【正文】
面熱功能結(jié)構(gòu)更趨向于多維、多尺度特征方向發(fā)展。由加州大學(xué)牽頭。由斯坦福大學(xué)牽頭; 用于改進(jìn)微電子冷卻的微加工集成技術(shù)。由佐治亞理工大學(xué)牽頭; 采用熱聲制冷原理的芯片級熱管理技術(shù)。有卡內(nèi)基—梅隆大學(xué)牽頭; 采用層壓陶瓷的MEMS的集成式熱管理技術(shù)。又北卡大學(xué)牽頭。由噴氣推進(jìn)實驗室牽頭進(jìn)行;高集成度的微電子和光子主動冷卻技術(shù)。美國政府在19992002年期間,通過國防先進(jìn)研究項目暑(DARPA——Defense Advanced Reasearch Projects Agency)組織了迄今為止最大規(guī)模的針對性研究,動員國家實驗室和著名大學(xué)等科研機構(gòu)與工業(yè)界組成跨領(lǐng)域的研究團(tuán)隊,以發(fā)展用于下一代高集成度芯片的新概念控制方法。如此嚴(yán)峻的熱控制問題,導(dǎo)致傳統(tǒng)的熱控制方式很難滿足散熱需求,新的熱控制方式急需出臺。目前芯片發(fā)熱區(qū)域()上的功率已超過105W,且未來有快速增加的趨勢,INTEL公司已經(jīng)向全球散熱器供應(yīng)商征集2005年125145W功率CPU空氣強制對流散熱方案。INTEL公司迫于目前奔騰處理器的發(fā)熱量過大的問題,以不能通過增加工作頻率來提高處理器的計算速度,轉(zhuǎn)而走雙核心路線,但雙核心的P4功率居然也將達(dá)到200W左右。全球第一品牌PC廠戴爾(DELL)為節(jié)省成本,在2004年第三季所推出數(shù)款臺式機電腦中,將CPU熱管數(shù)量從3支縮減為2支,卻造成這幾款臺式機因散熱效果欠佳,而陸續(xù)出現(xiàn)風(fēng)扇聲音過大及容易死機等現(xiàn)象。具有高熱流密度電子產(chǎn)品冷卻問題成為當(dāng)今或未來電子首要克服的關(guān)鍵問題。同時,散熱片的根部和基礎(chǔ)在一個工件上,所以此種方法不需要焊接。這種方法制造的散熱片很薄。相比與通常的加工工藝,這種方法簡單,容易,而且對加工設(shè)備要求也不高 。由于冷鍛加工的工具與模子磨損很快而造成的成本過高,冷鍛加工同樣很少用于散熱片的制造。因為在熱管與散熱片之間形成了空氣夾層這種損壞減低了它的散熱能力。焊接加工復(fù)雜,成本高而且可靠性不高。這里有許多常見加工熱轉(zhuǎn)移增強型器件散熱片的工藝,例如焊接,沖壓成型,冷鍛。本次畢業(yè)設(shè)計得到趙小林老師和同學(xué)的許多無私的幫助,在此――表示我由衷的感謝!由于實踐經(jīng)驗的欠缺和知識面的狹窄,設(shè)計過程中的錯誤在所難免,望老師們批評指正。另外,本次畢業(yè)設(shè)計還必須具備一定的計算機應(yīng)用的能力,在畢業(yè)設(shè)計過程中都應(yīng)結(jié)合畢業(yè)設(shè)計課題利用計算機編制相應(yīng)的分析和優(yōu)化程序;在這個過程之中,首先是對大學(xué)所學(xué)的專業(yè)課程進(jìn)行系統(tǒng)的分析,尤其是對《機械制造基礎(chǔ)及其工藝》這門課程要全面的復(fù)習(xí),消化現(xiàn)有的資料,對設(shè)計目的和要求有一個大致的了解;然后是大致了解熱管的應(yīng)用及其散熱片的加工,再通過實驗得出自己所需的數(shù)據(jù);最后得出結(jié)論,寫出自己的論文思路,論文過程和設(shè)計體會。它培養(yǎng)了我樹立正確的設(shè)計思想,勇于實踐、勇于探索和開拓創(chuàng)新的精神、掌握現(xiàn)代設(shè)計方法、適應(yīng)社會對人才培養(yǎng)的需要。the best cutting speed目 錄1 緒論………………………………………………………………1 翅狀熱溝犁削的簡介……………………………………………1 課題來源及研究目的……………………………………………22 理論基礎(chǔ)…………………………………………………………10 切削變形………………………………………………………10 切屑的類型……………………………………………………11 切削變形的變化規(guī)律…………………………………………123 翅狀熱溝犁削的刀具速度對加工熱管散熱片影響的實驗……14 實驗前期準(zhǔn)備及其設(shè)備…………………………………………14 實驗過程…………………………………………………………16 實驗數(shù)據(jù)的獲得…………………………………………………184 實驗數(shù)據(jù)處理及其結(jié)果………………………………205 結(jié)論………………………………………………………………25結(jié)束語……………………………………………………………………26參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………271 緒論畢業(yè)設(shè)計是修完所有大學(xué)課程之后的最后一個環(huán)節(jié)。planingforming。