Multi-Scale Electroplated Porous Coating for Immersion Cooling of Electronics
Notice bibliographique
Résumé
High thermal dissipation power in new generation processors is excessively demanding for cooling systems. Immersion cooling using the phase-change of dielectric liquids is a viable candidate for electronic cooling. Porous coatings are one of the most efficient methods of increasing the boiling heat transfer and evacuating heat from electronic components under immersion cooling. We have developed a novel multi-scale electroplated porous (MuSEP) coating with a random pore size distribution across its surface that increases the boiling efficiency significantly. The coating is deposited at room temperature and can be added to off-the-shelf electronic parts like CPU and GPU. A dielectric highly wetting liquid, Novec™ 649 from the 3M Corporation, was used in pool boiling experiments with different surface characteristics: bare copper, a commercial Boiling Enhancement Coating (BEC™) from the 3M Corporation, and the MuSEP coating. A 4 mm-thick heat spreader, with an area of 22 cm2, was attached to a heater, with surface dimensions of 2.54 cm by 2.54 cm. The best results were achieved with the MuSEP coating, as it could improve the boiling heat transfer coefficient (HTC) by 108% versus the bare copper surface and by 38% versus the BEC™, at (250±11) W (average heat flux through the boiling surface of (11.3±0.5) W/cm2). At that power, the case temperature was (68±0.1)°C for the MuSEP coating, (79±0.1) °C for the BEC™, and (93±0.1)°C for the bare copper surface. The surface to liquid thermal resistance (Rs–l) was reduced from (0.186±0.008) °C/W to (0.089±0.004) °C/W when boiling on the MuSEP coating compared to the bare copper surface. Also, the MuSEP coating exhibited the lowest thermal resistance at lower power. The reliability of the MuSEP coating was proven after passing more than 22000 integrated hours of tests for functioning CPU in a two-phase thermosyphon cooling prototype and more than 5500 integrated hours in a total immersion cooling application. With a superior boiling performance, low fabrication cost, and reliability, the MuSEP coating could be an essential element for future commercial two-phase cooling solutions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».