증기 챔버 개발 및 응용

5세대 이동통신 기술(5G 기술)의 등장과 급속한 발전으로 전자제품, 특히 스마트폰, 태블릿 등의 제품은 점점 고성능화, 고집적화, 소형화로 나아가고 있으며 이로 인해 초고열유속이 발생하고 있습니다. 매우 좁은 공간의 밀도. Vapor Chamber는 효율적인 열전달 요소로서 낮은 열 저항과 균일한 온도 특성을 가지며 고열유속 장비의 방열 모듈에 널리 사용됩니다.

전자 산업의 발전으로 인해 전자 제품의 소형화, 고집적화로 인해 전자 부품의 전력 소비가 높아졌습니다. 예를 들어, 군사 및 항공우주 분야에서 밴드갭 증폭기의 추정 손실은 1000W/cm2를 초과합니다. 일반 방열판은 더 이상 높은 열 유속 밀도 방열 요구를 충족할 수 없습니다. 히트 파이프, 플랫 히트 파이프 및 증기 챔버와 같은 모세관에 의해 구동되는 두 가지 유형의 방열판은 두 냉각 장치 중에서 가장 효과적인 수동 냉각 장치임이 입증되었습니다. 그들은 강한 열전도율, 좋은 온도 균등화 효과, 강한 구조적 적응성과 같은 장점을 가지고 있습니다. 증기 챔버는 높은 방열 성능으로 인해 국내외 많은 학자들의 연구 핫스팟이 되었습니다.

현재 전자 장치에 사용되는 방열 방법에는 표 1과 같이 주로 흑연 방열, 그래핀 방열, 열전도 젤 방열, 히트 파이프 열 냉각, 증기실 냉각 등이 포함됩니다. 그중 흑연 방열 , 그래 핀 방열 및 열 전도성 젤 방열은 방열 효과가 제한된 방열 재료에 속하며 주로 소형 전자 제품에 사용됩니다. 히트파이프, 히트플레이트는 방열 효율이 높은 방열 부품으로 주로 대형, 중형 전자장비에 사용된다. 히트 파이프와 증기 챔버 모두 전도, 증발, 대류 및 응축의 4가지 주요 단계를 포함하여 열 방출을 달성하기 위해 상 변화를 사용하지만 열 전도 방법은 다릅니다. 히트 파이프는 1차원 열 전달인 반면, 흡수 플레이트는 2차원 열 전달이며, 방열 매체와의 접촉 면적이 더 크고, 열 방출이 더 균일하며, 소형화된 전자 장치와 같은 분야의 응용 분야 요구에 더 잘 적응할 수 있습니다. 5G 시대에. 관련 연구에 따르면 균일한 열판을 갖춘 방열판의 성능은 히트파이프의 성능보다 20~30% 더 높아 열전도 효율을 더욱 향상시킬 수 있는 것으로 나타났습니다.

증기 챔버는 밀봉된 튜브 쉘, 다공성 액체 흡수 코어 및 작동 유체로 구성됩니다. 액체 작동 유체는 열을 흡수하고 증발 끝에서 증발한 다음 기체 형태로 공동의 응축 끝으로 이동하여 열을 방출하고 응축합니다. 응축된 액체 작동 유체는 모세관력에 의해 구동되고 다공성 흡입 코어를 통해 증발 끝으로 다시 운반됩니다. 이 사이클에서 가열판은 외부 동력 구동 없이 독립적으로 작동할 수 있어 효율적인 열 전달이 완료됩니다. 담그는 판은 열 전달 방향에 따라 두 가지 유형으로 나눌 수 있으며 두 가지 유형의 증기 챔버는 두께와 길이 방향을 따라 열을 전달합니다. 전자는 대규모 응축을 통해 더 많은 열을 빼앗을 수 있습니다. 후자는 장거리 전송이 가능하고 탁월한 온도 균일성 성능을 유지할 수 있습니다. 증기 챔버는 주로 표준 증기 챔버(2mm 이상), 초박형 증기 챔버(2mm 이상)로 구분됩니다.<2mm), and extreme ultra-thin vapor chamber (≤ 0.6mm) according to different thicknesses.

증기 챔버의 적용은 서로 다른 적용 환경, 즉 지상 환경 적용과 항공 우주 환경 적용을 기반으로 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 전자는 5G 기지국, 휴대폰, 컴퓨터 등 전자제품, 자동차 전자냉각 등 중력 환경에 있는 반면, 후자는 항공우주 등 무중력, 미세중력, 초중력 환경에 있다. 필드.

전자 부품은 작은 부피에서 많은 양의 열을 발생시키며, 효과적인 열 방출은 향후 기술 개발의 주요 어려움 중 하나가 되었습니다. 전통적인 히트파이프와 비교하여 균일한 열판은 새로운 유형의 열전도 장치로서 열원과 직접 접촉하여 모든 방향으로 균일하게 열을 전달할 수 있습니다. 효율적이고 균일한 열전도 성능을 갖고 있어 전자, 항공우주, 신에너지 자동차 등 분야에서 널리 사용됩니다.