電子束表面造型對液冷冷板散熱性能影響研究*

趙 桐，付鵬飛，唐振云，王 濤，張賀賓

（1.中國航空制造技術研究院高能束流加工技術重點實驗室，北京100024；2.中國電子科技集團公司第十四研究所，南京210013；3. 中航復合材料有限責任公司，北京101300）

隨著超大規模集成電路（VLSIC）、超高速集成電路（VHSIC）等微電子技術的發展，電子設備的封裝密度也在不斷提高[1]，隨之帶來了電子元器件的高發熱量，若不及時散熱，將會影響元器件的服役壽命和工作穩定性[2]。對于發熱密度超過5W/cm2電子元器件而言，一般采用強制液冷的方式散熱，其中液冷冷板是整個散熱系統的一個關鍵構件。液冷冷板主要是由冷板基體和流道組成，為了提高散熱能力，可在流道內加工一些微型結構，增大換熱面積，強化散熱效果[3–4]。

電子束表面造型（也稱電子束毛化）是利用偏轉線圈控制電子束流的高速掃描運動，來實現金屬表面局部微區域的金屬“挖掘”和“轉移”，從而獲得多種形貌的表面凸起等微造型，如鋸齒形、倒刺形、蜂窩狀、旋渦和網紋等；這些微造型可用于各種領域結構輔助連接、流場控制、界面增強等[5–6]。電子束表面造型技術在制備密集排列的微造型方面具有速度快、精度高、陣列自由控制及適于局部微加工等優點，在液冷冷板表面制備微通道方面具有極大的應用前景。該技術不僅可縮短加工周期，而且能夠制備不規則形狀凸起。相對于傳統的表面加工技術，其優勢比較明顯：可加工任何金屬材料、可定制形貌、加工效率高等[7–8]。

英國焊接研究所（TWI）針對電子束表面造型、電子束毛化技術開展了大量的研究開發工作[9–11]。……