The invention relates to a pulsating heat pipe, in particular to a silicon based micro pulsating heat pipe with micro / nano composite structure. The micro pulsating heat pipe is composed of a pair of semiconductor wafers and heat-resistant borosilicate glass bonding, the processing of borosilicate glass film on the vacuum pumping / injection hole; the vacuum / vacuum pumping / injection hole and semiconductor wafer on the liquid injecting groove corresponding to the position of the top by etching the semiconductor wafer, a plurality of micro channel, the micro channel surface micro / nano structure formed carbon nanotubes. The invention overcomes the evaporation section of common micro pulsating heat pipe is prone to \dry\ phenomenon and the start temperature is too high, start time, by changing the pulsating heat pipe channel section and micro channel surface carbon nano tube bundle shape can increase heat pipe cooling and temperature control of heat load bearing capacity.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种具有微/纳复合碳纳米管阵列结构的硅基微型脉动热管冷却器,应用于集成IC电子元器件的高效温控冷却
技术介绍
随着微电子技术和大规模集成电路的迅速发展,微电子芯片的发热强度越来越大,生成的热量若无法及时排除,将严重影响微电子元件甚至整个系统的工作性能和使用寿命。因此,发展高效紧凑的微电子温控技术,以解决芯片冷却空间狭小、散热困难等问题是当前该领域发展所面临的紧迫任务。在各种微电子器件散热冷却技术中,脉动热管因其结构简单、无需吸液芯以及独特的散热性能和良好的空间适应性正日益受到关注,被认为是一种极具发展前景的新型散热冷却技术。而通过MEMS技术加工的硅基微型脉动热管由于整体尺寸较小,能够与散热空间高度受限的微电子芯片直接集成而在微电子器件散热领域得到广泛运用,但研究发现随着加热功率的增大,微型脉动热管蒸发段容易出现“烧干”现象,振荡被抑制,温控能力下降。McCarthy等在《NanoscaleandMicroscaleThermophysicalEngineering》(微/纳尺度热物理工程)(2014年卷3,18期)上发表的“Materials,Fabrication,andManufacturingofMicro/NanostructuredSurfacesforPhase-ChangeHeatTransferEnhancement”(微/纳结构表面的设计与加工及其相变传热性能分析)一文中指出,微纳复合结构表面能够有效驱动液相流动和促进液膜蒸发,提高电子器件冷却温控的能力,因此将微/纳复合结构作为吸液芯对微型脉动热管传热性能提高 ...
【技术保护点】
一种具有微/纳复合结构的硅基微型脉动热管,其特征在于,包括复合为一体的半导体硅片(1)和耐热硼硅酸玻璃片(4),所述半导体硅片(1)上刻蚀有若干微槽道(2)和抽真空/注液微槽道(3),所述微槽道(2)与所述抽真空/注液微槽道(3)连通,所述微槽道(2)表面为微/纳复合结构表面(5);所述耐热硼硅酸玻璃片(4)上加工有抽真空/注液孔(8);所述抽真空/注液孔(8)与半导体硅片上的抽真空/注液微槽道(3)的顶端位置相对应。
【技术特征摘要】
1.一种具有微/纳复合结构的硅基微型脉动热管,其特征在于,包括复合为一体的半导体硅片(1)和耐热硼硅酸玻璃片(4),所述半导体硅片(1)上刻蚀有若干微槽道(2)和抽真空/注液微槽道(3),所述微槽道(2)与所述抽真空/注液微槽道(3)连通,所述微槽道(2)表面为微/纳复合结构表面(5);所述耐热硼硅酸玻璃片(4)上加工有抽真空/注液孔(8);所述抽真空/注液孔(8)与半导体硅片上的抽真空/注液微槽道(3)的顶端位置相对应。2.根据权利要求1所述的一种具有微/纳复合结构的硅基微型脉动热管,其特征在于,所述半导体硅片(1)和所述耐热硼硅酸玻璃片(4)通过高压静电键合为一体。3.根据权利要求1所述的一种具有微/纳复合结构的硅基微型脉动热管,其特征在于,所述微槽道(2)上的微/纳复合结构表面(5)通过碳纳米管阵列生长技术形成。4.根据权利要求1所述的一种具有微/纳复合结构的硅基微型脉动热管,其特征在于,所述半导体硅片(1)上刻蚀有若干条平行的微槽道(2),每条微槽道(2)的两端形成U型弯头,微槽道(2)右侧有与之想连通的抽真空/注液微槽道(3)。5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种具有微/纳复合结构的硅基微型脉动热管,其特征在于,...
【专利技术属性】
技术研发人员:屈健,孙芹,袁建平,张若梅,杨学贵,
申请(专利权)人:江苏大学,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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