設(shè)計(jì)審查課程(林處長(zhǎng)課程)

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1、設(shè)計(jì)審查課程講師：Jack（林處長(zhǎng)）散熱片產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念的思考：為什么要這樣設(shè)計(jì)1.H.S的功能（產(chǎn)品的功能）:應(yīng)用熱傳遞（熱傳導(dǎo)，熱對(duì)流，熱輻射）原理，使CPU工作時(shí)產(chǎn)生熱量傳到H.S,熱量從H.S散發(fā)到周?chē)目諝庵校?.產(chǎn)品鎖固方式（產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)）:產(chǎn)生如何和CPU芯片組裝？組裝孔位如何？芯片承受的壓力是多少？3.產(chǎn)品的熱傳遞能力（熱傳方式）:CPU溫度極限？怎樣保證CPUX作時(shí)產(chǎn)生的熱量傳遞到H.S?4.熱量的散發(fā)（熱對(duì)流：自然對(duì)流和強(qiáng)制對(duì)流））:對(duì)流的快慢如何保證？二.產(chǎn)品的如何鎖固（相關(guān)組件：CPU,H

2、.S,PCB,背板，螺絲，彈簧，扣具）：1?力學(xué)思維：扣合壓力范圍（最上限最下限中間的力）1）扣合壓力的定義的依據(jù)小于哪些力（散熱片所設(shè)計(jì)的扣合壓力值范圍）:A.扣合壓力值必須小于CPU所能承受的壓力值（大于CPU芯片會(huì)壓壞，CPU的材質(zhì)?）B.小于PCB所能承受的壓力（大于PCB會(huì)變形）C.小于H.S本身所能承受的壓力（H.S材料變形范圍）D.小于背板與變形的拉力值（大于背板會(huì)變形）E.小于導(dǎo)致螺柱滑牙的拉力值（大于背板會(huì)滑牙）F.小於扣具變形的壓力壓力值和拉力值（大於扣具會(huì)變形）:須整理各種扣具類(lèi)形G.小

3、於PUSHPIN變形的壓力值（大於PUSHPIN會(huì)變形或破裂）2.）大于部份：A.大于H.S與CPU完全貼合的力（未完全貼合熱無(wú)法傳遞）；B.大于使H.S位移的力，跌落或振動(dòng)時(shí)H.S加速度產(chǎn)生的力:F=m.a（H.S散熱片如產(chǎn)生位移會(huì)失去散熱的功能）.三?產(chǎn)品熱傳能力設(shè)計(jì)考慮因素1?導(dǎo)熱系數(shù)（熱導(dǎo)率）:是物質(zhì)的一種特性，反映物質(zhì)熱傳遞性能的強(qiáng)弱際上將導(dǎo)熱系數(shù)定義為流量除以溫度梯度（單位:W/m*K）,測(cè)量方法國(guó)際上慣用熱線(xiàn)法，使用熱線(xiàn)法測(cè)量導(dǎo)熱系數(shù)有多種方法，其中交叉線(xiàn)技術(shù)為測(cè)量線(xiàn)性熱源（熱線(xiàn)）的溫升，平行線(xiàn)

4、技術(shù)測(cè)測(cè)量與熱源隔著一定距離一定位置上的溫升，將熱線(xiàn)與電偶插入兩片試樣之間，從加熱電源接通之時(shí)開(kāi)始測(cè)量，得到溫升對(duì)時(shí)間的函數(shù)，由此得出試樣材料的導(dǎo)熱系數(shù)?2?材料的設(shè)計(jì)：1）常見(jiàn)的高導(dǎo)熱材：石墨-1950（W/m*K）,銀一427（W/m*K）,銅-398（W/m*K）,金-326（W/m*K），鋁-236（W/m*K）,2）成本考量：銅和鋁價(jià)格相對(duì)較便宜，銅高於鋁的單價(jià)且密度大於鋁；3）加工:銅和鋁機(jī)加工方面；3）H.S其它材料的作用：有定位，有保護(hù)，有加固，有扣合?如風(fēng)扇護(hù)網(wǎng)：有裝飾和保護(hù)風(fēng)扇葉的作用，也

