| Research Abstract |
二種類の実験を並行して行った.第一は,自然循環型の模擬チップの沸騰冷却実験装置を用い,FC-72を冷却液として,平滑チップ(chipS)および表面に30×30×60μm^3および30×30×200μm^3のピンフィンを有す2種類のチップの伝熱性能を調べた.装置は水平蒸発器(供試チップと電気ヒータよりなる),立ち上がり管,水平凝縮器,下降管,液過冷却器,圧力調整用のゴム袋から構成され,高さは450mmとした.供試チップの寸法は10×10×0.5mm^3であり,断面が5×14mm^2の水平ダクトの下面に設置される.まず,蒸発器入力と冷却液循環量の関係を調べ,蒸発器入力200W,下降管の液柱高さ300mmのときに200-250g/minの循環量が得られることを確かめた.実験は液循環量を150g/minおよび200g/minに固定し,供試チップ上流における冷却液の過冷度を5,10,25,35Kに設定した.各チップの沸騰伝熱特性は基本的にはプール沸騰の場合と同様であるが,限界熱流束は低下した.平滑面では液過冷度が小さい場合に低下率が大きく,最大37%に達した.一方,フィン付き面では液過冷度が大きい場合に低下率が大きく,最大18%に達した.液循環量が150g/minと200g/minの場合を比較すると,核沸騰域の熱伝達率は150g/minの場合の方がいくぶん大きく,その差は平滑面が最も大きかった.しかし,限界熱流束には差が見られなかった.第二の実験として,昨年度に引き続き,ピンフィン付きチップのプール沸騰熱伝達に及ぼすフィン寸法の影響を調べた.液過冷度は0,25,45Kとした.フィン寸法は,厚さが30および50μm,高さが60,120,200および270μmである.限界熱流束はフィン高さ,液過冷度とともに増大し,最大値は83W/cm^2に達した.なお,昨年度特許出願した「半導体装置とその冷却面形成法」(特願2001-048762)をJSTより国際出願することとなった.
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