Die Struktur und das Funktionsprinzip von 3DVC
Ein Wärmerohr ist ein eindimensionales wärmeleitendes Element, das Wärme von einem Ende des Rohrs zum anderen leitet. VC (Heizplatte) ist ein zweidimensionales wärmeleitendes Element, das Wärme von einem Punkt auf eine Oberfläche leitet. 3D-VC ermöglicht, wie der Name schon sagt, nicht nur Wärmeleitung in den Richtungen der X- und Y-Ebene, sondern fügt auch eine eindimensionale Wärmeleitung in Z-Richtung hinzu. Sein Prinzip ähnelt einem zweidimensionalen VC + einem eindimensionalen Wärmerohr. Das Kernmerkmal von 3DVC besteht darin, dass der innere Hohlraum in alle Richtungen leitfähig ist und die Kapillarstrukturen in allen Richtungen ebenfalls miteinander verbunden sind. Er unterscheidet sich grundlegend vom Schweißen von Heatpipes auf einer herkömmlichen Temperaturausgleichsplatte.
Der Herstellungsprozess von 3DVC ist recht komplex und entspricht der Herstellung von Wärmerohren und VC und dem anschließenden Zusammenschweißen der beiden, wobei der innere Hohlraum leitet und die Abdichtung gewährleistet. Aufgrund der großen Größe des Produkts in Y-Richtung ist die Schweißkapazität sehr gering und der Preis hoch. Die derzeit gängige Methode besteht darin, das Wärmerohr und die obere VC-Abdeckung mit Lötpaste zu verschweißen, dann die Kapillarstruktur zu sintern, eine Stützstruktur hinzuzufügen und die obere und untere Abdeckung zu verschweißen. Der weitere Prozess ist der gleiche wie beim herkömmlichen VC.
Es ist auch möglich, eine integrierte obere Abdeckung zu verwenden (durch Schmieden oder andere Verfahren, um die Y-Richtungs-Wärmerohrschale und die obere VC-Abdeckungsschale in einer integrierten Form zu erhalten). Auch dieses Verfahren weist erhebliche Einschränkungen und hohe Investitionskosten auf und hat sich noch nicht in großem Umfang durchgesetzt. Die Schwierigkeit bei der Herstellung von 3DVC liegt in den vielfältigen Anschlusspositionen und hohen Dichtungsanforderungen; Die Kapillarstruktur sollte miteinander verbunden sein, um reibungslose Flüssigkeitsrückflusskanäle zu gewährleisten. Durch die Einführung eines Saugkerns kann die Wirkung des Flüssigkeitsrückflusses teilweise verstärkt werden.
Die Dampfkammer selbst ist ein Element mit schneller Wärmeleitfähigkeit; Vor der Generation von 3DVC bestand die Hauptmethode darin, Überhitzungsrohre zu verwenden, um die Wärme schnell von der BASE auf jede Kühlplatte zu übertragen. Es besteht immer noch ein thermischer Kontaktwiderstand zwischen der BASE und dem Wärmerohr sowie der thermische Widerstand des Kupfermaterials selbst. Ohne den Einsatz externer beweglicher Komponenten zur Verbesserung der Wärmeableitung nutzt 3D VC das Prinzip der Phasenwechsel-Wärmeübertragung durch Wärmediffusion in einer dreidimensionalen Struktur, um die Wärme direkt und effizient vom Chip zum entfernten Ende des Zahns zur Wärmeableitung zu übertragen. Es bietet die Vorteile einer effizienten Wärmeableitung, einer gleichmäßigen Temperaturverteilung und einer Reduzierung von Hotspots, wodurch die Engpassanforderungen der Wärmeableitung von Hochleistungsgeräten und einer gleichmäßigen Temperatur in Bereichen mit hoher Wärmeflussdichte erfüllt werden können.
