Η δομή και η αρχή λειτουργίας του 3DVC

Ο σωλήνας θερμότητας είναι ένα μονοδιάστατο θερμοαγώγιμο στοιχείο που μεταφέρει τη θερμότητα από το ένα άκρο του σωλήνα στο άλλο. Το VC (θερμαντική πλάκα) είναι ένα δισδιάστατο θερμοαγώγιμο στοιχείο που μεταφέρει τη θερμότητα από ένα σημείο σε μια επιφάνεια. Το 3D-VC, όπως υποδηλώνει το όνομα, όχι μόνο επιτρέπει τη θερμική αγωγιμότητα στις κατευθύνσεις του επιπέδου Χ και Υ, αλλά προσθέτει επίσης μια μονοδιάστατη θερμική αγωγιμότητα στην κατεύθυνση Ζ. Η αρχή του είναι σαν ένα δισδιάστατο VC + ένας μονοδιάστατος σωλήνας θερμότητας. Το βασικό χαρακτηριστικό του 3DVC είναι ότι η εσωτερική κοιλότητα είναι αγώγιμη προς όλες τις κατευθύνσεις και οι τριχοειδείς δομές σε όλες τις κατευθύνσεις συνδέονται επίσης μεταξύ τους. Έχει μια θεμελιώδη διαφορά από τη συγκόλληση σωλήνων θερμότητας σε μια συμβατική πλάκα εξισορρόπησης θερμοκρασίας.

Η διαδικασία κατασκευής του 3DVC είναι αρκετά περίπλοκη, ισοδύναμη με την κατασκευή σωλήνων θερμότητας και VC, και στη συνέχεια συγκόλληση των δύο μεταξύ τους, με την εσωτερική κοιλότητα να διεξάγει και να εξασφαλίζει τη σφράγιση. Λόγω του υψηλού μεγέθους του προϊόντος προς την κατεύθυνση Υ, η ικανότητα συγκόλλησης είναι πολύ χαμηλή και η τιμή είναι ακριβή. Η τρέχουσα κύρια μέθοδος είναι η χρήση πάστας συγκόλλησης για τη συγκόλληση του σωλήνα θερμότητας και του άνω καλύμματος VC, στη συνέχεια η πυροσυσσωμάτωση της τριχοειδούς δομής, η προσθήκη δομής στήριξης και η συγκόλληση του επάνω και του κάτω καλύμματος. Η επακόλουθη διαδικασία είναι η ίδια με τη συμβατική VC.

Είναι επίσης δυνατή η χρήση ενός ενσωματωμένου άνω καλύμματος (με σφυρηλάτηση ή άλλες μεθόδους για να αποκτήσετε το κέλυφος του σωλήνα θερμότητας κατεύθυνσης Υ και το άνω κέλυφος του καλύμματος VC ενσωματωμένο σε σχήμα). Αυτή η διαδικασία έχει επίσης σημαντικούς περιορισμούς και υψηλό επενδυτικό κόστος και δεν έχει υιοθετηθεί ευρέως. Η δυσκολία στην κατασκευή 3DVC έγκειται στις πολλαπλές θέσεις σύνδεσης και στις υψηλές απαιτήσεις στεγανοποίησης. Η τριχοειδική δομή θα πρέπει να είναι συνδεδεμένη μεταξύ τους για να εξασφαλίζονται ομαλά κανάλια παλινδρόμησης υγρού. Η εισαγωγή ενός πυρήνα αναρρόφησης μπορεί σε κάποιο βαθμό να αυξήσει την επίδραση της παλινδρόμησης υγρού.

Ο ίδιος ο θάλαμος ατμών είναι ένα στοιχείο γρήγορης θερμικής αγωγιμότητας. Πριν από τη δημιουργία του 3DVC, η κύρια μέθοδος ήταν η χρήση σωλήνων υπερθέρμανσης για τη γρήγορη μεταφορά θερμότητας από τη ΒΑΣΗ σε κάθε πλάκα ψύξης. Υπάρχει ακόμα θερμική αντίσταση επαφής μεταξύ της ΒΑΣΗΣ και του σωλήνα θερμότητας, καθώς και η θερμική αντίσταση του ίδιου του χάλκινου υλικού. Χωρίς την εισαγωγή εξωτερικών κινούμενων στοιχείων για την ενίσχυση της απαγωγής θερμότητας, το 3D VC χρησιμοποιεί την αρχή της μεταφοράς θερμότητας αλλαγής φάσης μέσω θερμικής διάχυσης σε μια τρισδιάστατη δομή για να μεταφέρει άμεσα και αποτελεσματικά τη θερμότητα από το τσιπ στο μακρινό άκρο του δοντιού για απαγωγή θερμότητας. Έχει τα πλεονεκτήματα της αποτελεσματικής απαγωγής θερμότητας, της ομοιόμορφης κατανομής θερμοκρασίας και των μειωμένων σημείων πρόσβασης, τα οποία μπορούν να ανταποκριθούν στις απαιτήσεις συμφόρησης της απαγωγής θερμότητας της συσκευής υψηλής ισχύος και της ομοιόμορφης θερμοκρασίας σε περιοχές υψηλής πυκνότητας ροής θερμότητας.