關(guān)鍵詞:芯片;熱管;刨削成型;散熱片卷;最佳切削速度AbstractAnalyzing the research status of the chip heat releasing technology, in the current grim chip thermal control problems from the areas of the heat control theory, thermal and manufacturing, thermal management performance and thermal control applications, synthesize the electronic chips, hot heat releasing characteristics and technology development process, and forecase future thermal control technology development trend. But thermal control technology development, to a large extent, depend on heat releasing technology development.I created this piece of paper is to introduce a new heat dissipation technology the use of heat releasing films Winged warrants hot Gap plow cut to processing heat release tablets. This graduate design (paper) entitled : Winged warrants based on the hot Gap plow cut cutlery best cutting speed options study. This design is to cut the shark finshaped hot Gap ploughs cutlery best choice to study cutting speed through different cutting speed of Winged warrants hot Gap plow cut the impact of a shark finshaped explored the best hot Gap plow cut speed.This paper uses the planingforming process to produce fin curl,where the workpiece is planed by tools specially to the normal methods,this process is simple,easy and has lower equipment on forming a continuous strip chip,by controlling the chip’s flow direction and the curling radius, a straight intergral fin piece is obtained successfully.Key words: Chips。相比與通常的加工工藝,這種方法簡單,容易,而且對加工設(shè)備要求也不高 。本次設(shè)計主要是對翅狀熱溝犁削的刀具最佳切削速度的選擇研究,通過不同切削速度對翅狀熱溝犁削的影響情況,探索出進(jìn)行翅狀熱溝犁削時的最佳速度。本人這篇論文正是介紹散熱片制造的一種新技術(shù)即用散熱片的翅狀熱溝犁削來加工散熱片。邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)摘 要針對目前嚴(yán)峻的芯片熱控制問題,分析了芯片散熱技術(shù)的研究現(xiàn)狀,從熱管原理、熱管制造、熱管性能、熱管應(yīng)用等方面綜述等方面綜述了電子芯片熱管散熱技術(shù)的特點和發(fā)展過程,并對未來熱管技術(shù)的發(fā)展趨勢進(jìn)行了預(yù)測。而熱管技術(shù)的發(fā)展,很大程度上取決于散熱技術(shù)的發(fā)展。本次畢業(yè)設(shè)計(論文)的題目是:基于翅狀熱溝犁削的刀具最佳切削速度的選擇研究。這篇論文主要闡述用刨削成型加工這一工藝來制造散熱片,工件是用專門設(shè)計的刀具進(jìn)行刨削的?;谝纬蛇B續(xù)不斷的帶狀切削,通過控制切削流的方向與翅狀切削的半徑,可以成功獲得直的,完整的散熱片。heat pipe。fin curl。此次畢業(yè)設(shè)計,培養(yǎng)了我綜和運用多學(xué)科理論,知識和技能,以解決教復(fù)雜的工程實際問題的能力,主要包括設(shè)計、實驗研究方案的分析論證、原理綜述、方案方法的擬訂及依據(jù)材料的確定等。畢業(yè)設(shè)計這一教學(xué)環(huán)節(jié)使我獨立承擔(dān)實際任務(wù)的全面訓(xùn)練,通過獨立完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)的全過程,培養(yǎng)了我的實踐工作能力。