電子工程師在元件配置時,常會遭遇到如何排列各種元件才能有最佳散熱效果的困擾 ?但最佳散熱排列方式往往難以預知,且元件排列設計須考慮的因素甚多,事實上亦 無法兼顧電性、散熱、干擾、組裝、維護等眾多要求。因此本文的目的在於發展出一 種熱控制裝置,使得電子工程師於安排元件時,無須顧慮散熱問題,而專注於功能的 設計,俟系統完成後,再將本文的熱控制裝置置於散熱不良之區域,即可增強該區之 散熱效果。 本研究選擇以渦流產生器作為流場控制器,主要是因為渦流產生器的製造及安裝均較 簡單。本文的內容包括以視流法觀察兩置於印刷電路板上的積體電路附近的流場及渦 流產生器對此流場的影響;及以紅外線溫度偵測儀掃描一組規則排列於印刷電路板上 的大型積體電路的溫度場分佈。實驗結果顯示,大型積體電路的縱向間隙區是一個熱 傳效果較差的迴流區。渦流產生器不論置於大型積體電路的側邊或頂面,均可破壞此 迴流區的生成,使整體的流場更均勻;但就增進散熱效果而言,渦流產生器置於大型 積體電路的頂面比置於側邊更有效。置於頂面之渦流產生器對上游及下游流場均有增 加熱傳係數的效果。對上游的影響而言,渦流產生器有一個最佳的高度,若其高度超 過此值,則亦不能進一步增加熱傳係數。但對下游的影響而言,渦流產生器的高度愈 高,增加熱傳係數的效應愈明顯,且受其影響的區域亦愈廣。連續地使用渦流產生器 可以提高熱完全開展區的熱傳係數,而避免熱入口區及熱開展區之間的散熱不均現象 。
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