热管简介报告.ppt

2006/05/16 Rev.E CONFIDENTIAL 散熱系統元件(導熱管)簡介專題製作 熱管的基本原理與空調等相變製冷類似，也可以說是一個微縮的相變製冷系統。它是利用高導熱性液體相變時吸熱蒸發、放熱凝結的特性，將熱量快速的從吸熱端轉移到散熱端。 應用實例 美國1972年開始成功試驗以熱管利用地熱融雪(機場跑道) 3C產品散熱系統元件 奶油刀,冰淇淋勺 優點: 無消耗性能源成本 無環保問題 免保養 中央的空間為空胴狀態,全體非常輕量,也是應用於太空技術之一 缺點: 製造成本高 結論 熱管是一種具有極高導熱性能的傳熱元件，導熱能力比普通金屬高幾百倍。據相關資料表明，高品質熱管的傳熱效率是銅的1490倍，傳遞速度可達30m/s，遠遠高於世界上任何導熱金屬和傳熱技術，能到達暫態傳熱的效果。 * 摘要: 熱 管 作 動 原 理 熱管是由密閉容器、毛細結構及工作流體所組成 作動時的模式可分為三個區段:蒸發段、絕熱段及冷凝段 原理為:工作流體在容器內維持飽和狀態，一旦容器的一端受熱， 工作流體吸熱而汽化，所產生的蒸汽將流向容器另一端溫度較低處 放熱凝結。此時，該凝結液再藉由毛細作用力或重力回流至原加熱 位置，完成一次的熱量循環交換 熱 管 常 見 的 結 構 1. 密閉容器: 銅、鋁、不鏽鋼 等 2. 毛細結構: 3. 工作流體: 純水、氨水 等 抽真空 銅網 溝槽 燒結 纖維+ 螺旋線 熱 管 毛 細 結 構 性 能 對 照 差 不佳 佳 差 性能 (反地心引力測試) 次佳 佳 佳 佳 性能 (水平測試) 一般 次佳 一般 佳 熱阻 次佳 次佳 一般 佳 加工性 佳 次佳 佳 次佳 毛細力 銅網 纖維 燒結 溝槽 毛細結構 常用結構種類 燒結管 由銅管和銅粉經由高溫燒結而成，適合高瓦數(桌上型)上應用。 因無角度上的使用限制，可有較大的應用，但變形後效率較差。 製程需使用高溫鍋爐、填粉需人工,造成成本較高。 溝槽管 直接在銅管上拉溝，適用中低瓦數上或是空間限制(NB)使用。 因拉溝所以有角度上之限制，但打扁後效率比燒結管略高。 成本上較便宜。 兩者在製程上都有其先天限制： 打扁盡量不要低於管徑之ㄧ半 折彎之R角不能小於管徑的3倍 熱 管 的 應 用 範 例 應用於筆記型電腦的散熱模組中 應用於桌上型電腦及伺服器散熱模組中 應用於顯示卡的散熱模組中 應用於其他需高效傳導熱量之領域,如圖示之DV 可 靠 度 及 信 賴 性 測 試 老化測試 溫差測試 最大熱傳量(Q’ max)測試 高溫加速壽命測試 冷熱衝擊測試 爆管測試 老 化 測 試 高溫烤箱 老化測試: 高溫環境100%全測 目的: 1.加速內部反應 2.在溫差測試時可檢出 是否有洩漏現象 3.在溫差測試時可檢出 是否為不良品 溫 差 測 試 溫度全檢機 溫差測試: 100%全檢 判定標準:△T≦5oC 最 大 熱 傳 量 (Q’max) 測 試 性能測試: 3pcs/Lot 抽測 測試條件: 環境溫度:25 ± 2oC 可得出 R (熱阻值) R=△T/W(watt) 高 溫 加 速 壽 命 測 試 加速測試 溫度: 160 oC 時間: 1000 HR 2000 HR 3000 HR 5000 HR 高溫烤箱 冷 熱 衝 擊 測 試 冷熱衝擊試驗: Thermal Shock -40℃ ~ 125℃， 每次循環28分鐘，存在時間10分鐘及轉換時間4分鐘 ，共 160 次循環 爆 管 測 試 爆破試驗 BURST　TEST 1.爆破時溫度 ≧300℃ 2.環境溫度：25±5℃ 研究與討論 一大氣壓下，水加熱到攝氏100度時沸騰，溫度不會繼續上升，直到水沸騰蒸乾為止？ 熱管就是利用水的潛熱來輸送的,熱管分蒸發、輸送、冷凝三段，其結構不複雜，一個管狀外殼，內壁有用來輸送水的毛細結構(銅網、溝槽或燒結多孔結構),在蒸發段水吸收潛熱之後變成蒸汽經由管中間的通道經過輸送段，在凝結段釋放出潛熱冷凝並且附著在管壁的毛細結構上，由毛細結構吸水並輸送液態水回蒸發段,在這個過程中，水蒸發、蒸汽輸送、蒸氣冷凝水都是在沸點附近(視裡面氣態部份的蒸氣壓而定，在電腦的應用中很明顯低於一