电子器件散热.ppt

电子器件散热问题 亿维讯集团 * 问题描述 大功率电子器件产生热量较大，若不采取有效的散热措施，器件将受到损坏。通常利用散热器将功率器件的热量散发到周围空间，必要时再加上散热风扇，以一定的风速加强冷却散热。然而，散热装置通常要占用很大的体积。在一些特殊的应用场合，要求电子器件功率大，同时占用的体积小。这就需要减小散热器体积，同时保证可靠的散热性能。 目标 在不增加散热装置的体积的同时，提高现有散热装置的散热性能。 Pro/Innovator reFormulator 对问题的分析 解决问题的方向 提高热传导效率 改善流经散热片的空气气流特性 对散热器和PCB板进行改进 Pro/Innovator Solution 模块 Query: （how to）increase heat transfer 可用解决方案 可用解决方案 解决问题的方向 提高热传导效率 改善流经散热片的空气气流特性 对散热器和PCB板进行改进 Pro/Innovator Solution 模块 Query: air AND flow 可用解决方案 可用解决方案 解决问题的方向 提高热传导效率 改善流经散热片的空气气流特性 对散热器和PCB板进行改进 Pro/Innovator Solution 模块 Query: (how to) cool device 可用解决方案 可用解决方案 可用解决方案 可用解决方案 Pro/Innovator Technique 模块 定义矛盾： 温度 vs. 静止物体的体积 Principle 35: 物理或化学参数改变原理 Principle 6: 多用性原理 Principle 4: 增加不对称性原理 Pro/Innovator Technique 模块 若采用液态热传导中间材料，定义物理矛盾: 形状 vs. 形状：热传导中间材料必须为液体，以保证良好热传导。同时，必须为固体，以便在应用中更为方便。 Pro/Innovator Technique 模块 Pro/Innovator Patent Search 模块 Query：improve heat dissipating efficiency 改变散热器结构 对散热器叶片的改进： US Patent 6,446,708 （Sep.10, 2002, by TAI-SOL Electronics Co., Ltd. Taiwan): Heat dissipating device  改变散热器结构 增大散热器的散热面积： US Patent 6,396,693 （May.28, 2002, by ShiH): Heat sink  改变PCB板的结构 改变PCB板结构 US Patent 6,788,537 （Sep.7, 2004, by The Furukawa Electric Co., Ltd. Japan): Heat pipe circuit board 提高热传递效率 改进热传导材料 US Patent 6,043,110 （Mar.28, 2000, by International Business Machines Corporation ): Wire mesh insert for thermal adhesives 结论 提高热传导效率 改进热传导材料的特性 增加热传递表面积 改善流经散热片的空气气流特性 对散热器叶片的改进 对用于散热的风扇性能的改进 对散热器和PCB板进行改进 改进的散热方式（如：热管，移动散热等） 自身具有散热功能的PCB板 IWINT, Inc * Idea: 采用多孔材料增加热传递的表面积以提高热传递效率。 Idea: 引入热源激励以增加通道内的气流，加强扇翅和空气之间的传热。 Idea: 采用带气囊的风扇改善气流特性。 Idea: 将散热片叶片改为不均匀分布，利用叶片之间产生的压力梯度加速散热器表面的气流，从而提高散热效率。 Idea: 考虑采用新的散热装置，利用带电空气促使散热片和空气之间进行热交换。 Idea: 考虑使原本静止的散热片动起来。通过散热器的运动更好的带走热量。 Idea: 利用热管将功率器件产生的大量热传至散热器，进行高效散热。 Idea: 在PCB板上， 功率器件所在位置的反面增加导热材料以提高散热效率。 Idea:考虑将传统的固态的用于电子器件和散热器之间的热传导材料改为液态，以提高热传导效率。 Idea:电子器件和散热器之间的热传导材料可根据工作条件（时间）转变聚合状态。 Idea: 对散热器的叶片结构进行改进，以得到更高的散热效率。 Idea: 采用双层散热器结构，在有限的空间内增大散热表面积以提高散热效率。 11. 电子元件 12,13