本文来源：知乎，作者：ICT杂谈，西安交通大学 动力工程及工程热物理硕士

VC（Vapor Chambers）直译叫蒸汽腔，业内一般叫平面热管、均温板、均热板。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。本文对VC设计中需要主要的问题进行了介绍，翻译自celsia的一篇文章，供大家共同学习。

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。

VC与热管、金属对比

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

当然也有例外的，在成本优先，两个热源很近而要求温度均匀时，用热管也是一种选择。

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。

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

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通关。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。

整体设计的优点和缺点

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。