多熱源流道散熱設(shè)計(jì)及特性研究.pdf

1、隨著多芯片組件技術(shù)在電子元件封裝技術(shù)中的廣泛應(yīng)用，使得集成元件的數(shù)量逐步增加。并且，電子元件的功率的不斷提高也導(dǎo)致了芯片發(fā)熱量的逐漸增大。由于多芯片組件在封裝中把元器件封裝在同一塊基板上，所以各元器件發(fā)熱量的不均會(huì)導(dǎo)致整個(gè)基板上溫度分布的不均勻，影響基板的使用壽命。因此，設(shè)計(jì)出針對(duì)多區(qū)域熱源的散熱器已成為芯片散熱的一個(gè)重要研究方向。
　　相對(duì)于風(fēng)冷，液體冷卻的效率更高，尺寸更小，在微小元件的散熱上更具有優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，由于冷卻液需要在

2、流道中流動(dòng)，可以對(duì)不同熱源有針對(duì)性的散熱。因此，對(duì)于多熱源的散熱，不同的流道結(jié)構(gòu)可以對(duì)應(yīng)不同的熱源功率，使得系統(tǒng)整體的溫度更為均勻。
　　理論部分，通過(guò)運(yùn)用熱力學(xué)和流體力學(xué)相關(guān)的基本定律，采用有限容積法推導(dǎo)出平行流道的整體壓力損失的相關(guān)公式，在平衡各平行流道流場(chǎng)的原則下設(shè)計(jì)出冪指數(shù)修正的線性出入口流道。同時(shí)，根據(jù)傳熱學(xué)的基本原理，推導(dǎo)出熱流密度和散熱器尺寸之間的關(guān)系式，從而設(shè)計(jì)出合理的多熱源散熱器，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體的均勻散熱。

3、>　　在對(duì)設(shè)計(jì)出的多熱源散熱器進(jìn)行建模后，使用流體力學(xué)有限元軟件 FLUENT對(duì)其進(jìn)行模擬熱分析。分析比較兩組對(duì)照組中模型的溫度和流場(chǎng)圖。經(jīng)過(guò)冪指數(shù)修正的線性出入口模型在冷卻液流場(chǎng)分布中更為均衡，整體流場(chǎng)分布傾斜性小。進(jìn)而，在溫度場(chǎng)分布方面也更為均勻，整體溫差較小。同時(shí)，也驗(yàn)證了理論推導(dǎo)出的熱流密度和散熱器尺寸之間的關(guān)系。在兩個(gè)熱源和四個(gè)熱源的散熱中各設(shè)計(jì)了一種合理的微流道結(jié)構(gòu)。
　　最后，對(duì)設(shè)計(jì)出的微流道模型進(jìn)行工藝改進(jìn)和實(shí)物加