VC均溫板研究設(shè)計制造

1、均溫板研究設(shè)計與制造均溫板(vaporchamber)就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(vaporchamber)的特性:啟動溫度低;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(vaporchamber)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,電腦工作站與網(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

2、元件,可以提供電子行業(yè)與其她多種行業(yè)的散熱需求。三.均溫板(vaporchamber)的結(jié)構(gòu):由底板,邊框與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)可以就是金屬絲網(wǎng),微型溝槽,纖維絲,也可以就是金屬粉末燒結(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)壓造成凹陷與受熱外漲的變形。四.均溫板(vaporchamber)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

3、,最終保證傳熱性能與板面不變形。瞧似非常簡單的均溫板制作難度還就是相當(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(qiáng),超眾等,但終因制造工藝難點制約而停滯不前。在國內(nèi),均溫板研究與生產(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與設(shè)備投入37萬美金研究經(jīng)費(fèi),組建了一個由三名博士,一名碩士與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(tuán)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)

4、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)，提供臺灣與歐美地區(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(qiáng)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。附圖：5檢何要使用LED路爆？A£3能=減少二氧化碳排放減少地球資源消耗A降低雒成本»琪境保輿誡少光害懸何LED能有效能»水燒炮或高屋射燧360°全面彝光,超逃i50%的

5、再源被浪掉.ALED光元具有指向性,光源利用佳.»相同的照度,LED比傅統(tǒng)燒源省霓50%以上.減少地球資源消耗銅碾資源越來越少，僧格持攀高.ALED省甯50%以上，可大幅降低銅甯建中綱礁的用法典彝重能源的消耗.»比傅統(tǒng)燧源毒命晨，可藏少燒泡的材料消耗.降低成本ALED科技贅展日新月巽，毒命大幅增加，目前已it傅統(tǒng)燎源的三倍以上.A大幅減少燎泡更換次數(shù)典雒成本.A減少更換畤可能帶來的交通周題.球境保樓典減少光害ALED耗重量低，可減少二氧化碳排放,改善溫室效壅.ALED路燎不含汞,不曾造成重金周5于染ALED光元具有指向性,可有效直接照到待照射II域,不含封路遏的植物生是有負(fù)

6、面影繆.高品路燃照明要求這品-漱笆.不急可耐震勤HF-散熱鹿理硅保春令避免光衰滿足有效照度高功率LED照明模知一»散熱效果最佳»燎源毒命最晨A光型、照明效果最好、繇故障少ftfl維因素：熱高效率均溫板彝熱源氯室內(nèi)真空狀憨涕黠降到30配，氯化及液化快速循璟rj>LED module finishFIN as；耳eEble（散熱片）僖統(tǒng)作法筐品姐裝方式LED骷合蚱熱片及貂基板L門V LE打封裝成品甘含PCB重路LED加上封蓋季熟管，法合貂板及外轂僖統(tǒng)作法輿本公司濫品比較囚眼觸的隈制,徐別封裳LED凝泡且分散配矍a因散觸的熨破，所有LED集中，材料省稔領(lǐng)貂，卜光型容用控制黠

7、光源輿一般多黠光源之比敕有罩黠光源"ns典多光源之比拶有好Iens之覃黠光源:整修路照度均勻影子清晰一般多黠光源輾lens:整修路有亮有不亮燎下較亮】中不亮核心技街及其效益©A最佳散熱段計趣高效率散熱均溫板，具有低溫、低光,衰、毒命房效果»最佳配光曲煽壬殳卦（矽酸硼玻璃lens）桌成式罩一黠光源,龍型有效掌控照度均勻（13CT）A雷特LED封裝技淅低溫陶瓷共燒封裝技所（LTCG）,具有高密度高可靠的特性A最想最小典安全性高重量小於8Kg,易於抵抗5S房次A光引擎模稅化段夸十C可搭配各式外雪露城市景能更矍富輿燥糊A稠情筒氧故障少一畿久耐用具就爭力的半世典維修成本】提

