2025年浸没式冷却液关键电性参数标定方法研究报告-开放数据中心委员会_53页_5mb

浸没式冷却液关键电性参数标定方法研究总结

背景与挑战

• 随着数据中心功耗增加，浸没式液冷成为高效散热方案，但传统电性参数测试标准（如工频测量）不适用于高频场景。
• 冷却液的介电常数（DK）和介质损耗因数（DF）对IT系统高速信号传输的电气行为有显著影响，需高精度标定。

标定方法：微带线法

• 原理：通过测量浸没环境下微带线的插损特性，结合仿真拟合反推DK/DF参数。
• 步骤：
  1. 设计多组传输线测试板（工具板），控制阻抗公差≤±5%。
  2. 切片量测获取物理结构，仿真与实测数据拟合得出介质板电性参数。
  3. 液体浸没环境下测试，调整DF/DK值使仿真插损曲线与实测一致。
• 优势：高精度、适用于高频且接近实际应用场景。

测试系统与难点

• 工具板设计：
  • 板厚≥3mm，板材旋转角度≥20°，优化阻抗控制（线宽公差±10μm）。
  • 使用Synamic8GX高频CCL材料，防玻璃纤维效应。
• 加工难点：高频阻抗一致性要求严格，需蚀刻、层压、电镀多环节精密控制。

标定结果示例

• EC160：DK@1GHz=2.17，DF@1GHz=0.00115
• LC-50：DK@1GHz=1.94，DF@1GHz=0.00394
• S3X：DK@1GHz=2.26，DF@1GHz=0.00124

方法验证

• 微带线法与是德N1501A测试结果对比显示一致性良好（DK参数匹配，DF范围覆盖至0.0005）。

行业意义

• 提供浸没式冷却液体DK/DF参数标准化测量方法，支持液冷系统设计与可靠性优化。
• 推动浸没式液冷在超算、数据中心等高密度场景的降碳减排应用。