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VC均温板研究设计与制造

均温板研究设计与制造

均温板(vaporchamber)是依元件主要特征命名的，根据其利用工作流体在相变化时所具有的潜热来输送大量热量的原理，可归属平板式热管，同样依此原理，也有将其称为均热板或蒸汽片等。

?????一．????均温板(vaporchamber)的特性：启动温度低；传热速度快；均温性能好；输出功率大；制造成本低；使用寿命长；重量轻。

?????二．????均温板(vaporchamber)应用范围：特别适用于高度空间受到严格限制的狭小空间环境中的散热需求。如笔记本电脑，电脑工作站和网路服务器等。非常适用于结点温度高，需要迅速分步降温的工作环境。如大功率LED的散热，半导体制冷晶片热端散热及热发电等。

均温板作为一种传热元件，可以提供电子行业和其他多种行业的散热需求。

?????三．????均温板(vaporchamber)的结构：由底板，边框和盖板组成一个完全封闭的平板型腔体，腔体内壁面设有吸液毛细芯结构，毛细芯结构可以是金属丝网，微型沟槽，纤维丝，也可以是金属粉末烧结芯以及几种结构组合。腔体内部必要时需设有支撑结构，以克服因抽真空负压造成凹陷和受热外涨的变形。

?????四．????均温板(vaporchamber)制造：我公司采用烧结铜粉末作为吸液毛细芯结构，由于均温板的腔体面积相对较大，空腔间隙小，同时在狭小的腔体内设置毛细吸液芯结构，需要解决适宜的铜粉末定型烧结，包括真空抽管等所有焊缝的焊接，注入传热工作介质，真空形成与保持等许多难题，最终保证传热性能和板面不变形。看似非常简单的均温板制作难度还是相当大的。

当前LED主要散热技术——其他新型散热技术[1]

日期：2011-3-22

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来源：中国照明网

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1、SynJet替代风扇

应用到LED照明散热上面，SynJet的大致原理是一个类似振动膜的元件以一定频率振动压缩腔内的空气，空气受压缩后从细小的喷嘴高速喷出，形成空气弹喷向散热片，同时空气弹带动散热片周围的空气流动带走热量。据介绍，该技术原先用于芯片的散热，LED照明兴起之后，被用于替代硕大的风扇。

相对于风扇来说，SynJet散热模组有以下几个特点：

?功耗比风扇低：SynJet散热模组主要的耗能部分是一个驱动模块，振动膜，相对风扇的电机部分功耗要低。据介绍，以10WMR16为例，长时间点亮后，LED焊接处温度约为50℃;15WPar20，约为55-60℃。

?体积小、质量轻：由于SynJet散热模组的特殊结构，所以可以做到比较小的体积，可以用在一些无法安装风扇的筒灯中。小尺寸，良好的散热可以使小尺寸的LED灯具实现较大功率和亮度。

?低噪音：风扇的电机在转动是不可避免的产生噪音，如果是用在室内照明，夜深人静时这样的噪音会比较明显。SynJet散热模组的振动膜在人耳不敏感的频率下振动，噪音很小，甚至感觉不到噪音。据介绍，SynJet散热模组有三组频率可调。

?寿命长：SynJet散热模组结构简单，寿命可达10万小时，而风扇通常只有5000小时，对于长寿命著称的LED灯来讲，5000显然有点拖后腿。在应用SynJet散热模组时，有一点要特别注意的就是整个灯杯要有开口，保障内部空气可与外界交换，否则SynJet的散热效果会打折扣。

2、均热板技术

热能有个规律，它会往热阻值低的地方传递。如果热量无法通过散热介质传导出去，它就会传递到PCB上，长时间运行会导致PCB过热变形、损坏。因此，满载做功时单位面积内的巨大热能是一个显卡最难克服的散热问题。下面是目前几种传统散热方式在热传密度上的横向比较：

一个50cm2，6mm厚的真空均温板HeatFlux热传密度可达115W/cm2，是铜热管的10倍以上，VaporChamber真空腔均热板比纯铜基板具有更好的热扩散性能，特别适合于大功率的CPU、GPU的使用。

如图所示，为真空腔均热板散热过程示意图，芯片产生热能通过大面积均热板迅速吸收和传导，使封装的介质开始由液体转化为气体，通过蒸发区将热能带出。气态介质膨胀至整个真空腔，将带出的热能迅速传导到整个封装的铜内腔体中并传导到铝鳍片上。铝鳍片的热能经过风扇强制对流冷却后，使工质失去热能冷却，变化为液态通过内腔管壁毛细作用，然后回流到底部蒸发区，又吸收到新的热能，并再度气化将热带出，形成一个循环。

总结起来，真空均热板优势有：

一.均热板的阻抗为业界中最低之一，将300W应用于25mmx25mm时的测量值为0.05C/W

二.尺寸外型非常灵活,均热板面积可达200mmx200mm

三.克服了方向性限制,全面提升了电子组件/系统的效能

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