均溫板
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-01-04
均溫板的視頻教程
從零開(kāi)始學(xué)散熱——實(shí)例、方法和思維
1、熱設(shè)計(jì)工程師 2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師 3、石墨、導(dǎo)熱界面材料、風(fēng)扇、散熱器、熱管、均溫板、TEC、液冷板研發(fā)或銷(xiāo)售工程師 4、硬件工程師 5、想從事熱設(shè)計(jì)工作的學(xué)生或其它職位人員 結(jié)合數(shù)十次現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)反饋，數(shù)千位書(shū)籍讀者的意見(jiàn)，深度講解電子產(chǎn)品熱設(shè)計(jì)工程設(shè)計(jì)思維、設(shè)計(jì)方法和迭代提升體系。內(nèi)含大量我個(gè)人關(guān)于熱設(shè)計(jì)方法的總結(jié)，對(duì)熱設(shè)計(jì)研發(fā)體系的理解，以及對(duì)工程問(wèn)題本質(zhì)的深度思考。
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從零開(kāi)始學(xué)散熱 —— 熱設(shè)計(jì)200問(wèn)
總體覆蓋如下三個(gè)版塊： 1）為什么要做熱設(shè)計(jì)：溫度的影響機(jī)理、熱設(shè)計(jì)的意義和理論上的未來(lái)前景 2) 怎么做熱設(shè)計(jì)：熱設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)，包括設(shè)計(jì)理論、部件選型、工程注意事項(xiàng)等 3) 如何持續(xù)提升：熱設(shè)計(jì)方法和思維，包括經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、商業(yè)因素與技術(shù)因素的結(jié)合等 適合人群： 1、熱設(shè)計(jì)工程師 2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師 3、熱管理相關(guān)物料采購(gòu) 4、石墨、導(dǎo)熱界面材料、風(fēng)扇、散熱器、熱管、均溫板
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冷板溫度 冷板兩側(cè)溫度過(guò)高，原因是我們講過(guò)的出口側(cè)氣態(tài)制冷劑過(guò)熱，無(wú)法吸收過(guò)多的熱量，造成冷板局部溫度高；也可以通過(guò)這里理解冷板作為均溫板的同時(shí)，為何換要控制冷板板面上的溫差。冷板的流道設(shè)計(jì)決定了60%-70%的板面溫差，剩余的則由系統(tǒng)熱負(fù)載以及工況等決定。 在考慮直冷板自身溫差之外，必須更多的關(guān)注直冷系統(tǒng)的原因。一旦制冷劑出現(xiàn)過(guò)熱狀態(tài)，則制冷劑的冷卻能力急劇下降。
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均溫板的實(shí)例教程
在這種需求下，熱管和均溫板應(yīng)運(yùn)而生。
熱管和均溫板的特點(diǎn)和典型應(yīng)用
熱管（Heatpipe）和均溫板（Vapor Chamber，簡(jiǎn)稱(chēng)VC）在高功率或高集成度電子產(chǎn)品中應(yīng)用廣泛。當(dāng)使用得當(dāng)時(shí)，它可以被簡(jiǎn)單地理解為一個(gè)導(dǎo)熱系數(shù)非常高的部件。不難理解，熱管和VC可以有效消除擴(kuò)散熱阻。
