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芯片技术的发展导致了电子产品的高热流密度难题,具有高效传热能力的微热管成为了散热领域的重要元件。研究表明,真空除气技术是影响微热管传热性能的关键技术之一。本文重点研究了微热管抽真空除气技术,并开发了集成抽真空后充液工艺、充液后抽真空工艺和二次除气工艺为一体的微热管抽真空除气系统,具体研究内容及结论如下:(1)工质选型优化基于微热管工质选型原则,对比了常用工质水、乙醇和丙酮沟槽式微热管在不同放置倾角下的传热性能。实验表明,在微电子散热的工作温度范围内,水热管的传热性能优于其他两者,水是优选的微热管工质。(2)微热管抽真空技术优化采用对比研究的方法,表明抽真空法更加适用于微热管制造,并定义了结合抽真空法和二次除气法的优化抽真空除气技术。通过对优化抽真空除气技术的理论推导,分析其引起充液率误差的原因,推导出轴向沟槽式微热管的充液量修正模型和二次除气工艺段长度模型;对比了抽真空后充液技术和充液后抽真空技术引起充液率误差的原因,指出了抽真空后充液技术在制备微型热管(外径D<4mm)或以挥发性较强的液体为工质的微热管具有优势。(3)微热管抽真空除气系统设计针对微热管优化抽真空除气法进行了工艺分析,理清了各个工艺的难点和要点,完成了抽真空后充液工艺、充液后抽真空工艺和二次除气工艺之工艺执行机构的结构设计、涡轮式分子泵高真空系统的设计、气动回路设计以及基于三菱PLC和GOT人机界面的系统控制设计。基于柔性化的设计思路,本课题设计的抽真空除气系统可完成不同类型、不同规格微热管的制备。(4)抽真空除气技术的实验研究对比研究真空度和充液率对微热管水平启动性能和等温性能的影响,实验结果表明,低真空度微热管内部的不凝性气体严重影响其等温性能,但可以帮助微热管在低温下启动,对于本实验采用沟槽式微热管,30s的是优化的抽真空时间;微热管水平启动时间和温差随充液率的增加先减小后增大,存在一个优化充液率区间,最佳充液率在100%附近;但在竖直状态下,其等温性能随充液率增大而恶化;适当提高除气温度和延长除气时间可以提高二次除气的效果,改良微热管的等温性能,但二者均存在一个极限。对于本实验所采用的微热管规格,100℃是优化的除气温度,30s是优化的除气时间。