Ultradünne Vapor Chambers (UTVCs) nutzen die interne Verdampfung und Kondensation eines Zweiphasensystems, um Wärme passiv innerhalb einer Ebene zu übertragen. Vapor Chambers ermöglichen eine hohe Wärmeübertragung über ihre gesamte Oberfläche, selbst bei Anwendungen mit hoher Wärmestromdichte, und kommen dabei ohne bewegliche Bauteile aus. Vapor Chambers können bei gleicher Temperaturdifferenz in der Regel 10- bis 40-mal so viel Wärme übertragen wie Kupfer und weisen bei Dicken von mehr als etwa 0,25 mm eine höhere Wärmeleitfähigkeit senkrecht zur Ebene auf als Graphit.
Vapor Chambers nutzen die hohe Wärmekapazität des Phasenwechsels eines Fluids in einem ultradünnen Format und zählen damit zu den effizientesten und vielseitigsten Wärmemanagementtechnologien für den zuverlässigen und schnellen Wärmetransport bei geringer Bauhöhe.
Vapor Chambers bestehen aus drei Hauptkomponenten: einer vakuumdicht versiegelten Hülle, einem Arbeitsfluid und einer Dochtstruktur. Die Hülle schließt das Arbeitsfluid der Vapor Chamber vakuumdicht ein und gewährleistet über Jahrzehnte einen gleichmäßigen Wärmetransport. Das Arbeitsfluid durchläuft im Anwendungstemperaturbereich einen Phasenwechsel und muss mit den Materialien der Hülle und der Dochtstruktur kompatibel sein. Die Dochtstruktur transportiert das Fluid passiv durch die Vapor Chamber.
Ultradünne Vapor Chambers sind zweiphasige Wärmeverteilungskomponenten. Durch den schnellen Kreislauf aus Verdampfung, Dampftransport, Kondensation und kapillarer Rückführung in einem kompakten Format absorbieren ultradünne Vapor Chambers Wärme und verteilen sie gleichmäßig über die Oberfläche der Vapor Chamber.
Ultradünne Vapor Chambers sind effiziente passive Lösungen für eine gleichmäßige Wärmeverteilung in Anwendungen mit geringer Bauhöhe, bei denen der verfügbare Bauraum stark begrenzt ist. Diese kompakte Wärmemanagementlösung schafft zusätzlichen Bauraum für Batterien oder zusätzliche Elektronikfunktionen. Ultradünne Vapor Chambers können dazu beitragen, die Gesamtdicke und das Gewicht Ihres Produkts zu reduzieren. Durch den Einsatz ultradünner Vapor Chambers von Eaton profitieren Kunden von größerer Designflexibilität und können die Leistungsgrenzen ihrer Anwendungen erweitern.
Eaton ist eines der wenigen Unternehmen weltweit, das ultradünne Vapor Chambers aus Kupfer, Kupferlegierungen oder Edelstahl sowohl als Prototypen als auch in der Serienfertigung herstellen kann. Dank unserer umfassenden Kompetenzen können wir die für Ihre Anwendung optimal geeignete Vapor Chamber entwickeln und fertigen. Eaton kann Kupfer-Vapor-Chambers mit einer Dicke von nur 0,4 mm und Edelstahl-Vapor-Chambers mit einer Dicke von nur 0,3 mm herstellen.
Wie Heatpipes können auch Vapor Chambers in verschiedenen nicht ebenen Geometrien gefertigt werden und lassen sich dadurch an komplexere dreidimensionale Bauformen anpassen. Ultradünne Vapor Chambers können mit verschiedenen Biegungen, Verstärkungsflanschen und Durchgangsbohrungen ausgestattet werden, um anwendungsspezifische Geometrien und Hardwareanforderungen zu erfüllen. Unsere umfassenden Fertigungskapazitäten ermöglichen es uns außerdem, Eigenschaften wie eine selektive EMI-Abschirmung in Ihre Vapor Chamber zu integrieren. Dadurch werden unsere Edelstahl-Vapor-Chambers zu einer kombinierten Lösung für Wärme-, Struktur- und EMI-Management. Durch die Zusammenarbeit mit Eaton integrieren wir mehrere Funktionen in umfassende und kosteneffiziente Lösungen, die zur Senkung Ihrer Gesamtbetriebskosten beitragen.
