均溫板原理及（jí）應用介紹

均溫板是一個內（nèi）壁具有微細結構的真空腔體，通常由銅製成。當熱由熱源傳導至蒸發區時，腔體（tǐ）裏的冷卻液在低真空度的環境中受熱後開（kāi）始產生冷（lěng）卻液的氣化現象（xiàng），此時吸收熱能（néng）並且（qiě）體積迅（xùn）速膨脹（zhàng），氣相的冷卻介質迅速（sù）充滿（mǎn）整個腔體，當氣相工質接觸到一個比較冷的區域時便會產（chǎn）生凝結的現（xiàn）象。借由凝結的現象釋放出在蒸（zhēng）發時累積（jī）的（de）熱，凝結後的冷卻液會借由微結構的毛細管道再回到蒸發熱源處，此（cǐ）運作將在（zài）腔體內（nèi）周（zhōu）而（ér）複始進行。

材質:通常（cháng）由銅製成

結構:內壁具有微（wēi）細結構的真空腔體

主要用於:服務器、高（gāo）檔圖形卡等產品

熱（rè）阻值:?0.25℃/W

應用溫度:0℃～100℃

 均溫板通常用於需小（xiǎo）體積或需快速散高熱的電子產品。目前主要使用於服務器、高檔圖形卡等產品（pǐn）。是熱導管散熱方式的有（yǒu）力競爭者。均溫板（bǎn）外觀上為一平（píng）麵板狀物，上下各有一蓋相互密合，

其（qí）內有銅柱支撐。均溫板上下兩銅片以無氧（yǎng）銅為材質，通（tōng）常以純水為工作流（liú）體，毛細結構以銅粉燒結或（huò）銅網之工藝（yì）製（zhì）作。均溫板隻要（yào）維持其平板特性，造型外廓上視應用之散熱模塊環境（jìng）而定較無限製，使用時亦無置放角度上之限製。實際應用時（shí）在（zài）平板上（shàng）任兩點（diǎn）所測得溫度（dù）差可小於10℃以內， 較熱（rè）導管對熱（rè）源之傳導效（xiào）果更均勻， 均溫板之名亦因此而（ér）來。常見之均溫板其熱阻（zǔ）值為 0.25℃/W，應用於 0℃～100℃。

凝固（gù）四個（gè）主要步驟（zhòu）。均溫板（bǎn）是由純水注入布滿了微結構的容器而成的雙相流體裝置。熱（rè）由外部（bù）高（gāo）溫（wēn）區經（jīng）由（yóu）熱（rè）傳導（dǎo）進入板內，接近點熱源周遭（zāo）的（de）水（shuǐ）會迅速地吸收熱量氣化（huà）成蒸氣，帶（dài）走（zǒu）大量（liàng）的熱（rè）能。再利用水蒸氣的潛熱性，當板內蒸汽由高（gāo）壓區擴散（sàn）到低壓區（qū）(亦即低溫區)，蒸氣接觸到溫度較低的內壁時，水（shuǐ）蒸氣會迅速地凝結成液體並放出熱能。凝結的水靠微結（jié）構（gòu）的毛細作用流回熱源點，完（wán）成一個（gè）熱傳循環，形成一個水與水蒸氣並存的雙相循環係統。 均溫板 內水的氣化持（chí）續進（jìn）行（háng），隨著溫度（dù）的變化腔體內的壓力會（huì）隨之維持平衡。水（shuǐ）在低溫運作時其熱傳導係數值較（jiào）低，但因水的黏稠性會隨溫度不同而改變，故均熱板在5℃或10℃時也可運作。由（yóu）於液體（tǐ）回流是（shì）借著毛細力作用，因此均溫板受重力的影響較小，應用係統設計空間的運用上就可為任何角度。均溫板 無需電源亦無任何移動組件，是個完全密封的被動式裝置。

