均溫板研究設(shè)計(jì)與制造?

均溫板研究設(shè)計(jì)與制造?

熱管（Heatpipe）和均溫板（Vapor Chamber，簡稱VC）在高功率或高集成度電子產(chǎn)品中應(yīng)用廣泛。當(dāng)使用得當(dāng)時，它可以被簡單地理解為一個導(dǎo)熱系數(shù)非常高的部件。不難理解，熱管和VC可以有效消除擴(kuò)散熱阻。

熱管最常見的應(yīng)用實(shí)例就是鑲嵌在散熱器中，將芯片的熱量充分均攤在散熱器基板或翅片上。如左下圖所示，當(dāng)芯片發(fā)出的熱量經(jīng)由導(dǎo)熱界面材料傳遞到散熱器上后，由于熱管導(dǎo)熱系數(shù)極高，熱量可以以極低的熱阻沿?zé)峁軅鞑ァ４藭r，熱管又與散熱器翅片相連，熱量便可以更有效地通過整個散熱器散失到空氣當(dāng)中。右下圖是基板中鑲嵌熱管的散熱器。當(dāng)芯片發(fā)熱面積相對較小時，直接傳遞到散熱器的基板，會使得基板溫度分布具備較大的不均勻性。加裝熱管后，由于熱管導(dǎo)熱系數(shù)很高，便可以有效緩解溫度的不均勻性，提高散熱器的散熱效率。

熱管的另一種應(yīng)用場景是熱量的高效轉(zhuǎn)移。這種設(shè)計(jì)在筆記本中非常常見。具體的設(shè)計(jì)起因是：當(dāng)芯片發(fā)熱的地方，沒有足夠的空間安裝散熱器，而在產(chǎn)品的另外較遠(yuǎn)處，有相關(guān)空間可以安裝散熱強(qiáng)化部件。這時，就可以用熱管將芯片發(fā)出的熱量轉(zhuǎn)移到合適的空間處進(jìn)行散熱。

VC均溫板的使用相對單純很多，因?yàn)榫鶞匕宀荒芟駸峁苣菢屿`活彎曲。但當(dāng)芯片熱量非常集中時，均溫板的優(yōu)勢就可以體現(xiàn)出來。這是因?yàn)?，均溫板就類似一個“拍扁”的熱管，它可以將熱量非常順暢地均布到整個板面上。而使用熱管鑲嵌基板的設(shè)計(jì)，那些不被熱管覆蓋的“盲區(qū)”仍會存在較大的擴(kuò)散熱阻。

當(dāng)芯片熱量非常集中時，這些盲區(qū)有時會導(dǎo)致非常明顯的溫差。這時，如果使用均溫板，就會消除這些盲區(qū)，散熱器的整個基板都會被完整地覆蓋，擴(kuò)散熱阻被更有效地削弱，進(jìn)而提高散熱器的散熱效率。

3D VC 散熱器：底面接觸熱源的部分為VC，熱管直接連接底面VC，既利用VC無盲區(qū)，又可以利用熱管的可彎折熱管和VC是散熱部件中技術(shù)含量極高的物料。長期以來市場被臺灣、歐美廠商壟斷。但近年來，國內(nèi)許多廠家已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)自研、自產(chǎn)。熱管和VC的設(shè)計(jì)選型也涉及到更多深層的熱設(shè)計(jì)知識，需要結(jié)合需求和應(yīng)用場景，謹(jǐn)慎考慮。當(dāng)選型不當(dāng)時熱管和VC不但不能強(qiáng)化換熱，還會構(gòu)成極大熱阻，造成散熱方案失效。