本文關鍵詞：復合微通道熱沉優(yōu)化設計研究　出處：《河北工業(yè)大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 熱沉 復合微通道熱沉 計算流體力學 數值模擬計算 熱阻 “smile”值

【摘要】：近年來,半導體激光器技術迅速發(fā)展,隨著功率的日益增大,集成度的不斷提高,產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運而生。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注。但是溫度分布不均勻和熱應變大成為制約大功率半導體激光器列陣發(fā)展的重要問題。本文以微通道熱沉在大功率半導體激光器上的應用為背景,對雙相微通道熱沉進行了三維數值研究,并對影響微通道熱沉散熱以及封裝熱應變的參數做了深入的探討。根據熱沉整體熱阻理論分析,對微通道熱沉的傳熱特性進行了研究,并根據數值研究結果對常規(guī)五層無氧銅微通道熱沉的特征尺寸進行了優(yōu)化設計,將改進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的方法,用鎢銅材料作為熱沉材料,運用有限元分析法,對復合微通道熱沉的熱應變進行了數值計算和分析,最后制備出符合大功率半導體激光器散熱及封裝要求的復合微通道熱沉。上述研究表明:(1)和傳統(tǒng)微通道熱沉相比,改進后的復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)復合微通道熱沉具有更小的熱應變,smile值可以控制在1μm以內;(3)復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的影響;(4)復合微通道熱沉在熱阻和熱應變兩方面,都遠勝于傳統(tǒng)微通道熱沉。本文的研究結果和結論對微通道熱沉的設計具有重要的指導意義。
[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 .

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

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本文編號：1392419