熱管最常見(jiàn)的應(yīng)用實(shí)例就是鑲嵌在散熱器中，將芯片的熱量充分均攤在散熱器基板或翅片上。如左下圖所示，當(dāng)芯片發(fā)出的熱量經(jīng)由導(dǎo)熱界面材料傳遞到散熱器上后，由于熱管導(dǎo)熱系數(shù)極高，熱量可以以極低的熱阻沿?zé)峁軅鞑?。此時(shí)，熱管又與散熱器翅片相連，熱量便可以更有效地通過(guò)整個(gè)散熱器散失到空氣當(dāng)中。右下圖是基板中鑲嵌熱管的散熱器。當(dāng)芯片發(fā)熱面積相對(duì)較小時(shí)，直接傳遞到散熱器的基板，會(huì)使得基板溫度分布具備較大的不均勻性。加裝熱管后，由于熱管導(dǎo)熱系數(shù)很高，便可以有效緩解溫度的不均勻性，提高散熱器的散熱效率。
圖1 熱管散熱器
熱管的另一種應(yīng)用場(chǎng)景是熱量的高效轉(zhuǎn)移。這種設(shè)計(jì)在筆記本中非常常見(jiàn)。具體的設(shè)計(jì)起因是：芯片發(fā)熱的地方，沒(méi)有足夠的空間安裝散熱器，而在產(chǎn)品的另外較遠(yuǎn)處，有相關(guān)空間可以安裝散熱強(qiáng)化部件。這時(shí)，可以用熱管將芯片發(fā)出的熱量轉(zhuǎn)移到合適的空間處進(jìn)行散熱。
圖2 熱管充當(dāng)“熱量轉(zhuǎn)移橋”
VC均溫板的使用相對(duì)單純很多，因?yàn)?em>均溫板不能像熱管那樣靈活彎曲。但當(dāng)芯片熱量非常集中時(shí)，均溫板的優(yōu)勢(shì)就可以體現(xiàn)出來(lái)。這是因?yàn)椋?em>均溫板就類(lèi)似一個(gè)“拍扁”的熱管，它可以將熱量非常順暢地均布到整個(gè)板面上。而使用熱管鑲嵌基板的設(shè)計(jì)，那些不被熱管覆蓋的“盲區(qū)”仍會(huì)存在較大的擴(kuò)散熱阻。
圖3 基板鑲嵌熱管時(shí)出現(xiàn)的均熱“盲區(qū)”
當(dāng)芯片熱量非常集中時(shí)，這些盲區(qū)有時(shí)會(huì)導(dǎo)致非常明顯的溫差。
展開(kāi) 2：榮億精密取得三維均溫板專(zhuān)利，提高散熱效率
浙江榮億精密機(jī)械股份有限公司取得一項(xiàng)名為“一種應(yīng)用擴(kuò)散焊的三維均溫板“，授權(quán)公告號(hào)CN220123339U，申請(qǐng)日期為2023年6月。
專(zhuān)利摘要顯示，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種應(yīng)用擴(kuò)散焊的三維均溫板，該技術(shù)通過(guò)底板與電路板連接，采用高分子擴(kuò)散焊工藝將多個(gè)散熱板反向交錯(cuò)焊接在一起形成散熱部，進(jìn)而焊接于安裝槽底部，形成嵌套的第一流道和第二流道，以及通過(guò)定位孔壓合焊接的第三流道，簡(jiǎn)化了工藝流程并節(jié)約了生產(chǎn)成本。通過(guò)向這些流道內(nèi)通入液冷水，可以有效地將熱量傳導(dǎo)出去，實(shí)現(xiàn)了散熱效果好并且散熱效率高的效果。
END
★ 平臺(tái)聲明
部分素材源自網(wǎng)絡(luò)，版權(quán)歸原作者所有。分享目的僅為行業(yè)信息傳遞與交流，不代表本公眾號(hào)立場(chǎng)和證實(shí)其真實(shí)性與否。如有不適，請(qǐng)聯(lián)系我們及時(shí)處理。歡迎參與投稿分享！
展開(kāi) 這樣，熱管和均溫板的使用，在某些熱流密度大的場(chǎng)景就非常有優(yōu)勢(shì)。
熱管和均溫板的具體選用和散熱強(qiáng)化原理會(huì)在第九章詳細(xì)闡述，簡(jiǎn)單來(lái)講，可以將其視為一種導(dǎo)熱系數(shù)極高的傳熱部件。在高熱流密度的場(chǎng)景中，通過(guò)在散熱器底部鑲嵌熱管或均溫板，可以有效降低擴(kuò)散熱阻，優(yōu)化散熱。
