Étude expérimentale et théorique de microcaloducs et technologie silicium

Les réseaux de microcaloducs en silicium sont des systèmes intégrables dans des composants électroniques pour assurer leur refroidissement. Des réseaux de 27 microcanaux triangulaires de 2 cm de long, 500 micromètres d\u27ouverture et 350 micromètres de profondeur ont été réalisés par gravure anisotrope humide d\u27une plaquette de silicium et assemblage moléculaire d\u27une plaquette de fermeture en silicium. Le remplissage et les essais thermiques des réseaux ont été réalisés sur un banc d\u27essais permettant de faire varier la charge du fluide. Les mesures de températures sont assurées par des thermocouples montés sur la parois ou par des thermistances en silicium polycristallin intégrées au silicium. La conductivité thermique équivalente d\u27un réseau est déterminée grâce à un modèle numérique tridimensionnel. Elle est égale à celle du réseau vide si le taux de remplissage du réseau est supérieur à 0,50, et elle est maximale pour de faibles taux de remplissage, de l\u27ordre 10 %. L\u27augmentation maximale de cette conductivité est de 41 % dans le cas du méthanol et du pentane, elle est de 12 % pour l\u27éthanol et nulle pour l\u27eau et le FC72. Dans le cas du méthanol, l\u27influence de la nature de la paroi sur les performances est importante, alors que celles de la puissance dissipée et de la température de fonctionnement sont faibles. Plusieurs modèles numériques de microcaloducs ont été développés, ils permettent de calculer le rayon de courbure interfacial, les pressions, les vitesses des écoulements et les températures de la paroi et de saturation pour un fonctionnement optimal ou pour une masse de fluide et une puissance thermique imposées

Etude expérimentale et théorique de microcaloducs en technologie silicium

Les réseaux de microcaloducs en silicium sont des systèmes intégrables dans des composants électroniques pour assurer leur refroidissement. Des réseaux de 27 microcanaux triangulaires de 2 cm de long, 500 micromètres d ouverture et 350 micromètres de profondeur ont été réalisés par gravure anisotrope humide d une plaquette de silicium et assemblage moléculaire d une plaquette de fermeture en silicium. Le remplissage et les essais thermiques des réseaux ont été réalisés sur un banc d essais permettant de faire varier la charge du fluide. Les mesures de températures sont assurées par des thermocouples montés sur la parois ou par des thermistances en silicium polycristallin intégrées au silicium. La conductivité thermique équivalente d un réseau est déterminée grâce à un modèle numérique tridimensionnel. Elle est égale à celle du réseau vide si le taux de remplissage du réseau est supérieur à 0,50, et elle est maximale pour de faibles taux de remplissage, de l ordre 10 %. L augmentation maximale de cette conductivité est de 41 % dans le cas du méthanol et du pentane, elle est de 12 % pour l éthanol et nulle pour l eau et le FC72. Dans le cas du méthanol, l influence de la nature de la paroi sur les performances est importante, alors que celles de la puissance dissipée et de la température de fonctionnement sont faibles. Plusieurs modèles numériques de microcaloducs ont été développés, ils permettent de calculer le rayon de courbure interfacial, les pressions, les vitesses des écoulements et les températures de la paroi et de saturation pour un fonctionnement optimal ou pour une masse de fluide et une puissance thermique imposées.Silicon micro heat pipe arrays are systems that can be integrated in electronic components to ensure their proper cooling. Arrays of 27 triangular micro heat pipes 20 mm long, 500 micrometers wide and 350 micrometers deep are micro machined by chemical anisotropic etching of a silicon wafer using a potassium hydroxide solution. They are closed by molecular bonding of a bulk silicon wafer. The experimental set-up enables to evacuate the arrays, fill them with working fluid and to measure their wall temperatures under known thermal conditions. Thermal captors are either thermocouples or polycrystalline silicon thermistances. The effective thermal conductivity is determined with a three-dimensional numerical model. For filling ratios superior to 0.5, it is equal to the conductivity of the empty array, whereas it is maxima for weak filling ratios, close to 0.10. Its maximal improvement is 41 % for methanol and pentane, 12 % for ethanol and null for water and FC72. The effect of the wall surface on the micro heat pipe performances is important. The effects of the input power and the cooling temperature are weak. The different models developed enable to calculate the evolutions of the curvature radius, of the pressures and the speeds of the liquid and vapour flows and the wall and saturation temperatures for optimal operation or for imposed thermal conditions.VILLEURBANNE-DOC'INSA LYON (692662301) / SudocSudocFranceF

