發(fā)布時間：2018-01-07 11:35

  本文關(guān)鍵詞：復(fù)合微通道熱沉優(yōu)化設(shè)計研究　出處：《河北工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：近年來,半導(dǎo)體激光器技術(shù)迅速發(fā)展,隨著功率的日益增大,集成度的不斷提高,產(chǎn)生的熱流密度也隨之增長,傳統(tǒng)的冷卻器件已無法滿足散熱要求,微通道熱沉作為新型散熱器件應(yīng)運(yùn)而生。隨后,由于集成式微通道熱沉散熱能力更突出,熱阻更小且兼容性好而備受關(guān)注。但是溫度分布不均勻和熱應(yīng)變大成為制約大功率半導(dǎo)體激光器列陣發(fā)展的重要問題。本文以微通道熱沉在大功率半導(dǎo)體激光器上的應(yīng)用為背景,對雙相微通道熱沉進(jìn)行了三維數(shù)值研究,并對影響微通道熱沉散熱以及封裝熱應(yīng)變的參數(shù)做了深入的探討。根據(jù)熱沉整體熱阻理論分析,對微通道熱沉的傳熱特性進(jìn)行了研究,并根據(jù)數(shù)值研究結(jié)果對常規(guī)五層無氧銅微通道熱沉的特征尺寸進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計,將改進(jìn)后的微通道熱沉的散熱性能和傳統(tǒng)微通道熱沉做了比較。同時提出了一種新型的改善微通道熱沉與激光器砷化鎵芯片封裝熱效應(yīng)的方法,用鎢銅材料作為熱沉材料,運(yùn)用有限元分析法,對復(fù)合微通道熱沉的熱應(yīng)變進(jìn)行了數(shù)值計算和分析,最后制備出符合大功率半導(dǎo)體激光器散熱及封裝要求的復(fù)合微通道熱沉。上述研究表明:(1)和傳統(tǒng)微通道熱沉相比,改進(jìn)后的復(fù)合微通道熱沉具有更小的水力直徑,更小的熱阻和更好的溫度均勻性,熱阻大約為0.25℃/W,比傳統(tǒng)微通道熱沉降低了30%~50%;(2)復(fù)合微通道熱沉具有更小的熱應(yīng)變,smile值可以控制在1μm以內(nèi);(3)復(fù)合微通道熱沉各層厚度具有一個最優(yōu)比例,并且最優(yōu)比例受壁面最高溫度的影響,同時也影響著微通道熱沉整體熱膨脹系數(shù)的影響;(4)復(fù)合微通道熱沉在熱阻和熱應(yīng)變兩方面,都遠(yuǎn)勝于傳統(tǒng)微通道熱沉。本文的研究結(jié)果和結(jié)論對微通道熱沉的設(shè)計具有重要的指導(dǎo)意義。
[Abstract]:In recent years , the semiconductor laser technology has been developed rapidly , with increasing power and increasing integration , the heat transfer characteristics of micro - channel heat sink have been studied .

【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN248.4

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本文編號：1392419