国立成功大学工程科学系硕士班.PDFVIP

國 立 成 功 大 學 工 程 科 學 系 碩 士 班 碩 士 論 文 热设计 筆記型電腦散熱系統之研究 A study of thermal management for Note Book PCs 研 究 生：吳培立 指導教授：周榮華 中 華 民 國 九 十 三 年 六 月 热仿真 热设计 摘要 近年來，隨著輕、薄、短、小的需求與高性能微處理器的使用， 散熱設計一直是筆記型電腦性能好壞的重要因素。本研究採用 IBM T-40 當作分析的模型，使用FLOTHERM 3.2 對筆記型電腦系統內部 進行散熱裝置之模擬分析，目標在達到理想的 CPU 溫度。首先，進 行實驗以驗證 FLOTHERM 的準確性，實驗與模擬CPU 溫度最大誤 差為2.6% 、熱阻最大誤差為5% ，驗證FLOTHERM 在熱分析上之準 確性。 分析結果顯示，考慮風扇的位置及流道，離心式風扇(Blower fan) 出口區風速能有效的作用在散熱片高溫表面，減少系統內部回流的發 生。就鰭片厚度及其片數對散熱性能之影響而言，在基座面積為 2 50mm 、鰭片片數24 片、厚度0.6mm 可得到一個最佳CPU 溫度值。 使用多根熱管能有效降低熱阻，但受限於冷凝端的散熱效率(小鰭 片、低風速) ，添加第三根熱管比使用二根熱管，熱阻約下降4%左右， 差異很小。經整體模擬分析，RHE(Remote Heat Exchanger)散熱模組， o o 總熱阻約為 1.33 C/W 左右；雙散熱片模組熱阻約 1.29 C/W 左右；雙 風扇模組熱阻約為0.93oC/W 左右。 热设计 Abstract In recent years, light, thin, short and small devices were developed and high performance microprocessors were used in notebook PCs. Thermal design is an important factor in the performance of notebook PCs. In this study, Flotherm 3.2 is used to simulate the cooling devices of notebook PCs, based on IBM T-40, to obtain the ideal CPU temperature. The accuracy of Flotherm is verified by experiment first. Comparing the results between experiments and simulations shows that the maximum deviation in CPU temperatures is 2.6%, and in thermal resistances is 5%. The simulation results indicate, that a blower fan can direct the flow on the high temperature surface of heat sink effectively, and reduce the internal recirculating flow. An optimum CPU temperature can be obtained, For the heat sink with 50mm2 base area, 2