均热板自动问世以来，就在各种电子产品散热场景下得到广泛的应用。相比热管的一维方向传热来说，两个方向的传热，能够满足更多多热源的场景。

VC（英文全称为Vapor Chamber）直接翻译过来交蒸汽腔，或蒸汽盒子，行业内一般叫均热板，而学术界更喜欢称之为均温板。随着芯片功率密度的不断提升，VC已经广泛应用在CPU、NP、ASIC等大功耗器件的散热上。

但是否VC均热板在任何场景下都适用或者说都有这个必要呢？毕竟VC的成本相比热管及常规散热底板来说，还是比较高的。在可以不选择VC的情况下，优先选用别的散热方式。但VC毕竟是VC呀，高端散热方式啊，想用啊~~

本文对VC设计中需要主要的问题进行了介绍，部分内容来自celsia的一篇文章，结合目前的实际情况，做了一些修改，供大家共同学习参考。

1、VC散热器优于热管或金属基板散热器

虽然VC可以认为是平面热管，但它仍然具有一些核心优势。它比金属或热管均温效果更好。可以使表面温度更均匀（热点减少）。其次，使用VC散热器可以让热源和设备之间直接接触，从而降低热阻; 而热管通常需要嵌入基板。

能够做到更均温，以及直接跟多个热源接触，依赖于VC的平面特征。它可以向触手一样，从主体部分往各个热源延伸出去，而不局限于像热管的折弯。另外，由于VC的壳体一般为冲压所得，可以根据热源的高低特征，拉伸不同高度的凸台与热源接触，从而降低热阻。

从主体部分往多热源生长触手

局部打凸包以适应不同高度的热源

2、使用VC均温而不是像热管一样转移热量

热管是将热源连接到远端翅片的理想选择，尤其是对于相对曲折的路径来说。即使路径是直的，对于热量需要远端转移，也更多的用热管而不是VC。这就是热管和VC的关键区别，热管重点是转移热量。

VC扩散热量、热管转移热量。从成本的角度考虑，对于远距离的热量输送或者均温的要求，用热管更合适一些。

在成本优先，两个热源很近而要求温度均匀时且功率在热管能解决的情况下，用热管也是一种选择，造价更便宜。

3、Thermal Budget（热预算？）紧张时使用VC

产品运行的最高环境温度减去die的最高温度被称为Thermal Budget，对于很多户外应用，这个值大于40℃。

所有△-Ts的总和必须低于Thermal Budget

这意味着所有单个delta-Ts（从TIM到Air）的总和必须低于计算的Thermal budget。对于此类应用，通常需要散热器底座的delta-T为10℃或更低。

4、VC面积应至少为热源面积的10倍

与热管一样，VC的导热系数随长度增加而增加。这意味着与热源相同尺寸的VC与铜基板相比几乎没有优势。一个经验是VC的面积应该等于或大于热源面积的十倍。在Thermal Budget较大或风量比较大的的情况下，这可能不是问题。然而，通常情况下，基本底部表面需要比热源大得多。

VC应至少为热源的10倍大小

如果热源或芯片内部封装的热流密度分布不均匀，需要VC在做整个热源面的均温，这个时候，均温板更多的功能是均温，而不是快速将热量传递到散热器片。经常碰到有客户会拿这种热源和均温板尺寸相差不大的产品来跟实心铜比较，从而判定VC的好坏。这是一种误会，有时候VC的测试热阻确实还比不过实心铜板。

但如果厚度增加一下，比如厚度为4mm，5mm甚至更厚的时候，VC的优势又会凸显。在某些应用中，实心铜导热不能满足要求，是一定要用VC的。

5、根据应用需求选择VC形式

大家应该都很熟悉传统的VC，它由两个冲压金属（两片式设计）制成，这种设计可以做成任何形状来适应需求。

两片式设计的优点和缺点

现在，有的厂家也在生产一体式VC，这种类似一个很大的铜管。其形状仅限于矩形，但可以在Z方向折弯形成U型或台阶式。

这种结构，我们以前有量产过，当时称之为Slice Chamber。用大铜管打扁，内部烧毛细结构（铜粉或铜网），然后放入支撑结构，两端氩弧焊或激光焊封口（也可以扩散焊同时焊接支撑柱和两端），后面的工序就跟两片冲压的一样了。这种结构也是可以打凸台的。

整体设计的优点和缺点

6、其他考虑因素

尺寸 - 理论上没有极限，但用于电子设备冷却的VC，在X和Y方向上很少超过300-400 mm。厚度是毛细结构和耗散功率的函数。烧结金属芯是最常见的类型，VC厚度在2.5-4.0mm之间。

功率密度 - VC的理想应用是热源的功率密度是大于20 W/cm 2，但实际很多设备超过300 W/cm 2。

保护 - 最常用于热管和VC的涂层是镀镍，具有防腐蚀和美观作用。

工作温度 - 虽然VC可以承受多次冷冻/解冻循环，但它们的典型工作温度范围在1-100 ℃之间。

压力 - VC通常设计为在变形前承受60psi的压力。但是，最高可达90psi。

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散热上的创新，绝对是各大终端产品的卖点和亮点

大家非常熟悉的光子脱毛仪的产品，就因为使用了VC均热板（其实从成本以及解功率的角度来说不一定非要用），一下子从同类产品中脱瘾而出，成为爆款。
常规VC的制作，技术已经非常成熟，成本也基本控制在可控范围之内。对于超大面积的VC呢？狭长的VC呢？非常多孔的VC均热板呢？折弯的VC均热板呢？多个凸台段差的VC均热板呢？异形的VC均热板呢？如果没有较强的开发能力和制造能力，不仅难以想象到这些产品的结构和应用类型，更是没法做到批量生产。

所以，散热方案已经不仅仅是为了散热了！艾为赛有二十多年的热设计和结构设计以及热传产品制造工艺开发的经验。除了常规的散热解决方案和散热产品的应用，我们还能根据客户的行业特点、客户的产品系列、客户的竞品特征等角度，帮助客户打造既能满足散热需求，又能形成技术壁垒和卖点的散热方案和结构。期待为您服务！！！