微流体系统在高功率裸芯片模块上的散热研究

为解决高热流密度功率裸芯片的散热问题,在功率模块腔体上设置了一种自闭环一体化微流道散热系统。将裸芯片共晶焊接到金刚石,再将金刚石共晶焊接到功率模块腔体,有效降低了裸芯片到功率模块腔体之间的传导热阻。通过实验和仿真探究了微流道形式和流道宽度对散热能力的影响。结果表明:相同条件下交联微流道散热性能较好,同时减小流道宽度,提高芯片温度性能。仿真结果与实验结果具有良好的一致性,最大误差为7.16%。提出的微系统具备较好的散热能力,在环境温度70℃下,可处理的芯片热流密度为320 W/cm^(2)。

工字型散热器流阻-热阻的多目标优化设计

针对一种工字型热沉结构,对比分析了传统微小流道和分形微小流道的传热与流动特性。结果表明,分形流道相对于传统流道表现出更好的温度性能和流动特性;分形流道的底面最高温度和最高温差分别降低了7.8℃和7.9℃,流阻降低了91.7%。质量流量对各PCB板最高温度和最高温差影响显著,敏感性超过90%,流道直径对压降影响达到89%,选取合理的参数配合区间有利于提升热沉的温控性能并降低系统的泵功耗。与传统微小流道和分形微小流道相比,优化后方案的总热阻分别降低了11.4%和6.7%,平均传热系数分别增加了66.3%和36.4%。