NB-散热设计指导书

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1、設計指導書V散熱系統設計簡介〉目錄•熱傳導的方式及其原理2>熱傳導(conduction)>熱對流(convection)>輻射(radiation)•筆記型電腦散熱設計的基本槪念4•散熱模組的重要元件4>散熱塊(heatsink)>導熱管(heatpipe)A風扇(fan)>TIM•散熱設計的流程7•散熱設計的指南熱傳導的方式及其原理原理：溫羔致使熱能從高溫傳向低溫方式：>熱傅導：熱量通過固體介質傳導>熱對流：通過固體表面和液體之問以及氣體問傳遞>輻射：熱量通過電磁波傳導•熱傳導Fourier'sLaw:Q=-KAAT/ALQ:熱轉移率A:熱最流

2、動的截面積△T/AL：溫度斜率兰：散熱係數(W/mk)»AL=230Cu=380Mylar=1.8•熱對流NewtoniancoolingLaw:Qc=hcAs(Ts-Ta)Qc:熱傳遞率As:表面積Ts:固體表邊溫度Ta:環境溫度He:散熱係數(W/WC)，自然傳^=0.0015-0.015•輻射被迫傳導=0.015-0.15Qa=“帖_2（74_治）Qa:樹射率E:放射率，0〈£<1a:Stefan-Boltzmann常數A:表面積J:有效面積係數TS:物體S的溫度Ta：物體a的溫度•熱傳導、熱對流、辐射相結合（如：圖1）•熱阻R=V/I（V

3、=AT；l=Q）熱傳導：Rk=AL/KA,圖1-熱對流：R产十heAs輻射：Ra=(Ts-Ta)/eoAF{_2(Ts4-Ta4)1•散熱設計的冃的：筆記本所消耗的能量最後都以熱量的形式釋放出來，而散熱設計必須能適應CPU、所有關鍵元器件（HDD、FDD、CD-ROM、PCMCIA等）、所有晶片（Chipset、VGA、RAM、Audio等）的溫度規格。oha:CPUjunction周邊的熱阻TjCPUjunction的溫度Ta:外部溫度Pcpu:CPU功率3.熱能接合系統影響Tj系統溫度=^v/R=XPi*Ri:DRAM,Chipset,HDD,

4、FDD,CD・ROM等)R：和©“之問的熱能接合要素Tj■CPUspec,forIntel:100°CTa:OEMspec.,35°C0-_a,Tsys:OEMdesigndependent‘Tsys^10~15°C3.散熱方案>被動散熱模式>主動散熱模式>組合模式4.RHE：微量熱流5.較好的被動散熱特徵>連接CPU的金屬片應儘量大>金屬片上的溫度變化應儘最小6.較好的主動散熱特徵>空氣流動通道簡單明瞭>空氣流動通道的長度應較短，以便空氣流通率高>盡可能降低風扇的噪音>設計必須盡可能排出筆記型竜腦內部的部分熱風三、歸的輾元件△散熱塊(heatsi

5、nk)△導熱管(heatpipe)△風扇(fan)△TIM△上述元件的組合•散熱塊(heatsink)1.材料材料：A1050A6063ADC12C1100K(W/mk):23021092384Specificgravity:2.712.692.708.922.生產方式：壓鑄、鋁擠3.Q=-KAAT/AL4.Fin,Q=hAATFin的生產方式：壓鑄、鋁擠、剪切、焊接等•導熱管(heatpipe)1.基本構造和特徵2.基本規格材料：銅流體：純淨水標準工作溫度：0~100°C尺寸：03、04、05、06、083.典型的導熱管軸芯構造：細絲、網絲、凹槽

6、、粉末4.典型導熱管的變臾方式：、打平、折彎5.散熱片(heatplate)•MJH(fan)1-構造>旋轉部分：扇葉、軸承、磁鐵>固定部分：軸承、感應線圈、矽鋼片>控制竜路2.原理：由IC感應其磁鐵N/S極，並由電路控制其感應線圈，使通道產生內部激磁引起旋轉部分旋轉3.類型：軸向型風扇(axial)輻射型風馬(blower)4.選擇>總的冷卻要求：Q=C卩•m•AT=p•Cp•CFM•A7Cp：空氣比熱m:空氣品質P:空氣密度CFM(m3/min):空氣流量5.一風扇並聯風扇>總的系統阻抗係統特性曲線CFM1.平衡噪音需考慮:>系統阻抗>風流干擾

7、>風扇速度和尺寸>溫差>振動>電壓TIM1.表面散熱2.TIM的重要性3.材料：單一材料相變化材料4.TIM與CPU的安裝方式：需考慮電介特徵、導電性、附著強度和再次安裝的可能性。TIM與CPU之間介面的熱傳輸效率取決於空氣殘留、塡充物類型和粘合府的厚度等參數。吳裝方式優點缺點機械安裝有助於散熱：可即時安裝空氣間隙導致較差的傳導率；緊固件導枝壓應力帶矽樹脂的機械安裝好的導熱率流程控制困難；由移植和灰塵造成的污染；會引起接觸不良帶可壓縮墊片和墊料的機械安裝較好的導熱率；無移植問題若冇嚴重的扭矩變化，很冇可能會導致緊固件鬆動帶還氧樹脂粘合劑的粘合良好的

8、導熱率；壓力均衡（可避免鬆動）；無移植問題要求混合；罐裝壽命有限；熱固性不允許線上安裝相變化材料良好的導熱率不能重複使用四