Experimental Investigation of an Ultrathin Manifold Microchannel Heat Sink for Liquid-Cooled Chips

散热片 计算机冷却 微通道 材料科学 传热 热阻 冷却液 压力降 体积流量 机械 热力学 热的 入口 歧管(流体力学) 机械工程 电子设备和系统的热管理 纳米技术 物理 工程类
作者
W. Escher,Thomas Brunschwiler,Bruno Michel,Dimos Poulikakos
出处
期刊:Journal of heat transfer [ASM International]
卷期号:132 (8) 被引量:185
标识
DOI:10.1115/1.4001306
摘要

We report an experimental investigation of a novel, high performance ultrathin manifold microchannel heat sink. The heat sink consists of impinging liquid slot-jets on a structured surface fed with liquid coolant by an overlying two-dimensional manifold. We developed a fabrication and packaging procedure to manufacture prototypes by means of standard microprocessing. A closed fluid loop for precise hydrodynamic and thermal characterization of six different test vehicles was built. We studied the influence of the number of manifold systems, the width of the heat transfer microchannels, the volumetric flow rate, and the pumping power on the hydrodynamic and thermal performance of the heat sink. A design with 12.5 manifold systems and 25 μm wide microchannels as the heat transfer structure provided the optimum choice of design parameters. For a volumetric flow rate of 1.3 l/min we demonstrated a total thermal resistance between the maximum heater temperature and fluid inlet temperature of 0.09 cm2 K/W with a pressure drop of 0.22 bar on a 2×2 cm2 chip. This allows for cooling power densities of more than 700 W/cm2 for a maximum temperature difference between the chip and the fluid inlet of 65 K. The total height of the heat sink did not exceed 2 mm, and includes a 500 μm thick thermal test chip structured by 300 μm deep microchannels for heat transfer. Furthermore, we discuss the influence of elevated fluid inlet temperatures, allowing possible reuse of the thermal energy, and demonstrate an enhancement of the heat sink cooling efficiency of more than 40% for a temperature rise of 50 K.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
CodeCraft应助辛勤的灵薇采纳,获得10
刚刚
Azure发布了新的文献求助10
刚刚
小杰发布了新的文献求助10
1秒前
拉布拉卡完成签到,获得积分20
1秒前
几许星河皓月完成签到 ,获得积分10
1秒前
FLZLC发布了新的文献求助10
1秒前
我服有点黑应助binana采纳,获得20
2秒前
JamesPei应助噜啦啦采纳,获得10
2秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得30
2秒前
2秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
小杭76应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
热心寻双发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
田様应助玉沐沐采纳,获得10
3秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
CodeCraft应助Luhh采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
小杭76应助科研通管家采纳,获得20
5秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
高分求助中
Encyclopedia of Quaternary Science Third edition 2025 12000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.). Frederic G. Reamer 800
Beyond the sentence : discourse and sentential form / edited by Jessica R. Wirth 600
Holistic Discourse Analysis 600
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
Reliability Monitoring Program 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5341361
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4477597
关于积分的说明 13936153
捐赠科研通 4373614
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2403094
邀请新用户注册赠送积分活动 1395978
关于科研通互助平台的介绍 1367969