日前，在大连市科技工作暨科技奖励大会上，由大连白云机电设备厂厂长杨洪武发明的《集成式热管及其换热方法》专利获2005年大连市发明专利金奖。
电子散热关系到电子设备的可靠性和寿命，是当今电子工业发展的一道难题，全世界每年都有大量的人力物力投入攻克这道难题。但是电子散热器还是越做越大，越做越重，成本越来越高——为解决P4 3.2G CPU 100W的散热功率问题，有的散热器重量达到1000克以上，远远超过CPU的负重极限。散热问题已成为阻碍电子工业向前发展的主要瓶颈之一。
大连白云机电设备厂厂长杨洪武从解决关键环节入手，发明了集成热管电子散热技术。杨洪武认为，在现有的电子散热技术中，相变传热的能力最大，其相变传热单位面积散热功率是金属导热和液体强制冷却方式的几百倍。应用相变技术传热的热管电子散热器只要改变现有的热管结构，使其相变传热面积最大化和使散热器传热通路接触良好，就能够大大改善散热器的性能，满足电子工业发展的需要。
应用集成热管电子散热技术制造的台式计算机CPU散热器70×70×46和60×60×35两款样品日前在大连白云机电设备厂研制成功，两款散热器都是纯铜制造，70规格样品重260克，60规格重120克，经大连理工大学动力工程系和上海交通大学低温与制冷研究所检测，未经优化的70规格集成热管电子散热器散热功率在风速1.8米/秒，CPU表面温度70.5度时，散热功率可达200瓦。
大连白云机电设备厂主要生产石油化工检维修机具和设备等，其中管束抽装机系列产品、液压扳手占销售收入的85%以上。有5大系列27个品种52种型号，产品全部是自主开发，自行设计，自己生产。申请专利48项，其中国际专利包括美国、欧盟等11个国家共12项，国际产权组织PCT发明专利申请2项，中国发明专利申请6项，实用新型专利获权28项；热管专利17项，机械和其他专利18项。该厂和大连理工大学、中国科学院、哈尔滨工业大学、大连化物所、上海大学知识产权学院、南京工业大学、瑞典奥托昆普集团等高等科研院所和国际性大公司展开合作，力求在配套技术、制造工艺、检测手段和应用等方面都得到较好的发展。要与国际上最好的技术合作、结合，以提高竞争力，为集成热管及应用的技术和标准垄断创造条件。该企业2000年度获辽宁省专利技术产业化试点单位，2001—2002度大连市优秀发明单位，厂长杨洪武获得大连市优秀发明创新奖，SD系列管束抽装机获大连市优秀发明创新奖。
大连白云机电设备厂对集成热管项目投入了大量的精力和财力，对集成热管特种加工制造工艺进行了大量的试验，特别是精密加工，在光整、烧结和精密焊接方面积累了大量的有效数据，先后开了几十套模具，做出几十种集成热管散热器进行试验，为批量化生产奠定了基础。杨厂长认为，集成热管电子散热器产业化项目是对现有电子散热技术的重大改善，它将彻底改变电子散热市场的格局，使以导热为主体的电子散热技术跨入以相变传热为主体的新时代。伴随着电子工业高性能、微型化、集成化的三大发展趋势，电子散热问题变得越来越尖锐，Intel公司总裁Grove在2002年12月旧金山国际电子设备会议上提出：处理器内部泄漏电流散热是Intel目前遇到的最头痛的问题，这将导致已经30多年验证无误的摩尔定律随之不再起作用。目前，散热已成为公认的阻碍电子工业发展的瓶颈之一，如何解决这个问题，近年来已成为困扰全球电子和传热工程界的一道难题。
在现有的电子散热技术方案中，包括铝合金实体散热器、铝合金实体+热管散热器、纯铜实体散热器、纯铜实体+热管散热器、液冷散热器、液氮冷却散热器、电子半导体制冷散热器等，所有电子散热技术方案都是散热器在热源环境中通过吸热、传热和散热三个环节完成的，而且所有电子散热技术方案都是由金属板（吸热）+传热结构（传热）+金属散热片（风冷散热）的结构实现，其中，吸热和散热结构大同小异，所不同的惟有中间的传热过程设计。上述的技术方案中，液冷、半导体制冷和液氮方案，实现传热需要外部能量和附加设备支持；其散热成本高，占用空间大，使用条件局限，散热效果并不显著，不可能成为主流，也不可能形成规模化的生产。金属导热方案（包括金属实体导热+热管）制造成本低，传热过程不消耗能源，但传热效率低，比重大，不能满足集成度提高和电子散热器件高功率输出的要求。也就是说，P4芯片以后的电子散热时代不属于金属导热时代。相变传热是所有技术方案中效率最高的一种，相变过程的综合导热系数是纯金属的几百倍到几千倍。相变结构重量轻，相变过程自动循环不消耗能源，制造成本也不高，综上所述，相变传热的技术方案是惟一可以在金属导热方案后形成大的生产规模和成长为主流的技术方案。但常规热管的结构思路还不能使相变技术成为主流，热管结构能够满足电子散热要求的关键是如何设计热管散热器的传热通路，使其通过传热过程使散热器能够获得与热源和散热环境的最佳匹配。这就是引发集成热管思路的命题。
