在5G、物聯(lián)網(wǎng)與人工智能技術(shù)爆發(fā)式迭代的驅(qū)動下，算力芯片正經(jīng)歷性能躍升與物理形態(tài)微型化的雙重革命。算力芯片及超輕薄終端的性能瓶頸日益凸顯，在狹小的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效的散熱成為了制約技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵因素之一，當(dāng)被動散熱架構(gòu)（如均熱板/石墨烯貼片/VC）在應(yīng)對3.5GHz以上高頻運(yùn)算時，熱流密度承載能力已逼近材料物理極限,由此引發(fā)的“熱堆積效應(yīng)”導(dǎo)致芯片性能衰減達(dá)40%；（AnandTech 數(shù)據(jù)），降頻策略造成的用戶體驗(yàn)斷層，設(shè)備表面溫度超過人體觸覺舒適閾值（45℃）-這些痛點(diǎn)也對熱管理技術(shù)提出了前所未有的挑戰(zhàn)。

艾為電子基于壓電陶瓷逆效應(yīng)成功開發(fā)新一代微泵液冷主動散熱驅(qū)動方案，通過高壓180V和中高頻振動驅(qū)動微通道內(nèi)冷卻介質(zhì)實(shí)現(xiàn)超低功耗、超小體積、超高背壓流量以及超靜音散熱。這種高效主動散熱方案極大滿足于搭載了高性能芯片或算力芯片的手機(jī)、 PC和AI眼鏡、AR/VR頭戴式設(shè)備、無人機(jī)、AI機(jī)器人等消費(fèi)電子、工業(yè)互聯(lián)設(shè)備的散熱系統(tǒng)。

圖1 散熱技術(shù)的發(fā)展歷程

圖2 移動終端散熱技術(shù)的發(fā)展歷程

微泵液冷作為主動散熱方案相比于傳統(tǒng)的石墨散熱、熱管散熱和VC 均熱板散熱在熱換系數(shù)和耐彎折，技術(shù)擴(kuò)展性和高絕緣等特性效果更好。微泵液冷散熱技術(shù)有替代和融合VC 熱管散熱成為熱管理領(lǐng)域重要的技術(shù)解決方案。

微泵液冷散熱系統(tǒng)解決方案擁有三大核心單元，液冷驅(qū)動芯片、壓電微泵、高柔性液冷膜片。

液冷驅(qū)動芯片

AW86320CSR 一款集成Boost高壓180V超低功耗液冷驅(qū)動器芯片，為微泵液體冷卻系統(tǒng)提供充足的能量來產(chǎn)生驅(qū)動液體所需的精確運(yùn)動。

關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)

• 寬電壓供電VDD 2.5~5.5V

• Standby current：<6μA

• Vout 180V

• THD+N<1%

• 集成SRAM 波形生成器

• 支持Auto Dynamic Sine 播放

• WLCSP 2.2mmx1.8mm-20B Package

圖3 典型應(yīng)用圖

壓電微泵&液冷膜片

壓電微泵利用了壓電材料的逆壓電效應(yīng)，即在電場作用下，壓電陶瓷材料會發(fā)生拉伸/壓縮形變，帶動陶瓷片下面的金屬片產(chǎn)生如圖4所示的向上凸起或向下凹陷。壓電振子在電場作用下，泵的腔體容積會發(fā)生變化，從而對液體產(chǎn)生“吸”或“壓”力，并在單向閥的作用下形成液體的單向流動。而在振子上施加交流電場，流動就變成了連續(xù)的吸壓流體，形成連續(xù)流。

圖4 液冷泵負(fù)載

圖5 微泵液冷膜片

液冷微泵散熱方案優(yōu)勢

• 高效的散熱效率

• 輕薄化，可彎曲

• 超低功耗，超靜音

• 智能化，高精度溫度控制

艾為電子將持續(xù)深耕在散熱領(lǐng)域，壓電微泵液冷技術(shù)創(chuàng)新和設(shè)計開發(fā)，為高性能小型化設(shè)備提供更高效散熱的解決方案。切實(shí)助力終端產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，持續(xù)為行業(yè)發(fā)展注入創(chuàng)新動力。