工業技術研究院

技術簡介

本技術聚焦於基於池沸騰機制之高效率兩相流冷板的先進結構設計與製造製程。透過優化內部沸騰強化結構、相變腔體設計以及先進製造技術，顯著提升氣泡成核與汽化潛熱傳熱效率。本技術提供完整的設計與製造解決方案，使冷板能有效應對高功率晶片之巨大熱負荷，並維持穩定且接近等溫的運作狀態。

Abstract

This technology focuses on the advanced structural design and manufacturing processes of high-efficiency two-phase cold plates utilizing the pool boiling mechanism. By optimizing internal boiling enhancement structures, phase-change chamber designs, and advanced manufacturing techniques, it significantly improves bubble nucleation and latent heat transfer efficiency. This technology provides a comprehensive design and fabrication solution, enabling the cold plate to effectively manage the massive heat loads of high-power chips while maintaining stable, near-isothermal operation.

技術規格

1. 結構設計支援晶片端 (6cm x 6cm) 散熱能力達 2.0 kW 以上。 2. 所製造之冷板於單晶片加熱功率達 2.0 kW 條件下，仍可維持穩定之池沸騰操作。 3. 優化之內部結構實現超低元件熱阻值，約為 0.025 K/W。 4. 系統冷媒循環量維持在 1.5~2.0 LPM 之低流量條件，即可維持高效相變。

Technical Specification

1. The structural design supports a chip-level (6cm x 6cm) heat dissipation capacity of ≥ 2.0 kW. 2. The manufactured cold plate maintains stable pool boiling operation under a single-chip heating power of 2.0 kW. 3. Optimized internal structures achieve an ultra-low component thermal resistance of approximately 0.025 K/W. 4. System refrigerant flow rate requirement is maintained at a low level of 1.5 to 2.0 LPM to sustain efficient phase change.

技術特色

內部結構導入高自由度微結構配置（如交錯式流道或漸擴腔體設計）與強化沸騰之微觀表面處理。 結合 3D 雷射金屬堆積製程（AM）或先進微細加工技術，突破傳統機械加工極限，實現高精度的相變強化表面與微尺度沸騰腔體結構。 具備於低流量、低操作壓力降下，誘發高密度氣泡成核並加速液體回流之優異製造與設計特色。

應用範圍

高效能運算 (HPC) 晶片、人工智慧 (AI) 伺服器、高功率 GPU/ASIC 模組以及下一代綠能資料中心散熱系統之核心冷卻元件製造與設計。

接受技術者具備基礎建議（設備）

建議需具備冷卻測試系統、冷媒循環齒輪泵、流量計、壓力計、冷凝器與熱負載測試模擬設備。

接受技術者具備基礎建議（專業）

具備熱流熱傳分析、微結構加工製造、兩相流冷卻系統設計等工程背景。

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