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微流道散熱技術

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創建者：匿名創建時間：2026-01-04

微流道散熱技術的實例教程

目前聯合實驗室正研制的微通道散熱器，如圖5所示，基底采用易與芯片集成的硅片與陶瓷材料，具備高效散熱、制備工藝簡單、低流動阻力、流量分配均勻及耐腐蝕等特點。所研制的微通道散熱器，針對高功率密度電子設備日益增長的散熱需求，能有效解決芯片封裝時由于溫度差導致芯片脫焊、熱應力集中等問題，為電子設備和系統提供持久穩定的散熱保障。圖5 陶瓷微通道散熱器和硅基微通道散熱器微流控芯片技術通過在微小尺度上精確控制流體流動，為醫學、化學及生物學等領域的研究應用提供了強大的支持，預計市場規模(2024)達79.5億美元。目前聯合實驗室研發的微流控制備微球技術，實現了多流道的集成與一體化成型，如圖6所示，流道結構精細且獨特，最小流道寬度達到了驚人的30μm。同時可實現微流控芯片批量化及定制化生產，能顯著降低微球制備的成本并提高微球的生產效率。圖6 3D打印微流控 "第二屆熱管理材料技術博覽會”（iTherMEXPO2024）將于2024年11月6-8日在深圳國際會展中心7號館舉辦，將高效呈現熱管理產業鏈的一站式價值對接平臺，以滿足和促進熱管理行業各單位交流、合作和共贏發展。創新型的材料、儀器、設備、設計與仿真、解決方案、應用場景、專利技術等薈聚鏈接和呈現將是博覽會的重要組成部分；熱管理領域科學、材料、技術和工程等相關專題論壇、圓桌/閉門、專家問診、創新創業項目展示、新品發布、需求對接等活動也將精彩同期呈現，特別是科研單位創新性的技術和成果也將獲得從實驗室對接轉移到市場的機會。

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技術流 | DfAM底層通用技術之微通道散熱設計

微通道換熱器，指的是水力直徑在10-1000μm的換熱器。按外形尺寸可分為：微型微通道換熱器和大尺度微通道換熱器。該技術所采用的結構緊湊、換熱效率高、質量輕、運行安全可靠，因此微通道換熱器技術近些年來越來越受到關注，在微電子、航空航天、醫療、化學生物工程、材料科學、高溫超導體的冷卻、薄膜沉積中的熱控制、強激光鏡的冷卻, 以及其他一些對換熱設備的尺寸和重量有特殊要求的場合中有重要的應用前景。與普通換熱器相比, 微型換熱器的主要特點在于單位體積內的換熱面積很大。相應地, 其單位體積傳熱系數高達幾十到幾百MW/( m 3 K) , 比普通換熱器要高1～2個數量級。圖1 微通道換熱器的應用本文主要基于Ansys軟件對不同微通道換熱器的性能進行了相應的分析。

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AIGC加速推動數據中心液冷市場的爆發

ChatGPT技術的出現推動了計算機算力的飛速發展。全球算力高速發展態勢， 2021年，全球計算設備算力總規模達到615EFlops，增速44%。2030年，有望增至56ZFlops， CAGR達到65%，其中智能算力由232EFlops增至52.5ZFlops， CAGR超過80%；算力翻倍時間明顯縮短；計算大模型出現后，帶來了新的算力增長趨勢，平均算力翻倍時間為9.9個月。 02 散熱需求升級算力提升的背后是芯片必須具備更高計算效率，因而必然伴隨芯片能耗的加大，導致電子器件工作過程中的溫度升高。傳統芯片中，用于冷卻的體積占98%，只有2%用于計算運行，但是依然很難解決現在存在的散熱問題，隨著芯片性能的持續快速提升，散熱問題將愈加突出。（來源：《基于大功率密度熱源的芯片級微流道散熱技術研究》） 03 高效散熱手段根據文獻報道，液體的導熱性能是傳統風冷效果的15-25倍，隨著ChatGPT的出現，算力表現出的爆發式提升，散熱面臨著嚴峻的挑戰。液冷有望代替風冷從而可以實現更加高效的散熱效果。而在冷卻介質的選擇上，也進一步趨于選擇冷卻效率更好的冷卻介質。（來源：騰訊、浙商證券研究所） 04 政策導向在國家“雙碳”政策的背景下，數據中心的PUE指標不斷降低。算力的持續增加，意味著硬件部分的能耗也在持續提升；在保證算力運轉的前提下，只有通過降低數據中心輔助能源的消耗，才能達成節能目標下的 PUE 要求。

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北大南昌院：極端條件下高性能均熱板與微流道散熱技術研究新突破

來源 | 北大南昌院 [洞見熱管理]獲悉，近日，北京大學南昌創新研究院（以下簡稱“北大南昌院”）精密增材制造技術聯合實驗室（以下簡稱“聯合實驗室”）在項目研究中取得突破。北大南昌院基于3D打印技術研發的超薄不銹鋼均熱板和超薄柔性均熱板，最大傳熱功率較市場競品提升50%~100%。在微通道散熱技術領域，聯合實驗室采用陶瓷3D打印技術一體化制備出陶瓷微通道散熱器