隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,集成芯片的尺寸越來越小,進(jìn)而使得微電子器件的熱流密度急劇上升,在微小的空間內(nèi)形成溫度較高的局部熱點(diǎn)。熱致失效效應(yīng)成為了微電子技術(shù)發(fā)展的主要瓶頸。熱管理技術(shù)日益重要。相比于傳統(tǒng)的散熱技術(shù),微流道散熱器具有優(yōu)良的散熱能力。然而,大多數(shù)的研究都沒有深入研究微通道內(nèi)部微流體的溫度細(xì)節(jié),在這一方面,對(duì)散熱器的理解是有限的。主要的因?yàn)槭呛苌儆泄ぞ呋蚍椒ǹ梢灾苯颖O(jiān)視微通道內(nèi)溫度變化的細(xì)節(jié)。分立的溫度傳感器只能放置在散熱器的進(jìn)口和出口處,或者集成在微流道散熱器的外表面,而紅外熱相機(jī)也只能測(cè)得散熱器表面的溫度分布。這三種方法都不能測(cè)得微流道內(nèi)的溫度細(xì)節(jié)。另外,一些研究只建立在仿真模擬的基礎(chǔ)上,一些假設(shè)并沒有得到實(shí)驗(yàn)的證實(shí)。為了克服這些局限性,本文提出了一種在微流道內(nèi)部集成薄膜溫度傳感器的微流體散熱器。集成在微流道內(nèi)部的薄膜(Ti/Pt/Cr/Au)溫度傳感器能高空間分辨率的監(jiān)測(cè)微流道內(nèi)部的溫度變化。利用這些高靈敏度和精度的溫度傳感器,研究了在不同工作條件下,微流道內(nèi)溫度的變化。具體科研工作和結(jié)果如下:(1)為了對(duì)微流道散熱器的溫度特性進(jìn)行精確的測(cè)量,本文提出了一種多層(Ti/Pt/...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 基本熱傳輸原理與常見散熱技術(shù)
        1.2.1 熱傳輸原理
        1.2.2 被動(dòng)式散熱技術(shù)
        1.2.3 主動(dòng)式散熱技術(shù)
    1.3 微流道散熱器
        1.3.1 微流道散熱及微流道散熱器性能參數(shù)
        1.3.2 微流道散熱器的熱測(cè)試
    1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 常見溫度測(cè)試方法及微型溫度傳感器研究現(xiàn)狀
        1.4.2 微流道散熱器研究現(xiàn)狀
    1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 研究方案與實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 研究方案
    2.2 COMSOLMultiphysics多物理場(chǎng)耦合分析(仿真)軟件
        2.2.1 COMSOLMultiphysics的概述
        2.2.2 COMSOLMultiphysics熱仿真流程
    2.3 MEMS工藝與封裝技術(shù)
        2.3.1 激光刻蝕技術(shù)
        2.3.2 電子束蒸發(fā)鍍膜和磁控濺射鍍膜
        2.3.3 高溫退火
        2.3.4 BCB樹脂鍵合
    2.4 微觀結(jié)構(gòu)分析及性能表征
        2.4.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.4.2 原子力顯微鏡(AFM)
        2.4.3 臺(tái)階儀
    2.5 薄膜溫度傳感器電阻溫度系數(shù)(TCR)標(biāo)定方法
    2.6 實(shí)驗(yàn)測(cè)試及溫度表征
        2.6.1 多通道數(shù)據(jù)采集儀
        2.6.2 紅外熱像儀
    2.7 本章小結(jié)
第三章 集成有電阻式薄膜溫度傳感器的微流道散熱器的設(shè)計(jì)與制備以及熱測(cè)試系統(tǒng)的搭建
    3.1 分立電阻式薄膜溫度傳感器的設(shè)計(jì)及制備
        3.1.1 溫度敏感材料的選擇與制備
        3.1.2 分立電阻式薄膜溫度傳感器的設(shè)計(jì)與制備
        3.1.3 分立電阻式薄膜溫度傳感器的溫度標(biāo)定
    3.2 微流道的設(shè)計(jì)及制備
    3.3 熱源的設(shè)計(jì)及制備
    3.4 集成有電阻式薄膜溫度傳感器的微流道散熱器的設(shè)計(jì)及制備
        3.4.1 集成有電阻式薄膜溫度傳感器的微流道散熱器的仿真設(shè)計(jì)
        3.4.2 BCB鍵合參數(shù)的確定
        3.4.3 集成有電阻式薄膜溫度傳感器的微流道散熱器的制備
    3.5 微流道散熱器熱測(cè)試系統(tǒng)
    3.6 本章小結(jié)
第四章 集成有電阻式薄膜溫度傳感器的微流道散熱器熱性能測(cè)試
    4.1 薄膜溫度傳感器以及微流道散熱器熱測(cè)試系統(tǒng)穩(wěn)定性測(cè)試
    4.2 微流道散熱器散熱性能測(cè)試
        4.2.1 微流道散熱能力的測(cè)試與研究
        4.2.2 微流道內(nèi)溫度分布及其研究
    4.3 微流道散熱器內(nèi)微流體(冷卻液)狀態(tài)研究
        4.3.1 單相下,氣泡對(duì)微流道散熱器的影響
        4.3.2 微流道散熱器內(nèi)微流體(冷卻液)波動(dòng)研究
    4.4 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果



本文編號(hào)：3884257