随着各类电子器件和芯片的集成化、微小化及高性能的提高,各类电子器件和芯片的热流密度已经超过100w/cm2,并且随着技术的发展还在逐年增加。同时电子元器件上热量分布不均匀会造成热点问题,将严重影响电子器件的性能。
均热板作为一种相变传热的元件,在电子元器件上的散热上具有广泛的使用,均热板不仅能够快速的带走热量,而且均温性能好,能够有效的解决电子器件的热点问题,当热量传递到均热板后,均热板内的工质发生相变并能够迅速地将热量传递到冷凝端,在冷凝端采用相应的冷却技术构成一个完整的冷却系统。
均热板一般由上下板壳、支撑柱、吸液芯构成,且一般均热板的上下板壳都采用导热系数较高的铜或铜合金制成,在均热板中增加的吸液芯结构使得均热板的性能有较大的提高。在实际使用过程中,在成本和均热板重量的限制下,铜质均热板面积都比较小,并且在考虑到需要在均热板内表面增加吸液芯结构,既增加了铜质均热板制造的时间也增加了均热板的成本。目前成本高以及制造上的难度导致铜质均热板批量制造存在一定难度,因而导致铜质均热板应用到电子器件的实际热管理中有一定困难。
另一方面,均热板只是将芯片上的高集中热扩散到整个冷凝面从而降低微电子芯片的热流密度,并不具备带走系统热量的能力。通常来说,均热板冷凝端的热量需要通过强制对流进行二次散热。根据强制对流方式不同,二次散热方式可以分为风冷和液体冷却两种。相比于强制风冷,由于液体的比热容比气体大,液冷散热比风冷散热具有更稳定的散热能力和更高的散热效率,因此液冷散热技术将逐渐代替风冷散热。在液冷散热中需要将冷却液通过泵泵送到需要散热的地方,这使得液冷散热系统的构成比风冷散热系统复杂,在电子元器件的液冷散热中存在较大的实际使用问题,即冷却液泄露导致电子元器件的损坏,因此在电子元器件的液冷散热系统中使用了一些特殊的冷却液,即使冷却液发生泄漏也不会损坏电子元器件。