微型毛細泵吸環路應用於LED散熱之研製與測試

簡易檢索 / 詳目顯示

回結果列表

研究生：	郭育呈 Kuo, Yu-Cheng
論文名稱：	微型毛細泵吸環路應用於LED散熱之研製與測試 Fabrication and Test for Micro-CPL applied on LED Heat Dissipation Device
指導教授：	林唯耕 Lin, Wei-Keng
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	原子科學院 - 工程與系統科學系 Department of Engineering and System Science
論文出版年：	2009
畢業學年度：	97
語文別：	中文
論文頁數：	101
中文關鍵詞：	LED 、毛細力、微型毛細泵吸環路
外文關鍵詞：	LED, Capillary force, Micro Capillary pumped Loop (μ-CPL)
相關次數：	點閱：2 下載：0
分享至:	分享至facebook 分享至twitter

查詢本校圖書館目錄查詢臺灣博碩士論文知識加值系統勘誤回報

摘要
由於電晶體密度增加，產生的熱也隨之倍增，加上LED體積小，造成局部溫度過高也成為散熱不易的主要原因。為了達到非主動式運作，必須使流體藉由毛細力來帶動系統循環，因此設計出微型毛細泵吸環路之蒸發區，並能克服蒸汽回衝現象的結構，以及提高環路內真空度是本研究的重點。
完成環路後在熱源測試實驗採用模擬LED點熱源加熱形式進行加熱測試。藉由μCPL的製程與工作流體的流動，使整個環路能運作並在蒸發部進行移熱作用；加上測試無工作流體結果討論得到：解熱除了靠環境的自然對流外，μCPL環路的運作能維持Tj溫度在穩定的狀態。
本實驗針對不同填充率、不同扣具壓力、不同冷凝部溫度、不同瓦特數進行比較分析。工作流體填充率在80%左右有最佳效能。扣具壓力在0kg到3kg之間測試，壓力越大，熱阻值越低。冷凝部溫度有20℃、30℃、40℃、50℃，溫度越高，蒸發區出入口震盪越不明顯，熱阻值越高。輸入瓦特數有3W和4W，μCPL環路皆可運作並維持Tj溫度在穩定的數值。當輸入瓦數4W、冷凝部溫度20℃、扣具壓力3kg時，有最小熱阻值14(℃/W)。

目錄
摘要    I
ABSTRACT    II
致謝    III
目錄    IV
圖目錄    VII
表目錄    XIII
第1章 、緒論    1
1-1.    前言    1
1-2.    微流體系統簡介    10
1-3.    微冷卻系統簡介    11
1-4.    文獻回顧    12
1-5.    研究動機與目的    17
1-6.    章節概述    19
第2章、原理與理論分析    21
2- 1微型毛細泵吸環路工作原理    21
2-2. 微型毛細泵吸環路分析模型    23
2-3. 微型毛細泵吸環路理論模式    26
2-4. 漸縮漸擴微流道    29
2-5. 液體注入    30
2-6. 抗回衝原理    32
2-7. 乾化現象    37
第3章、製程規劃與機台架設    39
3-1. 微影技術    39
3-2. 蝕刻技術    42
3-2.1 乾式蝕刻    43
3-3. 晶片接合技術    44
3-4. ΜCPL晶片材料與製程步驟    46
3-4.1 蒸發部製程步驟    47
3-4.2蒸發部製程結果與討論    50
3-5 ΜCPL上蓋材料與製程步驟    51
3-5.1 負光阻晶片製作    51
3-5-2 PDMS製作與脫模動作    54
3-6 μCPL 晶片與上蓋整合    56
3-7. ΜCPL冷凝部、蒸汽線與液體線    56
3-8. ΜCPL環路製程結果    58
3-9. 模擬LED加熱測試實驗    60
3-9.1 加熱實驗量測步驟    63
第4章、 實驗結果與討論    64
4-1. 模擬LED熱源測試實驗裝置    64
4-2. 不同工作流體之比較    67
4-3 填充率不同之比較    71
4-4 蒸發部與輸入熱源位置扣具施加不同壓力之比較    74
4-5 不同冷凝度之比較    86
第5章、結論    97
5.1 結論    97
參考文獻    99

                                

參考文獻
1. 莊昀儒,”微型高分子材料單石熱汽泡式微液滴產生系統之研發”,國立清華大學博士論文,p103，2003.
2. Kirshberg, J., Yerkes, K., and Liepmann, D., 1999 “Micro-Cooler for Chip-Level Temperature Control,” SAE Aerospace Power Systems Conference, P-341.
3. Jeffrey Kirshberg, Kirk Yerkes, Dorian Liepmann and David Trebotich” Cooling effect of a MEMS based micro capillary pumped loop for chip-lever temperature control”,ASME,2000.
4. http://www.cs.wright.edu/people/faculty/sthomas/microcpl.html
5. Thomas K. Jun and Chang-Jin ‘‘CJ’’ Kima)“Valveless pumping using traversing vapor bubbles in microchannels”Mechanical and Aerospace Engineering Department, University of California, Los Angeles,California 90095-1597
6. L. Meyer, S. Dasgupta, D. Shaddock, J. Tucker, R. Fillion, P. Bronecke,L. Yorinks, and P. Kraft”A Silicon-Carbide Micro-Capillary Pumped Loopfor Cooling High Power Devices ”,IEEE,2003.
7. 游瑞名,黃南嘉,王金燦,呂宗行, “微型毛細泵吸環路之系統分析及元件設計”, 中國機械工程學會第二十四屆全國學術研討會論文集, E03-0007
8. Chin-Tsan Wang, Tzong-Shyng Leu, Tsai-Ming Lai, “Micro Capillary Pumped Loop System for a Cooling High Power Device”, Experimental Thermal and Fluid Science, 2007 (Revised, SCI)
9. Dickey, J.T. , and Peterson G.P. , 1994,”Experimental and Analytical Investigation of a Capillary Pumped Loop,”Journal of Thermophysics and Heat Transfer, Vol 8, No. 3, pp. 602-607.
10. A. Faghri, Heat Pipe Science and Technology, Taylor and Francis, New York, 1984.
11. R.D. Blevins, Applied Fluid Dynamics Handbook, Van Nostrand Reinhold Company, New York,1984
12. 鄭仁豪, ”微液滴衝擊式冷卻回收系統之微流道液體回收裝置”,國立清華大學碩士論文，p60-61,2002.
13. Jr-Hung Tsai and Liwei Lin,”A Thermal-Bubble-Actuated Micronozzle-DiffuserPump”,J.MICROELECTROMECHANICAL SYSTEMS, VOL. 11, NO. 6, DECEMBER 2002.
14. http://www.microchem.com NANO SU-8 negative tone photo resist formulations 50-100

全文公開日期本全文未授權公開 (校內網路)
全文公開日期本全文未授權公開 (校外網路)
全文公開日期本全文未授權公開 (國家圖書館：臺灣博碩士論文系統)

簡易檢索 / 詳目顯示

相關論文