Ultratunn ångkammarkylningsteknik för elektronisk kylning med hög effekt

Utvecklingen av elektronisk teknik har i hög grad främjat miniatyriseringen och högpresterande integrationen av elektroniska enheter, men har istället lett till en ökning av spillvärme från elektroniska kretsar, och utmaningarna för termisk hantering av elektroniska enheter med hög effekt intensifieras gradvis. Vapor Chamber (VC) används ofta som en värmeavledningsenhet i elektroniska enheter som smartphones, bärbara datorer och kommunikationer. Den använder det latenta förångningsvärmet från arbetsvätskan för att transportera bort en stor mängd värme, medan den kapillära drivkraften hos den inre kapillärstrukturen säkerställer cirkulationen av arbetsvätskan. Som en tvåfas värmeavledningsanordning har VC alltid studerats mycket inom vetenskaplig forskning och på marknaden.

Den ultratunna ångkammaren (UTVC) består av en förångningsplatta, en kondensorplatta och en kapillärkärna, med en tjocklek på 0,5 mm. Kapillärkärnan har en form som liknar solrosor, med en tjocklek på 1 mm, och består av en inre kärna och en yttre kärna. Den inre kärnan är gjord av ett kopparnät med en ytterdiameter på 35 mm och en 300 mesh, som består av 18 gasöverströmnings- och vätskeåterflödeskanaler, samt en kapillärkärna med en innerdiameter på 15 mm. Den yttre kärnan hänvisar till den inre kärnan och är gjord av en kanalkapillärkärna med en ytterdiameter på 70 mm. Formen på kapillärstrukturen kompletteras med trådskärning och laserskärningsprocesser.

Den radiella gradientskiktade kapillärkärnan har en intervallkavitetskanal som gasöverflödeskanal, kapillärkanalen som kanal för flytande återflöde, den inre kärnan av det fina kopparnätet kan ge kapillärkraft för flytande återflöde, och den yttre kärnan av det grova kopparnät kan minska vätskeåterflödesmotståndet och förbättra permeabiliteten. De inre och yttre kärnorna av den radiella gradientskiktade kapillärkärnan skärs och sintras på förångarplattan. Förångaren och kondensorplåtarna är diffusionssvetsade för att ansluta kapillärkärnan till kondensorn, samtidigt som de stöder den inre kaviteten. Högfrekvent svetsning används för att svetsa injektionsröret, och slutligen, genom reduktionsprocessen, utförs vakuumpumpning och vätskeinsprutning. Hela processen är redan mycket mogen i värmerörsstödprocessen.

En jämförande analys av termisk prestanda mellan UTVC och kopparplattor av samma geometriska storlek utfördes, som beskrev förändringarna i värmekällans temperatur och termiskt motstånd under olika energiförbrukning. Jämfört med kopparplattor har UTVC högre värmeöverföringsprestanda och en mer enhetlig temperaturfördelning inom testströmförbrukningsområdet, speciellt vid hög energiförbrukning. Qmax för UTVC är 420W (187,6W/cm2), det lägsta termiska motståndet är 0,0531 grader /W (360W), och det termiska motståndet minskas med 59,2%. Mer allmänt använt inom området för elektronisk kylning med hög effekt.