3Dプリンティングマイクロフロー液冷ヒートシンク技術

IQ Evolution は、金属 3D プリンティング技術に基づいて複雑な幾何学的および微細構造コンポーネントを開発および製造する専門企業です。彼らは、軽量かつ小型でありながら、高い冷却性能を備えた高度な水冷ラジエーターの設計に重点を置いています。これらのラジエーターは通常、電気自動車やパワーエレクトロニクス機器の冷却に優先されます。

高性能半導体デバイスの放熱ボトルネックに対処するために、TO パッケージング用の冷却、モジュール冷却、高出力レーザー ダイオード冷却などの 3D プリンティング技術用のマイクロ ヒートシンクを開発します。これらのマイクロ ヒートシンクは、非常に小さなスペースで、パワー半導体から発生する膨大な熱に対処するために、数百 W/cm2 の熱流束密度を持つシンクが使用されます。

3D プリンティング用のステンレス製ヒートシンクはすでに電子開発研究所に導入されており、その冷却性能と冷却出力は炭化ケイ素パワー半導体の用途において優れています。これらの SiC コンポーネントは、97% ～ 99% の効率で非常に高い電力を伝送できますが、電力損失によって引き起こされる熱放散の制限を排除した後にのみ安定して実用的になります。この時点で、熱損失を確実に放散することがパワー エレクトロニクス デバイスの性能を決定します。

3D プリントされたマイクロ ヒートシンクは、デバイスのケーシングを大幅に拡張することなく、車両のセンサー データ グラフィックス処理チップ (SoC) を冷却するために、省スペースな方法で確実に使用できます。

3D プリント ヒートシンクの価格を評価するには、システム統合レベル全体を考慮する必要があります。通常、より効率的な冷却方式を採用することで、設計が可能な場合には高価な半導体デバイスを削減できます。 IQEvolution のソリューションは、片面冷却能力が 700 W、両面冷却能力が 1.4 kW の両面冷却能力を持つマイクロ ヒートシンクを使用することです。メーカー Semikron が製造する Semitop モジュールを使用する場合、210 kW の出力に必要な冷却能力を提供するには、6 つのモジュールに 3 つの IQ Bigs 53 を配置するだけで済みます。システム全体の体積は大幅に縮小され、重量は約 10 キログラムから 500 グラム未満まで約 20 分の 1 に減少し、重量に敏感な用途において非常に有利になります。

ソリューションの要件に応じて、3D プリント プロセス中にさまざまな金属や金属合金を使用してヒートシンクを作成できます。ラジエーターの材料の選択は、耐熱性、熱伝導率、冷却能力、熱膨張、または伝導率の要件によって決まります。必要に応じて、特殊な合金を使用したり、新しい金属の組み合わせを開発したり、複数の材料で構成される混合部品を製造したりできます。