【導(dǎo)讀】芯片散熱技術(shù)研究開發(fā)實驗室建設(shè)。項目名稱：20萬套/年液態(tài)金屬芯片散熱器產(chǎn)業(yè)化。起止時間：2021年11月——2021年12月

　　

【正文】 能滿足普通器件的冷卻降溫需求，但要實現(xiàn)對更高功率 密度器件散熱，則還需輔以一定的外加電流。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，其熱電轉(zhuǎn)換效率越來越高，因而 25 由此發(fā)展的溫差驅(qū)動散熱技術(shù)預(yù)計會在各類光電設(shè)備如筆記本電腦、臺式機、投影儀等發(fā)揮作用。 熱沉型散熱器 工藝 設(shè)計方案 考慮到通訊基站和通訊機房設(shè)備的特殊性，我們設(shè)計了熱沉式散熱裝置。 材料選用純銅。熱沉的外部尺寸是 400mm 400mm 8mm，在其內(nèi)部為一內(nèi)徑為 5mm 的 M 型流道，如下圖 4 所示。液態(tài)金屬工質(zhì)從入口進入熱沉，流經(jīng)此 M 型流道，將所產(chǎn)生的熱量從熱沉的出口處帶走， 發(fā)熱源位于基底表面。 圖 4 熱沉設(shè)計 幾何模型 散熱器生產(chǎn)工藝流程圖 26 2 裝備選擇方案及裝備技術(shù)水平 裝備選擇 裝備選擇方案依據(jù)用電量、體積、重量分為兩類。 a） 體積大、重量重、 使 用動力電的設(shè)備配置在生產(chǎn)線，主要用于生產(chǎn)、測試、驗證 。此類設(shè)備主要保證裝配加工精度、外觀精致、液態(tài)金屬防氧化等指標(biāo)，另外還要保證批量生產(chǎn)效率。 b） 體積小、重量輕、 實用單相電 并 功率小的設(shè)備配置在實驗室 。此類設(shè)備 主要保證結(jié)構(gòu)、儀表、電氣設(shè)計研發(fā)的適用性，另外保證階段測試的完整性。 裝備技術(shù)水平 機械加工設(shè) 備為保證加工精度、外觀精致，在車、銑、磨、鉆、焊工序全部采用國產(chǎn)技術(shù)水平領(lǐng)先的精密數(shù)控設(shè)備；為保證液態(tài)金屬防氧化性，液態(tài)金屬熔合爐采用國產(chǎn)技術(shù)水平領(lǐng)先的真空設(shè)備，同時在液態(tài)金屬灌注前用國產(chǎn)技術(shù)水平領(lǐng)先高抽真空設(shè)備對已裝配好的結(jié)構(gòu)體進行抽真空作業(yè)，最后用高精密檢漏儀進行撿漏測試?？傊疄楸ＷC液態(tài)金屬散熱器 系列化產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)業(yè)化的推廣，并在降低投入成本的前提下，主要生產(chǎn)、測設(shè)、檢驗、驗證設(shè)備均采用國內(nèi)技術(shù) 27 水平領(lǐng)先的設(shè)備。 裝備型號及需求 實驗室裝備及需求見下表 4。 表 4 實驗室裝備明細表 序號 名稱 規(guī)格 型號 單位 數(shù)量 備注 1 Dell 臺式電腦 臺 30 2 Lenovo 筆記本 電腦 臺 10 3 A3 打印 /復(fù)印 /掃描機 臺 2 4 示波器 臺 4 5 信號發(fā)生器 臺 3 6 寬帶信號發(fā)生器 臺 1 7 交流毫伏表 臺 10 8 LCR 數(shù)字電橋 臺 1 9 臺式萬用表 臺 3 10 直流穩(wěn)壓電源 臺 5 11 終端設(shè)備嵌入式軟件仿真 /編程器 套 3 生產(chǎn)線 裝備及需求見下表 5。 