Mikroméretű integrált hűtőrendszerek hidrodinamikai és termikus modellezése

Integrált áramkörökben az egységnyi felületre eső disszipációsűrűség folyamatosan növekszik. Ezt fokozza a különböző 3D tokozási eljárások (stacked die struktúrák, System-in-Package integráció, stb.) egyre szélesebb körű elterjedése. Kiemelt jelentőségű probléma ezen nagyteljesítményű eszközök hatékony hűtésének megoldása, illetve a kialakított integrált hűtőeszközök validatív karakterizálása és hidrodinamikai/termikus modellezése. A tanszéken több éves kutató-fejlesztő munka keretében már kidolgozásra került egy modellezőrendszer, amely hidrodinamikai és termikus tulajdonságokat képes meghatározni adott csatornastruktúrára és hűtőközegre vonatkozóan.

A kutatási munka 2020.09.01-től induló négyéves NKFI K_20 135224 számú „OTKA” kutatás támogatásával valósul meg.

Az önálló laboratórium keretében a jelentkező hallgató feladata:

  • A tanszéki termikus kompaktmodell-alkotási munkához csatlakozva az egyes csatornák menti hőátadás modellezési lépéseinek megismerése,
  • létező Nusselt-szám közelítő összefüggések összehasonlítása,
  • a konstans folyadékáramlás helyett a csatornákra kapcsolt állandó nyomáskülönbség kezelése,
  • állandó fal hőmérséklet helyett, konstans hőáram kezelésének lehetősége,
  • már létező más megoldásokkal (más modellező rendszerekkel, különböző – CFD, FEM - szimulációs eredményekkel, már létező, más modellekkel) való összehasonlítás, stb.
  • a modellezőrendszer új funkciókkal való bővítése (pl.: csatornageometria változás – 45° kanyarodás, szűkület, elágazás, stb. – hatása a hidrodinamikai viszonyokra és a hőátadásra, stb.)
  • koncentrált napelem modulok hőátadásának (konvektív és sugárzásos hőátadást is figyelembe vevő) teljes termikus modellezése (pl.: numerikus/iteratív alapon nyugvó hőáram meghatározás, stb.)

 

  • Programozási ismeret (Ansi C nyelvű a már működő szimulációs környezet)
  • Képesség az angol nyelvű műszaki szakirodalom feldolgozására.
  • Kíváncsiság, motiváltság új megoldások megalkotására.
  • Integrált áramkörök modern tokozási technológiáinak (SiP, SoP, PoP, WLP, Fan-out packaging, stb.), modern köztes hordozó (interposer) kialakítások és napelem cellák felépítésének és működésének ismerete.