Das Portfolio ultradünner Vapor Chambers von Eaton kombiniert fundierte Expertise und langjährige Erfahrung im Bereich Zweiphasentechnologie, um die zuverlässige thermische Leistung Ihrer Anwendung zu maximieren.
Ultradünne Vapor Chambers aus Kupfer basieren auf den bewährten Fertigungsverfahren unserer standardmäßigen Kupfer-Wasser-Heatpipes und übertragen deren Vorteile auf ein ultradünnes Format. Die außergewöhnlich hohe Wärmeleitfähigkeit von Kupfer ermöglicht eine effiziente Wärmeverteilung, sodass Wärme schnell und gleichmäßig von Hotspots weggeleitet wird. Das ist ein entscheidender Vorteil für moderne leistungsstarke Elektronik mit begrenztem Bauraum. Kupfer bietet zudem eine höhere Fertigungsflexibilität, da es sich leichter zu ultradünnen, komplexen Geometrien mit engen Dickentoleranzen und integrierten Funktionen verarbeiten lässt und sich für eine skalierbare Serienfertigung eignet.
Ultradünne Vapor Chambers aus Kupfer sind die konsequente Weiterentwicklung der praxiserprobten Kupfer-Heatpipe-Technologie. Eaton nutzt mehr als fünf Jahrzehnte Erfahrung in Konstruktion, Zuverlässigkeitsprüfung und praktischen Anwendungen von Standard-Kupfer-Heatpipes, um die Entwicklung und Fertigung ultradünner Kupfer-Vapor-Chambers voranzutreiben. Wir bieten ein breites Spektrum an Möglichkeiten und Optionen, um einen optimierten CuVC-Heatspreader individuell auf Ihre Anwendung abzustimmen.
Ultradünne Vapor Chambers aus Edelstahl (SSVCs) bieten zusätzliche mechanische Festigkeit und eignen sich für strukturelle Anwendungen wie interne Chassis, Mittelrahmen von Smartphones sowie externe Einfassungen oder Gehäuse. Dadurch werden thermische und strukturelle Funktionen in einem einzigen Bauteil kombiniert, sodass sich die Anzahl der Komponenten in Ihrer Baugruppe reduzieren lässt. Neben der Möglichkeit, mehrere Bauteilfunktionen zu kombinieren, ermöglicht die höhere Streckgrenze von Edelstahl eine dünnere und leichtere Vapor-Chamber-Konstruktion im Vergleich zu Kupfer. Dünnere Wände maximieren den internen Dampfraum und verbessern dadurch die effektive Wärmeleitfähigkeit der Vapor Chamber, unabhängig von den thermischen Eigenschaften des verwendeten Metalls. Der Einsatz von Edelstahl-Vapor-Chambers kann dazu beitragen, die Dicke Ihrer Wärmemanagementlösung zu reduzieren oder die von der Wärmequelle abführbare Wärmeleistung zu maximieren.
Ultradünne Edelstahl-Vapor-Chambers weisen im Vergleich zu Kupfervarianten eine höhere mechanische Festigkeit auf, wirken Verformungen entgegen und reduzieren den Bedarf an zusätzlichem Stützmaterial. Dank dieser zusätzlichen Festigkeit können SSVCs größer ausgelegt werden als vergleichbare Kupferlösungen und dabei dennoch plastischen Verformungen widerstehen. Edelstahl bietet im Vergleich zu Kupfer-Vapor-Chambers bessere Möglichkeiten zur Nacharbeit. Dadurch werden Reparaturen sowie schnelle Konstruktionsänderungen erleichtert und vorhandene Bestände können für zukünftige Produkte weiterverwendet werden.
Mit unserem proprietären Verfahren können nicht kondensierbare Gase (NCGs) vermieden werden. Dadurch erreichen die Edelstahl-Vapor-Chambers von Eaton eine längere Lebensdauer als vergleichbare Lösungen von Wettbewerbern.
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