ベイパーチャンバー設計リファレンス

蒸気室は直接蒸気室とも呼ばれ、業界では一般に平面ヒートパイプ、温度均等化プレート、熱均等化プレートと呼ばれています。 チップの電力密度の継続的な改善により、VCはCPU、NP、ASIC、およびその他の高電力デバイスの放熱に広く使用されています。

Vapor Chamber Structure

VCヒートシンクは、ヒートパイプや金属基板ヒートシンクよりも優れています。

VCは平面ヒートパイプと見なすことができますが、それでもいくつかのコアの利点があります。 金属やヒートパイプよりも温度均等化効果があります。 表面温度をより均一にすることができます(ホットスポットを減らす)。 次に、VCラジエーターを使用すると、熱源と機器を直接接触させて、熱抵抗を減らすことができます。 ヒートパイプは通常、基板に埋め込む必要があります。

vapor advantage

ヒートパイプのように熱を伝達する代わりに、VCを使用して温度を均等化します。

ヒートパイプは、特に比較的曲がりくねった経路の場合、熱源を遠位フィンに接続するための理想的な選択肢です。 パスがまっすぐで、熱をリモートで転送する必要がある場合でも、ヒートパイプはVCよりも使用されます。 これがヒートパイプとVCの主な違いです。 ヒートパイプは熱の伝達に重点を置いています。

vapor chamber and heatpipe


サーマルバジェットが厳しい場合はVCを使用します。

製品の最高周囲温度からダイの最高温度を引いたものをサーマルバジェットと呼びます。 多くの屋外アプリケーションでは、この値は40℃を超えています。

vapor chamber thermal budget


VC面積は、熱源面積の少なくとも10倍でなければなりません。

ヒートパイプに馴染みのあるVCの熱伝導率は、長さが長くなるほど高くなります。 これは、熱源と同じサイズのVCは、銅基板に比べてほとんど利点がないことを意味します。 VCの面積は、熱源の面積の10倍以上である必要があります。 サーマルバジェットが大きい場合や風量が多い場合は問題ありません。 ただし、一般的に、基本的な底面は熱源よりもはるかに大きい必要があります。

vapor chamber heat source


その他の考慮事項:

サイズ:理論的にはサイズ制限はありませんが、電子機器の冷却に使用されるVCの長さと幅が300〜400mmを超えることはめったにありません。

従来のVCの厚さは2.5〜4.0mmです。

電力密度:VCの理想的なアプリケーションは、熱源の電力密度が20 W / cm2を超えることです。

しかし、多くの機器は実際には300 W / cm2を超えています。

表面処理:ニッケルメッキがよく使われます

動作温度:VCは複数の低温および熱ショックに耐えることができますが、通常の動作温度範囲は1〜100℃です。

圧力:VCは通常、変形前に60psiの圧力に耐えるように設計されています。 多くの実際の製品は最大90PSIになります。





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