材料：铜 流体：纯净水 标准工作温度：0~100°C 尺寸：ø3、ø4、ø5、ø6、ø8 3． 典型的导热管轴芯构造：细丝、网丝、凹槽、粉末 4． 典型导热管的变更方式：、打平、折弯
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5． 散热片（heat plate） l 风扇(fan) 1． 构造
Ø 旋转部分：扇叶、轴承、磁铁 Ø 固定部分：轴承、感应线圈、硅钢片 Ø 控制电路 2． 原理：由 IC 感应其磁铁 N/S 极，并由电路控制其感应线圈，使信道产生内部激磁引起旋转部分旋转 3． 类型：轴向型风扇（axial）
相变化材料 4． TIM 与 CPU 的安装方式：
需考虑电介特征、导电性、附着强度和再次安装的可能性。TIM 与 CPU 之间界面的热传输效率取决
于空气残留、填充物类型和粘合层的厚度等参数。
安装方式
优点
机械安装
有助于散热；
可即时安装
带硅树脂的机械安装 好的导热率
带可压缩垫片和垫料 较好的导热率；
的机械安装
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² 散热模组和 CPU 之间的介质 (TIM)，影响散热的效率很大，应选择热阻低的材料，甚至采用相变化的材料. ² 散热模组和 CPU 之间的接触压力，在规格容许之下(100psi)应尽可能大，并确认两接触面接合完整和均匀. ² 散热模组中作为热交换的散热鳍片（fin）尺寸，在与风流动垂直的方向加大，比在平行的方向加大有效. ² 导热管（heat pipe）在打扁和弯曲的使用上，有其限制，应留意. ² 整体模组的流道设计，应避免产生回流的现象，以减低风阻和噪音 ² 散热通风口应设计大的开孔率，以大的长条孔替代小圆孔或网目，以降低风阻和噪音 ² 风扇的入风孔形状和大小，以及舌部和渐开线的设计，应特别留意. ² 发热量大的 IC，尽可能放置主板上部， 以免底板（bottom cover）过热，若需放置主板下部，则需保留 IC 至
4 关键件 因为 HDD , CD-ROM , FDD 的温度规格低, 所以需要将他们放置在温度较低的区域. (避免将他们放置在系统 中间, 或者放在有温度规格较高的 IC 的主板上，一般将他们堆栈放置. ) 最好将 FDD 单独放置, 不要将其放置 在 CD-ROM 或 HDD 的上下。
5 Palm-Rest 和 Touch Pad 5.1 避免将温度规格高的元件和 IC 放置在 Palm-Rest 和 Touch Pad 下方； 5.2 在 Palm-Rest 和温度规格高的元件之间预留一定的缝隙产生热阻, 或者增加一块金属将热导走。
3~5mm
air flow
图2 2.2 通风孔的形状能够确定流动阻力，好的开孔通风效果好； 2.3 不能将阻挡物（如大的 IC、接口等）放在风扇四周或下方，以免影响风扇的空气流道.； 2.4 最好用橡胶代替金属螺钉固定模组，以防振动； 2.5 风扇空间的设计约束（如：图 3）：
2.5.1 为提高效率和降低噪音，散热鳍片和风扇叶片需保持距离的长度 L=5~10mm； 2.5.2 保持距离的宽度 W 越宽散热效率越高； 2.5.3 叶片应靠近渐开线以便保持好的效率。
不能重复使用
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四、 散热设计的流程 理清散热要求（即各发热 组件的规格）
设计散热方案 分析方法
评估方案性能
Fail
数据
试验
检验修改散 热方案
Fail
校验
Pass
检查结构，生产方法等
细化散热方案
校验散热系统 制定散热系统规格
Pass
OK
估计所产生的热量 可接受的热阻 可接受的设计空间
Ø 热传导：热量通过固体介质传导 Ø 热对流：通过固体表面和液体之间以及气体间传递 Ø 辐射：热量通过电磁波传导 l 热传导 Fourier`s Law：Q=-KA△T/△L Q：热转移率 A：热量流动的截面积 △ T/△L：温度斜率 K：散热系数（W/mk），AL=230
Cu=380 Mylar=1.8 l 热对流 Newtonian cooling Law：Qc=hc As (Ts-Ta)
6 LCD 电路板 应该在 LCD 电路板和 LCD cover 之间预留一定的缝隙产生热阻, 或者增加一块金属将热导走。
7 Bottom cover 和内存遮盖片 7.1 在 IC 和 Bottom cover 之间应预留一定的缝隙 (缝隙>3mm 最好)； 7.2 在 Bottom cover 上应设计一个大的 Al 片进行散热； 7.3 在风扇下主板处开一个孔以便导引主板下的气流； 7.4 最好将热的芯片放置在主板的上方； 7.5 在内存芯片和内存遮盖片之间应该预留一定的缝隙。(缝隙>1.5mm 最好)
Ø 散热块（heat sink） Ø 导热管（heat pipe） Ø 风扇（fan） Ø TIM l 散热设计的流程 —————————————————————— 7 l 散热设计的指南 —————————————————————— 7