圖為 均溫板的效果仿真示意圖：無(wú)均溫板（左）底部鑲嵌均溫板（右）
2、對(duì)流換熱——強(qiáng)化對(duì)流換熱效率
元器件的熱量通過(guò)熱傳導(dǎo)傳遞到散熱器上之后，需要通過(guò)對(duì)流和輻射換熱將熱量散熱器到環(huán)境中去，完成熱量的散失。散熱器翅片和周?chē)鲃?dòng)的空氣之間的換熱方式，是對(duì)流換熱。先來(lái)看用來(lái)描述對(duì)流換熱的牛頓冷卻定律：
式中，q為傳熱量，h稱(chēng)為對(duì)流換熱系數(shù)，A為換熱面面積，Tw為固體表面溫度，Tf為流體溫度。
顯然，通過(guò)提升對(duì)流換熱面積，可以直接強(qiáng)化換熱。但提升換熱面積，通常意味著散熱器要做的尺寸更大，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)品整體尺寸變大。這不符合電子產(chǎn)品越來(lái)越緊湊的趨勢(shì)。另外，絕大多數(shù)情況下，加大散熱器還意味著散熱成本提升。當(dāng)空間給定，加大散熱面積還必須要考慮系統(tǒng)風(fēng)阻，因?yàn)榧?xì)密的散熱器在加大散熱面積的同時(shí)，還會(huì)增加風(fēng)阻，影響內(nèi)部空氣流動(dòng)，進(jìn)而降低對(duì)流換熱系數(shù)。一個(gè)常規(guī)的現(xiàn)象足以說(shuō)明翅片密度和風(fēng)阻之間的關(guān)系這一點(diǎn)：強(qiáng)迫風(fēng)冷的產(chǎn)品中散熱器翅片密度通常比自然散熱產(chǎn)品中散熱器翅片密度大。
強(qiáng)迫風(fēng)冷服務(wù)器中的細(xì)密齒散熱器（左）
自然散熱產(chǎn)品中的稀疏齒散熱器（右）
我們看到，牛頓冷卻定律中，換熱面積和對(duì)流換熱系數(shù)是一個(gè)乘積的關(guān)系，要獲得最佳的散熱面積和對(duì)流換熱系數(shù)的綜合最優(yōu)值，需要多次測(cè)試優(yōu)化對(duì)比。由于仿真軟件的廣泛使用，在打樣測(cè)試前，為節(jié)省成本，提高效率，通常會(huì)進(jìn)行仿真預(yù)測(cè)最優(yōu)的散熱器設(shè)計(jì)方案。
展開(kāi) 02
思泉新材取得多層石墨均溫板及其制備方法專(zhuān)利，提升了有效導(dǎo)熱截面，導(dǎo)熱效率更高
據(jù)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局公告，廣東思泉新材料股份有限公司取得一項(xiàng)名為“一種多層石墨均溫板及其制備方法“，授權(quán)公告號(hào)CN109822982B，申請(qǐng)日期為2019年2月。
專(zhuān)利摘要顯示，一種多層石墨均溫板及其制備方法，包括以下步驟：按照預(yù)設(shè)形狀和厚度，選擇若干張對(duì)應(yīng)形狀的高導(dǎo)熱石墨片疊加在一起形成一個(gè)多層石墨板，通過(guò)夾具夾緊，放置到打孔設(shè)備上，利用打孔設(shè)備對(duì)多層石墨板沖擊打孔，形成若干個(gè)通孔；將多層石墨板放置到沉積設(shè)備中，以高分子材料作為沉積介質(zhì)進(jìn)行化學(xué)氣相沉積，高分子材料滲透入通孔內(nèi)在通孔中形成絕緣的高分子粘結(jié)層，該高分子粘結(jié)層的兩端在通孔的孔口處形成錨點(diǎn)，使得若干張高導(dǎo)熱石墨片粘結(jié)在一起，同時(shí)在多層石墨板的表面沉積生成絕緣的高分子薄膜層，制備得到多層石墨均溫板。本發(fā)明提升了有效導(dǎo)熱截面，導(dǎo)熱效率更高，使用過(guò)程中不易出現(xiàn)分層現(xiàn)象。
END
