Lötflüssigkeitskühlplatte
Es handelt sich um einen flüssigkeitsgekühlten Plattenproduktionsprozess, der die Mikrodiffusion von Lötatomen und Basismaterialien in einer Vakuumumgebung nutzt, um eine integrierte Strömungskanalstruktur ohne Leckage und mit hoher Wärmeleitfähigkeit zu konstruieren.
Flüssigkeitskühlplatte
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Was ist eine vakuumgelötete Flüssigkeitskühlplatte?
Die Herstellung von Flüssigkeitskühlplatten mittels Hartlöten ist ein Produktionsverfahren, bei dem zwei Strukturen mithilfe von Hartloten in einer Vakuumumgebung oder unter Schutzgasatmosphäre miteinander verschweißt werden. Dabei werden die Hartlote, deren Schmelzpunkt niedriger ist als der der Grundmaterialien, bis zum Schmelzpunkt erhitzt. Anschließend dringen sie in die Zwischenräume zwischen den zu verbindenden Komponenten ein und füllen diese. Durch atomare Diffusion und Bindung entsteht eine starke Verbindung, die die Flüssigkeitskühlplatte mit hervorragenden Dichteigenschaften und hoher Wärmeleitfähigkeit ausstattet und so die Anforderungen an die Wärmeableitung erfüllt.
Eigenschaften der flüssigkeitsgekühlten Hartlötplatte
Hohe Schweißqualität
Beim Vakuumlöten wird Oxidation vermieden, sodass das Füllmetall die Oberfläche der vakuumgelöteten, flüssigkeitsgekühlten Platte vollständig benetzen kann. Dadurch entstehen hochfeste und luftdichte Schweißverbindungen, die die Zuverlässigkeit und Wärmeableitung der vakuumgelöteten, flüssigkeitsgekühlten Platte effektiv verbessern.
Minimale Werkstückverformung
Durch die langsamen und gleichmäßigen Heiz- und Abkühlprozesse kann die thermische Belastung deutlich reduziert werden, wodurch die vakuumgelötete, flüssigkeitsgekühlte Platte eine hohe Maßgenauigkeit behält. Selbst bei komplexen Strukturkomponenten neigt die vakuumgelötete, flüssigkeitsgekühlte Platte nicht zur Verformung.
Sauber und schadstofffrei
Der gesamte Schweißprozess erfolgt in einer Vakuumumgebung, ohne störende Schadstoffe und ohne die Entstehung schädlicher Gase. Aufwendige Reinigungsarbeiten nach dem Schweißen entfallen, wodurch die Sauberkeit der vakuumgelöteten, flüssigkeitsgekühlten Platte gewährleistet wird.
Breites Anwendungsspektrum
Das Vakuumlötverfahren eignet sich zum Schweißen vakuumgelöteter, flüssigkeitsgekühlter Platten aus verschiedenen Metallen und Legierungen und ermöglicht die Verbindung unterschiedlicher Materialien. Im Rechenzentrumsbereich wird dieses Verfahren häufig zur Herstellung vakuumgelöteter, flüssigkeitsgekühlter Platten von KI-Servern verwendet, um den Wärmeableitungsanforderungen von Hochleistungsgeräten gerecht zu werden.
Flüssiggekühlte Platte im Lötverfahren für Intel Eagle Stream
Das Material und die Vorteile:
Intel hat in Zusammenarbeit mit Boyd und Envision ein flüssigkeitsgekühltes Aluminium-Kühlplattensystem für mehrere Plattformen auf den Markt gebracht. Das System verwendet Aluminium als Kühlplattenmaterial und wird mittels Vakuumlöttechnologie hergestellt. Es zeichnet sich durch eine leichte Struktur, flexible Prozesse und erhebliche wirtschaftliche Vorteile aus. Seine Leistung ist mit der von Kupferkühlplatten auf derselben Plattform vergleichbar und bietet deutliche Vorteile wie geringen Wärmewiderstand, geringe Temperaturunterschiede und geringen Strömungswiderstand.
