Solución térmica de alto rendimiento para servidores de IA, GPUs y electrónica de alta potencia

1. Contexto de la Industria: Por qué el Enfriamiento Líquido ya no es Opcional

A medida que los servidores de IA, las GPUs de alta densidad y las plataformas de computación avanzada aumentan su potencia, la densidad térmica por dispositivo supera los 500–1000 W, llevando a las soluciones de enfriamiento por aire a su límite físico.

Principales tendencias del sector:

Aceleradores de IA (p. ej. NVIDIA H100 / B200 / GB300)

Densidad de potencia de GPU superior a 1.0 W/mm²

Potencia por rack de servidor de 50–100 kW

El estrangulamiento térmico impacta directamente el rendimiento y el ROI

Datos del sector indican que el enfriamiento líquido puede reducir la resistencia térmica en 30–70% frente a disipadores por aire convencionales, permitiendo mayor densidad de cómputo y menor consumo energético.

Por ello, las placas frías de enfriamiento líquido se han convertido en componentes clave en centros de datos, clústeres de IA y sistemas de electrónica de potencia de nueva generación.

2. ¿Qué es una Placa Fría de Enfriamiento Líquido con Tubos de Cobre Integrados?

Una placa fría con tubos de cobre integrados es una solución de enfriamiento líquido en la que los tubos de cobre se integran con precisión en una base de aluminio o cobre, formando un canal interno eficiente para el flujo del refrigerante.

En comparación con placas frías de microcanales mecanizados, esta estructura ofrece:

Menor complejidad de fabricación

Mayor fiabilidad estructural

Mejor equilibrio costo-rendimiento para producción media y alta

Estructura típica:

Material base: Aluminio o cobre

Tubería integrada: Tubos de cobre sin costura

Refrigerante: Agua, mezcla agua-glicol o fluidos dieléctricos

Conexión: Conectores rápidos, espigas o accesorios personalizados

3. Principales Ventajas Técnicas

3.1 Alta Eficiencia de Transferencia Térmica

Los tubos de cobre proporcionan:

Conductividad térmica ~390 W/m·K

Excelente dispersión del calor desde puntos calientes

Rendimiento estable a altos caudales

Con una disposición optimizada de los tubos, la resistencia térmica típica alcanza:

≤ 0.05–0.12 °C/W, según el caudal y el material base.

3.2 Mayor Fiabilidad frente a Microcanales

A diferencia de los microcanales:

No existen canales ultrafinos propensos a obstrucciones

Menor caída de presión

Mayor tolerancia a impurezas del refrigerante

Ideal para:

Funcionamiento continuo a largo plazo

Entornos industriales y centros de datos

Clientes que priorizan fiabilidad sobre miniaturización extrema

3.3 Diseño Flexible para Aplicaciones Personalizadas

Permite personalización en:

Diámetro de tubos (Ø4–Ø10 mm comunes)

Enrutamiento (U, serpentina, paralelo)

Espesor de la placa base

Patrones de montaje

Posición de entradas y salidas

Aplicaciones:

GPUs y aceleradores

Módulos de potencia (IGBT / SiC / MOSFET)

CPUs para servidores de IA

Sistemas de almacenamiento de energía (BESS)

4. Proceso de Fabricación: del Diseño a la Producción en Masa

El proceso de fabricación de la placa fría de enfriamiento líquido con tubos de cobre integrados está diseñado para garantizar consistencia térmica, fiabilidad estructural y escalabilidad industrial.

El proceso típico incluye:

1) Simulación térmica y diseño del flujo

Análisis CFD para distribución térmica y detección de puntos calientes

Optimización del recorrido del fluido y caída de presión

Verificación de uniformidad del flujo para aplicaciones de alta potencia

2) Mecanizado CNC de precisión

Mecanizado de ranuras para tubos con alta precisión

Control de planitud de la base (≤ 0,05 mm)

Optimización de la rugosidad superficial para mejorar la transferencia térmica

3) Integración de los tubos de cobre

Inserción precisa de tubos de cobre sin costura

Ajuste mecánico o posicionamiento previo para soldadura

Asegurar un contacto térmico óptimo entre el tubo y la base

4) Soldadura y unión térmica

Soldadura fuerte (brazing) en vacío o atmósfera controlada

Mejora de la resistencia mecánica y sellado del sistema

Reducción de la resistencia térmica en la interfaz

5) Pruebas de calidad y fiabilidad

Pruebas de estanqueidad (helium leak test)

Pruebas de presión (1,5–2 veces la presión de trabajo)

Validación del rendimiento térmico antes de la entrega

Este proceso garantiza un producto adecuado tanto para prototipos funcionales como para producción en volumen.

5. Métricas de Rendimiento Típicas

Las siguientes métricas representan valores típicos para aplicaciones de alta potencia.
Los parámetros pueden ajustarse según el diseño personalizado.

Una menor caída de presión permite reducir el consumo energético de la bomba y mejorar la eficiencia total del sistema.

6. Problemas del Cliente que Resolvemos

Problema 1: El enfriamiento por aire no soporta altas cargas térmicas
→ Solución: El enfriamiento líquido mejora la eficiencia de transferencia térmica hasta un 70%.

Problema 2: Las placas de microcanales son costosas y sensibles a obstrucciones
→ Solución: El diseño con tubos de cobre integrados ofrece mayor fiabilidad y menor riesgo de bloqueo.

Problema 3: Las placas estándar no se adaptan al hardware del cliente
→ Solución: Diseño totalmente personalizado según potencia, espacio y requisitos de montaje.

Problema 4: Largos plazos de desarrollo
→ Solución: Capacidades internas de mecanizado CNC, conformado de tubos y soldadura reducen el tiempo de entrega.

7. Qué Podemos Hacer por Nuestros Clientes

No somos solo fabricantes de placas frías, sino socios en soluciones térmicas.

Nuestros servicios incluyen:

Análisis térmico y optimización mediante simulación CFD

Diseño estructural personalizado de placas frías

Fabricación de prototipos y validación térmica

Optimización de flujo y caída de presión

Soporte para producción en masa y control de calidad

Trabajamos estrechamente con integradores de sistemas y fabricantes OEM para ofrecer soluciones de enfriamiento fiables, estables y de larga vida útil.

8. Conclusión

La placa fría de enfriamiento líquido con tubos de cobre integrados es una solución probada, escalable y rentable para la gestión térmica de electrónica de alta potencia.

Ofrece un equilibrio óptimo entre:

Rendimiento térmico

Fiabilidad a largo plazo

Flexibilidad de diseño

Viabilidad de producción

Con el crecimiento continuo de la computación de IA y los sistemas de alta densidad, esta solución proporciona una base sólida para plataformas de próxima generación.