8、高投資效益掌晶輿多晶集成封裝之比較模型接情面猿大，悠橫鳴阜厚度薄 焊黠少（君口1加r joint）可京度高 轅阻僚數(shù)低' 客場控制先的方向輿投射，可依墻所需要段鼾逡改箜光型光源 單覆晶光源，常再裝是械微升安裝多集成光源，可依需求一次艮寸封吃完前即可便用'不需呼再鼓范板做熱熱博萍躡篌小，及牯桶校厚用鼓較多 （solderjoint）可靠度萋 觸照侏酰高；6T5C/W光冬,多重幽若光藕法聚集於同一鹿,先期方向輿攪射不易控制 科光投射癌融法重生解度均旬之先分布侵越特性的ATj<65,毒命保瞪50,000Hr»光引擎颼殖小，利用既有燎具操心，箭省成本»光十富彈

9、性，可斜射不同路段燮化光型，整修路照度均切且黛重影典炫光二.上七;rA雷源言殳言十耐突波及浮勃功率因素連99.7%A通謾C(jī)NSittg吉黠溫度輿光衰、毒命曲給f£w:nuutwTtnr(TwuH去!I號盾FTa日里七展上B7"仆二T始匚匕，/-.一，一240W可煙角度LE0路接我儼不僮提供最新LED燒具技街,更致力於研究驗展及推舒通的，磔色碟境撮大能靶圉整髓的璟?？剂壳芯幼“踩獳明亮又美震的城市照明»降低整醴成本當(dāng)前LED主要散熱技術(shù)其她新型散熱技術(shù)1發(fā)表評論日期:2011-3-22|來源：中國照明網(wǎng)|訪問：1818次|1、SynJet替代風(fēng)扇應(yīng)用到LED照明散熱

10、上面，SynJet的大致原理就是一個類似振動膜的元件以一定頻率振動壓縮腔內(nèi)的空氣，空氣受壓縮后從細(xì)小的噴嘴高速噴出，形成空氣彈噴向散熱片，同時空氣彈帶動散熱片周圍的空氣流動帶走熱量。據(jù)介紹，該技術(shù)原先用于芯片的散熱，LED照明興起之后，被用于替代碩大的風(fēng)扇。相對于風(fēng)扇來說，SynJet散熱模組有以下幾個特點：?功耗比風(fēng)扇低：SynJet散熱模組主要的耗能部分就是一個驅(qū)動模塊，振動膜，相對風(fēng)扇的電機(jī)部分功耗要低。據(jù)介紹，以10WMR16為例,長時間點亮后，LED焊接處溫度約為50C;15WPar20,約為55-60C。?體積小、質(zhì)量輕：由于SynJet散熱模組的特殊結(jié)構(gòu)，所以可以做到比較小的體積

11、，可以用在一些無法安裝風(fēng)扇白筒燈中。小尺寸，良好的散熱可以使小尺寸的LED燈具實現(xiàn)較大功率與亮度。?低噪音：風(fēng)扇的電機(jī)在轉(zhuǎn)動就是不可避免的產(chǎn)生噪音，如果就是用在室內(nèi)照明，夜深人靜時這樣的噪音會比較明顯。SynJet散熱模組的振動膜在人耳不敏感的頻率下振動，噪音很小，甚至感覺不到噪音。據(jù)介紹，SynJet散熱模組有三組頻率可調(diào)。?壽命長：SynJet散熱模組結(jié)構(gòu)簡單，壽命可達(dá)10萬小時，而風(fēng)扇通常只有5000小時，對于長壽命著稱的LED燈來講,5000顯然有點拖后腿。在應(yīng)用SynJet散熱模組時，有一點要特別注意的就就是整個燈杯要有開口，保障內(nèi)部空氣可與外界交換，否則SynJet的散熱效果會打折

