中国粉体网讯 随着人工智能、5G 通信以及云计算行业的迅速崛起，数据中心的算力需求不断增长，因而极大增加了冷却能耗。传统风冷方案因散热效率低、体积庞大等问题逐渐被液冷技术取代，尤其是液冷板技术，因其高效散热能力和紧凑设计，成为高功率芯片热管理的核心解决方案。
液冷板的主要类型
液冷板是间接液冷散热中单相液冷的重要部件之一，液冷板的材料、结构、制造工艺对散热性能有巨大影响。目前，液冷板主要分为传统液冷板、微通道液冷板、吹胀型液冷板以及多孔金属液冷板等。
1.传统液冷板
传统液冷板包括钻孔型液冷板、组装型液冷板、焊接型液冷板和埋管型液冷板。
传统液冷板结构
2.微通道液冷板
与传统液冷板类似，采用微制造技术在金属板上加工出微通道，以组装或焊接的方式得到组装型微通道液冷板或焊接型微通道液冷板。微通道的当量直径比传统通道小多个数量级，其换热系数远大于普通流道尺寸的散热器，能够实现小体积的高热流密度散热。
带扇形凹穴的微通道散热器结构示意图
3.吹胀型液冷板
采用吹胀工艺制造液冷板，可大幅降低液冷板的制造成本，同时能降低液冷板的泄漏风险。吹胀工艺在散热领域中的研究应用多为吹胀型均热板。
吹胀型铝制均热板的结构
4.多孔金属液冷板
泡沫金属液冷板由泡沫金属和冷板腔体两部分组成，其中泡沫金属是液冷板获得优良散热性能的关键。泡沫金属由于具有极高的表面积体积比、高的导热系数，并且泡沫金属的金属骨架具有较强的流体混合能力，能够有效破坏传热边界层,提高流体的紊乱程度，起到显著的强化传热作用，被认为是高性能紧凑型散热器换热器最有应用前景的材料之一。
根据孔隙特征的连通性，可将泡沫金属分为闭孔泡沫金属和开孔泡沫金属两类。
填充不同结构参数泡沫金属的散热器
液冷板在高功率芯片中的应用场景
1.数据中心：数据中心包含大量的服务器，其高功率芯片在运行时会产生巨大的热量。液冷板通过贴合在芯片表面，能快速将热量带走，提高服务器的性能和可靠性。
2.人工智能与高性能计算：在人工智能训练和高性能计算领域，芯片需要进行大量的复杂运算，功率密度极高，液冷板能够提供高效的散热解决方案，保证芯片在高负荷运行下的稳定性、提高计算效率。
3.5G通信基站：5G基站的功率放大器等芯片在工作时会产生大量热量，对散热要求严苛。液冷板可有效解决散热问题，保障5G网络的高效覆盖和流畅通信。
4.电动汽车：电动汽车的电池管理系统和驱动电机控制器等都包含高功率芯片。液冷板可帮助这些芯片散热，提升电动汽车的续航里程和安全性。
5.工业自动化：在工业自动化领域，如机器人控制器、工业计算机等设备中的高功率芯片，在复杂的工业环境下长时间运行需要可靠的散热。液冷板能够适应恶劣的工业环境，为芯片提供稳定的散热保障，确保工业设备的稳定运行，提高生产效率和产品质量。
液冷板技术的创新不仅是散热效率的提升，更是高功率半导体器件迈向高效、可靠、低成本的核心驱动力。随着国产化进程加速，液冷板将在新能源革命中扮演更关键角色。2025年5月28日，中国粉体网将在江苏·苏州举办“第二届高导热材料与应用技术大会暨导热填料技术研讨会”。届时，我们邀请到浙江银轮机械股份有限公司副院长陆青松出席本次大会并作题为《高功率IGBT/SiC芯片用液冷板开发与应用》的报告。本报告将介绍液冷板行业发展背景、功率模块封装及芯片散热要求、芯片液冷板技术及应用前景。
个人简介
陆青松，高级工程师，现任浙江银轮机械股份有限公司副院长，主要从事IGBT、SiC芯片散热相关技术研发及应用。
参考来源：
1.蒋绍辉等. 数据中心液冷技术的应用研究进展. 新能源进展
2.胡浩忠. 面向服务器芯片散热的吹胀型液冷板设计及其性能研究. 华南理工大学
3.邱贵乾. 面向服务器CPU芯片散热的泡沫铜液冷系统设计及性能研究. 华南理工大学
（中国粉体网编辑整理/轻言）
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