Study of Ultra-Thin Silicon Micropillar Based Vapor Chamber
Notice bibliographique
Résumé
Silicon vapor chamber has drawn much attention in recent years, owing to its mature microfabrication process, accurate control over its geometries, direct integration with semiconductor devices that can eliminate the thermal interface resistance and prevent thermal expansion mismatch.In this paper, micropillar wicks that can generate excellent capillary performance and possess high permeability was adopted as the evaporator and adiabatic wick structure.Ultra-thin vapor chambers with thickness of only 1.25 mm were fabricated, the total size of the vapor chamber was 4 cm×4 cm×1.25 mm.As essential parts of a vapor chamber, the geometric sizes of the micropillars at evaporator and adiabatic regions were optimized.Based on the Brinkman equation derived dryout heat flux model, the optimal geometric combinations for evaporator and adiabatic regions were d =17.4 µm, h = l =30.6 µm and d =15 µm, h = l =30.6 µm respectively.Actual sizes after micro fabrication was d =18.9 µm, h =31.3 µm, l =30.6 µm and d =15.8 µm, h =31.3 µm, l =30.6 µm for evaporator and adiabatic regions respectively.Performance comparison between optimized and nonoptimized samples has shown that the optimized sample performed best, which can dissipate a high heat flux of 98.1 W/cm 2 before dryout.The deviation between model predicted and experimentally measured dryout heat flux was only 11.2 %, which validated the model with high accuracy.Effective thermal resistance of various samples was also studied.A smallest effective thermal resistance of 0.53 K/W can be obtained.Effective thermal resistance was found to decrease with heat flux before dryout while a reverse trend was observed after dryout.The vapor chamber was also found to have a good temperature uniformity.The largest temperature difference was only 9.6 C at very high heat load of 98.1 W. This paper demonstrated significant insights into the investigation of silicon vapor chamber, and can be used as useful design guidance for micropillar based vapor chambers.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».