Design Features:
Im gemeinsam von Intel und Inspur Information entwickelten Serverprojekt mit vollständig flüssiger Kühlplatte wurde das Lötverfahren auch zur Herstellung des CPU-Kühlplattenmoduls eingesetzt. Es basiert auf den Designanforderungen der erweiterbaren Prozessorkühlplatte der Intel Xeon Eagle Stream-Plattform und wurde unter Berücksichtigung von Faktoren wie Wärmeableitung, struktureller Leistung, Ausbeute, Preis und Kompatibilität verschiedener Kühlplattenmaterialien optimiert. Es besteht hauptsächlich aus Aluminiumhalterungen der CPU-Kühlplatte, CPU-Kühlplatten und Kühlplattenverbindungen.
Flüssiggekühlte Platte im Lötverfahren für AMD SP5
AMD SP5-Flüssigkeitskühlköpfe sind für die effektive Wärmeableitung von Hochleistungsservern mit AMD SP5-Sockel-CPUs konzipiert. Einige SP5-Flüssigkeitskühlköpfe bestehen aus einer Kupferbasis und Kupferlamellen, die durch ein präzises Reinkupferlötverfahren verbunden sind. Dieses Lötverfahren gewährleistet eine hervorragende Wärmeübertragung und strukturelle Stabilität. Sie messen in der Regel etwa 118 mm × 92.4 mm × 19.1 mm und wiegen etwa 430 g.
Die Vorteile sind erheblich. Kupfer hat eine hohe Wärmeleitfähigkeit und kann so die Wärme der CPU schnell aufnehmen. Die Lötverbindungen minimieren den Wärmewiderstand zwischen den Komponenten und gewährleisten eine effiziente Wärmeübertragung an das Kühlmittel. Dank dieses Designs kann der Flüssigkeitskühlkopf eine CPU-TDP von bis zu 400 W bewältigen und die CPU auch bei hoher Belastung auf einer stabilen Betriebstemperatur halten. Dies verbessert die Gesamtleistung und Zuverlässigkeit des Serversystems.
Flüssiggekühlte Platte im Lötverfahren für Nvidia H100
Als Hochleistungs-Rechenkarte sind die flüssigkeitsgekühlte Platte und der wassergekühlte Kopf der Nvidia H100 entscheidend für eine stabile Leistung. Die flüssigkeitsgekühlte Platte der H100 besteht üblicherweise aus reinem Kupfer und hat gefräste Lamellen als Mikrokanäle. Sie wird im Vakuumlötverfahren hergestellt. Das Lötverfahren im Vakuum verhindert effektiv Materialoxidation, stellt sicher, dass das Lötmaterial vollständig verschmolzen ist und mit reinem Kupfer und den Kupferlamellen in Kontakt kommt, und bildet eine starke und effiziente Verbindungsstruktur. Dieses Verfahren gewährleistet nicht nur die Gesamtfestigkeit der flüssigkeitsgekühlten Platte, sondern verbessert auch ihre Wärmeleitfähigkeit erheblich. Dadurch kann die große Wärmemenge, die während des Betriebs der H100 entsteht, schnell und gleichmäßig abgeleitet werden, was einen stabilen Betrieb gewährleistet.
Die gelötete Kühlplatte nutzt Vakuumlöttechnologie, um Komponenten aus Materialien mit hervorragender Wärmeleitfähigkeit, wie beispielsweise reinem Kupfer, präzise zu verbinden. Dieses Verfahren minimiert den Wärmewiderstand zwischen den verschiedenen Teilen des Wasserkühlkopfes. Dank fortschrittlicher Kühltechnologie verfügt die von Walmate Thermal entwickelte Flüssigkeitskühlplatte über eine Wärmeableitungskapazität von 50 W/°C bei einem Durchfluss von 1 l/min. Die Wärmeableitungskapazität, einschließlich Wärmeleitmaterial (TIM) und Verpackung, beträgt 25 W/°C, und der Druckabfall liegt bei lediglich 3 psi. Dadurch kann der Wasserkühlkopf die vom H100 erzeugte Wärme auch unter lang anhaltender Hochlast effizient abführen und so seine hervorragende Leistung beibehalten.
