3d vapor chamber 는 무엇인지요?
안녕하세요? 기계관련 저널을 보다가 3d vapor chamber에 대해서 나오던데요 이것은 무엇인지 자세히 알고싶습니다.
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
3D 베이퍼 챔퍼(3D Vapor Chamber)는 고성능 전자기기나 기계부품의 열 관리를 위해 개발된 첨단 냉각 솔루션입니다.
3D 베이퍼 챔퍼란 ?
내부에 냉매가 봉인된 금속판 형태의 열전도체로 열을 빠르고 효율적으로 분산시키는 장치입니다.
기존 히트파이프보다 얇고 가벼우면서도 열전달 능력이 뛰어나 고출력 전자기기에서 발생하는 과열 문제를 효과적으로 해결합니다.
3D라는 명칭은평면뿐 아니라 입체적인 형태로 열을 분산시킬수있어 복잡한 구조물에도 적용 가능하다는 뜻입니다.
작동원리
내부 냉매가 열을 받으면 기화하고 열이 낮은 쪽에서 다시 응축되면서 열을 빠르게 이동시킵니다.
이과정에서 상변화(기화와 응축)을 이용해 열전달 효율을 극대화합니다.
활용분야
서버, 통신기지국, 고성능 컴퓨터, 전력전자장치 등 고열 발생 장비의 열 관리에 적합합니다.
열로 인한 성능 저하를 막고 장비 수명을 연장하는데 중요한 역할을 합니다.
3D 베이퍼 챔버는 열 관리 기술의 혁신적인 발전으로 기계 및 전자 분야에서 점점 더 중요해지고 있습니다.
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
기본적으로 장비의 냉각을 위한 열전도 장치의 일종입니다.
특히 컴퓨터 관련 장비 및 서버 장비에 자주 사용되며
가장 일반적인 형식이
Heat Pipe 및 Vapor Chamber 를 통한 냉각 방식입니다.
어떤 이유이든
열 엔지니어는
히트파이프든 베이퍼 챔버든 2단계 냉각 솔루션이 필요한데요.
둘의 작동원리는 동일합니다만
튜브 형식인지 평면 현식이지에 따라 구분됩니다.
액체가 장치에 추가되고 진공 밀봉한후
심지가 장치 전체에 액체를 분배하고
한 영역에 열이 가해지면 액체는 증기로 바뀌면서
증발잠열을 얻어 증기로 되면서 열을 뽑아냅니다.
증기로 바뀐 액체는 더 낮은 압력의 영역으로 이동하여 냉각되고
액체형태로 돌아온 후 모세관 작용에 따라
다시 열원 부위로 이동합니다.
히트파이프는 튜브형태이고
베이퍼 챔버는 일반적으로 판형입니다
이것을1단 2단으로 쌓아서 접촉하는 방식이 일반적입니다.
대부분 베이퍼챔버 업체들은 전통적으로 2피스 디자인을 사용하니다.
2피스 설계는
다중 히트파이프 구성에 비해
대략 동일한 크기의 비용 영향을 받음에도 불구하고
오늘날 장치의 전력/전력 밀도 증가에 따라 확산되었습니다.
열을 확산시키는 작업 수행하고, 로우 프로파일 방열판을 허용하여
사실상 모든 모양으로 만들 수 있고
양각으로 만들수 있으며,
열원과 직접 접촉 가능하기에
이러한 장치는 고전력 응용분야에 사용됩니다.
최근에
3D vapor chamber 라는 개선된 베이퍼 체임버 시스템이 개발되었는데
이는 기존 방식에 비해 칩셋 온도를 3도 정도 더 낮출 수 있습니다.
이는 칩셋과 베이퍼챔버 자체간 접촉을 개선하는 방법으로
이전 방식은
칩셋과 VC(Vapor Chamber)를 결합하기 위해
열 페이스트를 사용해야하는데요
3D 방식에는
챔버와 칩셋 사이에 가장 작은 간격만 남기는 범프를 추가합니다.
이는 VC 내부 부피를 증가시켜 더 많은 물을 수용가능 합니다.
여기엔 문제가 있었는데
VC 수동적 요소이기에
칩셋의 차가운 부분에서 응축된 물을 다시 증발가능한 뜨거운 영역으로 전달하기위해
심지재료에 의존하는데
범프가 정상적흐름을 방해했기에
이를 복원하는 해결책으로
정교한 모세관 구조와 고급 용접기술을 통해 해결하였습니다
3D vapor chamber는 효율적인 열 관리를 위해 설계된 고급 열 전도 장치입니다 .차원적인 구조로 구성되어 있어 주로 전자기기와 컴퓨터 등에서 열을 효과적으로 분산시키는 역할을 하는데요. 3D vapor chamber는 일반적인 히트 싱크보다 열 전도 효율이 뛰어나고 여러 층의 구조를 가지고 있어 열을 더욱 효과적으로 분산시킬 수 있습니다. 각 층은 증발 및 응축을 통해 열을 전달하여 열 흡수 및 방출을 최적화하여 장치 내부의 온도를 안정화시키는 역할을 합니다.