現(xiàn)代電子器件冷卻方法

現(xiàn)代電子器件冷卻方法第1頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期六隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，電子器件的微型化已經(jīng)成為現(xiàn)代電子設(shè)備發(fā)展的主流趨勢(shì)。電子器件特征尺寸不斷減小，芯片的集成度、封裝密度以及工作頻率不斷提高，這些都使芯片的熱流密度迅速升高。芯片熱流密度的不斷升高則對(duì)電子器件熱可靠性設(shè)計(jì)提出了更高的要求。能夠解決電子器件過(guò)熱問(wèn)題的熱設(shè)計(jì)早已引起國(guó)內(nèi)外研單位的高度重視，并且得到了很大的發(fā)展。

第2頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期六近年來(lái)的研究，已研究出比較成熟的冷卻方式，如自然冷卻技術(shù)、強(qiáng)迫空氣冷卻技術(shù)、液體冷卻技術(shù)、相變冷卻技術(shù)、其他冷卻技術(shù)(如熱管，冷板等)。

但隨著超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，計(jì)算機(jī)芯片的功耗已經(jīng)到了160W，熱流密度已經(jīng)到了100W/cm2?？梢?jiàn)研制高效的冷卻系統(tǒng)，滿(mǎn)足高密度組裝的結(jié)構(gòu)形式，以獲取更大的冷卻能力，也越來(lái)越迫在眉睫。

第3頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期六低溫冷卻技術(shù)（直接或間接相變冷卻），為計(jì)算機(jī)冷卻開(kāi)辟了一個(gè)新領(lǐng)域，是在特定條件下提高機(jī)器性能的有效手段。專(zhuān)門(mén)研究此類(lèi)冷卻系統(tǒng)的Cryotech公司，利用絕緣流體的沸騰冷卻正處與開(kāi)發(fā)、應(yīng)用階段。由于沸騰冷卻可提供很低的熱阻和高的熱流密度，國(guó)外不少大公司和研究機(jī)構(gòu)，正在大力從事這方面的研究（如IBM、Fujitsu、Hitachi、NCR等公司以及Minnesota、Purdue、Auburm、Michigan等大學(xué)中的研究機(jī)構(gòu)）。國(guó)內(nèi)如清華大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)等，也進(jìn)行了相關(guān)的研究。在IBM內(nèi)部及由其資助的大學(xué)相變冷卻的研究主要集中在防止或控制池沸熱滯，擴(kuò)大池沸熱流密度，提高強(qiáng)制對(duì)流、向下流動(dòng)的液膜熱傳送、液流沸騰、液流沖擊。

第4頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期六現(xiàn)代電子器件冷卻方法的一些實(shí)例。。。第5頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期六自然冷卻電子散熱器第6頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期六鋁型材料電子散熱器（片）第7頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第8頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期六強(qiáng)

迫

空

氣

冷

卻

技

術(shù)第9頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期六還有，如何研制一些新型的冷卻劑，使其更好地滿(mǎn)足電子器件浸漬冷卻的要求，已經(jīng)提到了議事日程上。冷卻劑（介質(zhì)）的基本要求是：具有較高的傳熱性能、較高的絕緣強(qiáng)度和良好的兼容性。在目前使用的冷卻劑中要想完全滿(mǎn)足上述的基本要求，還是比較困難的。這些還有待于科學(xué)家進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)和研究。