Innovation inden for køleteknologi er den optimale løsning til højtydende udvikling af elektroniske enheder
Efterhånden som chips itererer mod høj tæthed, høj integration og høj computerkraft, stiger deres effekt og effekttæthed konstant, og "høj termisk tæthed" er blevet en stor flaskehals i udviklingen af højeffekthalvlederteknologi. På grund af den kontinuerlige stigning i chip-strømforbruget, får væskekølet køleteknologi stigende opmærksomhed. Men på grund af høje omkostninger og komplekse løsninger er den nuværende vandkølede panelteknologi stadig et stykke fra den ideelle varmeafledningsløsning i branchen.
I teorien, jo lavere temperatur en chip har, jo længere levetid er den, og jo mere stabil er dens ydeevne. Men for at opnå lavere spåntemperaturer er køleomkostningerne, som industrien skal betale, for høje, og balancepunktet med at forbedre ydeevnen og samtidig tage omkostningerne i betragtning er endnu ikke nået. I denne henseende kan industrien anvende forskellige teknologikombinationer eller samarbejde om at udvikle relaterede produkter til forskellige varmeafledningsmaterialer, teknologier og anvendelsesscenarier for at udforske optimale løsninger under nuværende omkostningsacceptable forhold.
Når strømforbruget når op på titusinder eller hundredvis af watt, skal der bruges et varmerør til at eksportere varme fra chippen. Efter at varmen spredes til større varmeafledningsfinner, bruges en blæser til at blæse den, hvilket involverer en kombination af faseændringsvarmeabsorption, varmeledning og varmekonvektionsteknologi. Indtil videre har langt de fleste pc'er og servere taget denne kombination af varmerør, finner og blæsere til sig. Men da strømforbruget for CPU'en gradvist når 300 watt, 500 watt eller endda 800 watt. På det tidspunkt blev den maksimale varmeafledningskapacitet for varmerøret og blæseren brudt. På grund af manglende evne til at tilpasse sig industriudviklingen gennem brug af mange års varmerør og ventilatorløsninger, skal væskekølingsvarmeafledningsteknologier såsom vandkølede paneler vedtages.
På grund af den kontinuerlige stigning i chip-strømforbruget, får nye køleteknologier såsom flydende køleplade stigende opmærksomhed. Sammenlignet med vindkonvektion af varmerør med finner og blæsere, anvender den flydende kolde plade en flydende konvektionsmetode, som udfører varmeveksling gennem væskestrøm med en hurtigere hastighed og med højere effektivitet. Men på grund af de høje omkostninger og komplekse løsninger har væskekølingsteknologien endnu ikke opnået en vækst i størrelsesordenen. Det er dog også blevet et must-have i nogle højeffektapplikationsscenarier, da der ikke findes en mere ideel løsning i branchen.
Fra varmechippen til enheden til det endelige produkt er der et kølebehov på alle niveauer og led, som involverer forskellige støttematerialer, grænsefladematerialer og underliggende materialer. Samtidig resulterer anvendelsen af forskellige varmeafledningsteknologier eller anvendelsesscenarier i forskellige tekniske ruter og løsninger. Og dette vil helt sikkert have forskellige potentielle udviklingsmuligheder og forskellige teknologiske udfordringer.
Kerneelementerne i termisk køleteknologi omfatter mængden af varme, der genereres af selve chippen, intensiteten af varmestrømmen pr. arealenhed og afstanden og volumen, hvormed varme kan diffundere. Normalt er varmeafledning processen med at sprede varmen fra en meget høj varmeydelse eller produktionshotspot til et større rum. Denne varmeoverførselsproces er seriel, og ethvert led i den kan blive en varmeflaskehals. Varmeafledning er et trin-for-trin transmissionssystem, såsom fra varmepunkt A til B, C til D til E og derefter til F. Hvis overførselseffektiviteten mellem AB, BC eller CD er lav, kan det endelige resultat evt. være, at køleeffektiviteten fra A til F ikke er høj nok. Så hvert led skal løbende forbedre sin termiske evne for at undgå at blive en flaskehals på hele stien. For ultra-high density chips og chipmoduler (MCM'er) er det bundet til at udvikle den ultimative bæredygtige køleteknologiløsning.
