Trawienie chemiczne dla ultracienkich komór parowych: Trendy rynkowe, produkcja i dobór materiałów

Ultra-cienkie komory parowe (VC) to zaawansowane rozwiązania do zarządzania termicznego oparte na zasadach wymiany ciepła w zmianie fazowej. O grubości mniejszej niż 2 mm, oferują wyjątkowe rozpraszanie ciepła, dużą powierzchnię, lekkość i adaptowalność, co czyni je idealnymi dla nowoczesnej elektroniki.

Globalny rynek ultra-cienkich komór parowych ze stali nierdzewnej został oszacowany na około 204 miliony dolarów w 2024 roku i przewiduje się, że osiągnie 285 milionów dolarów do 2031 roku, rosnąc w tempie 5,0% CAGR. Wzrost ten jest napędzany rosnącym zapotrzebowaniem na wydajne chłodzenie w elektronice użytkowej, elektronice samochodowej i produkcji akumulatorów.

Rozwój technologii 5G, smartfonów AI i urządzeń składanych przyspieszył zapotrzebowanie na zaawansowane rozwiązania do zarządzania termicznego. Smartfony stają się coraz bardziej wydajne i kompaktowe, generując znaczne ciepło, które wymaga wydajnego rozpraszania. W 2024 roku dostawy smartfonów w Chinach osiągnęły prawie 290 milionów sztuk, co stanowi wzrost o 5% rok do roku. Trend ten podkreśla kluczową rolę ultra-cienkich komór parowych w urządzeniach nowej generacji.

Dodatkowo, sektor elektroniki użytkowej pozostaje głównym motorem popytu, ale pojawiające się zastosowania w pojazdach elektrycznych i systemach magazynowania energii tworzą nowe możliwości.

1. Przygotowanie materiału: Arkusze ze stali nierdzewnej lub miedzi są czyszczone w celu usunięcia olejów i zanieczyszczeń.

2. Aplikacja fotorezystu: Na powierzchnię metalu nakładana jest powłoka światłoczuła.

3. Naświetlanie i wywoływanie: Pożądany wzór jest przenoszony na fotorezyst za pomocą światła UV i wywoływany.

4. Trawienie: Materiał jest zanurzany w roztworze trawiącym (np. chlorek żelaza dla stali nierdzewnej), który usuwa niezabezpieczone obszary metalu.

5. Usuwanie i czyszczenie: Pozostały fotorezyst jest usuwany, a komora parowa jest czyszczona i wykańczana.

Trawienie pozwala na wysoką precyzję bez wprowadzania naprężeń mechanicznych lub zadziorów, co jest niezbędne do zachowania integralności cienkich materiałów.

• Wysoka precyzja: Trawienie może osiągnąć rozmiary elementów tak małe jak 0,05 mm z wąskimi tolerancjami.

• Brak naprężeń mechanicznych: W przeciwieństwie do tłoczenia lub cięcia, trawienie nie powoduje deformacji ani zadziorów.

• Złożone geometrie: Umożliwia produkcję skomplikowanych struktur, takich jak mikrorowki i kompozytowe knoty, które są krytyczne dla wydajnego przenoszenia ciepła.

• Ekonomiczne dla prototypowania i produkcji masowej: Niskie koszty oprzyrządowania sprawiają, że jest idealne zarówno dla badań i rozwoju, jak i produkcji na dużą skalę.

• Stal nierdzewna: Oferuje doskonałą odporność na korozję i wytrzymałość mechaniczną. Typowe gatunki to 304 i 316L. Idealna do trudnych warunków.

• Miedź: Zapewnia doskonałą przewodność cieplną i elektryczną. Często stosowana w wysokiej klasy smartfonach, gdzie wydajność jest krytyczna.

• Stop tytanu: Wykazuje wysoką sprawność cieplną i stabilność strukturalną, ale jest droższy i jeszcze nie jest szeroko stosowany.

Trawienie chemiczne obsługuje wszechstronne rozmiary i dostosowywanie. Komory parowe mogą być produkowane w różnych kształtach i rozmiarach, dostosowanych do konkretnych układów urządzeń. Proces uwzględnia:

• Małe komponenty: Do kompaktowej elektroniki, takiej jak smartfony i urządzenia do noszenia.

• Duże panele: Do zastosowań w tabletach i większych urządzeniach elektronicznych.

Niestandardowe wzory, w tym mikrorowki i złożone struktury knotów, można skutecznie uzyskać poprzez trawienie, zwiększając wydajność cieplną.