フォトエッチング加工×拡散接合の技術が⽣み出した、⾃由⾃在な流路設計が可能な⽔冷ヒートシンク

電⼦機器やコンピュータの⾼性能部品(CPU、GPUなど)の熱を効率的に除去するための冷却装置である「⽔冷ヒートシンク」。UPTでは、フォトエッチング加⼯技術と拡散接合技術を組み合わせることで、この装置が持つ放熱性能を最⼤限引き出すことが可能です。既存の⽅法では、放熱能⼒が不⾜している、設計⾃由度が低く製品にうまく組み込むことができない、といった課題を抱えている⽅はぜひ⼀度ご相談ください。

水冷ヒートシンクとは

⽔冷ヒートシンクは、電⼦機器やコンピュータの⾼性能部品(CPU、GPUなど)の熱を効率的に除去するための冷却装置です。液体状の冷媒を使⽤し、部品の温度を低く保ちます。
構成要素として、銅やアルミ製のヒートシンク本体、熱を吸収する冷媒、冷媒を循環させるポンプ、熱を放出するラジエーター、そして冷媒を循環させるチューブがあります。 ⽔冷ヒートシンクは⾼効率な冷却が可能で、特に⾼性能な電⼦機器に適しています。

水冷ヒートシンク製作におけるUPTのコア技術

UPTでは、要素技術であるフォトエッチング加⼯技術と拡散接合技術を組み合わせて⽔冷ヒートシンクを設計・製造しています。
フォトエッチング加工は、エッチング液を使⽤して⾦属を化学反応・腐⾷させ、薄板⾦属の精密加⼯を可能にします。
⼀⽅、拡散接合は、⾦属表⾯同⼠を原⼦レベルで接合し、内部が3D構造の⾦属パーツを⽣成します。この技術により、機械加工では難しい流路構造の3次元化を実現して、隙間のない金属構造体を形成できます。
両技術を組み合わせることで、低熱抵抗、低熱容量を同時に実現して、高い冷却性能を発揮するとともに、耐久性、設計の⾃由度において他の製造⼯法よりも優れた製品の製造が可能です。このため、⾼性能⽤途や⾼いカスタム性が求められる領域において⼤きな優位性を持ちます。

  • 切削加⼯などの⼯法では不可能な、複雑流路、中空構造形成が可能
  • ロー付けや接着剤を使わない接合技術のため、部品の変質・変形に強い構造体を実現
  • 原⼦間結合レベルの拡散接合技術により、隙間のない接合⾯が理想的な放熱効果を実現

水冷ヒートシンクの利用用途

⽔冷ヒートシンクは、電⼦機器や半導体製造において⽋かせない冷却技術の⼀つであり、その効率的な熱管理能⼒が求められる多くの分野で活⽤されています。

スーパーコンピュータ

スーパーコンピュータは⾼負荷のタスクを処理する際に⼤量の熱を発⽣させます。
⽔冷ヒートシンクは空冷に⽐べて効率的に熱を取り除くことができ、コンポーネントの温度を低く保つことで、性能の最⼤化と⻑寿命化を実現します。また、静⾳性が ⾼く、システムの騒⾳を低減する効果もあります。

データセンター

データセンターでは、多数のサーバーが⾼密度に配置されるため、効率的な冷却が不可⽋です。
⽔冷ヒートシンクは、⾼効率な熱除去能⼒により、データセンター内の温度管理を効果的に⾏えます。これにより、サーバーの安定稼働が確保され、ダウンタイムのリスクが低減します。

産業機器

多くの産業機器は⾼出⼒で動作するため、⼤量の熱を発⽣させます。
⽔冷ヒートシンクは、これらの機器の効率的な冷却に適しており、機器の性能維持と寿命延⻑に貢献します。  例えば、レーザー加⼯機では、安定した冷却が加⼯精度と⽣産効率に直結します。また、パワーエレクトロニクスでは、過熱による故障を防ぐことにつながります。

自動車産業
(自動車のバッテリー冷却)

⾃動⾞のバッテリーは、⻑時間の⾛⾏や急速充電時に⼤量の熱を発⽣させます。
⽔冷ヒートシンクは、バッテリーの効率的な冷却に利⽤され、性能と寿命を向上させます。適切な温度管理により、自動車の⾛⾏距離を最⼤化し、安全性を確保します。また、温度変動を抑えることで、バッテ リーの劣化を防ぎ、⻑期的な信頼性を維持します。

水冷ヒートシンクの特注設計・製造ならUPTへお任せください

UPTでは水冷ヒートシンクの特注設計・製造に対応しています。既存の⽅法では、放熱能⼒が不⾜している、設計⾃由度が低く製品にうまく組み込むことができない、といった課題を抱えている⽅はぜひ⼀度ご相談ください。