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电子机械工程 2024年第4期40卷 60-64页

作者：王振亚曹慧丽南京电子技术研究所江苏南京210039

文中针对高功率器件的高效散热和轻量化设计需求,开展铝基均热板制造技术研究,设计了一种铝基均热板的成型工艺。利用钎焊烧结法制备一体化铝毛细芯,通过中温钎焊技术完成壳体封装,对烧结粉末成分、比例、烧结温度等工艺参数进行了优化... 详细信息

文中针对高功率器件的高效散热和轻量化设计需求,开展铝基均热板制造技术研究,设计了一种铝基均热板的成型工艺。利用钎焊烧结法制备一体化铝毛细芯,通过中温钎焊技术完成壳体封装,对烧结粉末成分、比例、烧结温度等工艺参数进行了优化,并对制备的样件进行了测试。测试结果表明,该工艺方案可获得厚度大于0.3 mm、孔隙率大于40%的结合强度大、均匀性好的铝毛细芯,制备的铝基均热板的当量导热系数大于1200 W,为铝基均热板的规模化生产提供了一种解决思路。

关键词：铝基均热板钎焊烧结毛细芯中温钎焊

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铝基均热板设计制造及其传热性能研究

铝基均热板设计制造及其传热性能研究

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作者：区沥文华南理工大学

学位级别：硕士

近年来,电子器件越来越趋于集成化、微型化,同时产生了电子芯片在高热流密度情况下的热管理问题。为适应高热流密度、集成化的电子设备内部复杂的热管理需求,本文提出了一种具有不同高度蒸发面的三维铝基均热板,利用蒸发面的高度差,满... 详细信息

近年来,电子器件越来越趋于集成化、微型化,同时产生了电子芯片在高热流密度情况下的热管理问题。为适应高热流密度、集成化的电子设备内部复杂的热管理需求,本文提出了一种具有不同高度蒸发面的三维铝基均热板,利用蒸发面的高度差,满足电子器件高度不一热源的散热需求。利用激光加工设备制备了激光微沟槽吸液芯和丝网、编织带复合的吸液芯,同时设计了吸液芯烧结模具,实现吸液芯制造。利用红外热成像仪实时观测了复合吸液芯的毛细弯液面上升速度和高度,并设置了不同工况测试条件,对均热板的热阻、均温性等状况进行测试。本文的具体研究工作如下:(1)设计了具有凸台结构的铝基均热板,并针对凸台结构调整了对应的局部蒸发面的高度。同时针对铝基均热板的凸台结构设计并制备了微沟槽、丝网和编织带复合的吸液芯,根据复合吸液芯结构,设计了吸液芯烧结模具和吸液芯烧结工艺。制定了铝基均热板的生产工艺路线,研究了铝基均热板加工工序。(2)探究了丝网、激光微沟槽、以及螺旋编织丝网单一结构以及两两复合、三者复合的吸液芯毛细性能。模拟均热板内部结构,通过毛细爬升实验,对比了单一结构以及不同结构复合吸液芯下的毛细爬升曲线,探究复合吸液芯的最佳复合结构。对比了不同激光加工线距的微沟槽的毛细性能,对复合吸液芯的加工参数进行了优化。(3)制备了具有复合吸液芯的凸台铝基均热板,并研究了铝基均热板的稳态热阻、启动性能、抗重力性能。分析了铝基均热板在不同倾斜角度下的传热性能,研究表明,铝基均热板在大倾角(30°-60°)的状况下,抗重力性能良好。(4)对比在不同热源加热功率下铝基均热板的热阻变化,分析在不同灌注率对铝基均热板性能的影响,对铝基均热板的灌注率进行了优化。结果表明,不同工质灌注率的铝基均热板均表现为随着热源加热功率增加,铝基均热板热阻减小。整体的热阻值下降速度均为先快速下降后缓慢下降。其中,工质灌注率为20%时,铝基均热板的热阻值最小,最低热阻值为0.16℃/W。

关键词：铝基均热板复合吸液芯毛细特性传热特性

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