液冷板可靠性设计与制造工艺协同

 

 

技术路线：冷板式主导当下，浸没式布局未来

 

在技术路线层面，冷板式液冷已成为当前市场的主流选择，而浸没式液冷则被定位为面向超高密度场景的终极解决方案。冷板式液冷通过将液冷冷板固定在主要发热器件上，利用密闭管道中循环的冷却液带走热量，其最大优势在于无需改变服务器原有架构，适配性强、改造难度低，可快速落地应用。目前，冷板式方案可适配80%以上的智算、通算升级场景，PUE（能源使用效率）可低于1.15。

相比之下，浸没式液冷代表着未来的技术高地。该技术将服务器直接浸入绝缘冷却液中，散热效率可达风冷的1000倍以上，PUE可低至1.05，专为超算、高端AI训练等极端高密场景而生。

艾邦建有服务器液冷散热交流群，聚焦服务器液冷技术前沿，涵盖冷板/浸没/喷淋式方案设计、材料升级（耐腐蚀管路、密封件创新）、CDU运维与能效优化、政策标准解读（PUE、OCP规范）等。欢迎大家加入我们，共绘服务器液冷散热未来！

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液冷板的可靠性首先取决于材料体系的化学稳定性。核心在于确保冷却液、流道基材（通常为铝合金）、钎料以及密封件之间具有良好的长期化学兼容性。

• 防腐设计与电化学匹配：需严格控制冷却液（乙二醇-水混合液等）的pH值、电导率及缓蚀剂成分，防止不同金属（如接头与基材）之间形成电偶腐蚀。对于铝制液冷板，需通过微弧氧化或化学镀层进行表面处理，提升其耐蚀电位。

• 材料疲劳与应力腐蚀：在冷热循环冲击下，材料需具备良好的抗热疲劳性能。应选择延伸率高、导热系数稳定的合金牌号，并关注钎焊后热影响区的微观组织变化，避免长期应力下的腐蚀开裂。

液冷板，来源：BOYD

流道设计需在热交换效率、流体压降（泵功耗）以及机械可靠性之间取得平衡。

• 热-流耦合拓扑优化：针对热源分布不均（如多芯片或电芯底部）的场景，应采用非均匀流道布局。通过CFD（计算流体动力学）仿真，运用拓扑优化算法，在热点区域加密流道或设置扰流柱，强化局部对流换热系数，同时避免大面积流动死区，确保整体均温性（ΔT控制）。

• 抗振与承压结构增强：服务器在运输及运行过程中可能承受振动及冲击。流道内部应集成加强筋或支撑柱结构，这不仅提升液冷板的抗压溃能力（防止高压下流道鼓包变形），还能提高整体结构刚度，避免共振疲劳失效。

芯片与冷板之间的界面是热传导路径中的关键瓶颈。

• TIM选型与性能退化抑制：需选用高导热系数（>5 W/m·K）、低热阻且长期服役下抗泵出、抗干涸的界面材料（如导热凝胶、相变材料、铟片或真空焊接焊料）。必须评估在数千次冷热循环（-40℃～85℃）后，TIM的接触热阻劣化程度，确保全生命周期内结温（Tj）维持在允许范围内。

• 平面度与装配应力控制：冷板与芯片接触面的平面度需严格控制（通常要求≤0.05 mm/50mm），并设计合理的压紧机构。需通过有限元分析校核安装螺栓的预紧力，避免过大的机械应力导致芯片衬底或焊球开裂。

液冷板的失效模式中，90%以上源于泄漏，这直接取决于制造工艺的稳定性。

• 高可靠性焊接工艺：

  • 真空钎焊：需精确控制炉温曲线（升温速率、保温时间、钎焊峰值温度）及真空度（通常＜5×10⁻³ Pa），确保钎料（如Al-Si合金）充分润湿并形成连续致密的角焊缝，杜绝局部虚焊、溶蚀或流道堵塞。

  • 激光/搅拌摩擦焊：用于封口焊及加强焊时，需优化焊接功率、速度及保护气氛，消除气孔、裂纹等缺陷，保证熔深均匀及焊缝强度。

• 气密性检测标准：焊接后必须进行严格的氦质谱检漏，通常要求漏率≤1×10⁻⁹ Pa·m³/s，确保在长期运行压力下无泄漏。

• 清洁度控制：流道内部的钎剂残留、金属碎屑及油污必须通过多级化学清洗及去离子水漂洗彻底清除，否则残留物可能堵塞微通道、滋生微生物或引发电化学腐蚀，严重破坏系统可靠性。

 

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活动推荐：

第二届 AI算力服务器液冷技术产业发展论坛（3月20日 苏州）

一、

拟邀议题

更多议题征集中，创新演讲及赞助请联系Elaine：13418617872（同微信）

 

现场展位图：

 