一、 热传导的方式及其原理
原理：温差致使热能从高温传向低温 方式：
Ø 连接 CPU 的金属片应尽量大 Ø 金属片上的温度变化应尽量小 7． 较好的主动散热特征 Ø 空气流动通道简单明了 Ø 空气流动通道的长度应较短，以便空气流通率高 Ø 尽可能降低风扇的噪音 Ø 设计必须尽可能排出笔记本电脑内部的部分热风
三、 热模组的重要元件
△ 散热块(heat sink) △ 导热管(heat pipe) △ 风扇(fan) △ TIM △ 上述元件的组合 l 散热块(heat sink)
FDD Disk 51.5ºC CDROM: 60ºC PCMCIA: 65ºC other Ics: 70ºC
² 预留温度规格高的 IC 和元件的散热空间
如：IC 的周围不要有比其高的零件,以利将来放置 Metal plate 来散热
² 发热量大的元件(如 CPU)和散热模组, 应尽量靠近 NB 的周围,以降低热阻
估计底部散热 估计散热面积 估计风扇引起的流速
五、 散热设计的指南
² 在 Placement 设计时,各个元件之间、元件与 IC 之间，应尽可能保留空间以利通风散热；
² 温度规格低的元件勿靠近温度规格高的原件；
温度规格参考： CPU: 100ºC
HDD: 60ºC
N/B: 105ºC S/B: 85ºC VGA: 85ºC C/G: 85ºC
F1−2 ：有效面积系数
Ts：物体 s 的温度 Ta：物体 a 的温度 l 热传导、热对流、辐射相结合（如：图 1） l 热阻 R=V/I（V≡△T；I≡Q）
热传导： Rk =△L/K Ak
热对流： Rs =1/ hc As
图1
辐射： Ra = (Ts − Ta) / εσ AF1−2 (Ts 4 − Ta 4 ) 二、 笔记本电脑散热设计的基本概念
设计指导书
<散热系统设计简介>
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目录
l 热传导的方式及其原理 ———————————————————— 2 Ø 热传导(conduction) Ø 热对流(convection) Ø 辐射(radiation)
l 笔记本电脑散热设计的基本概念 ———————————————— 4 l 散热模组的重要元件 ————————————————————— 4
辐射型风扇（blower） 4． 选择
Ø 总的冷却要求： Q = C p • m • ∆T = ρ • C p • CFM • ∆T
C p ：空气比热
m：空气质量
ρ ：空气密度
CFM（ m3 / min ）：空气流量
Ø 总的系统阻抗/系统特性曲线
P(风压)
风扇曲线
系统阻抗曲线
Ø 系统运作点 P(风压)
1． 散热设计的目的：笔记本所消耗的能量最后都以热量的形式释放出来，而散热设计必须能适应 CPU、所有关键元器件（HDD、FDD、CD-ROM、PCMCIA 等）、所有芯片（Chipset、VGA、 RAM、Audio 等）的温度− Ta ) / Pcpu θ j−a ：CPU junction 周边的热阻
8 主板步层 8.1 如果有 IC 存在散热问题，应该预留解决散热的空间； （如：不要将高的元件放在这些 IC 附近 ,以便将来将 metal plate 放在 IC 上） 8.2 不要将温度规格低的 IC 和元件放置在热源或者温度规格高的 IC 或元件附近。
散热，同时还会产生噪音。 1.4 散热模组必须与 CPU 良好接触
1.4.1 散热模组对 CPU 的最大压力是 100psi。在规格允许范围内，散热模组的功效随着压力的增加 而提高；
1.4.2 最好用 4 颗螺钉 (避免 3 颗) 和弹簧将模组固定在主板上。 2 风扇
2.1 风扇入风口外应保证 3~5mm 空间内无阻碍（如：图 2） (3mm~80%，4mm~90%，5mm~100%)
高系统阻抗 最好的工作状态
5． 平行的系列操作
P
Ø 串联方式：可改变风量大小
低系统阻抗 CFM
单一风扇
串联风扇
CFM
Ø 并联方式：可改变风压
P
CFM
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单一风扇
并联风扇
6． 平衡噪音需考虑： Ø 系统阻抗
CFM
Ø 风流干扰
Ø 风扇速度和尺寸
Ø 温差
Ø 振动
Ø 电压 l TIM
1． 表面散热 2． TIM 的重要性 3． 材料：单一材料
1． 材料 材 料 ： A1050 A6063 ADC12 C1100 K(W/mk) ： 230 210 92 384 Specific gravity： 2.71 2.69 2.70 8.92
2． 生产方式：压铸、铝挤 3． Q=-KA△T/△L 4． Fin, Q=hA△T
Fin 的生产方式：压铸、铝挤、剪切、焊接等 l 导热管(heat pipe) 1． 基本构造和特征 2． 基本规格