5、有應(yīng)用起結(jié)構(gòu)作用；鋁蓋有起保護(hù)FIN、固定風(fēng)扇、流場(chǎng)的設(shè)定等?2.FIN數(shù)量的設(shè)計(jì)：1）FIN多少與散熱面積有關(guān)（熱交換的面積越大散熱效果越好）；2）FIN間隙合理性的設(shè)計(jì)（間隙過(guò)大無(wú)法體現(xiàn)H.S的功能，過(guò)小FIN與FIN間的熱量交換且風(fēng)的流量受阻）；3）加工工藝瓶頸決定FIN間隙的大小；4）功能性的比價(jià)（功能與成本的考慮）；5）FIN所能帶多少熱與周?chē)目諝饨粨Q（CPU能產(chǎn)生的熱與FIN可交換的熱）:熱交換率4?增加風(fēng)扇的作用（為什麼設(shè)計(jì)風(fēng)扇）：1）風(fēng)扇功能：起強(qiáng)制對(duì)流散熱制對(duì)流作用,利用風(fēng)扇的導(dǎo)流作用令空

6、氣快速通過(guò)散熱片表面及內(nèi)部加快散熱片與空氣之間的熱對(duì)流即強(qiáng)制對(duì)流散熱；2）風(fēng)扇轉(zhuǎn)速：風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的快慢決定風(fēng)的流量，從而決定強(qiáng)制對(duì)流的效果，導(dǎo)致H.SZXT變大1.增加熱管的作用（為什麼設(shè)計(jì)熱管）:1）熱管工作原理:熱管是利用蒸發(fā)制冷（汽化吸熱），使得熱管兩端溫度差很大，使熱量快速傳導(dǎo)，一般熱管由管殼、吸液芯（銅粉）和端蓋組成?熱管內(nèi)部是被抽成負(fù)壓狀態(tài)，充入適當(dāng)?shù)囊后w（純凈水加其它液體），這種液體沸點(diǎn)低，容易汽化?熱管一段為蒸發(fā)端，另外一段為冷凝端，當(dāng)熱管一段受熱時(shí)，毛細(xì)管中的液體迅速蒸發(fā)，蒸氣在微小的壓力差下流

7、向另外一端，重新凝結(jié)成液體，釋放出熱量（液化放熱），液體再沿多孔材料靠毛細(xì)力的作用流回蒸發(fā)段，如此循環(huán)不止，熱量由熱管一端傳至另外一端?這種循環(huán)是快速進(jìn)行的，熱量可以被源源不斷地傳導(dǎo)開(kāi)來(lái)。2）內(nèi)聚力：所謂的萬(wàn)有引力，其本質(zhì)就是內(nèi)聚力:物以?xún)?nèi)聚的肉聚力3.）熱管壽命測(cè)試：熱管熱量過(guò)多全部汽化會(huì)導(dǎo)致熱管壞死，多少瓦數(shù)之內(nèi)運(yùn)行，沒(méi)有下限，只有上限，故在設(shè)計(jì)須考慮CPU工作溫度，測(cè)定熱管工作上限，保證熱管壽命?4）防漏測(cè)試：熱管內(nèi)有一定液體，內(nèi)為抽真空故須作防漏測(cè)試?6?熱氣上升的原理：是熱脹冷縮的原因，受熱氣體體積

8、膨脹，密度減小所至熱空氣上升冷空氣下降，如孔明燈.（H.S在散熱過(guò)程中熱氣是上升狀況）四?尺寸公差的配合（設(shè)計(jì)尺寸審查）1?尋找圖紙的基準(zhǔn)點(diǎn)：基準(zhǔn)在哪里？思考以X,Y,Z軸，中心軸考慮，找出基準(zhǔn)（結(jié)合點(diǎn)，加工基準(zhǔn)），配合尺寸的基準(zhǔn)應(yīng)相同?2.公差的設(shè)計(jì)：公差的定義是組裝狀況以及制程能力而定義，如孔徑位置，本身尺寸與位置尺寸配合是松配還是緊配；配合公差須考上下限配合狀況，治具在制作時(shí)應(yīng)考慮配合公差作好