隨著資訊、通信與光電產業的快速發展,電子產品逐漸走向高性能、高頻率、高速度與輕薄化的方向演進,且晶片尺寸逐漸小型化,造成電子元件的發熱密度越來越高,因此,電子產品之散熱可說是當前電子相關業者決定其產品的穩定性的重要要素!由此也可看出,散熱相關產品位於電子產業上、中、下游環節中不可輕忽的地位。對CPU而言,近幾年世代交替極為快速,隨著工作頻率之升高,其發熱功率亦不斷增加,其中對筆記型電腦的CPU來說,散熱量亦隨著工作頻率的增加而急速增加,目前筆記型電腦的CPU發熱量達27W以上,而鎖定超薄市場的新世代Mobile NB CPU─Banias,最低平均功率為22W,幾乎是目前大部分NB廠商在開發12.1 吋1 spindle 機種時所能忍受的極限,未來筆記型電腦若搭配Pentium4,則其散熱問題將會是相當重要的問題。由於熱導管具有高熱傳導的特性,因此成為筆記型電腦CPU散熱模組中的重要元件。
熱導管主要利用工作流體在蒸發段吸收熱量蒸發,流向冷凝段放出熱量後凝結成液態,藉由毛細結構所提供的毛細力流回蒸發段。常見之毛細製程有四種:技術領先的美國及日本主要以燒結、挖刻痕為主,代表公司分別為美國Thermacore燒結及Furukawa的挖刻痕主,另外纖維則以Fujikura為主,台灣廠商則以網狀為主。由於使用挖刻痕與網狀,熱導管將受限於散熱功率在35W 以下,且形狀固定不宜改變,至於燒結方面,由於毛細,散熱則可達85W,但卻有加工上的限制。所以無論使用何種製程均有適用之市場需求,而目前國內外採用熱導管尺寸集中於2.4mm 厚度,鑑於筆記型電腦系統內組裝元件不斷的密集化,元件集積度不斷提升,致使其發熱量逐步增加,而外觀厚度卻不斷的縮小,因此,更高傳熱能力及更小尺寸特性亦是未來熱導管產品之技術指標。
IC之散熱性能以Rja表示Rja = (Tj-Ta)/Pd Tj為接點之溫度,目前P4桌上型CPU 2GHz約85℃ Ta為環境溫度 Pd為消耗電力 Rja較低表示熱阻(Thermal Resistance)低,即散熱性較佳,Rja可藉由量測儀器測得。
國內熱導管研製主要起源於美國及日本系統,美國主要為Thermacore 公司,日本主要為Furukawa,目前國內熱導管出貨量較大的外商以日本Furukawa最大,但主要均鎖定在大型的機器設備上,未來隨著PC市場對散熱的需求加上台灣是PC的主要生產重鎮,熱導管在台灣之成長將值得期待,目前台灣之生產廠商包括有鴻準、超眾、奇鋐及業強。鴻準主要是鴻海之轉投資,故銷售客戶以其母公司之代工客戶體系為主,包括Dell、Compaq及鴻海等,超眾主要則鎖定NB族群,第一大客戶為Dell,另外則為國內之英業達、廣達及仁寶,熱導管之主要技術來源為工研院。另外則為已上市上櫃的業強及奇鋐,業強主要技術為燒結,跟其他廠商不同且產品項目尚包括MLCC、錫球及一些被動元件之原料,並非專業散熱廠商,至於奇鋐在CPU散熱器佔有22%的市佔率,公司的發展定位朝「熱源解決方案」的全方位供應商規劃。除了研發更高階的CPU散熱器(4GHZ以上)鞏固桌上型PC市場並進軍筆記型電腦散熱模組市場開始生產製造熱導管,技術來源為其股東Furukawa。該公司以熱源處理核心技術,結合規模經濟量產能力,再搭配日本古河、台灣廣達等策略性股東的產業影響力,逐步滲透各應用市場:與廣達在華東合資設立工廠,生產NB散熱模組;與古河在蘇州設立工廠,生產資訊以外領域的散熱器產品,未來台灣在熱導管之領域將佔有一席之地。
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