均溫板研究與制造(vapor chamber)
均溫板(vapor chamber)是依元件主要特征命名的,根據(jù)其利用工作流體在相變化時所具有的潛熱來輸送大量熱量的原理,可歸屬平板式熱管,同樣依此原理,也有將其稱為均熱板或蒸汽片等。
一. 均溫板(vapor chamber)的特性:啟動溫度底;傳熱速度快;均溫性能好;輸出功率大;制造成本低;使用壽命長;重量輕。
二. 均溫板(vapor chamber)應(yīng)用范圍:特別適用于高度空間受到嚴(yán)格限制的狹小空間環(huán)境中的散熱需求。如筆記本電腦,電腦工作站和網(wǎng)路服務(wù)器等。非常適用于結(jié)點溫度高,需要迅速分步降溫的工作環(huán)境。如大功率LED的散熱,半導(dǎo)體制冷晶片熱端散熱及熱發(fā)電等。
均溫板作為一種傳熱元件,可以提供電子行業(yè)和其他多種行業(yè)的散熱需求。
三. 均溫板(vapor chamber)的結(jié)構(gòu):由底板,邊框和蓋板組成一個完全封閉的平板型腔體,腔體內(nèi)壁面設(shè)有吸液毛細(xì)芯結(jié)構(gòu),毛細(xì)芯結(jié)構(gòu)可以是金屬絲網(wǎng),微型溝槽,纖維絲,也可以是金屬粉末燒結(jié)芯以及幾種結(jié)構(gòu)組合。腔體內(nèi)部必要時需設(shè)有支撐結(jié)構(gòu),以克服因抽真空負(fù)壓造成凹陷和受熱外漲的變形。
四. 均溫板(vapor chamber)制造:我公司采用燒結(jié)銅粉末作為吸液毛細(xì)芯結(jié)構(gòu),由于均溫板的腔體面積相對較大,空腔間隙小,同時在狹小的腔體內(nèi)設(shè)置毛細(xì)吸液芯結(jié)構(gòu),需要解決適宜的銅粉末定型燒結(jié),包括真空抽管等所有焊縫的焊接,注入傳熱工作介質(zhì),真空形成與保持等許多難題,最終保證傳熱性能和板面不變形??此品浅:唵蔚木鶞匕逯谱麟y度還是相當(dāng)大的。
多年來,美國日本臺灣地區(qū)等許多知名的散熱器模組生產(chǎn)企業(yè),科研院所都投入巨大的財力人力資源在研究均溫板,如美國Thermocore,日本Fujilura,臺灣業(yè)強,超眾等,但終因制造工藝難點制約而停滯不前。
在國內(nèi),均溫板研究和生產(chǎn)基本處于空白階段。我公司自2004年開始為均溫板制程工藝和設(shè)備投入37萬美金研究經(jīng)費,組建了一個由三名博士,一名碩士和多名富有豐富實踐經(jīng)驗的高級工程師,工程師組成的科研團隊,近五年來先后采用馬口鐵、銅箔、不銹鋼、銅板、鋁型材等多種材料,分別制作網(wǎng)格式、溝槽式、纖維絲式、金屬粉末燒結(jié)式等多種毛細(xì)結(jié)構(gòu)形式,進(jìn)行反復(fù)試驗,最終專攻金屬粉末燒結(jié)式均溫板(同時研究的柱形熱管已經(jīng)形成量產(chǎn),提供臺灣和歐美地區(qū))。
我公司目前已掌握了均溫板內(nèi)腔毛細(xì)結(jié)構(gòu)全連通、支撐流道承壓抗拉強度、燒結(jié)與銀焊工藝、工質(zhì)灌裝、真空除氣、性能檢測方面的關(guān)鍵技術(shù),共申請四項專利,初步具備小批量生產(chǎn)的條件。
我們希望與均溫板研究人員進(jìn)行交流,共同提高,也希望均溫板的應(yīng)用市場快速拓展,壯大民族工業(yè),將科研成果轉(zhuǎn)變成社會生產(chǎn)力。