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文檔簡介
1、LED具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長等特點,被廣泛引用于照明、光源、顯示等領(lǐng)域,它具有廣泛的應(yīng)用前景。但是,LED的結(jié)溫和熱阻制約它的發(fā)展,隨著結(jié)溫的升高,LED芯片的發(fā)光效率會下降,所以解決LED結(jié)溫和熱阻是其發(fā)展的瓶頸。微熱管具有高效傳熱、均溫性好和低熱阻等優(yōu)點,它為解決結(jié)溫和熱阻制約大功率LED發(fā)展這一難題提供了依據(jù)。正因為微熱管能夠高效傳熱、均溫性好,所以它不但能夠解決大功率LED的散熱問題,而且能夠解決目前電子芯片散熱領(lǐng)域中的高熱流密
2、度的散熱問題。
本文研制了一種基于硅基板的銅微熱管,該微熱管采用電鑄的方法直接在硅基底上生長銅的微溝道,并用銅片蓋板封接和真空灌注工質(zhì),得到硅-銅微熱管。硅-銅微熱管的整體尺寸為45×16×3mm3,微熱管的工作截面積為9×35 mm2。這種制作熱管的方法在銅微熱管與硅基板之間沒有界面,不需要導(dǎo)熱膠和粘接劑,沒有熱阻較大的界面熱阻,器件的整體熱阻小;也不存在由于膠干涸導(dǎo)致的熱傳導(dǎo)能力突降,因此,傳熱穩(wěn)定,能夠提高器件的可靠性和
3、壽命。
本文中在制作硅-銅微熱管的過程中發(fā)現(xiàn),由于硅和銅的熱膨脹系數(shù)相差一個數(shù)量級,在采用釬焊的方式封接微熱管之后,微熱管會發(fā)生變形,甚至銅微熱管從硅基板翹起。本文采用兩種方法解決該問題,第一種是:采用有機硅粘接密封膠封接微熱管。第二種是:改變微熱管內(nèi)部銅溝道的結(jié)構(gòu),將直線型的微溝道改為回字型的微溝道。
本文對兩種結(jié)構(gòu)的硅-銅微熱管的傳熱性能進行了測試,從第五章測試結(jié)果中可以得到,直線型結(jié)構(gòu)的微熱管的當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)為k
4、1=1.06×103W/(m·K),回字型結(jié)構(gòu)的微熱管當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)為k2=1.30×103W/(m·K)。由測試結(jié)果得到,回字型結(jié)構(gòu)的硅-銅微熱管傳熱性能優(yōu)于直線型結(jié)構(gòu)的微熱管。硅-銅微熱管的導(dǎo)熱系數(shù)和銅的導(dǎo)熱系數(shù)(0.4×103W/(m·K))相比較,硅-銅微熱管具有良好的傳熱性能。
本文采用電鑄銅柱的方法在硅槽道中電鑄銅柱的微結(jié)構(gòu),提高了硅溝道水平方向和豎直流動方向的毛細牽引力,從而提高了硅-玻璃微熱管的熱輸運能力,因此,
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