Ultraohut höyrykammion jäähdytystekniikka tehokkaaseen elektroniseen jäähdytykseen

Elektroniikkatekniikan kehitys on edistänyt suuresti elektronisten laitteiden pienentämistä ja tehokasta integrointia, mutta sen sijaan se on johtanut elektronisten sirujen hukkalämmön lisääntymiseen, ja suuritehoisten elektronisten laitteiden lämmönhallinnan haasteet lisääntyvät vähitellen. Vapor Chamber (VC) on laajalti käytetty lämmönpoistolaitteena elektronisissa laitteissa, kuten älypuhelimissa, kannettavissa tietokoneissa ja viestinnässä. Se hyödyntää työnesteen piilevää höyrystymislämpöä kuljettamaan pois suuren määrän lämpöä, kun taas sisäisen kapillaarirakenteen kapillaarivoima varmistaa työnesteen kierron. Kaksivaiheisena lämmönpoistolaitteena VC:tä on aina tutkittu laajasti tieteellisessä tutkimuksessa ja markkinoilla.

Ultraohut höyrykammio (UTVC) koostuu haihdutuslevystä, lauhdutinlevystä ja kapillaariytimestä, jonka paksuus on 0,5 mm. Kapillaariydin on muodoltaan samanlainen kuin auringonkukat, paksuus 1 mm, ja se koostuu sisemmästä ytimestä ja ulkoytimestä. Sisäydin on valmistettu kupariverkosta, jonka ulkohalkaisija on 35 mm ja 300 mesh, joka koostuu 18 kaasun ylivuoto- ja nesteen palautuskanavasta sekä kapillaariytimestä, jonka sisähalkaisija on 15 mm. Ulkoydin viittaa sisempään ytimeen ja on valmistettu kanavakapillaariytimestä, jonka ulkohalkaisija on 70 mm. Kapillaarirakenteen muoto täydentyy lankaleikkauksella ja laserleikkauksella.

Säteittäisessä gradienttikerroksisessa kapillaariytimessä on väliontelokanava kaasun ylivuotokanavana, kapillaarikanava nesteen palautuskanavana, hienon kupariverkon sisäydin voi tarjota kapillaarivoimaa nesteen palautumiselle ja karkean kapillaariverkon ulompi ydin. kupariverkko voi vähentää nesteen palautusvastusta ja parantaa läpäisevyyttä. Radiaaligradienttikerroksisen kapillaariytimen sisä- ja ulkoytimet leikataan ja sintrataan haihdutuslevyllä. Höyrystin- ja lauhdutinlevyt on diffuusiohitsattu yhdistämään kapillaariydin lauhduttimeen ja samalla tukevat sisäonteloa. Ruiskutusputken hitsaukseen käytetään suurtaajuushitsausta, ja lopuksi pelkistysprosessin kautta suoritetaan tyhjiöpumppu ja nesteen ruiskutus. Koko prosessi on jo hyvin kypsä lämpöputken tukiprosessissa.

UTVC:n ja saman geometrisen kokoisten kuparilevyjen lämpösuorituskyvystä tehtiin vertaileva analyysi, jossa kuvattiin lämmönlähteen lämpötilan ja lämmönvastuksen muutoksia eri tehonkulutuksessa. Kuparilevyihin verrattuna UTVC:llä on korkeampi lämmönsiirtokyky ja tasaisempi lämpötilajakauma testivirrankulutusalueella, erityisesti suuressa virrankulutuksessa. UTVC:n Qmax on 42 0W (187,6 W/cm2), pienin lämpövastus on 0,0531 astetta /W (360 W) ja lämpövastus pienenee 59,2 %. Laajemmin käytetty suuritehoisen elektronisen jäähdytyksen alalla.