表 5 生產(chǎn)線 工藝設(shè)備明細表 28 序號 名稱 規(guī) 格 型號 單位 數(shù)量 備注 1 精密 數(shù)控 車床 套 10 2 精密數(shù)控銑床 套 10 3 精密數(shù)控磨床 套 10 4 精密數(shù)控焊機 套 5 5 激光切割機 套 1 6 數(shù)控鉆床 套 10 7 液態(tài)金屬熔合爐 套 4 8 超聲波清洗機 臺 4 9 抽真空設(shè)備 臺 4 10 檢漏儀 臺 4 11 機加 檢測設(shè)備 套 5 12 抗靜電工作臺 臺 30 13 激光焊接與打標(biāo)設(shè)備 臺 2 14 掃描電子顯微鏡 S3400N 臺 2 15 電腦微機 Lenovo 商用臺式電腦 臺 40 16 彎管機 套 5 17 消防車 15T 輛 1 18 消防水泵 Q=200m3h H60m3h H=60m 臺 1 19 消防泵 Q=60m3h H=80m 臺 3 20 排污泵 臺 5 29 21 交通工具 輛 4 六 .項目實施方案及分階段計劃進度安排 1 項目實施方案 實驗室發(fā)展方向 實驗室由山西福泰隆科技有限公司建立，中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所為協(xié)作單位，雙方合作 以 液態(tài)金屬散熱器的應(yīng)用 開發(fā)為主要發(fā)展方向。 實驗室主要目標(biāo) 實驗 室主要目標(biāo)是 高功率密度領(lǐng)域、 計算機、 高能儀器設(shè)備、服務(wù)器、 Led 照明燈、激光器、激光武器、通訊基站、 通訊機房、信號轉(zhuǎn)發(fā)站 等領(lǐng)域 液態(tài)金屬散熱技術(shù)的 推廣其應(yīng)用，并形成產(chǎn)業(yè)化，為 民用、工業(yè)及軍事領(lǐng)域尤其是涉及先進熱量傳輸系統(tǒng)、克服散熱瓶頸及熱控技術(shù) 和節(jié)能 方面 作出貢獻 實驗室階段目標(biāo) 第一期項目擬投資 8000 萬元 ， 其中：實驗室租金及實驗室設(shè)備 500 萬元；生產(chǎn)中心 土地費 1400 萬元（ 70 畝），廠房、生產(chǎn)線 4000 萬元，設(shè)備購置（包括檢測設(shè)備） 1500 萬元，專利及研發(fā)費 600 萬元， 形成液態(tài)金屬生產(chǎn)線及液態(tài)金屬散熱器裝 配線， 30 2021 年 試生產(chǎn) 2 萬套液態(tài)金屬散熱器 ；第二期 2021 年投資 4000萬元，其中生產(chǎn)投資 1500 萬元，研發(fā)經(jīng)費 1000 萬元，市場開拓1500 萬元。 2021 年形成年產(chǎn) 10 萬套液態(tài)金屬散熱器規(guī)模； 2021年 實現(xiàn)年產(chǎn) 20 萬套生產(chǎn)線 規(guī)模。 2 項目實施 計劃進度安排 項目建設(shè)期 項目建設(shè)期： 2021 年 1 月～ 2021 年 12 月。 項目實施進度計劃 企業(yè)已投資 1300 萬與中科院 理化所 進行液態(tài)金屬芯片散熱器 的研發(fā)合作和產(chǎn)業(yè)化的前期準(zhǔn)備工作， 并于 2021 年 10 月在北京組建了實驗室研發(fā)中心。目前 公司正按照標(biāo) 準(zhǔn)的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝及流程 積極籌備興建 生產(chǎn)中心（生產(chǎn)線） ，積極準(zhǔn)備生產(chǎn)所需的各種原材料 ，具體進度詳見表 6。 表 6 項目工程進度計劃表 序號 項 目 2021 年 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 可行性研究 2 工程地質(zhì)初勘 3 初步設(shè)計 31 4 提出設(shè)備 采購清單 5 工程地質(zhì)詳勘 6 施工圖設(shè)計 7 施工準(zhǔn)備 場 地平整 8 土建施工 9 設(shè)備安裝 10 試運營及投產(chǎn) 七 .投資預(yù)算與資金籌措 1 項目投資估算 項目總投資 12021 萬元，其中建設(shè)及生產(chǎn)投資 萬元，流動資金 萬元 ，詳見表 表 8。 