基于電滲泵的微型冷卻系統(tǒng)的研究.pdf

1、傳統(tǒng)的散熱方式已經(jīng)不能滿足高密度集成電路的散熱需求。本文設(shè)計(jì)一款以電滲泵為驅(qū)動(dòng)裝置,結(jié)合微通道熱沉及壓電散熱器的新型閉循環(huán)冷卻系統(tǒng),用于芯片的散熱。電滲泵無(wú)需可動(dòng)部件,可連續(xù)驅(qū)動(dòng)流體,能提供很高的壓力與流率,是冷卻系統(tǒng)中理想的驅(qū)動(dòng)裝置。
　　 論文首先介紹了雙電層和電滲流理論,分析了電滲流控制方程。用CFD仿真軟件Coventorware對(duì)電滲流進(jìn)行數(shù)值仿真,分析了工作電壓、工作流體濃度等對(duì)電滲流的影響?；陔姖B流的Debye—

2、Huckel近似解析模型,采用截?cái)喔咚狗植夹拚姖B泵流率。在仿真的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)制作出電滲泵實(shí)體。其次,對(duì)微通道熱沉進(jìn)行理論分析,使用FLUENT軟件對(duì)溫度場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值仿真,得出熱沉溫度分布。根據(jù)仿真結(jié)果加工出溝槽寬度為200μm的銅基微通道熱沉。利用壓電陶瓷逆壓電效應(yīng)制作出便攜式壓電散熱風(fēng)扇,對(duì)鋁制散熱鰭片進(jìn)行散熱。最后將電滲泵、微通道和壓電散熱器三部分組成閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)。配制不同濃度的工作流體進(jìn)行試驗(yàn)分析。試驗(yàn)結(jié)果表明,經(jīng)過(guò)冷卻系統(tǒng)的散熱