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展開(kāi) ICKPAK 軟件的收斂判斷標(biāo)準(zhǔn)
第二天：9:00-12:00
（熱設(shè)計(jì)常用散熱物料的選型和優(yōu)化設(shè)計(jì)）
1.風(fēng)扇選用與設(shè)計(jì)
-散熱風(fēng)扇之初識(shí)風(fēng)扇PQ曲線(xiàn)
-散熱風(fēng)扇之什么是動(dòng)壓
-散熱風(fēng)扇之什么是靜壓
-散熱風(fēng)扇之什么是全壓
-如何進(jìn)行風(fēng)扇的選型
2.界面材料選用與設(shè)計(jì)
-熱界面材料之什么是熱界面材料
-熱界面材料之認(rèn)識(shí)熱界面材料填料
-熱界面材料之熱界面材料的分類(lèi)
-熱界面材料之認(rèn)識(shí)不同類(lèi)型熱界面材料的特性與應(yīng)用特點(diǎn)
-熱界面材料之各類(lèi)熱界面材料的優(yōu)缺點(diǎn)比較
-熱界面材料之如何計(jì)算兩個(gè)接觸面中TIM的厚度
-熱界面材料之如何優(yōu)化兩個(gè)界面接觸熱阻
-熱界面材料之如何評(píng)估兩個(gè)物體界面是否需要增加TIM（界面材料）
3.導(dǎo)熱灌封材料選用原則
-導(dǎo)熱灌封膠之導(dǎo)熱灌封材料的基礎(chǔ)知識(shí)
-導(dǎo)熱灌封膠之常用灌封膠的特點(diǎn)與應(yīng)用范圍
-導(dǎo)熱灌封膠之灌封材料性能要求及固化前后性能評(píng)價(jià)
-導(dǎo)熱灌封膠之環(huán)氧樹(shù)脂系灌封材料的特性與應(yīng)用特點(diǎn)
-導(dǎo)熱灌封膠之聚氨酯系灌封材料的特性與應(yīng)用特點(diǎn)
-導(dǎo)熱灌封膠之(導(dǎo)熱)硅膠系灌封材料的特性與應(yīng)用特點(diǎn)
-導(dǎo)熱灌封膠之常用灌封膠材料的綜合特點(diǎn)與性能比較
4.散熱熱管與均溫板選用原則
-散熱熱管之熱管的工作原理
-散熱熱管之什么是熱管的Qmax
-散熱熱管之熱管安裝傾斜角度對(duì)性能的影響
-散熱均溫板之均熱板的基本特點(diǎn)
-散熱均溫板之均溫板的工作原理
-散熱均溫板之什么是均溫板的Qmax
第二天：14:00-18:00
（理論計(jì)算實(shí)例講解與仿真實(shí)例講解）
1.自然對(duì)流理論計(jì)算
-自然對(duì)流之自然散熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路步驟
-自然對(duì)流換熱的層流與湍流
-自然對(duì)流之什么是瑞利
展開(kāi) 
均溫板的相關(guān)專(zhuān)題、標(biāo)簽、搜索
均溫板的最新內(nèi)容
Ansys Icepak正是應(yīng)對(duì)這一嚴(yán)峻挑戰(zhàn)的權(quán)威仿真工具，Icepak提供了從芯片級(jí)、板級(jí)、模塊級(jí)到系統(tǒng)機(jī)箱級(jí)乃至外部環(huán)境級(jí)的完整熱仿真能力，通過(guò)Ansys Icepak，工程師可以在產(chǎn)品概念修改的串行模式式氣/液體冷卻、熱傳導(dǎo)、熱輻射及共軛傳熱等多種熱現(xiàn)象，評(píng)估散熱方案（如熱管、均溫板、風(fēng)扇、散熱器）的有效性，優(yōu)化組件布局與風(fēng)道設(shè)計(jì)。
Ansys Icepak正是應(yīng)對(duì)這一嚴(yán)峻挑戰(zhàn)的權(quán)威仿真工具，Icepak提供了從芯片級(jí)、板級(jí)、模塊級(jí)到系統(tǒng)機(jī)箱級(jí)乃至外部環(huán)境級(jí)的完整熱仿真能力，通過(guò)Ansys Icepak，工程師可以在產(chǎn)品概念階段即精準(zhǔn)模擬空氣/液體冷卻、熱傳導(dǎo)、熱輻射及共軛傳熱等多種熱現(xiàn)象，評(píng)估散熱方案（如熱管、均溫板、風(fēng)扇、散熱器）的有效性，優(yōu)化組件布局與風(fēng)道設(shè)計(jì)。
