電子設(shè)備熱控制技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)-資料下載頁
2025-06-16 14:24本頁面
【正文】 可靠、正常工作，從而延長(zhǎng)整個(gè)設(shè)備的工作壽命。需要指出的是，由于電子器件溫度控制的市場(chǎng)需求非常大，新的技術(shù)不斷有研究者提出并深入開發(fā)。例如現(xiàn)有制冷系統(tǒng)的微型化，包括前面提及的壓縮制冷的微型化，以及機(jī)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的脈沖管制冷系統(tǒng)以及熱聲制冷系統(tǒng)的微型化等也有人在探討。結(jié)合微泵技術(shù)，微型噴濺冷卻也是一有潛力的技術(shù)，其結(jié)構(gòu)也非常簡(jiǎn)單，主要由一個(gè)腔體和一個(gè)驅(qū)動(dòng)膜片構(gòu)成。工質(zhì)一般為氣體，在驅(qū)動(dòng)膜片對(duì)面的腔體壁上開一小孔或狹縫。當(dāng)膜片的振動(dòng)頻率足夠大時(shí)，就會(huì)在空外形成連續(xù)的射流場(chǎng)。據(jù)報(bào)道，主流區(qū)的最大噴射速度可達(dá)30m/s。這種方法在微電子器件冷卻方面應(yīng)用前景非常廣闊。熱分析以及散熱或冷卻方法的選擇在對(duì)電子器件及其系統(tǒng)進(jìn)行熱管理和熱設(shè)計(jì)時(shí)，首先需要對(duì)研究對(duì)象要有一盡量系統(tǒng)全面的認(rèn)識(shí)，即利用工程熱物理背景知識(shí)對(duì)部件或系統(tǒng)建立模型進(jìn)行分析，或利用現(xiàn)有的有限元工具，對(duì)虛擬系統(tǒng)進(jìn)行流場(chǎng)、溫度場(chǎng)和熱流場(chǎng)分析，將系統(tǒng)的熱設(shè)計(jì)與其功能設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等統(tǒng)一起來，基于樣品或樣機(jī)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定最終設(shè)計(jì)方案。散熱或冷卻方法是根據(jù)質(zhì)量因素?zé)岷捏w積密度（或熱耗密度）、熱阻來選擇的。常用冷卻技術(shù)單位面積的最大功耗見表1。表1：常用冷卻技術(shù)單位面積的最大功耗冷卻技術(shù)單位傳熱面積的最大功耗（W/cm2）空氣自然對(duì)流和輻射強(qiáng)迫風(fēng)冷空氣冷板（加散熱片的強(qiáng)迫風(fēng)冷）液體冷卻（強(qiáng)制間接液冷）16蒸發(fā)冷卻（相變冷卻）5000在散熱與冷卻技術(shù)權(quán)衡中應(yīng)該考慮的典型因素有：熱阻、重量、維護(hù)要求或維修性、可靠性（包括輔助設(shè)備，如風(fēng)機(jī)和泵）、費(fèi)用、制造容差、后勤狀況（特殊的元器件和冷卻劑）、熱效能、效率或有效系數(shù)、耐環(huán)境及嚴(yán)酷度（沖擊、振動(dòng)、腐蝕）、對(duì)人體的危害程度（冷卻劑或蒸汽的毒性）、尺寸、復(fù)雜性、功耗及對(duì)設(shè)備電性能的影響。 需要指出的是：一個(gè)冷卻方案不限于一種冷卻方式，大多數(shù)方案都是根據(jù)具體情況，包含幾種冷卻方式，相互配合使用。綜上，隨著集成電路技術(shù)飛速發(fā)展，電子元件的集成密度和熱量密度都會(huì)不斷增大，它們的散熱問題變得日益突出。因此，良好的散熱或冷卻方法是這些電子元器件發(fā)揮良好性能的有力保障。著名美國(guó)物理學(xué)家Richard “There’s Plenty of Room at the Bottom”的演講，敏銳地預(yù)言設(shè)備和系統(tǒng)的微小型化將在今后科學(xué)技術(shù)發(fā)展中占有非常廣闊的發(fā)展空間和重要意義。當(dāng)前MEMS加工技術(shù)發(fā)展非常迅猛，發(fā)展新的散熱或冷卻方式勢(shì)在必行。國(guó)內(nèi)外學(xué)者正研究和開發(fā)微型的換熱器和微型制冷系統(tǒng)，這也給微電子技術(shù)進(jìn)一步提供了契機(jī)，同時(shí)這也為現(xiàn)代傳熱學(xué)的發(fā)展注入了新的活力。參考文獻(xiàn)（略）16 / 5
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