In 2024 zal de wereldwijde koelmarkt voor datacenters20 miljard dollaren naar verwachting48 miljard dollar in 2030.
De enige drijvende kracht achter deze groei is deexplosieve toename van het energieverbruik van AI-servers.
- Traditioneel serververmogen: 300 ∼ 500 W
- NVIDIA H100 GPU server:10,000 W+ per eenheid
- Verkoppeling van de verwarmingsinstallatie
- Vloeibare koelcapaciteit:5,00020 000 W/Ugemakkelijk te hanteren
De luchtkoeling heeft zijn fysieke limiet bereikt en vloeibare koelplaten (LCP's) zijn de standaardkoeloplossing geworden voor hoogwaardige servers.
CNC-bewerking van vloeibare koudplaten behoort tot de meest uitdagende onderdelen die Trumony in 19 jaar heeft beheerd.
In dit artikel wordt de CNC-bewerkingslogic voor servervloeibare koudplaten systematisch uiteengezet van het structurele ontwerp en de materiaalkeuze tot de bewerkingsproblemen en de kwaliteitscontrole.
EenVloeibare koude plaat (LCP)is een metalen plaat met interne stroomkanalen. koelmiddel (water, waterglycol of speciale vloeistof) circuleert intern om warmte van CPU's, GPU's, power modules en andere warmtebronnen te verwijderen.
| Metrische | Definitie | Typisch doel (High-End AI-servers) |
|---|---|---|
| Thermische weerstand | Temperatuurverhoging per watt warmte | < 0,05 °C/W |
| Drukdaling | Drukverlies van de vloeistof | < 30 kPabij standaardstroom |
Deze twee parameters zijn onderling gebonden: dichtere microchannels verlagen de thermische weerstand, maar verhogen drastisch de drukdaling, wat krachtigere pompen vereist.
De nauwkeurigheid van de CNC-bewerking bepaalt rechtstreeks of deze doelstellingen worden bereikt.
De meest gangbare CNC-oplossing. Stroomkanalen worden rechtstreeks in aluminium- of koperen platen gefreesd en vervolgens met een dekselplaat gesloten via brazen of diffusiebinding.
- Voordelen: flexibiliteit van het ontwerp, aanpassingsvriendelijkheid, hoge precisie
- Typische afmetingen van het kanaal: breedte 1 ‰ 5 mm, diepte 1 ‰ 10 mm
- CNC-uitdaging: extreem hoge verticaliteit van zijwanden voor grote diepte-diameterverhoudingen
Breedte van het kanaal< 1 mm, tot 0,2 ∼ 0,5 mm, veel gebruikt in high-end GPU- en power module koelers.
- Voordelen: grote warmtewisselaar, ultralage thermische weerstand
- CNC-uitdaging: vereist ultrafijne gereedschappen (0,3~0,5 mm diameter); kritieke trillingsregeling
- Apparatuur: hogesnelheidsbewerkingscentra met hoge precisie, spindelsnelheid> 20 000 t/min
Dichte pin arrays (diameter van 1 ‰ 3 mm) bewerkte op de basisplaat; koelmiddel stroomt rond de pinnen om de turbulente warmteoverdracht te verbeteren.
- Voordeel: 20~40% hogere warmteoverdracht dan bij dezelfde drukdaling
- Verwerkingen: CNC-frees of EDM
Aluminiumfolie gevouwen in vinnen en vervolgens geblazen in stroomkanalen, gebruikelijk voor IGBT-modules met een hoog vermogen.
- CNC-functie: voornamelijk bewerking van het frame
- Lasprobleem:Branderingslozingspercentage < 5%
- 6061‐T6: beste algemene prestaties, goede bewerkbaarheid, laag risico op vervorming
- 6063‐T5: voor extrusie; bij voorkeur voor complexe profielen
- 1060 zuiver Al: hoogste thermische geleidbaarheid (> 200 W/m·K), lagere sterkte; ideaal voor dunne wand, hoge warmte toepassingen
Superieure thermische geleidbaarheid; ideaal voor rechtstreeks contact met high-heat-flux chips.
- Onderkant (CPU/GPU-contact): koperen inslag (maximale warmteoverdracht)
- Hoofdframe: aluminiumlegering (gewichtsreductie)
- Samenvoeging: press fit + thermisch vet of diffusiebinding
Wanddikte doorgaans00,8 ‰ 2 mm- gemakkelijk vervormd door snijkrachten.
