压差回路式均热片制作之研究-宏国德霖科技大学-研究发展处.DOC

PAGE PAGE 1 茂致精密科技股份有限公司與德霖技術學院 產學合作研究計畫成果報告 壓差迴路式均熱片製作之研究 計畫編號：德研(餐旅)10418 計畫類別：?研究類　　□服務類 執行期間：民國105年 1月 5日起至民國 105年10月31日 執行單位：德霖技術學院餐旅管理系 合作廠商：茂致精密科技股份有限公司 計畫主持人：陳昭元副教授 計畫協同主持人：陳育堂副教授計畫參與人員：日四技械101級葉桓銘 本成果報告包括以下附件： █結案報告一式二份：10頁 █計畫執行相關圖片與說明 中 華 民 國　105 年 10　月 31　日 壓差式迴路式均熱片製作之研究 研究摘要(500字以內)： 本計畫提出利用無閥式幫浦的概念並結合迴路式系統的原理，設計製作壓差式迴路式均熱片(Pressure-difference Loop Heat Spreader, PDLHS)，藉由噴嘴與擴大器的搭配使用，使工作流體在進口與出口間產生相對的壓力差，利用此壓力差達到工作流體流進流出的目的，使的整體元件在只需熱能輔助下能持續不間斷的作動。 此計劃之壓差式迴路式均熱片利用PDMS(聚二甲基矽氧烷)為主要結構，由於PDMS熱傳導係數極低，因此在加熱端及冷凝端部分另加上銅塊以利傳導，搭配溫度量測器詳細記錄加熱端及冷凝端溫度的變化，由於PDMS為透明的材質，亦可直接觀察壓差式迴路式均熱片整體的作動情形。結果發現，壓差式迴路式均熱片最佳熱阻值發生在1.7W時，熱阻為18.8 ? 關鍵字：噴嘴、擴大器、PDMS、迴路、均熱片 Abstract This project is proposed the concept of valve-less pump and integrates the principle of the loop to design a new Pressure-difference Loop Heat Spreader, PDLHS. By the collocation of nozzle and diffuser, the pressure-difference will be generated between the inlet and outlet and make the working fluid running. The whole device can also work continually by the heat. This plan utilizes the PDMS as the main structure, and the copper material is set on the evaporator and the condenser due to the PDMS has lower thermal conductivity. Besides we also use the temperature measurement to record the variation of temperature and we will find out the phenomenon of the boiling and circulation after the flow visualization. The result shows the Pressure-difference Loop Heat Spreader has the best thermal resistance is 18.8 ?C/W Keywords：Nozzle、Diffuser、PDMS、Loop、Heat spreader 一、 前言 近年來半導體發展迅速，CPU已非以往之單核心，而為多核心處理器，並隨著處理器的速度與緻密度的增加，CPU散熱問題便日益重要，更是工程上的ㄧ大挑戰。一般桌上型或筆記型電腦之散熱模組式由均熱片、散熱鰭片、風扇與熱管所組成；另迴路式均熱片因其有良好的熱性能與較好的空間彈性，目前已應用於筆記型電腦，本研究即為結合無閥式幫浦的概念與迴路式系統的原理所產生之新型均熱片。 二、 文獻回顧 1989年Van De Pol[1]在其畢業論文中首先提出了無閥式幫浦(valve-less pump)的概念，無閥式幫浦的設計主要是利用噴嘴與擴大器來代替傳統的止回閥，防止液體作逆向的流動。 1995年時Gerlach and Wurmus[2]等人則首先提出關於噴嘴/擴大器元件的性能分析，他們使用非等向性蝕刻的方式在(100)矽晶片上製作出角錐形的噴嘴/擴大器元件並對其作分析研究，他們發現當雷諾數(Re)大於100時，擴大器和噴嘴有明顯不同的流力特性，他們更進一步