什么是均溫板及其應(yīng)用

均溫板是一個(gè)內(nèi)壁具有微細(xì)結(jié)構(gòu)的真空腔體，通常由銅制成。當(dāng)熱由熱源傳導(dǎo)至蒸發(fā)區(qū)時(shí)，腔體里的冷卻液在低真空度的環(huán)境中受熱后開(kāi)始產(chǎn)生冷卻液的氣化現(xiàn)象，此時(shí)吸收熱能并且體積迅速膨脹，氣相的冷卻介質(zhì)迅速充滿整個(gè)腔體，當(dāng)氣相工質(zhì)接觸到一個(gè)比較冷的區(qū)域時(shí)便會(huì)產(chǎn)生凝結(jié)的現(xiàn)象。借由凝結(jié)的現(xiàn)象釋放出在蒸發(fā)時(shí)累積的熱，凝結(jié)后的冷卻液會(huì)借由微結(jié)構(gòu)的毛細(xì)管道再回到蒸發(fā)熱源處，此運(yùn)作將在腔體內(nèi)周而復(fù)始進(jìn)行。

材質(zhì):通常由銅制成

結(jié)構(gòu):內(nèi)壁具有微細(xì)結(jié)構(gòu)的真空腔體

主要用于:服務(wù)器、[敏感詞]圖形卡等產(chǎn)品

熱阻值:?0.25℃/W

應(yīng)用溫度:0℃～100℃

凝固四個(gè)主要步驟。均溫板是由純水注入布滿了微結(jié)構(gòu)的容器而成的雙相流體裝置。熱由外部高溫區(qū)經(jīng)由熱傳導(dǎo)進(jìn)入板內(nèi)，接近點(diǎn)熱源周遭的水會(huì)迅速地吸收熱量氣化成蒸氣，帶走大量的熱能。再利用水蒸氣的潛熱性，當(dāng)板內(nèi)蒸汽由高壓區(qū)擴(kuò)散到低壓區(qū)(亦即低溫區(qū))，蒸氣接觸到溫度較低的內(nèi)壁時(shí)，水蒸氣會(huì)迅速地凝結(jié)成液體并放出熱能。凝結(jié)的水靠微結(jié)構(gòu)的毛細(xì)作用流回?zé)嵩袋c(diǎn)，完成一個(gè)熱傳循環(huán)，形成一個(gè)水與水蒸氣并存的雙相循環(huán)系統(tǒng)。 均溫板 內(nèi)水的氣化持續(xù)進(jìn)行，隨著溫度的變化腔體內(nèi)的壓力會(huì)隨之維持平衡。水在低溫運(yùn)作時(shí)其熱傳導(dǎo)系數(shù)值較低，但因水的黏稠性會(huì)隨溫度不同而改變，故均熱板在5℃或10℃時(shí)也可運(yùn)作。由于液體回流是借著毛細(xì)力作用，因此均溫板受重力的影響較小，應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)空間的運(yùn)用上就可為任何角度。均溫板 無(wú)需電源亦無(wú)任何移動(dòng)組件，是個(gè)完全密封的被動(dòng)式裝置。

銅網(wǎng)擴(kuò)散接合與復(fù)合式微結(jié)構(gòu)

與熱導(dǎo)管不同，均溫板產(chǎn)品制作上先抽真空再注入純水，以便能填滿所有微結(jié)構(gòu)。充填的介質(zhì)不用甲醇、酒精、丙酮等，而是使用除氣的純水，就不會(huì)有環(huán)保問(wèn)題，并可提升均溫板的效能及耐用度。均熱板內(nèi)的微結(jié)構(gòu)主要有兩種型態(tài)：粉末燒結(jié)、多層銅網(wǎng)，兩者的效果相同。但粉末燒結(jié)的微結(jié)構(gòu)其粉末質(zhì)量與燒結(jié)質(zhì)量不易控制，而多層銅網(wǎng)微結(jié)構(gòu)施以擴(kuò)散接合 均溫板上下之銅片及銅網(wǎng)，其孔徑一致性及可控制性較優(yōu)于粉末燒結(jié)的微結(jié)構(gòu)，質(zhì)量較穩(wěn)定。較高的一致性可使液體流動(dòng)較順暢，進(jìn)而可大幅縮減微結(jié)構(gòu)的厚度，降低均熱板的厚度，業(yè)界已有在150W的熱傳量時(shí)3.00mm的板厚。采用銅粉燒結(jié)微結(jié)構(gòu)的均熱板，因質(zhì)量不易控制，整體散熱模塊通常需輔以熱導(dǎo)管之設(shè)計(jì)。

