Teknologi pendinginan ruang uap ultra tipis untuk pendinginan elektronik berdaya tinggi

Perkembangan teknologi elektronik telah sangat mendorong miniaturisasi dan integrasi perangkat elektronik berkinerja tinggi, namun malah menyebabkan peningkatan limbah panas dari chip elektronik, dan tantangan manajemen termal pada perangkat elektronik berdaya tinggi secara bertahap semakin meningkat. Vapor Chamber (VC) banyak digunakan sebagai alat pembuangan panas pada perangkat elektronik seperti smartphone, laptop, dan komunikasi. Ia memanfaatkan panas laten penguapan cairan kerja untuk membawa sejumlah besar panas, sedangkan gaya penggerak kapiler dari struktur kapiler internal memastikan sirkulasi cairan kerja. Sebagai perangkat pembuangan panas dua fase, VC selalu dipelajari secara luas dalam penelitian ilmiah dan pasar.

Ruang uap ultra-tipis (UTVC) terdiri dari pelat evaporator, pelat kondensor, dan inti kapiler, dengan ketebalan 0,5 mm. Inti kapiler berbentuk seperti bunga matahari, tebalnya 1 mm, terdiri dari inti dalam dan inti luar. Inti bagian dalam terbuat dari jaring tembaga dengan diameter luar 35mm dan 300 mesh, yang terdiri dari 18 saluran luapan gas dan refluks cair, serta inti kapiler dengan diameter dalam 15mm. Inti luar mengacu pada inti dalam dan terbuat dari inti kapiler saluran dengan diameter luar 70mm. Bentuk struktur kapiler diselesaikan dengan proses pemotongan kawat dan pemotongan laser.

Inti kapiler berlapis gradien radial memiliki saluran rongga interval sebagai saluran luapan gas, saluran kapiler sebagai saluran refluks cair, inti dalam jaring tembaga halus dapat memberikan gaya kapiler untuk refluks cair, dan inti luar kasar. jaring tembaga dapat mengurangi resistensi refluks cair dan meningkatkan permeabilitas. Inti dalam dan luar dari inti kapiler berlapis gradien radial dipotong dan disinter pada pelat evaporator. Pelat evaporator dan kondensor dilas secara difusi untuk menghubungkan inti kapiler ke kondensor, sekaligus menopang rongga internal. Pengelasan frekuensi tinggi digunakan untuk mengelas tabung injeksi, dan terakhir, melalui proses reduksi, dilakukan pemompaan vakum dan injeksi cairan. Keseluruhan proses sudah sangat matang dalam proses pendukung pipa panas.

Analisis komparatif kinerja termal antara UTCC dan pelat tembaga dengan ukuran geometris yang sama telah dilakukan, yang menggambarkan perubahan suhu sumber panas dan ketahanan termal pada konsumsi daya yang berbeda. Dibandingkan dengan pelat tembaga, UTCC memiliki kinerja perpindahan panas yang lebih tinggi dan distribusi suhu yang lebih seragam dalam rentang konsumsi daya pengujian, terutama pada konsumsi daya yang tinggi. Qmax UTVC adalah 420W (187,6W/cm2), ketahanan termal minimum adalah 0,0531 derajat /W (360W), dan ketahanan termal berkurang sebesar 59,2%. Lebih banyak digunakan di bidang pendingin elektronik berdaya tinggi.