圖2 熱管充當(dāng)“熱量轉(zhuǎn)移橋”
VC均溫板的使用相對(duì)單純很多，因?yàn)?em>均溫板不能像熱管那樣靈活彎曲。但當(dāng)芯片熱量非常集中時(shí)，均溫板的優(yōu)勢(shì)就可以體現(xiàn)出來(lái)。這是因?yàn)椋?em>均溫板就類(lèi)似一個(gè)“拍扁”的熱管，它可以將熱量非常順暢地均布到整個(gè)板面上。而使用熱管鑲嵌基板的設(shè)計(jì)，那些不被熱管覆蓋的“盲區(qū)”仍會(huì)存在較大的擴(kuò)散熱阻。
其中，電磁屏蔽材料及器件包括導(dǎo)電布襯墊、導(dǎo)電硅膠、導(dǎo)電塑料器件、金屬屏蔽器件、吸波器件及軟連接等；熱管理材料及器件包括導(dǎo)熱界面器件、石墨片、導(dǎo)熱石墨膜、散熱模組、風(fēng)扇、VC 均溫板、熱管、壓鑄件及液冷板等。基站天線(xiàn)及相關(guān)器件包括：基站天線(xiàn)、一體化天線(xiàn)振子、天線(xiàn)罩、精密注塑等；功能組件包括：無(wú)線(xiàn)充電模組、充電器等；防護(hù)功能器件包括單雙面膠、保護(hù)膜、絕緣片、防塵網(wǎng)等。
，同時(shí)在多層石墨板的表面沉積生成絕緣的高分子薄膜層，制備得到多層石墨均溫板。
2：榮億精密取得三維均溫板專(zhuān)利，提高散熱效率
浙江榮億精密機(jī)械股份有限公司取得一項(xiàng)名為“一種應(yīng)用擴(kuò)散焊的三維均溫板“，授權(quán)公告號(hào)CN220123339U，申請(qǐng)日期為2023年6月。
圖為 均溫板的效果仿真示意圖：無(wú)均溫板（左）底部鑲嵌均溫板（右）
2、對(duì)流換熱——強(qiáng)化對(duì)流換熱效率
元器件的熱量通過(guò)熱傳導(dǎo)傳遞到散熱器上之后，需要通過(guò)對(duì)流和輻射換熱將熱量散熱器到環(huán)境中去，完成熱量的散失。散熱器翅片和周?chē)鲃?dòng)的空氣之間的換熱方式，是對(duì)流換熱。
目前公司均溫板（VC）等產(chǎn)品已批量導(dǎo)入三星、小米、華為等消費(fèi)電子領(lǐng)域頭部客戶(hù)；獨(dú)家開(kāi)發(fā)的鈦合金VC全球領(lǐng)先，在5G折疊屏手機(jī)的應(yīng)用中逐步發(fā)力。高端熱管理的LHP、LTS、PHP等產(chǎn)品也逐漸在儲(chǔ)能、光伏、高鐵、服務(wù)器等領(lǐng)域嶄露頭角。
（8）深圳壘石
深圳壘石成立于2012年11月，主要從事電子產(chǎn)品散熱材料的研發(fā)生產(chǎn)和銷(xiāo)售，主要產(chǎn)品包括人工石墨散熱膜、熱管、均溫板等，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、筆記本電腦、智能家居、智能手表等消費(fèi)電子產(chǎn)品。
（9）上海利物盛企業(yè)集團(tuán)有限公司
上海利物盛集團(tuán)坐落于上海寶山高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)，是以實(shí)業(yè)投資為主的民營(yíng)企業(yè)。
當(dāng)前，隨著封裝技術(shù)和芯片制程工藝的演進(jìn)，設(shè)備熱量集中現(xiàn)象越來(lái)越明顯，內(nèi)部空間狹窄和極大的市場(chǎng)需求，使得熱管和均溫板行業(yè)被倒逼著在數(shù)年內(nèi)從最薄的1mm進(jìn)步到0.3mm，2016~2018年之間，熱管和VC減薄工藝近乎數(shù)月就會(huì)有新的突破。厚石墨烯的制造工藝也在近兩年取得了突破。但接下來(lái)呢？