感谢以下企业对此次会议的赞助和支持：

• 远地（广州）数字科技有限公司

• 超集信息

• 三河同飞制冷股份有限公司

• 中航光电科技股份有限公司

• 浙江银轮机械股份有限公司

• 浙江润禾有机硅新材料有限公司
  

• 杭州云酷智能科技有限公司

• 昆山艾科迅真空装备有限公司

• 深圳市华阳新材料科技有限公司

• 江苏君华特种高分子材料股份有限公司
  

• 冷泉能控科技（深圳）有限公司
  

• 维谛技术有限公司
  

• 东莞市硅翔绝缘材料有限公司

• 苏州大鑫华激光科技有限公司

• 苏州倍丰智能科技有限公司

• 中南大学

• 上海华湘计算机通讯工程有限公司

• 苏州中科科美科技有限公司

• 合肥恒力装备有限公司

• 三丰精密仪器（上海）有限公司

• 道可道（江苏）自动化科技有限公司

• 昆山鑫恺金属材料有限公司

 

二、

拟邀企业类型

• 数据中心建设与运营单位（电信、互联网、金融、能源企业等）

• 数据中心规划设计院所、工程公司及终端企业、AI算力服务器、云服务及芯片与方案提供厂商、高端算力用户（HPC）

• AI液冷服务器制造商、解决方案提供商及温控系统厂商

• 液冷新型材料：高导热金属材料（铜合金、铝合金、不锈钢等）绝缘材料、密封材料、塑料材料、橡胶材料、陶瓷基板及导热相变材料等材料厂商

• 液冷系统核心部件：液冷板、CDU、管路、快速插拔接头UQD、均热板VC、分水器Manifold、冷却液（氟化液、硅油、矿物油等）、散热器、散热管、风扇、泵、阀门、换热器、冷却塔、传感器、冷凝器、液冷Tank等设备供应商

• 液冷检测服务与热设计：气检、氦检、超声波检测、CT缺陷检测、清洁度检测、漏液检测、疲劳度检测、脉冲耐久测试、热仿真/热设计软件等公司

• 液冷加工成型设备商：激光焊接、真空钎焊、搅拌摩擦焊、CAB可控气氛钎焊、3D打印等企业

• 新能源、高性能计算、人工智能、边缘计算、电力、电子、通讯、光伏设备、自动化、储能、电池、氢能源、航空航天等各种科技领域企业主管人员、科研院所及行业专家

三、

报名方式

方式1：请加微信并发名片报名

电话：Elaine：13418617872（同微信）

邮箱：ab052@aibang.com

 

扫码添加微信，咨询会议详情

注意：每位参会者均需提供信息

 

方式2：长按二维码扫码在线登记报名

 

或者复制网址到浏览器后，微信注册报名:

https://www.aibang360.com/m/100283?ref=172672

 

四、

收费标准

参会人数	1~2个人(单价每人)	3个人及以上(单价每人)
3月18日前付款	2800元/人	2700元/人
现场付款	3000元/人	2800元/人

★费用包括会议门票、全套会议资料、午餐、茶歇等，但不包括住宿，可通过艾邦预订会议酒店

★可通过艾邦预订会议酒店，大床/标间可选，协议价400元/间/晚（含早），需另外提前微信联系会务组对接留房。

液冷技术通过冷却液直接/间接接触热源，核心结构包括：

• 热交换核心  ：冷板（CPU/GPU专用）、CDU（冷量分配单元）；
• 循环网络  ：Manifold分液器、EPDM/PTFE管路、快接头；
• 动力与控制  ：变频循环泵（如飞龙股份电子泵）、智能温控系统。

主流方案中，冷板式兼容现网改造（占存量市场80%），浸没式为超算首选（PUE逼近1.0）。 2025年AI服务器的产值超过4000亿美元，年增45%。随着英伟达从Hopper系列向Blackwell系列转换，整个AI服务器产值提升。预计今年AI服务器的市场占有率会从去年的66%突破到今年的70%以上；另外，液冷散热方案的渗透率也有望从去年的14%提升到今年的30%。 涉及的材料有：铜、铝、复合金属材料、金属焊接材料、不锈钢、氟塑料、橡胶材料、密封材料、特种工程塑料、导热散热材料，热界面材料等 按照部件来分有：冷却塔、管道、CDU 液冷换热单元、CDU 液冷板、接头、歧管、主泵和辅泵、流量控制系统、过滤系统等 系统集成方面有：空调、机柜、传感器、电源、泄漏检测、控制单元等 按照产业链来区分有：互联网企业，云服务器企业，代工企业、各个零部件企业、材料企业等； 欢迎大家加入我们，共绘服务器液冷散热未来！

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本群聚焦服务器液冷技术前沿，涵盖： ✅ 冷板/浸没/喷淋式方案设计 ✅ 材料升级（耐腐蚀管路、密封件创新） ✅ CDU运维与能效优化 ✅ 政策标准解读（PUE、OCP规范）