什么是均溫板及其應用

均溫板是一個內(nèi)壁具有微細結(jié)構(gòu)的真空腔體，通常由銅制成。當熱由熱源傳導至蒸發(fā)區(qū)時，腔體里的冷卻液在低真空度的環(huán)境中受熱后開始產(chǎn)生冷卻液的氣化現(xiàn)象，此時吸收熱能并且體積迅速膨脹，氣相的冷卻介質(zhì)迅速充滿整個腔體，當氣相工質(zhì)接觸到一個比較冷的區(qū)域時便會產(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)時累積的熱，凝結(jié)后的冷卻液會借由微結(jié)構(gòu)的毛細管道再回到蒸發(fā)熱源處，此運作將在腔體內(nèi)周而復始進行。

材質(zhì):通常由銅制成

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

主要用于:服務器、[敏感詞]圖形卡等產(chǎn)品

熱阻值:?0.25℃/W

應用溫度:0℃～100℃

凝固四個主要步驟。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)由熱傳導進入板內(nèi)，接近點熱源周遭的水會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，當板內(nèi)蒸汽由高壓區(qū)擴散到低壓區(qū)(亦即低溫區(qū))，蒸氣接觸到溫度較低的內(nèi)壁時，水蒸氣會迅速地凝結(jié)成液體并放出熱能。凝結(jié)的水靠微結(jié)構(gòu)的毛細作用流回熱源點，完成一個熱傳循環(huán)，形成一個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)進行，隨著溫度的變化腔體內(nèi)的壓力會隨之維持平衡。水在低溫運作時其熱傳導系數(shù)值較低，但因水的黏稠性會隨溫度不同而改變，故均熱板在5℃或10℃時也可運作。由于液體回流是借著毛細力作用，因此均溫板受重力的影響較小，應用系統(tǒng)設計空間的運用上就可為任何角度。均溫板 無需電源亦無任何移動組件，是個完全密封的被動式裝置。

銅網(wǎng)擴散接合與復合式微結(jié)構(gòu)

與熱導管不同，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，就不會有環(huán)保問題，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較順暢，進而可大幅縮減微結(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管之設計。

以擴散接合的多層銅網(wǎng)其接合強度與母材具相同強度，因氣密性高就不需任何的焊料，在接合的過程中也不會產(chǎn)生微結(jié)構(gòu)阻塞，制成之均熱板的質(zhì)量較佳且耐用時間較長。以擴散接合工法制作后如果孔洞漏氣，也可經(jīng)過重工修復。多層銅網(wǎng)除以擴散使之接合外，在近熱源處接合較小孔徑銅網(wǎng)之層次狀設計，更可使蒸發(fā)區(qū)純水補充迅速，整體均溫板之循環(huán)更順暢。更有進者將微結(jié)構(gòu)模塊化做區(qū)域化的設計，可運用于多熱源的散熱設計。因此，以擴散接合及區(qū)域化層次狀設計之均溫板，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。

均溫板在計算機上的應用

由于熱導管散熱模塊技術(shù)較為成熟，成本較低，均溫板目前的市場競爭力仍不敵熱導管。但由于均溫板的快速散熱特點，目前其應用針對電子產(chǎn)品如CPU或GPU其功耗在 80W～100W以上的市場。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器、[敏感詞]圖形卡等產(chǎn)品，未來還可應用于高階電信設備、高功率亮度的LED照明等的散熱。

均溫板的未來發(fā)展

目前主要制作均溫板二維散熱毛細結(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，將來如何進一步降低均熱板之熱阻值，增強其熱傳導效果，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。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)品應用上，均熱板已較熱導管自一維維度擴展至二維面的熱傳導，未來為解決其他可能之散熱應用，均溫板解決方案正陸續(xù)被開發(fā)中。現(xiàn)階段務實而言，就目前已發(fā)展的產(chǎn)品，如何擴展應用市場，為目前各均溫板行業(yè)者當務之急。而東莞華洲機械科技限公司：超薄VC均溫板蝕刻機 能更好的結(jié)合以上的工作原理，應用不同市場需求產(chǎn)品。