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Previous issue date: 2017-07-17 / CNPQ – Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Com o avanço da tecnologia, os circuitos eletrônicos são fabricados em tamanhos cada vez menores e com maior potência de processamento de dados. Atualmente os chips estão sendo produzidos em pequenas áreas, com mais de 1010 transistores encapsulados, o que causa aumento de calor gerado e assim elevação da temperatura de operação. A elevada temperatura é responsável pelo aumento de falhas e ocasiona a diminuição da eficiência dos mesmos. As falhas mais frequentes causadas pelo aquecimento dos circuitos integrados são o aumento do estresse mecânico nas juntas de solda, que podem quebrar ou romper contatos por fadiga térmica; incompatibilidade de expansão térmica dos diferentes materiais; a modificação do desempenho elétrico do dispositivo; o aumento de correntes de fuga, a aceleração do processo de corrosão e a ocorrência de eletro migração. Devido a isso, o presente trabalho apresenta uma análise experimental de um sistema de microcanais com escoamento de fluido monofásico, água, para a dissipação de calor e, portanto, a diminuição da temperatura de um sistema, que representa uma placa de circuito com componentes eletrônicos. Os microcanais foram desenvolvidos em uma fita adesiva e termocondutiva dupla face com uso de uma impressora de corte. O dispositivo mede 50 x 70 mm e possui 10 microcanais paralelos de seção retangular com 800 µm de largura e 400 µm de altura, resultando em um diâmetro hidráulico do canal de escoamento de 533 µm. Testes são realizados para diferentes fluxos de calor e vazões de líquido. Os resultados demonstraram que houve diminuição das temperaturas da parede comparando as velocidades mássicas, obtendo-se uma variação média de 10,2 °C quando modificado a velocidade mássica de 51,2 kg/m²s para 102,4 kg/m²s, onde o fluido refrigerante apresentou uma redução de 27,5 °C. / With the advancement of technology, electronic circuits are manufactured in ever smaller sizes and with greater data processing power. Currently chips are being produced in small areas, with more than 1010 encapsulated transistors, which causes increased heat generated and thus elevated operating temperature. The high temperature is responsible for the increase of faults and causes the decrease of their efficiency. The most frequent faults caused by the heating of the integrated circuits are the increase of the mechanical stress in the joints of weld, that can break or break contacts by thermal fatigue; Incompatibility of thermal expansion of different materials; Modifying the electrical performance of the device; The increase of leakage currents, the acceleration of the corrosion process and the occurrence of electro migration. Due to this, the present work presents an experimental analysis of a system of microchannels with single phase fluid flow, water, for the dissipation of heat and, therefore, the decrease of the temperature of a system, representing a circuit board with electronic transistors. The microchannels were developed in a double-sided thermo-conductive adhesive tape using a cut-off printer. The device measures 50 x 70 mm and has 10 parallel microchannels of rectangular section with 800 μm wide and 400 μm in height, resulting in a hydraulic flow channel diameter of 533 μm. Tests are performed for different heat flows and liquid flows. The results showed that there was a decrease of the wall temperatures comparing the mass velocities, obtaining a mean variation of 10.2 ° C when modified at a mass speed of 51.2 kg / m² to 102.4 kg / m², where the refrigerant showed a reduction of 27,5 °C.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.jesuita.org.br:UNISINOS/6750 |
| Date | 17 July 2017 |
| Creators | Silva, Jonatan Silva da |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/9219989574784501, Hasenkamp, Willyan, Copetti, Jacqueline Biancon |
| Publisher | Universidade do Vale do Rio dos Sinos, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Unisinos, Brasil, Escola Politécnica |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UNISINOS, instname:Universidade do Vale do Rio dos Sinos, instacron:UNISINOS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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