もコストが低く、性能も最も低いチューブアンドプレート タイプのコールド プレートです。しかし、チューブの断面形状が円形を維持できるため、製造コストは低くなる。

表面接触埋め込み

この埋め込み技術により、機器と冷却剤の間の熱抵抗が最小限に抑えられます。冷却チューブは平らで、デバイスのベースに直接接触しています。チューブとキャリアプレートの間に高導電性エポキシ層を追加し、微小多孔性を排除することで、性能をさらに向上させることができます。チューブをはんだ付けすると最適な性能を達成できますが、これにはキャリアプレートのニッケルメッキが必要となり、製造時間とコストが増加します。

クラムシェル埋め込み

コンポーネントをコールド プレートの両側に取り付ける必要があり、同じ熱性能が必要な場合は、チューブを上部ダウンロード プレートと下部ダウンロード プレートの間にクランプできます。これにより、コールド プレートが PCB 環境に適応した表面特性を持つことも可能になります。

高度な管板設計

ほとんどの場合、タブ イン プレート設計のチューブは、流体入口から流体出口まで一体となった連続した継手のないチューブです。これにより、漏れのリスクが軽減されますが、冷却剤が徐々に熱くなるにつれて熱が徐々に分散されます。したがって、最後のコンポーネントの冷却温度は最初のコンポーネントとは異なります。

この欠点は、冷却流体をコールドプレートを通って循環させたり、別の流体を最初の流体とは反対方向に流すことができるマルチパス設計を構築することによって軽減できます。

すべてのコンポーネントの熱分布を改善するもう 1 つの方法は、入口マニホールドと出口マニホールドを備えたチューブインチューブのコールド プレートを設計することです。これにより、入ってくる冷却剤が平行なチューブに分割され、より均一な熱分布が得られます。