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研究生:張文奎
論文名稱:散熱鰭片擴散熱阻之分析
論文名稱(外文):The thermal spreding resistance analysis of the heat sink
指導教授:白寶實白寶實引用關係簡國祥簡國祥引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:工程與系統科學系
學門:工程學門
學類:核子工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
中文關鍵詞:擴散熱阻散熱鰭片
外文關鍵詞:spreading resistanceheat sink
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由於散熱鰭片的構造簡單且製造容易,因此被大量使用於發熱裝置散熱之用,特別是在電子元件之冷卻方面。
當發熱元件與散熱鰭片的接觸面積不相同時,熱量由發熱元件產生透過散熱鰭片發散至外界時,因為熱流通過不同的截面積,此時散熱鰭片的熱阻除了其本身的熱阻之外,還會另外多增加一項熱阻值,我們稱它為擴散熱阻(spreading resistance)。由於多了這項熱阻,散熱鰭片的總熱阻會高於當初設計者所預估的熱阻值大小,因此影響了散熱鰭片的散熱效能。
在本研究中,改變發熱元件與散熱鰭片接觸面積的大小以及散熱鰭片底部基座的厚度,透過實驗藉由改變這些參數對於散熱鰭片的散熱效能是否有所影響。本研究發現在散熱鰭片的熱阻並非隨著厚度的增加而增加,而是有一個最佳厚度,能使散熱鰭片得到較好的散熱能力。因此在設計散熱鰭片時,除了要考慮鰭片的高度、長度以及密度等參數時,尚需注意到底部基座厚度也會影響散熱鰭片的散熱能力。
經由實驗比較之結果,在沒有擴散熱阻的影響下,散熱鰭片的熱阻值會比在有擴散熱阻影響下的熱阻值還要低。而不論是否有無擴散熱阻的影響下,底部基座厚度為4mm的散熱鰭片擁有較佳的散熱能力。
摘要                            Ⅰ
目錄                            Ⅱ
圖目錄                           Ⅳ
表目錄                           Ⅵ
符號說明                          Ⅶ
第一章 緒論                           
  1 — 1 簡介                      1
1 — 2 文獻回顧                     3
第二章 理論模式
  2 — 1 散熱鰭片熱阻之理論基礎              6
2 — 2 擴散熱阻之理論基礎                9
2 — 3 擴散熱阻公式推導                11
2 — 3 — 1 相關符號與定義             11
2 — 3 — 2 公式推導                14
第三章 實驗目的與設計構想 
3 — 1 實驗目的                    17
3 — 2 設計構想                    18
3 — 2 — 1 實驗一之設定條件            20
3 — 2 — 2 實驗二之設定條件            21
3 — 2 — 3 實驗三之設定條件            22
第四章 實驗設備與實驗步驟
4 — 1 實驗設備                    23
4 — 2 實驗步驟                    25
第五章 實驗結果與討論
5 — 1 實驗一之結果與討論               27
5 — 1 — 1 相關計算                27
5 — 1 — 2 問題討論                34
5 — 2 實驗二之結果與討論               35
5 — 2 — 1 相關計算                35
5 — 2 — 2 問題討論                41
5 — 3 實驗三之結果與討論               47
5 — 3 — 2 問題討論                51
第六章 結論                        54
參考文獻                          55
附錄                            57
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