چاپ سه بعدی فرصت های جدیدی را برای خنک سازی تراشه هوش مصنوعی به ارمغان می آورد

با توسعه روند کوچک سازی در دستگاه های الکترونیکی، مشکل گرمای بیش از حد نیز افزایش یافته است. برای مقابله با این چالش، بهبود عملکرد اتلاف گرما با بهبود طراحی رادیاتور بیش از هر زمان دیگری مهم است. به خصوص با توسعه سریع فناوری هوش مصنوعی، موضوع اتلاف حرارت تراشه‌ها صنعت را نگران کرده است. تراشه ای به اندازه کلاهک ناخن در واقع یک منبع حرارتی 300 واتی است. اما در واقعیت، تراشه قبل از اینکه به این میزان مصرف انرژی برسد، داغ شده است.

کوچک سازی و ادغام بالای تراشه ها می تواند منجر به افزایش قابل توجهی در چگالی شار حرارتی موضعی شود. بهبود قدرت محاسباتی و سرعت باعث مصرف انرژی و تولید گرما می شود. یکی از عوامل اصلی محدود کننده توسعه تراشه های با قدرت محاسباتی بالا، قابلیت اتلاف حرارت آنها است. بیش از 55 درصد از خرابی های تراشه به دلیل ناتوانی در انتقال گرما یا افزایش دما ایجاد می شود. هنگامی که تراشه بالاتر از 70 درجه باشد، به ازای هر 10 درجه افزایش دما، قابلیت اطمینان آن 50٪ کاهش می یابد.

نقش فناوری پرینت سه بعدی در زمینه تبادل حرارت آشکار شده است و همچنین می تواند در رسیدگی به مسائل مربوط به اتلاف حرارت در سطح تراشه نقش داشته باشد. مرجع فناوری چاپ سه بعدی متوجه شد که شرکتی به نام ToffeeX از نرم افزار خود توسعه یافته برای طراحی مبدل حرارتی خنک کننده مایع CPU استفاده کرده و آن را با استفاده از فناوری چاپ سه بعدی الکتروشیمیایی تولید کرده است و افت فشار هیت سینک را تا 60 درصد کاهش می دهد. فرآیند تولید افزودنی الکتروشیمیایی (ECAM) معجزه ای در تولید مس خالص ایجاد کرده است - اندازه وکسل 33 میکرون را به دست می آورد که وضوح باورنکردنی است و می توان با استفاده از مواد کم هزینه مبتنی بر آب در دمای اتاق چاپ کرد.

امروزه صنعت نیمه هادی بر صفحات خنک کننده و سایر دستگاه های خنک کننده که معمولاً از طریق فرآیندهای آهنگری یا تراشکاری ساخته می شوند متکی است. این فرآیندها محدود به تولید باله های معمولی است که فقط در یک جهت ساخته می شوند و در شکل هندسی که می تواند این ویژگی ها را پر کند محدود می شود. تولید افزودنی رسوب الکتروشیمیایی (ECAM) یک فناوری پرینت سه بعدی فلزی کاملاً متفاوت است که می تواند قطعات با کیفیت بالا با وضوح ویژگی و صرفه جویی عالی تولید کند و می تواند به تولید مقیاس پذیر در مقیاس بزرگ با وضوح بالا دست یابد.

اما علاوه بر چالش های تولید، مساحت سطح و ظرفیت خنک کننده موجود تجهیزات مدیریت حرارتی تولید شده به روش های سنتی نیز محدود است. پرینت سه بعدی نه تنها راهی برای افزایش سطح و زبری برای اتلاف گرما بهتر فراهم می کند، بلکه مسیری را برای ساخت صفحات پیچیده خنک شده با مایع و مبدل های حرارتی فراهم می کند و عملکرد را به طور قابل توجهی بهبود می بخشد.