Tecnología de disipador térmico de refrigeración líquida de microflujo de impresión 3D
IQ Evolution es una empresa profesional que desarrolla y fabrica componentes geométricos y de microestructura complejos basados en tecnología de impresión 3D en metal. Se centran en diseñar radiadores refrigerados por líquido avanzados que tengan un alto rendimiento de refrigeración y, al mismo tiempo, sean ligeros y de tamaño pequeño. Estos radiadores suelen tener prioridad para la refrigeración de vehículos eléctricos y equipos electrónicos de potencia.
Para abordar el cuello de botella de la disipación de calor de los dispositivos semiconductores de alto rendimiento, desarrolle micro disipadores de calor para la tecnología de impresión 3D, como enfriamiento para empaques TO, enfriamiento de módulos, enfriamiento de diodos láser de alta potencia, etc. En un espacio muy pequeño, estos micro disipadores de calor Para hacer frente al enorme calor generado por los semiconductores de potencia se utilizan disipadores con una densidad de flujo de calor de cientos de W/cm2.
El disipador de calor de acero inoxidable para impresión 3D ya ingresó al laboratorio de desarrollo electrónico, y su rendimiento de enfriamiento y su potencia de enfriamiento son impresionantes en la aplicación de semiconductores de potencia de carburo de silicio. Estos componentes de SiC pueden transmitir una potencia muy alta con una eficiencia del 97% al 99%, pero solo pueden ser estables y prácticos después de eliminar la limitación de disipación de calor causada por la pérdida de energía. En este punto, la disipación fiable de la pérdida de calor determina el rendimiento de los dispositivos electrónicos de potencia.
El microdisipador de calor impreso en 3D se puede utilizar de manera confiable y ahorrando espacio para enfriar el chip de procesamiento de gráficos (SoC) de datos del sensor del vehículo sin expandir significativamente la carcasa del dispositivo.
La evaluación del precio de los disipadores de calor para impresión 3D requiere considerar todo el nivel de integración del sistema. Por lo general, debido a la adopción de esquemas de enfriamiento más eficientes, los costosos dispositivos semiconductores pueden reducirse cuando el diseño lo permite. La solución de IQ Evolution es utilizar un micro disipador de calor con capacidad de enfriamiento de doble cara, con una capacidad de enfriamiento de un solo lado de 700 W y una capacidad de enfriamiento de doble lado de 1,4 kW. Cuando se utilizan módulos Semitop producidos por el fabricante Semikron, solo es necesario colocar 3 IQ Bigs 53 en 6 módulos para proporcionar la capacidad de refrigeración necesaria para una potencia de 210 kW. El volumen total del sistema se ha reducido considerablemente, con una reducción de peso de aproximadamente 20 veces, de alrededor de 10 kilogramos a menos de 500 gramos, lo que lo hace muy ventajoso en aplicaciones sensibles al peso.
Según los requisitos de la solución, se pueden utilizar diferentes metales y aleaciones metálicas para fabricar disipadores de calor durante el proceso de impresión 3D. Los requisitos de resistencia al calor, conductividad térmica, capacidad de refrigeración, expansión térmica o conductividad determinan la selección de los materiales del radiador. Si es necesario, se pueden utilizar aleaciones especiales, desarrollar nuevas combinaciones de metales o producir componentes mixtos compuestos de múltiples materiales.
