决策输入
- 射流孔径 0.8 mm,靶距 2 mm
- 22 孔交错射流布局,研究流量 1.5 L/min
- 平均热流密度 300 W/cm²,局部峰值热流密度达 600 W/cm²
- 以 120 ℃ 芯片结温限值作为该研究的设计边界
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核心技术 / 芯片级热捕获 / 研发案例
围绕 550 W AI 算力芯片,采用射流冲击与交错铲齿微通道协同结构,在特定工况下研究热点抑制、温度均匀性与流动阻力之间的平衡。
应用说明
建立芯片热图、材料层级、接触界面与流体域,定义热负载、流量和边界条件。
在固定微通道参数下比较射流孔数量与布局,分析温度场、速度场和压力场。
采用无氧高导铜基板、微通道高速精密铣削、射流孔光纤激光加工与真空钎焊封装。
搭建液冷循环平台,对比流量—压降和换热控温数据,并规划冷热循环与振动可靠性测试。
工程详细信息
芯片级热捕获的难点在热点抑制:300 W/cm² 的平均热流密度下,局部峰值可达 608 W/cm²,普通微通道在热点处会形成温度瓶颈。射流冲击负责"破层取热",交错铲齿微通道负责"扩展换热",两者协同在低流量下完成高热流密度捕获。
550 W 芯片在 1.5 L/min 流量下实测最高温度 91 ℃、压降 5.8 kPa——温度裕量充足、水力代价极小。设计经物理建模→CFD→工艺→实验四段验证闭环,实测数据持续回注模型,为下一代更高功耗芯片预留设计能力。
射流破除近壁热边界层解决热点,微通道扩展换热面积解决整体热阻,两者协同在低流量下实现高热流密度捕获。
实测 550 W 下 1.5 L/min 即达 91 ℃。具体流量按热负荷与允许温升核算。
射流孔布局按芯片热图设计,热点区域加密射流,实测峰值热流密度工况下无温度瓶颈。
工程协作