12、扣。2、均熱板技術(shù)熱能有個規(guī)律，它會往熱阻值低的地方傳遞。如果熱量無法通過散熱介質(zhì)傳導(dǎo)出去，它就會傳遞到PCB上，長時間運(yùn)行會導(dǎo)致PCB過熱變形、損壞。因此,滿載做功時單位面積內(nèi)的巨大熱能就是一個顯卡最難克服的散熱問題。下面就是目前幾種傳統(tǒng)散熱方式在熱傳密度上的橫向比較：一個50cm2,6mm厚的真空均溫板HeatFlux熱傳密度可達(dá)115W/cm2,就是銅熱管的10倍以上，VaporChamber真空腔均熱板比純銅基板具有更好的熱擴(kuò)散性能，特別適合于大功率的CPU、GPU的使用。9LiquidCondemabor發(fā)片與內(nèi)腕衲巨大勵方.讓工撿通片H吊TrarwportabonCapill>

13、;ryAction總N*送VaporSpreadin腔片帶透到肚押1肯ftydedLiquid路胡的工的汨心盆景區(qū)OHe者ting布片總葬5-Mid年號tmn量消j八需住了泮片：北.如圖所示，為真空腔均熱板散熱過程示意圖，芯片產(chǎn)生熱能通過大面積均熱板迅速吸收與傳導(dǎo)，使封裝的介質(zhì)開始由液體轉(zhuǎn)化為氣體，通過蒸發(fā)區(qū)將熱能帶出。氣態(tài)介質(zhì)膨脹至整個真空腔，將帶出的熱能迅速傳導(dǎo)到整個封裝的銅內(nèi)腔體中并傳導(dǎo)到鋁鰭片上。鋁鰭片的熱能經(jīng)過風(fēng)扇強(qiáng)制對流冷卻后，使工質(zhì)失去熱能冷卻，變化為液態(tài)通過內(nèi)腔管壁毛細(xì)作用，然后回流到底部蒸發(fā)區(qū)，又吸收到新的熱能，并再度氣化將熱帶出，形成一個循環(huán)?？偨Y(jié)起來，真空均熱板優(yōu)勢有：一

14、、均熱板的阻抗為業(yè)界中最低之一，將300W應(yīng)用于25mmx25mm時的測量值為0、05C/W二、尺寸外型非常靈活，均熱板面積可達(dá)200mmx200mm三、克服了方向性限制，全面提升了電子組件/系統(tǒng)的效能Vapor-Chamber目錄技術(shù)簡介：技術(shù)運(yùn)作原理技術(shù)優(yōu)勢：真空腔均熱板散熱技術(shù)也叫真空腔均熱板散熱技術(shù)：隨著游戲顯卡功耗與發(fā)熱量的增加，一家名為Celsia的散熱廠商為AMD高端顯卡提供的散熱解決方案。預(yù)計AMD下一代高端顯卡將搭載該公司的NanoSpreader散熱器，替代目前的熱管散熱系統(tǒng)。VaporChamber真空腔均熱板技術(shù)從原理上類似于熱管，但在傳導(dǎo)方式上有所區(qū)別。熱管為一維線性熱傳導(dǎo)，而真空腔均熱板中的熱量則就是在一個二維的面上傳導(dǎo)因此效率更高。具體來說，真空腔底部的液體在吸收芯片熱量后，蒸發(fā)擴(kuò)散至真空腔內(nèi)，將熱量傳導(dǎo)至散熱鰭片上，隨后冷凝為液體回到底部。這種類似冰箱空調(diào)的蒸發(fā)、冷凝過程在真空腔內(nèi)快速循環(huán)，實現(xiàn)了相當(dāng)高的散熱效率。編輯本段技術(shù)運(yùn)作原理：Vapor-chamber運(yùn)作詳解電子顯微下的真空腔均熱板內(nèi)部構(gòu)造圖1、均熱板底座受熱，熱源加熱銅網(wǎng)微狀蒸發(fā)器吸熱2、冷卻液（純凈水）在真空超低壓環(huán)境下受熱快速蒸發(fā)為熱空氣（<104Tor或更少）吸熱3、VaporChamber采用真空設(shè)計，熱空氣在銅網(wǎng)微狀環(huán)境流通更迅速一導(dǎo)熱4、熱空氣受