5G iletişim soğutması için güçlü bir termal çözüm
Isı dağıtımı, elektronik cihazların ve ürünlerin uzun süreli güvenli ve güvenilir çalışmasını sağlamada önemli bir bağlantıdır. Çipler gibi ısı dağıtma cihazlarının en yoğun kullanıldığı alan olan iletişim ve bilgi teknolojisinin gelişmesi, ısı dağıtmanın veya termal tasarımın sistematik bir endüstri haline gelmesini teşvik etmiştir. Güç, güvenlik, tüketici elektroniği, otomotiv, LED vb. alanlardaki araştırma ve geliştirmeler de pazar rekabetinde daha fazla avantaja sahip olmak için ürünlerin termal performansına giderek daha fazla vurgu yapıyor. Şu anda 5G iletişim ve bilgi ürünleri, daha büyük kapasite, daha yüksek performans, enerji verimliliği ve daha düşük gürültü hedeflerine doğru gelişmektedir. Daha güçlü tek çip işlevleri ve önemli ölçüde artan güç tüketimi ile cihaz entegrasyonunun düzeyi artıyor. Bununla birlikte, düzen daha kompakt hale geliyor ve ısı akışı yoğunluğu iki katına çıkıyor; bu da termal teknolojiye ciddi zorluklar getiriyor.
Geleneksel termal sistemler, ısıyı cihazdan soğutucunun yüzeyine iletmek ve daha sonra ısıyı doğal konveksiyon (doğal soğutma sistemi) veya zorlanmış konveksiyon (zorlamalı hava soğutma sistemi) yoluyla çevreye dağıtmak için esas olarak tek fazlı malzemelere dayanır. hava. Isı iletiminin verimliliği, malzemenin doğal termal iletkenliğine bağlıdır ve aynı zamanda onunla sınırlıdır.
Isı boruları ve VC (Buhar Odası) tarafından temsil edilen faz değişimli ısı transferi teknolojisi, ortamın ısıtılmış alanda buharlaşması ve soğutulmuş alanda yoğunlaşması için kullanır, bu sırada faz değişiminin karşılık gelen gizli ısısını emer veya serbest bırakır, hızlı difüzyon elde etmek için dönüşümlü olarak sirküle eder. veya ısının taşınması. Gizli ısının emilmesi ve serbest bırakılması hızlı ve verimli bir işlemdir ve iki fazlı ısı transferi kullanıldığında genellikle daha yüksek gizli ısıya sahip çalışma akışkanları seçilir ve bu da çok yüksek ısı transfer verimliliği sağlar. Eşdeğer ısı iletkenliği 2000 W/m · K'nin üzerine çıkabilir
Buhar Odası şu anda iletişim ve elektronik endüstrilerinde ısı boruları dışında olgun proseslere sahip en yaygın kullanılan faz değişimli ısı transfer ürünüdür. Tipik bir VC, bir kabuk, kılcal yapı, destek yapısı ve çalışma sıvısından oluşan düz kapalı bir formdur. Çalışma sıvısının buharlaşması, yoğunlaşması ve kılcal taşınması yoluyla, ısının yoğunlaştığı alandan tüm yapısal düzleme yayılmasıyla verimli ısı iletimi sağlanır.
Geniş alanlı kılcal karakteristikleri ve iki boyutlu, hatta üç boyutlu termal difüzyonunun avantajları sayesinde VC, özellikle ısı akısı yoğunluğu 50W/cm2'yi aşan elektronik cihazların soğutulması için daha yüksek bir ısı akısı taşıma kapasitesine sahiptir. Sıcaklık dengeleme etkisi, saf metal veya gömülü ısı borusu ısı dağıtma alt katmanlarından önemli ölçüde daha iyidir ve bu da ısı emicilerin verimliliğini büyük ölçüde artırabilir. 100W/cm2'yi aşan çip ısı akısı yoğunluğunun gelişme eğilimi altında, VC şüphesiz iletişim ekipmanının performans yükseltmesini destekleyen önemli bir teknolojidir.
Daha yüksek performans VC genellikle ısı kaynağı konumuna karşılık gelen buharlaşma bölgesindeki yerel kılcal yapı yoğunlaşmasına karşılık gelir. Bu kılcal yapıların yüzeyi, kılcal kuvveti ve sıvı geri akışını artırmanın yanı sıra buharlaşma alanını da genişleterek buharlaşma oranını artırır. Bu açıdan bakıldığında tasarım, şifreli saf metal yapının dış kısmını kaplayan bir kılcal malzeme tabakası da içeriyor. Saf metaller, özellikle saf bakır, kılcal yapılara göre daha yüksek bir ısı iletkenliğine sahip olduğundan, içteki saf metal, ısıyı yüzeydeki kılcal yapıya daha verimli bir şekilde iletir ve saf metallerin mukavemeti de daha iyidir. Bu türün çeşitli tasarım biçimleri vardır ve VC ısı akısı taşıma kapasitesi 30-100W/cm2'ye ulaşabilir.
Yüksek güç tüketimi ve yüksek ısı akısı yoğunluklu yongaların gelişme eğilimiyle birlikte, VC'nin sıcaklık dengeleme performansına yönelik talep de artıyor. VC'nin optimizasyon tasarımı, malzeme ve yapıların çeşitli yönlerinden ısı iletiminin ve gaz-sıvı taşınmasının verimliliğini arttırırken kılcal performansı da iyileştirmeli, böylece VC'nin termal direncini önemli ölçüde azaltmalıdır. Ancak o zaman ısı kaynağından VC'nin soğuk yüzeyine kadar olan sıcaklık farkı, çalışma ısı akışı yoğunluğu iki katına çıkarıldığında veya hatta çarpıldığında bile düşük ısı akışı yoğunluğu uygulama koşulları altındaki mevcut seviyeyle karşılaştırılabilir olabilir.
