เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยห้องไอบางพิเศษเพื่อการระบายความร้อนทางอิเล็กทรอนิกส์กำลังสูง

การพัฒนาเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ได้ส่งเสริมการย่อขนาดและการรวมประสิทธิภาพสูงของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อย่างมาก แต่กลับนำไปสู่ความร้อนเหลือทิ้งจากชิปอิเล็กทรอนิกส์ที่เพิ่มขึ้นแทน และความท้าทายในการจัดการระบายความร้อนของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังสูงก็ค่อยๆ ทวีความรุนแรงมากขึ้น Vapor Chamber (VC) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นอุปกรณ์กระจายความร้อนในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น สมาร์ทโฟน แล็ปท็อป และการสื่อสาร ใช้ความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอของของเหลวทำงานเพื่อนำความร้อนจำนวนมากออกไป ในขณะที่แรงผลักดันของเส้นเลือดฝอยของโครงสร้างเส้นเลือดฝอยภายในช่วยให้มั่นใจในการไหลเวียนของของเหลวในการทำงาน ในฐานะที่เป็นอุปกรณ์กระจายความร้อนแบบสองเฟส VC จึงได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และตลาดมาโดยตลอด

ห้องไอบางพิเศษ (UTVC) ประกอบด้วยแผ่นระเหย แผ่นคอนเดนเซอร์ และแกนของเส้นเลือดฝอย ซึ่งมีความหนา 0.5 มม. แกนของเส้นเลือดฝอยมีรูปร่างคล้ายดอกทานตะวัน มีความหนา 1 มม. ประกอบด้วยแกนในและแกนนอก แกนด้านในทำจากตาข่ายทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 35 มม. และตาข่าย 300 ซึ่งประกอบด้วยช่องก๊าซล้นและไหลย้อนของเหลว 18 ช่อง รวมถึงแกนเส้นเลือดฝอยที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางด้านใน 15 มม. แกนด้านนอกหมายถึงแกนด้านในและทำจากแกนคาปิลลารีที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 70 มม. รูปร่างของโครงสร้างเส้นเลือดฝอยเสร็จสมบูรณ์โดยการตัดลวดและกระบวนการตัดด้วยเลเซอร์

แกนของเส้นเลือดฝอยที่มีการไล่ระดับสีแบบรัศมีมีช่องช่วงเวลาเป็นช่องก๊าซล้น ช่องของเส้นเลือดฝอยเป็นช่องทางสำหรับการไหลย้อนของของเหลว แกนด้านในของตาข่ายทองแดงละเอียดสามารถให้แรงของเส้นเลือดฝอยสำหรับการไหลย้อนของของเหลว และแกนด้านนอกของหยาบ ตาข่ายทองแดงสามารถลดความต้านทานการไหลย้อนของของเหลวและปรับปรุงการซึมผ่านได้ แกนด้านในและด้านนอกของแกนเส้นเลือดฝอยที่มีการไล่ระดับแนวรัศมีถูกตัดและเผาบนแผ่นระเหย แผ่นคอยล์เย็นและคอนเดนเซอร์มีการเชื่อมแบบกระจายเพื่อเชื่อมต่อแกนคาปิลารีเข้ากับคอนเดนเซอร์ ในขณะเดียวกันก็รองรับช่องภายในด้วย การเชื่อมด้วยความถี่สูงใช้ในการเชื่อมท่อฉีด และสุดท้ายจะทำการปั๊มสุญญากาศและการฉีดของเหลวผ่านกระบวนการลดขนาด กระบวนการทั้งหมดมีความสมบูรณ์อยู่แล้วในกระบวนการรองรับท่อความร้อน

การวิเคราะห์เปรียบเทียบประสิทธิภาพทางความร้อนระหว่าง UTVC และแผ่นทองแดงที่มีขนาดเรขาคณิตเดียวกันได้ดำเนินการ โดยอธิบายการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิแหล่งความร้อนและความต้านทานความร้อนภายใต้การใช้พลังงานที่แตกต่างกัน เมื่อเปรียบเทียบกับแผ่นทองแดง UTVC มีประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนสูงกว่าและมีการกระจายอุณหภูมิที่สม่ำเสมอมากกว่าภายในช่วงการใช้พลังงานทดสอบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้พลังงานสูง Qmax ของ UTVC คือ 420W (187.6W/cm2) ความต้านทานความร้อนขั้นต่ำคือ 0.0531 องศา /W (360W) และความต้านทานความร้อนลดลง 59.2% ใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้นในด้านการระบายความร้อนทางอิเล็กทรอนิกส์กำลังสูง