金属导热的技术方案受金属导热性质的制约，金属导热散热器超过一定尺寸（重量），散热能力不随尺寸（重量）增加而增加。利用热管来强化散热器的效率是一种改善，但主体传热过程还是导热，所以不会有显著的改善效果。金属是最好的良导体，金属导热技术方案与热管相变传热技术方案比有大热阻、大热容、大比重和大体表面积（即利用金属导热可获得最大最有效的体表面积）的特征。电子散热市场发展的大趋势要求新的技术方案必须满足：大功率散热，大规模、低成本生产，体积小、重量轻，多品种、多样化、个性化的产品以及有广阔的拓展潜质。集成热管电子散热技术方案几乎同时满足上述所有的特征要求，集成热管电子散热技术方案以相变传热替代金属导热，其在传热功率、产品重量、生产成本、品种多样化和技术方案拓展潜质诸方面所展示的优势全面符合电子散热未来发展的大趋势。
集成热管电子散热技术方案是一套系统、完整、先进、实用的方案。它是以相变传热技术为主的方案，散热器吸热端吸收的全部热量都是通过相变过程转移的；它可以避免金属导热大热阻的局限和高比重的弊端而发挥其大体表面积和大热容的优势；它可以有效利用液体相变的高效传热过程全面改善散热器吸热、传热和散热三个方面的能力并大幅度降低散热器的重量；它是电子散热器金属导热时代后的最佳选择；它的潜质足以开辟一个以集成热管技术为特征的电子散热器的相变传热时代。近期，大连理工大学动力工程系、上海交通大学低温与制冷研究所分别对大连白云机电设备厂提供的未经优化的70规格集成热管电子散热器进行了全面测试，测试结果表明该款散热器在风速1.8米/秒，CPU温度70.5度时，散热功率可达200瓦，平均热阻小于0.15度/瓦；其测试结论指出：集成热管散热器上个点的温度波动不大，这是目前市场上任何一款散热器所不具有的特性。均匀的温度可以提供更大的散热面积，获得更高的环热效率（这也是目前散热器的一个薄弱环节）。因此，集成热管散热器是一款理想的散热器；结论认为，优化后的散热器可望在风速为1米/秒左右就可以将CPU温度降低到75度，可以极大地降低风扇的噪音。
集成式热管及其换热方法已经获得国家专利，其在电子散热器领域的专利发热电子元件的热管散热器也获得中国专利局实用新型授权。该项专利在美国、欧盟、加拿大、巴西、阿根廷、澳大利亚、俄罗斯、印度、韩国、日本、新西兰等国家、地区和地区联盟提出申请，已得到国际PCT组织审查合格的报告，很快给予授权。另外，关于集成热管电子散热技术的实施方案还有14项申请。发热电子元件的热管散热器、外通道集成热管散热器、分离式集成热管散热器的外通道结构等，这些关于电子散热器的专利已基本构成集成热管式电子散热器封闭的、自成体系的二级专利保护网。
2004年9月在上海第13届国际热管会议上，美国宇航局，德国、法国、印度的一些公司都对该项目产生了极大的兴趣，纷纷要求提供样品。上海交通大学、大连理工大学、美国的密苏里大学都与该项目有合作，他们认为该项目有着不可估量的市场前景，因此愿意在电子散热器不断优化问题的检测、计算等方面提供相应的帮助和实验。杨洪武经常与国内外的专家进行论证，包括传热工程、电子散热工程、项目管理、风险投资等技术和经济专家、权威学者进行论证。他们所提出的意见和对项目潜质的判断，对促进项目的发展，对保障风险投资的安全性和投资决策是非常重要的。
Intel是全球最大的芯片制造商，也是计算机、网络和通信产品的领先制造商，具有37年的技术产品创新和市场领导历史。今年4月，杨洪武在上海与Intel公司高级工程师进行了会谈。会谈中，Intel方面对此项专利非常感兴趣，希望能够得到样品，可以在全球三个实验室同时测试，并且可以根据客户的要求对不同位置进行测试，如果测试结果符合Intel公司的要求，他们会发出确认函。目前已经有两件样品正在接受Intel公司的测试，这个测试结果将对该项目的推动有着非常重大的意义。
杨洪武预测，大批量生产时，纯铜制70规格和60规格集成热管电子散热器在散热功率进一步提高的前提下，重量比同尺寸的铝制散热器还要轻，分别在150克和100克之内，制造成本在20元和15元之内。集成热管电子散热器与传统散热方案比在散热功率、散热器体积、散热器表面积、散热器重量、制造成本和拓展能力诸方面都有巨大优势，集成热管电子散热器的面市将对电子散热市场带来巨大的冲击。杨洪武预计，集成热管电子散热技术将为电子散热带来一个相变传热的新时代。
