工業技術研究院

技術簡介

本技術針對高效能運算(HPC)與人工智慧(AI)晶片開發「冷媒直膨式微流道兩相流冷板」高效率散熱技術。藉由冷媒於微流道內進行液-氣相轉換，利用汽化潛熱進行高效率熱移除，使冷板於接近等溫狀態下持續吸收大量熱能，顯著提升單位面積熱傳能力與系統穩定性，突破傳統單相液冷系統之散熱瓶頸。

Abstract

This technology develops a highly efficient "refrigerant direct expansion microchannel two-phase flow cold plate" to address the cooling needs of HPC and AI chips. By enabling liquid-to-gas phase transition of the refrigerant within the microchannels, it utilizes the latent heat of vaporization for highly efficient heat removal. This allows the cold plate to continuously absorb massive amounts of heat in a near-isothermal state, significantly improving heat transfer capacity per unit area and system stability, thereby overcoming the bottlenecks of traditional single-phase liquid cooling systems.

技術規格

1. 單一冷板(單晶片)具備承載大於 1.5 kW 且上看 2.0 kW (初期階段目標) 之解熱能力。 2. 元件熱阻值控制於 0.025 K/W 至 0.03 K/W 之間。 3. 系統僅需 1.0-1.2 LPM 之間之冷媒循環量即可維持解熱表現，展現低流量運轉優勢。

Technical Specification

1. A single cold plate (single chip) has a heat dissipation capacity of over 1.5 kW, targeting up to 2.0 kW (initial stage objective). 2. The component thermal resistance is controlled between 0.025 K/W and 0.03 K/W. 3. The system requires only a 1.0-1.2 LPM refrigerant circulation rate to maintain cooling performance, demonstrating low flow rate operational advantages.

技術特色

 已完成兩相流冷板測試平台建置與多組樣品性能驗證。  結構上導入交錯式微流道、流道漸擴配置與氣泡成核強化表面處理等設計，促進氣泡穩定生成與排出。  結合3D雷射金屬堆積製程，實現高自由度流道結構與微尺度沸騰強化表面之製作。

應用範圍

高功率晶片與資料中心散熱系統，包含高效能運算(HPC)與人工智慧(AI)伺服器等領域。

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）

建議具備熱傳學、流體力學、兩相流系統與散熱模組工程設計之專業能力。

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