散熱鰭片設計與模具開發

Design of Heatsink and Die Exploitation

陳勇男(Yung-Nan Chen)

指導教授 ： 楊東昇

國立虎尾科技大學/工程學院/創意工程與精密科技研究所/碩士(2011年)

https://doi.org/10.6827/NFU.2011.00029

摘要

在生活中常用的電燈、電腦、機器…等。在這些產品中很多都是由電子材料製作而成，當這些電器產品通電時，免不了會有廢熱產生，而這些廢熱會影響到這些電器產品的壽命，所以散熱片的功用受到重視，散熱片的散熱效率極其重要，有些散熱為了在空氣中加速對流也搭載了風扇。在散熱片的金屬中，銀及銅的熱傳導性較為優秀，但是其成本太高，用於較精密的設備中，不適合大量生產。因此選擇在地殼中金屬含量高的鋁來進行研究。
本文針對一般LED或一些晶片上的散熱金屬片來研究分析，由於合金金屬較純金屬的導熱效果差，在材料方面我們使用的材料為鋁1050較純的鋁材，起初使用3D繪圖軟體設計幾種不同的散熱鰭片形狀，將設計好的模型利用有散熱分析軟體來分析其散熱效果，經由幾種不同的形狀作設計，再將設計好的CAD圖檔匯入到熱分析軟體，邊界條件輸入固定熱源，然後進行求解，後續再以有無強制對流後狀況模擬觀察其散熱的效率，找出其溫度較低的數據組合，再經由熱分析得到較佳的組合使用有限元素分析軟體進行分析，金屬成形分析將針對散熱片的形式來模擬鍛壓時胚料於模具內之塑性變形型態，再把模擬較佳參數製作模具，最後鍛壓實驗鍛壓出所要的散熱片，裝在實際的LED、晶片或其他電子產品的發熱源上進行溫度量測。

關鍵字

散熱片 ； 散熱分析 ； 有限元素法 ； 鍛壓

並列摘要

With the life of electronic products continue to be applied, the role of electronic components because of the heat comes out, will affect the life of electronic products. In recent years, become the focus of the heat sink, in the development of electronic products, if the waste heat can quickly dispersed, is a very important research.
Most of the general manufacturing and aluminum used 5 or 6 series to produce heat sink, but aluminum heat transfer is lower than the aluminum, so, in this study used material is aluminum 1050, and its purity is 99.5% aluminum. First, we use 3D graphics software design geometry of the heat sink, heat sink will be designed to import to the thermal analysis software for thermal analysis, through the post office in that low-temperature values. The next test to get through the material compression properties of materials. Get better by the thermal analysis values obtained with the material test data input into the finite element analysis, metal forming analysis by the heat sink for the form to simulate the forging material in the mold when the plastic deformation pattern, then a better simulation values of production tooling, forging a final experiment to be forging heat sink, and finally the temperature measurements.

並列關鍵字

Heat Sink ； Thermal Analysis ； Finite element method ； Forging

參考文獻

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