Trommonische besturing:
- Vacuümschokbevestigingen of laagsmeltend legeringsvulling om klemvervorming te voorkomen
- Ruw met0.3 mmvoorraadvergoeding; natuurlijke veroudering 24 uur voor afwerking
- Afwerkingsdiepte van de snij≤ 0,1 mmHet voederpercentage is verlaagd tot 30% van het normale
- Diepe groeven:hoge druk koelmiddel voor gereedschapsbehandeling (> 30 bar)om te voorkomen dat de chips opnieuw worden gesneden
- met een diameter van niet meer dan 50 mmwerkplaats met gereguleerde temperatuur (±1 °C)om thermische vervorming te voorkomen
De vlakheid van de afdichtingsoppervlakken van de basis en van de bekleding heeft rechtstreeks invloed op de lekbestendigheid.
Trommonie-capaciteit:vlakheid00,005 mmna precisie slijpen, die voldoet aan de vereisten inzake diffusiebinding.
Inlaat-/uitlaatpoorten gebruiken NPT/G (BSPP) -draad of aangepaste snelle connectoren met strenge precisievereisten.
In de stroomkanalen mogen geen chips worden geplaatst (risico van schade aan de pomp of verstopping van het micro-kanaal).
Tromoniumreinigingsproces:
- Ultrasone reiniging (40 kHz, 15 min)
- Hoogdrukluchtzuivering (0,5 MPa, cyclus alle poorten)
- Deioniseerde water spoelen
- Endoscopische inspectie
- Drukproef (2x werkdruk, houd 30 min)
Heliummassaspectrometerlekket detectie:< 1 × 10−9 Pa·m3/s
Verwarmingsblok + temperatuursensoren om de thermische weerstand te controleren.
Stroommeter + drukdifferentialsensor om te bevestigen dat er geen verstopping of vervorming in de interne kanalen is.
- 22 jaar ervaring met CNC-bewerking
- Volledig proces: CNC-freeswerk → reiniging → vacuümlezen / FSW → oppervlaktebehandeling → testen
- Microchanaalprecisie, hoge vlakheid, nullekken, hoge zuiverheid
- Diensten voor serverkoeling, industriële elektronica, medische apparatuur klanten in de VS, Duitsland en wereldwijd
- AI-servers en hoogperformance computing (HPC)
- Liquid cooling systemen voor datacenters
- Elektronica voor elektrische voertuigen en thermisch beheer van batterijen
- Industriële energie-modules en medische apparatuur
-
Directe vloeistofkoeling (DLC)
koelmiddel rechtstreeks naar de achterkant van de chip geleid; thermische weerstand verminderd met> 50%.
-
Tweefasige koeling
Vloeistof-naar-dampfaseverandering absorbeert warmte; efficiëntie3 ¢ 5 ×eenfasige vloeistofkoeling.
-
Onderdompelingkoeling
Gehele server ondergedompeld in dielektrische vloeistof; de precisiebewerking van de interne distributiecollectoren blijft cruciaal.
✅Leekonderzoek
moet voorzien zijn van luchtdichte testapparatuur; heliummassaspectrometer bij voorkeur voor high-end toepassingen.
✅Microchanaalprecisie
vereisen dat de kanaalbreedte wordt geverifieerd (SPC-gegevens);Cpk ≥ 1.33.
✅Intern schoonheidscontrole
Volledige ultrasone reiniging + endoscopische inspectie met traceerbare gegevens.
✅Lasvermogen
In-house of stabiele partner voor het legeren van aluminium/wrijvingswelding.
✅Vermogen voor thermische tests
In staat om geverifieerde thermische weerstandsgegevens te verstrekken.
Een vloeibare koude plaat ziet er misschien uit als een eenvoudige gegroefde metalen plaat, maar het integreert materiaalwetenschap, fluïde mechanica, precisieproductie en kwaliteitscontrole.
Met de snelle uitbreiding van de AI-computinginfrastructuur zullen vloeibare koelplaten in de komende vijf jaar een van de snelst groeiende categorieën precisiecomponenten zijn.
Trommels• 19 jaar gefocust op precisie CNC-bewerking • biedt aangepaste vloeibare koude plaatproductie voor serverkoeling, industriële elektronica en klanten van medische apparaten wereldwijd.