 銅（tóng）網擴散（sàn）接（jiē）合與複合式微結構

 與熱導管不（bú）同，均（jun1）溫板產品製作上先抽真空（kōng）再注入純水，以（yǐ）便（biàn）能（néng）填滿所有微結構。充填的介質不用甲醇、酒精、丙酮等，而是使用除氣的純水，就（jiù）不會有環保問題，並可提（tí）升均溫板的效能及耐用度。均（jun1）熱板（bǎn）內的微結構主（zhǔ）要有兩種型態：粉末燒結、多層銅網，兩者的（de）效果相同。但（dàn）粉末燒結的微結構其粉末質量與燒結質量不易（yì）控製，而多層（céng）銅網（wǎng）微結構施以擴散（sàn）接合（hé） 均溫板上下之銅片（piàn）及銅網（wǎng），其孔徑一致性及可控製（zhì）性較優於粉末燒結的微結構，質量較穩定。較高的一致性可使液體流動較順暢，進而可大幅縮減微結構（gòu）的厚度，降（jiàng）低均熱板（bǎn）的厚度，業界已有在150W的熱傳量時（shí）3.00mm的（de）板厚。采用銅粉燒結微結構的均熱板，因質量不易（yì）控（kòng）製，整體散熱模塊通常需輔以熱導管（guǎn）之設計。

以擴散接合的（de）多層銅網其（qí）接合強度與母材具相同（tóng）強度，因氣密性（xìng）高就不需任何的（de）焊料，在接合的過程中也不會產生微結（jié）構阻塞，製成（chéng）之均熱板的（de）質量（liàng）較（jiào）佳且耐用時間較（jiào）長。以擴散接合工法製作後如果孔洞漏氣，也可經過重工修複（fù）。多（duō）層（céng）銅網除以擴散使之接合外，在近（jìn）熱源（yuán）處接合（hé）較小孔徑銅網之層次狀設計，更可（kě）使蒸發（fā）區純水補充迅速，整體均溫板之（zhī）循環（huán）更（gèng）順暢。更有進者將（jiāng）微結構模塊化做區域化的（de）設計，可運（yùn）用於（yú）多熱源的散熱設計。因此，以擴散接合（hé）及區域化層次狀設計之均溫板（bǎn），大幅增加了單位（wèi）麵積（jī）的熱通量，傳熱效果也就優於燒結微結（jié）構的 均溫板。

均（jun1）溫板在計（jì）算機（jī）上（shàng）的應用

由於熱導管散熱模塊技術較為成熟，成本（běn）較低，均溫（wēn）板目前的市場（chǎng）競爭力仍不敵熱導（dǎo）管。但由於均溫板的（de）快速散熱特點，目前其應用針對電子產品如CPU或GPU其功耗在 80W～100W以上的市場。因此， 均溫板多（duō）為定製化產品，適於需小（xiǎo）體積或需快速散高熱的電子產品。目前主要使用於（yú）服務（wù）器、高檔圖形卡等產（chǎn）品（pǐn），未來還可應用於高階電信設備、高功率亮度的LED照明（míng）等（děng）的散（sàn）熱。

 均（jun1）溫板（bǎn）的未來發展

 目前主要製作（zuò）均溫板二維散熱（rè）毛細結構的方法（fǎ）除燒結、銅網外，尚（shàng）有溝槽、金屬薄膜等方法。技術發展上，將來如何進一步降低均熱（rè）板之熱（rè）阻值，增強其熱傳導效果，以便搭配較輕如鋁製之鰭片，始終為研（yán）發人員（yuán）努力的目標。生產（chǎn）製作（zuò）上提高（gāo）生產良率，並尋找減少整體散熱解決（jué）方案之成本，皆為產業發展之方向（xiàng）。產品應用上，均熱板已較熱導管自一維（wéi）維度擴展（zhǎn）至二維麵的熱傳導，未來為解決其他（tā）可能之散熱（rè）應用，均溫板解決方案正陸續被開發中。現階段務實而言，就目前已發展（zhǎn）的產品，如何擴展應用市場，為目前各均（jun1）溫板行業者當務之急。