以擴(kuò)散接合的多層銅網(wǎng)其接合強(qiáng)度與母材具相同強(qiáng)度，因氣密性高就不需任何的焊料，在接合的過(guò)程中也不會(huì)產(chǎn)生微結(jié)構(gòu)阻塞，制成之均熱板的質(zhì)量較佳且耐用時(shí)間較長(zhǎng)。以擴(kuò)散接合工法制作后如果孔洞漏氣，也可經(jīng)過(guò)重工修復(fù)。多層銅網(wǎng)除以擴(kuò)散使之接合外，在近熱源處接合較小孔徑銅網(wǎng)之層次狀設(shè)計(jì)，更可使蒸發(fā)區(qū)純水補(bǔ)充迅速，整體均溫板之循環(huán)更順暢。更有進(jìn)者將微結(jié)構(gòu)模塊化做區(qū)域化的設(shè)計(jì)，可運(yùn)用于多熱源的散熱設(shè)計(jì)。因此，以擴(kuò)散接合及區(qū)域化層次狀設(shè)計(jì)之均溫板，大幅增加了單位面積的熱通量，傳熱效果也就優(yōu)于燒結(jié)微結(jié)構(gòu)的 均溫板。

均溫板在計(jì)算機(jī)上的應(yīng)用

由于熱導(dǎo)管散熱模塊技術(shù)較為成熟，成本較低，均溫板目前的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力仍不敵熱導(dǎo)管。但由于均溫板的快速散熱特點(diǎn)，目前其應(yīng)用針對(duì)電子產(chǎn)品如CPU或GPU其功耗在 80W～100W以上的市場(chǎng)。因此， 均溫板多為定制化產(chǎn)品，適于需小體積或需快速散高熱的電子產(chǎn)品。目前主要使用于服務(wù)器、[敏感詞]圖形卡等產(chǎn)品，未來(lái)還可應(yīng)用于高階電信設(shè)備、高功率亮度的LED照明等的散熱。

均溫板的未來(lái)發(fā)展

目前主要制作均溫板二維散熱毛細(xì)結(jié)構(gòu)的方法除燒結(jié)、銅網(wǎng)外，尚有溝槽、金屬薄膜等方法。技術(shù)發(fā)展上，將來(lái)如何進(jìn)一步降低均熱板之熱阻值，增強(qiáng)其熱傳導(dǎo)效果，以便搭配較輕如鋁制之鰭片，始終為研發(fā)人員努力的目標(biāo)。生產(chǎn)制作上提高生產(chǎn)良率，并尋找減少整體散熱解決方案之成本，皆為產(chǎn)業(yè)發(fā)展之方向。產(chǎn)品應(yīng)用上，均熱板已較熱導(dǎo)管自一維維度擴(kuò)展至二維面的熱傳導(dǎo)，未來(lái)為解決其他可能之散熱應(yīng)用，均溫板解決方案正陸續(xù)被開(kāi)發(fā)中。現(xiàn)階段務(wù)實(shí)而言，就目前已發(fā)展的產(chǎn)品，如何擴(kuò)展應(yīng)用市場(chǎng)，為目前各均溫板行業(yè)者當(dāng)務(wù)之急。而東莞華洲機(jī)械科技限公司：超薄VC均溫板蝕刻機(jī) 能更好的結(jié)合以上的工作原理，應(yīng)用不同市場(chǎng)需求產(chǎn)品。