SOG結(jié)構(gòu)微熱管理論研究.pdf

1、本文對SOG結(jié)構(gòu)微型平板熱管進行了理論分析及建模仿真研究。微熱管依靠其內(nèi)部工質(zhì)相變進行熱量傳遞，具有傳熱效率高，均溫性能好，無需外加動力等特點，在芯片、器件、系統(tǒng)冷卻等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。
　　隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，單個芯片的集成度越來越高功耗越來越大而芯片面積卻越來越小。小面積產(chǎn)生的大熱量如果不能及時散逸出去將會對芯片甚至整個系統(tǒng)的功能、穩(wěn)定性等造成極其嚴(yán)重的影響。傳統(tǒng)的散熱方式已經(jīng)不能滿足高熱流密度條件下芯片和器件的散熱

2、要求。微熱管以其優(yōu)越的導(dǎo)熱性能成為解決上述問題的首選技術(shù)。
　　從Cotter提出微熱管的理論以來，建立微熱管理論模型一直是研究的焦點。研究人員已就具有不同溝道形狀的微型平板熱管建立了或簡或繁的一維穩(wěn)態(tài)軸向毛細流動模型。但是模型中沒有考慮汽液界面剪切力的影響，且存在一些參量定義模糊，物理含義不明確的情況，這些都對模型的準(zhǔn)確性造成了影響。本文在總結(jié)并綜合現(xiàn)有微熱管理論研究成果的基礎(chǔ)上，對現(xiàn)有的理論模型進行了改進。采用控制體積法建立了

3、微熱管溝道內(nèi)液體毛細流動的一維穩(wěn)態(tài)模型，將微熱管穩(wěn)態(tài)工作過程中汽液反向流動的界面剪切力引入了本理論模型的分析范疇，大大增加了模型的準(zhǔn)確性。利用模型對微熱管最大傳熱量進行了計算，計算結(jié)果與文獻報道的實驗數(shù)據(jù)有很好的吻合性，能夠更準(zhǔn)確的預(yù)測微熱管最大傳熱量。在此基礎(chǔ)上，通過對微熱管在不同外形參數(shù)和工作條件下傳熱能力的分析，得出了微熱管的最佳水力直徑值，最佳溝道寬度值等對微熱管的結(jié)構(gòu)設(shè)計有參考意義的結(jié)論。此外通過對微熱管的工作極限進行分析和計