电子设备散热方法探讨

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1、电子技术设计与应用ElectronicsDesign&Application10.3969/j.issn.1000-0755.2014.05.15电子设备散热方法探讨牟方厉（哈尔滨工程大学自动化学院）摘要：文章对热量传递的三种方式进行了分析，找出了对每种方式影响散热的因素，并对新型热管散热的原理进行了探讨，给出了用热管设计IC散热器的原理和思路。关键词：热量传递方式；散热的因素；散热的原理；热管IC散热器DiscussionontheHeatDissipationMethodsofElectronicD

2、evicesMouFangli(CollegeofAutomation,HarbinEngineeringUniversity)Abstract:Inthispaper,threemodesofheattransferareanalyzed,findingoutthefactorsaffectingheatdissipationofeachmode,alsotheheatdissipationprinciplesofnewheatpipetechnologyareexplored.Onthisbasis

3、,thedesignprinciplesandideasforICradiatorusingheatpipearegiven.Keywords:heattransfermode;heatdissipationfactor;heatpipeICradiator0引言自由电子，它明显地加速了此过程，热传导是固态随着半导体技术的不断进步，电子设备集成度物质传热的主要方式，温差的存在是热交换的充要越来越高，而随着集成芯片中电路数目的增加，其条件。产生热量的散逸变得越来越困难，除了最高IC温度热传导的基本定律--

4、傅立叶定律热流密度与温限制外，对温度均匀性也有更高的要求。热力特性度梯度之间的关系：是电子产品开发研制中非常重要的技术，并且直接一般来说，热导率影响到最终产品的成本、可靠性等指标。电子设备的散热问题，已经成为影响电子装备可靠性及质量式中，0为发热体温度为0℃时的热导率；为的重要瓶颈，解决电子装备高效的散热问题，已经热体的温度；为热传导的温度系数。成为电子装备设计的重要内容。微型热管作为一项1.2对流极有实用价值的技术，可用于电子设备中IC导热，借液体或气体粒子的移动传输热能的现象称为以获得高的热导出率及

5、温度均匀化，电子装备的体积对流。然而，对流总是与热传导并存，只是前者在也随之大为减少，只有有效解决了电子装备的散热直接毗邻发热表面处才具有较大意义。对流转移热问题，电子装备才能达到设计目标，稳定可靠地工作。量的过程与介质本身的转移互相联系，故只有在粒子能方便移动的流体中才存在对流现象。载流体表1热量传递的三种方式面的散热大多以自由对流，即由热粒子与冷粒子的电子装备主要由集成电路、各类电器元件等组密度差引起的流体运动完成的。由于同发热体接触，成，当电子设备通电后，集成电路由于电子的运动会空气被加热，其密度

6、也减少了。两种粒子的密度差产生热量，各类电器元件通电后，都会产生热量。产生上升力，使热粒子上升，冷粒子则补充到热粒热量有三种方式进行传递：传导、对流、辐射。子的位置上。1.1热传导流体运动有层流与紊流之分，作层流运动时，热能从物体的一部分向另一部分，或从一物体粒子与通道壁平行地运动；作紊流运动时，粒子则向与之接触的另一物体传递的现象称为热传导，它无序且杂乱无章地运动。散热能力主要决定于边界是借分子热运动实现的，参与金属热传导过程的是层，因为此处温度变化最大。对流形式的热交换可53电子技术设计与应用Ele

7、ctronicsDesign&Application按下列经验公式计算：它是发热体产生的热量完全散失到周围介质中式中，dQ为在dt时间内以对流方式散出的热时的温升。量；,0为发热体和周围介质的温度；A为散热面的面积；Kc为对流散热系数。2影响电子装备散热性的因素1.3热辐射根据前面的讨论，由于电子装备复杂程度越来以电磁波转移能量的现象称为热辐射。它具有越高，怎样解决其发热体的散热问题，将采用传导、二重性：将热能转换为热辐射，再将辐射能转换为对流辐射的基本方法。采用高导热材料，制成翅片热能。热辐射能穿越真

8、空传输能量。散热器，紧贴在发热体表面，由于其导热率远大于关于热辐射的基本定律是斯忒藩－玻耳兹曼定空气，根据热传导原理，其表面热流密度将很大，律：将较好地将发热体的热量导出，降低发热元件的温式中，为物体的黑度，其值在0~1之间；K为-824度。常见物质导热率如下：银425、铜390、铝210、黄玻耳兹曼常数，K=5.67×10W/(m·K)；铜85，其单位均为W/(m·K)。金属的值为负值，T，T0为辐射面和受热体的热力学温度；dQr为液体的