表 7 投資估算表 單位：萬元 序號 工程或費用名稱 建筑工程 設(shè)備購置 安裝費用 其它費用 總 價 一 建設(shè)投資 1 第一部分 工程費用 總圖 原料庫 生產(chǎn)車間 32 成品庫 檢驗中心 機修間和庫房 電氣工程 給排水工程 暖通工程 綜合辦公樓 研發(fā) 樓 職工生活區(qū) 168 備品備件購置費 小計 2 第二部分費用 勘察設(shè)計費 可研及環(huán)評費 建設(shè)單位臨時設(shè)施費 工程監(jiān)理費 城市基礎(chǔ)設(shè)施配套費 聯(lián)合試運轉(zhuǎn)費 生產(chǎn)準(zhǔn)備費 土地費 小計 第一、二部分費用合計 3 基本預(yù)備費 4 建設(shè)期貸款利息 建設(shè)投資 二 鋪底流動資金 三 總投資 表 8 主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)表 序號 項目名稱 單 位 數(shù) 量 備 注 1 液態(tài)金屬芯片散熱器 萬套 /年 100 2 廠區(qū)占地面積 m2 46620 70 畝 3 建（構(gòu)）筑物面積 m2 18600 4 勞動定員 人 120 33 5 監(jiān)測儀配件 萬套 /年 20 6 耗電量 kwh/a 73000 7 耗水量 t/a 5475 8 項目總投資 萬元 12021 9 其中：建設(shè)投資 萬元 10 鋪底 流動資金 萬元 11 資金籌措 其中：企業(yè)自籌 萬元 5000 申請 銀行貸款 萬元 4000 申請政府有關(guān)部門支助 萬元 3000 12 年銷售收入 萬元 40000 13 年平均利稅總額 萬元 13000 2 資金 來源 項目總投資 12021 萬元，其中單位自 有資金 5000 萬元；申請銀行貸款 4000 萬元；申請 政府 有關(guān)部門 支助 3000 萬元。 3 資金使用計劃 資金使用計劃 項目經(jīng)費預(yù)算（單位：萬元） 經(jīng)費來源預(yù)算 經(jīng)費支出預(yù)算 科 目 預(yù)算數(shù) 科 目 預(yù)算數(shù) 項目投資合計 12021 支出預(yù)算合計 2021 34 一、申請科技 撥款 2021 一、設(shè)備費 600 二、其它部門撥款 0 二、相關(guān)業(yè)務(wù)費 1300 三、單位自籌 5000 1．能源材料費 200 四、銀行貸款 4000 2．試驗外協(xié)費 1000 五、其它 1000 3．測試及化驗費 40 4．差旅費 10 5．其他費用 50 三、人員費 100 八． 結(jié)論 液態(tài) 金屬散熱技術(shù)，是世界首創(chuàng)的高新技術(shù)新型產(chǎn)業(yè)，具有應(yīng)用范圍廣 發(fā)展前景看好的優(yōu)勢。符合國家調(diào) 整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式的戰(zhàn)略要求。必將對我市帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。 本項目以 中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所的專利技術(shù)為依托，生產(chǎn)液態(tài)金屬芯片散熱裝置，散熱性能優(yōu)越， 符合國家能源和環(huán)保產(chǎn)業(yè)政策，符合可持續(xù)發(fā)展和循環(huán)經(jīng)濟理念。 本項目生產(chǎn)工藝及設(shè)備為國內(nèi)先進水平，符合清潔生產(chǎn)要求。 本項目選址在古交市科技開發(fā)園區(qū)建設(shè)，符合當(dāng)?shù)爻鞘锌傮w規(guī)劃和工業(yè)總體布局規(guī)劃。 本項目建設(shè)條件如原輔材料供應(yīng)與運輸、電源、水源及建設(shè)用地等都是可行的，可滿足建設(shè) 30萬套 /年 液態(tài)金屬芯片散熱器 項目的要求。 35 本項目經(jīng)濟、社會、環(huán)境 “三效益”均 很好。 山西福泰隆科技有限公司 2021 年 11月