Uporaba tehnologije tekočinskega hlajenja za elektronske čipe

Tehnologija elektronskih čipov se pogosto uporablja v našem vsakdanjem življenju in številni inteligentni izdelki bodo uporabljali to tehnologijo. Elektronski čipi igrajo pomembno vlogo v življenju in proizvodnji ljudi, vendar je bil problem njihovega hlajenja vedno v središču raziskav strokovnjakov. Elektronski čipi so jedro izdelka in njihova delovna intenzivnost je največja. Večja kot je delovna obremenitev, hitreje narašča toplota elektronskih čipov. Med obema obstaja pozitivna korelacija. Tehnologija hlajenja elektronskih čipov se je spremenila od naravnega hlajenja na začetku do umetnega hlajenja z vetrom in nato do tekočega hlajenja. S tem postopkom se je čas hlajenja elektronskih čipov skrajšal, učinek hlajenja pa je čedalje boljši.

Od izuma elektronskega čipa se njegova tehnična raven nenehno prenavlja. Da bi podaljšali čas uporabe elektronskega čipa in izboljšali kakovost, so znanstveniki naredili veliko sprememb v videzu elektronskega čipa. Te spremembe so sledljive. Videz je postajal vse tanjši, obseg in kakovost pa čedalje manjši. Delovanje elektronske opreme je neločljivo povezano z elektronskim čipom. Če lahko elektronski čip dolgo časa deluje neprekinjeno brez segrevanja, bo zagotovo izboljšal delovno učinkovitost ljudi

Tehnologija hlajenja s tekočim curkom:

Tehnologija hlajenja s tekočim curkom se v zadnjih letih pogosto uporablja kot običajna vrsta tehnologije hlajenja s tekočino za elektronske čipe. Tehnologija hlajenja s curkom lahko učinkovito reši problem odvajanja toplote elektronske opreme. Metoda uporabe te tehnologije je razprševanje tekočine na površino elektronske opreme s posebnim curkom in tekočina bo kmalu postala tanek film, tako da lahko elektronska oprema izolira vire toplote, pospeši odvajanje toplote. Količina tekočine, ki jo lahko učinkovito uporabi tehnologija hlajenja s curkom, je omejena in vseh tekočin ni mogoče uporabiti kot hladilno sredstvo. Hladilna tekočina ne sme imeti le nizkega vrelišča, ampak tudi ne sme reagirati z elektronsko opremo, kot je tekoči dušik in druga hladilna sredstva. Tehnologija hlajenja s curkom ima širok spekter uporabe in se lahko uporablja v splošni industriji, metalurgiji, proizvodnji itd. Čeprav se je ta tehnologija v zadnjih letih hitro razvila, pa obstajajo tudi nekatere pomanjkljivosti, kot je ozko območje izbire hladilnega sredstva in počasen hlajenje. Znanstveniki prav tako iščejo več vrst hladilnih tekočin za izboljšanje učinkovitosti hlajenja te tehnologije.

Mikrokanalna tehnologija tekočega hlajenja:

Glede na različna načela delovanja ga lahko razdelimo na več vrst, načelo vsake tehnologije tekočega hlajenja pa je drugačno, drugačen pa je tudi učinek hlajenja. Tehnologija mikrokanalnega tekočinskega hlajenja je ena izmed široko uporabljenih tehnologij. Ta tehnologija je bila prvič predstavljena v osemdesetih letih prejšnjega stoletja in se je v naslednjih desetletjih nenehno izboljševala. Do danes se široko uporablja na številnih področjih. Hiterega razvoja te tehnologije ni mogoče ločiti od prizadevanj strokovnjakov in znanstvenikov. Tehnologija mikrokanalnega hlajenja na začetku ni bila uporabljena za majhne elektronske čipe, vendar je bila ta tehnologija popularizirana v majhnih elektronskih čipih šele z izumom električne infiltracijske črpalke. Znanstveni raziskovalci so ugotovili, da na tehnologijo tekočega hlajenja mikrokanalov vpliva veliko dejavnikov. Če so oblika, material, dolžina, velikost in drugi pogoji mikrokanalov različni, so različni tudi njihovi hladilni učinki na elektronske čipe. Seveda je eksperimentalni učinek te tehnologije povezan tudi s pretokom, temperaturo in drugimi dejavniki tekočine v mikrokanalih.

Tehnologija hlajenja cevi za makro tekoče hlajenje:

Tehnologija hlajenja cevi za hlajenje makro tekočine lahko doseže idealen učinek hlajenja z uporabo vode kot hladilnega sredstva. Vendar so se raziskave te tehnologije na Kitajskem šele začele in uporaba ni razširjena. Ta tehnologija ima prednosti, ki jih prejšnje tehnologije nimajo. Kot najlažje dostopen vir v naravi je vodo zelo priročno pridobiti, cena pa je nizka, zato jo promovirajo številne države.

Nanofluidna hladilna tehnologija:

Z odkritjem nanotehnologije in novih hladilnih tekočin se znanstveniki pripravljajo na uporabo teh novih materialov kot hladilnih sredstev, kar je tudi revolucionarni standard za razvoj tehnologije tekočinskega hlajenja elektronskih čipov. Dodajanje nano kapljic običajnim hladilnim sredstvom (voda, etanol itd.) lahko poveča njihovo toplotno prevodnost. Yang et al. je raziskal učinek dodajanja nano kapljic FC-72 (perfluoriranim kemikalijam) na njegovo sposobnost prenosa toplote, pri čemer je premer kapljic približno 9,8 nm, volumski delež pa 12 odstotkov. Izmerjena efektivna toplotna prevodnost se je povečala za 52 odstotkov. Ker se FC-72 pogosto uporablja kot delovni medij za potopno hlajenje čipov, se pričakuje, da bo dodajanje nano kapljic temu mediju izboljšalo učinek hlajenja čipa. Nanofluidi imajo večkrat večjo toplotno prevodnost kot voda, njihova cena pa je veliko nižja od cene tekoče kovine. Zato bi morale biti nanotekočine prva izbira materialov za hladilno tekočino v prihodnjem sistemu za tekoče hlajenje. Njihove raziskave bi se morale osredotočiti na izboljšanje stabilnosti sistema in toplotne prevodnosti.

Tehnologija elektronskega hlajenja čipov je tesno povezana z resničnim življenjem ljudi. Poleg zgornjih tehnologij je bilo predlaganih in uporabljenih več novih principov in učinkov, konotacija tehnologije hlajenja čipov pa je bogatejša. V primerjavi z razvitimi državami so raziskave in razvoj tehnologije elektronskega hlajenja čipov na Kitajskem še vedno v začetni fazi in potrebne so nadaljnje poglobljene raziskave.