Une technologie de refroidissement par caloduc ultraléger à base de capillaires

Les caloducs capillaires, en raison de leur conception simple, de leur faible coût, de leur conception flexible et de leur bonne capacité de dissipation thermique, peuvent être la solution la plus populaire pour les composants microélectroniques de gestion thermique contemporains. Dans les smartphones et les ordinateurs portables, aplatissez la conception tubulaire universelle pour la comprimer davantage. Le principe des caloducs est de propager l’excès de chaleur émis par les composants microélectroniques grâce à la conversion de la chaleur latente du fluide de travail dans une chambre à vide. Les extrémités froide et chaude de la structure de l'enceinte servent respectivement d'évaporateurs et de condenseurs, tandis que la fonction de la partie médiane est de fournir des canaux pour (i) le flux de vapeur (de l'extrémité chaude à l'extrémité froide) et (ii) le flux de condensat ( du bout froid au bout chaud) par capillarité à travers la structure de la mèche en passant par la zone creuse centrale. Au milieu, la vapeur et le condensat s'écoulent dans la direction opposée, séparés par une interface à surface libre provoquée par la force d'écoulement de la tension superficielle. L'objectif de conception d'un caloduc est de réduire la température de fonctionnement des composants fixés à l'évaporateur en permettant à la chaleur d'être transportée le long du caloduc et de se dissiper à l'extrémité du condenseur.

Récemment, le professeur Kiju Kang de l'Université nationale de Chonnam en Corée du Sud a réalisé les dernières avancées en matière de solutions thermiques pour les systèmes de refroidissement électroniques. Les caloducs capillaires constituent une solution thermique efficace pour les systèmes de refroidissement électroniques compressés, offrant une solution thermique ultra légère pour les applications mobiles. Dans cette étude, la coque qui encapsule le processus de changement de phase du fluide de travail a été formée d'une épaisseur d'environ 40 μ. Fabriquée par placage chimique de m. De plus, la structure de la mèche qui transporte le condensat vers la source de chaleur via des capillaires est également déposée chimiquement sur la surface interne du boîtier, formant une couche microporeuse de 100 μM d'épaisseur.

Cette structure de mèche est successivement superhydrophilisée en formant un noircissement nanotexturé sur la couche de mèche microporeuse. La densité effective de notre prototype de caloduc ultra-léger (UHP), en tant que mesure de légèreté, indique qu'en moyenne, les produits commerciaux du même type avec des noyaux en cuivre fritté de dimensions externes similaires ont réduit leur poids de 73 % (par exemple, environ 2,7 g contre ~10,0 g), tout en offrant une dissipation thermique équivalente. De plus, en raison de la dissipation thermique supplémentaire de la coque à paroi ultra fine et du noyau de la lampe, l'uHP fonctionne avec une diminution de 25 % de la température de l'évaporateur.