熱導管測試
作者:江志宏
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摘要:
熱導管透過毛細作用與相變化達成快速導熱,傳熱效能比銅與銀更高,常用於電腦與被動散熱裝置。
TL(Too Long):
為確保長期可靠度,需通過高溫、溫循、冷熱衝擊、85/85濕熱與加速老化等環境試驗。
DR(Did Read):
熱導管因設計封閉、內部含工作流體,容易受溫差與壓力影響。依 IEC 60068 與 JEDEC JESD22 規範,常見試驗條件包括高溫應力(150℃/24h)、溫度循環(−40↔125℃,Ramp 2–3℃/min,10–100 cycles)、冷熱衝擊(−50↔100℃,2000 cycles)、85℃/85%RH 濕熱(1000h)與 110℃/85%RH 加速老化(264h):contentReference[oaicite:1]{index=1}。其他還包含鹽霧、爆破強度、氦氣洩漏、隨機振動與機械衝擊。這些測試能揭露失效模式如焊封破裂、流體洩漏、蒸氣壓力失衡與導熱性能下降。透過標準化驗證,工程師可確保熱導管在筆電、伺服器、LED 照明與車用電子中維持穩定散熱效能。
說明:利用毛細作用與相變化..等原理,進行快速熱量傳輸的裝置,熱導管的傳熱速度可到銅和銀的數百倍,
常用在電腦散熱上或是不適合風扇散熱電子產品。
📌 實務案例
伺服器廠商進行 85℃/85%RH/1000h 測試,部分熱導管出現內部氣體滲漏,後續改良焊封製程後合格。
在冷熱衝擊(−50↔100℃,2000 cycles)條件下,部分樣品因焊縫疲勞而導致導熱效能下降,工程團隊增加封口厚度後通過測試。
某筆電熱模組進行隨機振動與機械衝擊測試,發現熱導管固定點鬆脫,改良固定設計後提升可靠度。
熱導管可靠度測試條件:
高溫應力篩選試驗:150℃/24小時
溫度循環試驗:(相關機台)
120℃(10min)←→-30℃(10min),Ramp:0.5℃,10cycles
125℃(60min)←→-40℃(60min),Ramp:2.75℃,10cycles
冷熱衝擊試驗:(相關機台)
120℃(2min)←→-30℃(2min),250cycles
125℃(5min)←→-40℃(5min),250cycles
100℃(5min)←→-50℃(5min),2000cycles(200cycle檢查一次)
高溫高濕試驗:(相關機台)
85℃/85%R.H./1000小時
加速老化試驗:(相關機台)
110℃/85%RH/264h小時
其他熱導管試驗項目:
鹽霧試驗、強度(爆破)試驗、洩漏率試驗、振動試驗、隨機振動試驗、機械衝擊試驗、氦氣燃燒試驗、性能測試、風洞試驗
其他相關試驗文章:熱傳導專區、LED路燈試驗規範簡稱整理
常見問與答(FAQ)
熱導管利用毛細作用與工質相變化快速傳遞熱量,傳熱速度比銅與銀快數百倍,適合無風扇與高效散熱需求。
包含高溫應力、溫度循環、冷熱衝擊、85/85 濕熱、加速老化、鹽霧、爆破強度、振動與機械衝擊等試驗。
冷熱衝擊透過快速溫差應力檢驗熱導管的焊封與結構完整性,能快速揭露裂痕、洩漏與性能劣化問題。
在 85℃/85%RH 環境下,熱導管可能出現焊縫腐蝕與內部氣體滲漏,長期會導致散熱性能下降或失效。
包含焊封破裂、流體洩漏、蒸氣壓力失衡、毛細結構堵塞與固定結構鬆脫等,需透過多項試驗驗證預防。