Yahoo知识-散热模组.DOC

機械工程實驗(熱傳實驗)個人報告 班級：奈米三甲　　　姓名：張創竣　　　　學號散熱片 摘要： 散熱片在電子工程設計的領域中被歸類為「被動性散熱元件」，以導熱性佳、質輕、易加工之金屬（多為鋁或銅，銀則過於昂貴，一般不用）貼附於發熱表面，以複合的熱交換模式來散熱。 一、簡介 　　散熱片，散熱有分兩種主動性散熱、被動性散熱主要是以需不需要額外的驅動能源才能執行散熱來分別，散熱片是最典型的被動性散熱元件，除此之外熱導管（heat pipe）也是近年來日益普及與推崇的被動性散熱元件，至於主動式散熱元件則有散熱風扇（用馬達、電力驅動）、水冷循環等。 為了強化散熱片的散熱效率，一般還會採取兩個手段，一是與發熱表面間不採行直接貼附接觸，而是在兩接面間追加塗抹「導熱膏」，導熱膏能夠加強熱傳導效率，勝過兩金屬直接貼觸，另一則是增加散熱片的散熱面積，增加面積的方式即是將散熱片以溝槽化方式設計，以溝槽來增加散熱面積。 　　散熱的原理，散熱就是熱量傳遞，而熱的傳遞方式有三種：傳導、對流和輻射。傳導是由能量較低的粒子和能量較高的粒子直接接觸碰撞來傳遞能量的方式，CPU和散熱片之間的熱量傳遞主要是採用這種方式，這也是最普遍的一種熱傳遞方式。對流是指氣體或液體中較熱部分和較冷部分通過迴圈將溫度均勻化，目前的散熱器在散熱片上添加風扇便是一種強制對流法，電腦機箱中的散熱風扇帶動氣體的流動也屬於強制熱對流散熱方式。 三、產品 散熱片的產品分成：鋁銅散熱片、結合熱管、結合平板型熱管、高導熱複合材 鋁銅散熱片 DT的CPU發熱量雖然比NB用的CPU高出很多，但因其有較寬敞的空間，因此在電子冷卻設計上保有較大彈性。早期CPU?的發熱量較低時，其散熱裝置主要是以鋁質的散熱片為主，再搭配一個強制冷卻風扇，即所謂的空冷散熱器(Air-cooled Heat Sink)? 結合熱管 熱管為利用兩項變化(液、汽)及蒸氣流動的一種熱傳遞裝置。工作原理為熱管內的壓力極低，工作流體在約30℃ 時即可蒸發，利用工作流體在高溫在高溫CPU?處吸收熱量蒸發，流向遠端散熱片放出熱量後凝結成液態，再藉由毛細結構所提供之毛細力流回高溫端。過去熱管主要應用於NB，因其具有輕巧及高熱傳導性特點，目前DT?也開始將熱管入散熱模組設計上。 結合平板型熱管 平板型熱管其作業方式與熱管相同，因此當平板型熱管局部位置與較小面積之發熱元件接觸時，平板型熱管此處之工作流體因受熱而處於飽和狀態之下，所以迅速蒸發（吸熱）。其蒸氣因壓力較高而流向板內較低壓處，是故能將局部熱量藉由工作流體之液汽相變化傳輸至板內所有空間，再透過較大面積之皮片表面或其表面所附加之散熱片散發於大氣之中，具有良好的熱擴散性及均溫性。平板型熱管也可以直接做在散熱片內，成為熱管熱沈(Heat Pipe Hest Sink)，更能減少構裝所產生的熱阻，更加提升散熱效果。 高導熱複合材 理想的電子構裝與散熱材料要具備高熱傳導率、低密度及低膨脹係數之特性，要滿足以上特性已非一般傳統的單獨(Monolithic)材料，如銅、鋁所能達到，而必須運用到兩種以上的材料組合。在所有先進熱管理材料中，碳纖維複合材料(Carbon Fiber Reinforced Composites)由於具有高熱導傳導(高於銅)，同時具有比鋁、銅等較低的密度與熱膨脹係數，而視為頗具潛力的熱管理材料。 鋁散熱片的製作方式有鋁擠型(Extrusion)、鑄造(Casting)、摺疊(Folding)、接著(Bonding)、鍛造(Forging)、切削(Skiving)、壓印(Stampings)、改良式壓鑄(Modified die-casting)?和機械精密加工(Machining)等 四、製程方法 鋁擠型散熱片 為使用最廣泛之散熱片製程，製造方式係將鋁錠預熱，加溫至約520~540，於高壓下讓鋁液流經擠型模具，做出具連續平行溝槽之散熱片初胚，再經由二次加工，將初胚裁剪、剖溝後製成散熱片。一般常用的鋁擠型材料為#6063，其具有良好熱傳導率(約160~180 W/m.K)與加工性，為最普遍應用之製程。 鋁壓鑄型散熱片 在鋁擠型外，另一個常被用來製造散熱片的製程方式為鋁壓鑄型散熱片。其製程係將鋁錠熔解成液態後，充填入金屬模型內，利用壓鑄機直接壓鑄成型，製成散熱片，壓鑄型散熱片可依需求作成複雜形狀，亦可配合風扇及氣流方向作出具有導流效果的散熱片，且能做出薄且密的鰭片來增加散熱面積，故普遍用於受空間限制的筆記型電腦上。 改良式鋁壓鑄製程散熱片 改良式鋁壓鑄製程散熱片為壓鑄式製程的延伸，其特點為先將沖壓鰭片插入線切割成之微小間隙模具內，再將鋁液快速充填進去，而將插入之鰭片與散熱片底板結合，此製造方式之接合界面阻抗要比接合型製程散熱片來得低，其細長比大(60)，鰭片可採用