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不等宽微槽道平板热管的研制

唐吉仁

   随着微电子技术的高速发展,集成化和小型化已成为芯片的主要发展趋势,由此产生的高热流密度将影响芯片的正常工作和使用寿命,已成为微电子工业发展的技术瓶颈。微热管以其体积小、高传热性能、良好的启动性、均温性、可与电子器件直接贴合等特点,已成为解决微电子芯片热积聚问题,以及航空航天、医药、生物等领域散热问题的研究热点。 根据微热管的最大传热能力主要受限于微槽道毛细力的大小,本文提出了一种液体工质的弯月面半径沿轴向呈阶梯状分布的不等宽三角形微槽道结构。通过建立理论模型,得出了不宽等毛细结构的微槽道能提供较大毛细力的理论依据。利用ANSYS软件进行了热仿真和FLOTRAN流体仿真,证明不等宽微槽道能提供更大的液体回流速度,并在此基础上提出了微热管的内部微结构优化设计。采用MEMS工艺,在双面抛光(100)Si晶片上制作了不等宽微槽道和等宽微槽道,搭建了8通道并行测温电路,对微热管的传热性能进行了测试,并对不等宽微槽道与等宽微槽道传热性能进行了比较。测试结果表明,当宽槽端做为热管的冷端而窄槽端做为热端时,在相同的测试条件下,不等宽微槽道热管表现出明显的单向传热效应,其传热特性优于常规的等宽槽道微热管。……   
[关键词]:毛细力;不等宽微槽道;ANASYS;MEMS技术;传热特性
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:大连理工大学2010年
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