반도체 냉동 냉각 기술
인간의 컴퓨팅 능력을 지속적으로 추구함에 따라 점점 더 많은 트랜지스터가 컴퓨팅 칩에 삽입됩니다. 각 컴퓨팅 장치의 밀도가 증가하고 있습니다. 동시에 더 높은 주파수는 칩에 더 높은 작동 전압과 전력 소비를 가져옵니다. 향후 몇 년 동안 우리는 칩의 컴퓨팅 성능을 지속적으로 개선하기 위해 노력할 것이며, 이는 또한 칩 온도의 방열 문제도 지속적으로 해결해야 함을 의미합니다.
열전효과 원리에 기초한 반도체 냉각 냉각 기술은 제어성이 높고 사용이 간편하며 비용이 저렴한 새로운 냉각 방식입니다. 그것은 방열 분야에서 점차적으로 사용되었습니다.
열전 효과는 온도 차이에 의해 생성된 전압의 직접적인 변환이며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 간단히 말해서 열전소자는 양단 사이에 온도차가 있으면 전압이 발생하고 전압을 가하면 온도차도 발생합니다. 이 효과는 전기 에너지를 생성하고, 온도를 측정하고, 물체를 식히거나 가열하는 데 사용할 수 있습니다. 가열 또는 냉각의 방향은 인가되는 전압에 따라 달라지므로 열전소자는 온도 제어를 매우 쉽게 합니다.
기존의 공기 냉각 및 액체 냉각과 비교할 때 반도체 냉각 칩 냉각에는 다음과 같은 장점이 있습니다. 1 온도를 실온 이하로 낮출 수 있습니다.
2. 정확한 온도 제어(폐회로 온도 제어 회로를 사용하여 정확도는 ± 0.1도에 도달할 수 있음);
3. 높은 신뢰성(냉동 부품은 움직이는 부품이 없는 견고한 장치로 서비스 수명이 200000시간 이상이고 고장률이 낮음);
4. 작동 소음이 없습니다.
TE 냉각 문제:
1. 현재 반도체의 냉각 계수는 작고 냉각 중에 소비되는 에너지는 냉각 용량보다 훨씬 큽니다. Tec 라디에이터의 에너지 소비 비율이 너무 낮고 Tec 라디에이터는 현 단계에서 주류 냉각 솔루션이 될 수 없습니다.
2. TEC 냉동 블레이드가 작동할 때 뜨거운 쪽에서는 효과적인 방열이 필요하고 차가운 쪽에서는 냉각이 필요합니다. 즉, TEC 냉동 장치가 고전력 냉각을 수행하고 방열을 위해 CPU로 출력하려는 경우에도 지속적으로 방열되어야 하므로 고전력 tec이 독립적으로 작동할 수 없습니다.
3. 공기 중의 수분은 tec에서 제조한 큰 온도차 환경에 직면하여 실온 이하의 부품에 결로가 생기기 쉽습니다. 메인 보드 구성 요소의 응결 및 손상 위험을 방지하기 위해 프로세서 주변에 특정 밀봉 환경을 설계해야 합니다.
공정이 향상됨에 따라 트랜지스터 밀도가 증가하고 CPU 코어의 패키지 다이 면적이 점점 작아집니다. 열역학의 원리에 따르면 열전도 면적이 작을수록 열전도 성능을 유지하기 위해서는 더 큰 온도차가 필요합니다. 더 작은 온도 차이를 가진 전통적인 방열 형태는 이 문제를 해결할 수 없습니다. CPU 전력 소비가 높지 않더라도 여전히 심각하게 열을 축적하여 주파수 제한이 너무 낮습니다. Tec은 자연적으로 큰 온도차 속성을 가지므로(흡열단의 온도는 - 20도에 쉽게 도달할 수 있음), 이는 작은 면적 및 높은 열전도 문제를 해결하는 가장 좋은 솔루션일 수 있습니다.
