3D-utskrift mikroflöde vätskekylning kylfläns-teknik
IQ Evolution är ett professionellt företag som utvecklar och tillverkar komplexa geometriska och mikrostrukturkomponenter baserade på 3D-utskriftsteknik av metall. De fokuserar på att designa avancerade vätskekylda radiatorer som har hög kylprestanda, samtidigt som de är lätta och små i storlek. Dessa radiatorer är vanligtvis prioriterade för kylning av elfordon och kraftelektronik.
För att ta itu med flaskhalsen för värmeavledning av högpresterande halvledarenheter, utveckla mikrokylare för 3D-utskriftsteknik, såsom kylning för TO-förpackningar, modulkylning, högeffekts laserdiodkylning, etc. På ett mycket litet utrymme kan dessa mikrovärme diskbänkar med en värmeflödestäthet på hundratals W/cm2 används för att klara av den enorma värme som genereras av krafthalvledare.
Den rostfria kylflänsen för 3D-utskrift har redan kommit in i det elektroniska utvecklingslaboratoriet, och dess kylprestanda och kyleffekt är imponerande vid tillämpningen av krafthalvledare av kiselkarbid. Dessa SiC-komponenter kan överföra mycket hög effekt med en verkningsgrad på 97% till 99%, men de kan bara vara stabila och praktiska efter att ha eliminerat värmeavledningsbegränsningen som orsakas av effektförlust. Vid denna tidpunkt bestämmer den tillförlitliga avledningen av värmeförluster prestandan hos kraftelektroniska enheter.
Den 3D-printade mikrokylflänsen kan användas på ett tillförlitligt och utrymmesbesparande sätt för att kyla fordonssensorns datagrafikchip (SoC) utan att avsevärt utöka enhetens hölje.
Att utvärdera priset för 3D-utskrifts kylflänsar kräver övervägande av hela systemets integrationsnivå. Vanligtvis, på grund av antagandet av mer effektiva kylsystem, kan dyra halvledarenheter reduceras där designen tillåter. IQ evolutions lösning är att använda en mikrokylfläns med dubbelsidig kylkapacitet, med en enkelsidig kylkapacitet på 700 W och en dubbelsidig kylkapacitet på 1,4 kW. Vid användning av Semitop-moduler tillverkade av tillverkaren Semikron behöver endast 3 IQ Bigs 53 placeras på 6 moduler för att ge den kylkapacitet som krävs för en effekt på 210 kW. Systemets totala volym har reducerats kraftigt, med en viktminskning på cirka 20 gånger från cirka 10 kg till mindre än 500 gram, vilket gör det mycket fördelaktigt i viktkänsliga applikationer.
Enligt lösningens krav kan olika metaller och metallegeringar användas för att tillverka kylflänsar under 3D-utskriftsprocessen. Kraven på värmebeständighet, värmeledningsförmåga, kylkapacitet, värmeutvidgning eller konduktivitet avgör valet av radiatormaterial. Vid behov kan speciallegeringar användas eller nya metallkombinationer utvecklas, eller blandade komponenter sammansatta av flera material kan tillverkas.