Etude expérimentale et théorique de microcaloducs en technologie silicium

Les réseaux de microcaloducs en silicium sont des systèmes intégrables dans des composants électroniques pour assurer leur refroidissement. Des réseaux de 27 microcanaux triangulaires de 2 cm de long, 500 micromètres d ouverture et 350 micromètres de profondeur ont été réalisés par gravure anisotrope humide d une plaquette de silicium et assemblage moléculaire d une plaquette de fermeture en silicium. Le remplissage et les essais thermiques des réseaux ont été réalisés sur un banc d essais permettant de faire varier la charge du fluide. Les mesures de températures sont assurées par des thermocouples montés sur la parois ou par des thermistances en silicium polycristallin intégrées au silicium. La conductivité thermique équivalente d un réseau est déterminée grâce à un modèle numérique tridimensionnel. Elle est égale à celle du réseau vide si le taux de remplissage du réseau est supérieur à 0,50, et elle est maximale pour de faibles taux de remplissage, de l ordre 10 %. L augmentation maximale de cette conductivité est de 41 % dans le cas du méthanol et du pentane, elle est de 12 % pour l éthanol et nulle pour l eau et le FC72. Dans le cas du méthanol, l influence de la nature de la paroi sur les performances est importante, alors que celles de la puissance dissipée et de la température de fonctionnement sont faibles. Plusieurs modèles numériques de microcaloducs ont été développés, ils permettent de calculer le rayon de courbure interfacial, les pressions, les vitesses des écoulements et les températures de la paroi et de saturation pour un fonctionnement optimal ou pour une masse de fluide et une puissance thermique imposées.Silicon micro heat pipe arrays are systems that can be integrated in electronic components to ensure their proper cooling. Arrays of 27 triangular micro heat pipes 20 mm long, 500 micrometers wide and 350 micrometers deep are micro machined by chemical anisotropic etching of a silicon wafer using a potassium hydroxide solution. They are closed by molecular bonding of a bulk silicon wafer. The experimental set-up enables to evacuate the arrays, fill them with working fluid and to measure their wall temperatures under known thermal conditions. Thermal captors are either thermocouples or polycrystalline silicon thermistances. The effective thermal conductivity is determined with a three-dimensional numerical model. For filling ratios superior to 0.5, it is equal to the conductivity of the empty array, whereas it is maxima for weak filling ratios, close to 0.10. Its maximal improvement is 41 % for methanol and pentane, 12 % for ethanol and null for water and FC72. The effect of the wall surface on the micro heat pipe performances is important. The effects of the input power and the cooling temperature are weak. The different models developed enable to calculate the evolutions of the curvature radius, of the pressures and the speeds of the liquid and vapour flows and the wall and saturation temperatures for optimal operation or for imposed thermal conditions.VILLEURBANNE-DOC'INSA LYON (692662301) / SudocSudocFranceF

Rapport d'information depose par la delegation de l'Assemblee Nationale pour l'Union Europeenne sur les propositions d'actes communautaires soumises par le Gouvernement a l'Assemblee Nationale du 27 septembre au 24 octobre 1995 (E486 a E501).

Available at INIST (FR), Document Supply Service, under shelf-number : RP 13828 / INIST-CNRS - Institut de l'Information Scientifique et TechniqueSIGLEFRFranc

Le site de référence du Partenariat européen d’innovation pour un vieillissement actif et en bonne santé MACVIA-LR (contre les maladies chroniques pour un vieillissement en bonne santé en Languedoc-Roussillon)

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