3D VC-teknik som används i 5G-basstationer

Med den snabba utvecklingen av 5G-teknik har effektiv kylning och värmehantering blivit viktiga utmaningar i designen av 5G-basstationer. I detta sammanhang ger 3D VC-teknik (3D-tvåfas temperaturutjämningsteknik), som en innovativ värmehanteringsteknik, en lösning för 5G-basstationer. Med det ökande antalet delade scenarier som byggs gemensamt av operatörer, ökar efterfrågan på "högeffekt, full bandbredd" gradvis. Distribuerade 5G-basstationer utvecklas ständigt i riktning mot multifrekvensintegrering, vilket leder till en kontinuerlig ökning av basstationens energiförbrukning och en kontinuerlig ökning av termisk effekttäthet, vilket utgör en enorm utmaning för basstationens termiska hantering.

Tvåfas värmeöverföring förlitar sig på den latenta värmen från arbetsfluidens fasförändring för att överföra värme, vilket har fördelarna med hög värmeöverföringseffektivitet och god temperaturlikformighet. Under de senaste åren har det använts i stor utsträckning i elektronisk utrustnings värmeavledning. Från utvecklingstrenden av tvåfas temperaturutjämningsteknik kan man se att från linjär temperaturutjämning av endimensionella värmerör till plan temperaturutjämning av tvådimensionell VC kommer den så småningom att utvecklas till tredimensionell integrerad temperaturutjämning, vilket är vägen för 3D VC-teknik:

3D VC hänvisar till processen att ansluta substratkaviteten med PCI-tandhålan genom svetsning, vilket bildar en integrerad kavitet. Kaviteten fylls med arbetsvätska och förseglas. Arbetsvätskan avdunstar på sidan av substratkaviteten nära spånänden, kondenserar på sidan av tandkaviteten vid den bortre änden av värmekällan och bildar en tvåfascykel genom gravitationsdrivning och kretsdesign, vilket uppnår idealisk temperaturutjämningseffekt .

3D VC kan avsevärt förbättra medeltemperaturområdet och värmeavledningskapaciteten, med tekniska egenskaper som "hög värmeledningsförmåga, bra medeltemperatureffekt och kompakt struktur"; 3D VC minskar värmeöverföringstemperaturskillnaden ytterligare genom den integrerade designen av substratet och värmeavledningständerna, ökar likformigheten hos substratet och värmeavledningständerna, förbättrar den konvektiva värmeöverföringseffektiviteten och kan avsevärt minska chiptemperaturen vid högt värmeflöde områden. Det är nyckeln till att lösa värmeöverföringsproblemet i scenarier med högt värmeflöde för framtida 5G-basstationer, och ger möjlighet till miniatyrisering och lättviktsdesign av basstationsprodukter.

5G-basstationen har chip med lokalt hög värmeflödestäthet, vilket orsakar svårigheter med lokal värmeavledning. Genom nuvarande teknologier som värmeledande material, skalmaterial och tvådimensionell temperaturutjämning (substrat HP/tand PCI) kan värmeresistansen hos kylflänsar reduceras, men förbättringen av värmeavledning för områden med högt värmeflöde är mycket begränsad .

Utan att introducera externa rörliga komponenter för att förbättra värmeavledning, överför 3D VC effektivt värme från chipet till den bortre änden av tänderna för värmeavledning genom termisk spridning av en tredimensionell struktur. Den har fördelarna med "effektiv värmeavledning, enhetlig temperaturfördelning och reducerade hot spots" och kan uppfylla flaskhalskraven för värmeavledning av högeffektsenheter och temperaturutjämning av högt värmeflöde.

3D VC bryter igenom de termiska konduktivitetsbegränsningarna hos material genom fasförändringshomogenisering, vilket avsevärt förbättrar homogeniseringseffekten och har en flexibel layout och olika former. Det är en viktig teknisk riktning för framtida 5G-basstationer att möta kraven på högdensitet och lätt design; Dessutom har 3D VC, som en innovativ värmehanteringsteknik, stora applikationsfördelar i 5G-basstationer. Den kan matcha "högeffekt, full bandbredd"-utvecklingen av 5G-basstationer och möta kundernas behov av "lätt, hög integration". Det är av stor betydelse och potentiellt värde för utvecklingen av 5G-kommunikation.