3D-tiskanje prinaša nove priložnosti za hlajenje čipov z umetno inteligenco
Z razvojem trenda miniaturizacije elektronskih naprav se je povečal tudi problem pregrevanja. Za reševanje tega izziva je bolj kot kdaj koli prej pomembno izboljšati učinkovitost odvajanja toplote z izboljšano zasnovo radiatorjev. Zlasti s hitrim razvojem tehnologije umetne inteligence je vprašanje odvajanja toplote čipov vznemirjalo industrijo. Čip v velikosti kapice žeblja je dejansko vir toplote z močjo 300 vatov. Toda v resnici je čip že zelo vroč, preden doseže to porabo energije.
Miniaturizacija in visoka integracija čipov lahko povzroči znatno povečanje lokalne gostote toplotnega toka. Izboljšanje računalniške moči in hitrosti prinaša ogromno porabo energije in proizvodnjo toplote. Eden od glavnih dejavnikov, ki omejuje razvoj čipov z visoko računalniško močjo, je njihova sposobnost odvajanja toplote. Več kot 55 % okvar čipov je posledica nezmožnosti prenosa toplote ali naraščajočih temperatur. Ko je čip nad 70 stopinj, se bo za vsakih 10 stopinj povečanja temperature njegova zanesljivost zmanjšala za 50 %.
Vloga tehnologije 3D tiskanja na področju izmenjave toplote je postala očitna in ima lahko tudi vlogo pri reševanju težav z odvajanjem toplote na ravni čipov. Referenca tehnologije 3D-tiskanja je opazila, da je podjetje z imenom ToffeeX uporabilo samorazvito programsko opremo za oblikovanje toplotnega izmenjevalnika CPE s tekočinskim hlajenjem in ga izdelalo z uporabo elektrokemične tehnologije 3D-tiskanja, kar je zmanjšalo padec tlaka hladilnega telesa za 60 %. Postopek Electrochemical Additive Manufacturing (ECAM) je ustvaril čudež v proizvodnji čistega bakra – doseže velikost voksla 33 mikronov, kar je neverjetna ločljivost, in ga je mogoče tiskati z uporabo poceni materialov na vodni osnovi pri sobni temperaturi.
Dandanes se industrija polprevodnikov zanaša na hladilne plošče in druge hladilne naprave, ki so običajno izdelane s postopki kovanja ali struženja. Ti postopki so omejeni na izdelavo pravilnih plavuti, ki jih je mogoče izdelati samo v eno smer, in so omejeni na geometrijsko obliko, ki lahko zapolni te značilnosti. Electrochemical Deposition Additive Manufacturing (ECAM) je popolnoma drugačna tehnologija 3D tiskanja kovin, ki lahko proizvede visokokakovostne dele z odlično ločljivostjo funkcij in ekonomičnostjo ter lahko doseže razširljivo obsežno proizvodnjo pri visoki ločljivosti.
Toda poleg proizvodnih izzivov sta tudi površina in razpoložljiva hladilna zmogljivost opreme za upravljanje toplote, proizvedene na tradicionalne načine, omejeni. 3D-tiskanje ne zagotavlja samo načina za povečanje površine in hrapavosti za boljše odvajanje toplote, ampak zagotavlja tudi pot za proizvodnjo kompleksnih tekočinsko hlajenih plošč in toplotnih izmenjevalnikov, kar znatno izboljša učinkovitost.