此次畢業(yè)設(shè)計除了對知識和能力培養(yǎng)的收獲感受外,還得到思想道德方面的鍛煉。 翅狀熱溝犁削的簡介基于分析常見的熱管散熱片的加工工藝,這篇論文提出了用刨削去加工熱管散熱片,轉(zhuǎn)而去研究散熱片的翅狀熱溝的加工和分析散熱片的表面質(zhì)量。但是它們都有缺陷。當(dāng)焊接加工成的散熱片的焊接線潮濕時,散熱片很容易受到損壞由于兩種不同金屬在水中的電解。沖壓成型對模子有很高的要求,因為成型壓力很大而且最終加工的散熱片通常很薄。這篇論文主要闡述用刨削成型加工這一工藝來制造散熱片,工件是用專門設(shè)計的刀具進(jìn)行刨削的。基于要形成連續(xù)不斷的帶狀切削,通過控制切削流的方向與翅狀切削的半徑,可以成功獲得直的,完整的散熱片。因為兩散熱片的空間很小而散熱片的數(shù)量很多,因而單元傳熱面積擴大了。 課題來源及研究目的課題來源近年來,隨著電子科技的進(jìn)步,許多電子產(chǎn)品不斷地往高性能化,高功率化以及超薄、微型化發(fā)展、使得電子元件單位面積所產(chǎn)生的熱量越來越高,同時電子產(chǎn)品的高集成度使其有效散熱空間日趨減少,且許多場合散熱空間是封閉或半封閉的,從而導(dǎo)致有效散熱空間非常狹小這一尖銳矛盾導(dǎo)致微電子產(chǎn)品中的熱控制成本急劇上升。根據(jù)美國ITRS對未來半導(dǎo)體發(fā)展歷程之預(yù)估,在未來數(shù)年,CPU工作頻率與熱量還將持續(xù)升高,可預(yù)見未來電子產(chǎn)品散熱問題依然沒有緩和的趨勢,因此電子冷卻技術(shù)的增進(jìn)與突破便顯得更加迫切與重要。全球第二大顯卡制造廠商加拿大ATI公司對第四代頂級顯卡散熱解決方案進(jìn)行招標(biāo),其中整塊顯卡電路板(包括ASIC芯片和顯存)總功率達(dá)130W,整個散熱模塊總質(zhì)量不超過250克,并有嚴(yán)格的體積和噪音限制,應(yīng)標(biāo)方案采用2支微熱管才基本滿足要求。INTEL公司負(fù)責(zé)芯片設(shè)計的首席執(zhí)行官帕特蓋爾欣格曾經(jīng)指出,如果芯片耗能和散熱的問題得不到解決,當(dāng)芯片上集成了2億個晶體管時,就會熱得象“核反映堆”,2010年時會達(dá)到火箭發(fā)射時高溫氣體噴射的水平,而到2015年就會與太陽的表面一樣熱。高集層度芯片功耗急劇增大導(dǎo)致極高的熱流密度(接近106W/M2),已接近常規(guī)強制對流換熱能力的極限。目前,針對微電子產(chǎn)品的極高熱流密度條件下的熱控制問題的研究是一項多學(xué)科跨領(lǐng)域的交叉性前沿課題。具體的研究工作分布在流體和固體兩大研究領(lǐng)域:固體研究領(lǐng)域 用于激光器的單片式集成電路的熱電冷卻器研究。由加州大學(xué)牽頭進(jìn)行; 利用逆Nottingham效應(yīng)的散熱技術(shù)。流體研究領(lǐng)域 用于電子產(chǎn)品集中冷卻的埋入式液滴噴射技術(shù)。由佛羅里達(dá)國際大學(xué)牽頭; 用于集成式熱管理微流體技術(shù)。由Rockwell科學(xué)中心牽頭; 電力學(xué)微冷卻器研究。有佐治亞大學(xué)和馬里蘭大學(xué)聯(lián)合牽頭; 用于高熱流密度散熱的集成式冷卻器的研究由加州大學(xué)牽頭; 模塊化的微加工硅散熱技術(shù)。微電子芯片熱管散熱技術(shù)主要針對上述計劃中中共性的復(fù)雜表面熱功能結(jié)構(gòu)問題進(jìn)行研究,并開發(fā)出當(dāng)前迫切需求解決的微電子芯片超高性能散熱產(chǎn)品。早在80年代佐治亞理工大學(xué)就已經(jīng)注意到表面宏觀結(jié)構(gòu)和亞結(jié)構(gòu)(疊加在宏觀結(jié)構(gòu)表面)在散熱中的作用,并在此方面做了許多有益的工作。華南理工大學(xué)在宏觀結(jié)構(gòu)表面的亞結(jié)構(gòu)和微電子結(jié)構(gòu)生成機理與關(guān)鍵技術(shù)方面也作了許多有益的工作,并研制出柱狀散熱器,使用效果很理想。由于微熱管具有很高導(dǎo)熱率、良好的等溫性、優(yōu)良的熱效應(yīng)、結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、無需額外電力驅(qū)動等優(yōu)點,并且其導(dǎo)熱率是最優(yōu)良導(dǎo)熱純金屬的幾百倍,甚至幾千倍,內(nèi)壁具有復(fù)雜表面結(jié)構(gòu)的超高性能微熱管將成為目前高耗能和高熱流密度芯片導(dǎo)熱的理想元件,是解決當(dāng)前微電子行業(yè)熱危機的關(guān)鍵。國內(nèi)企業(yè)在微熱管產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)上本身并不具備自行設(shè)計、研發(fā)及生產(chǎn)能力,只有少數(shù)幾個臺資企業(yè)為美日大企業(yè)進(jìn)行代加工。但國內(nèi)其他企業(yè)對于高性能微熱管技術(shù)的研究還處于起步階段,沒有自己的關(guān)鍵核心技術(shù),離大規(guī)模化生產(chǎn)具有一定的差距。燒結(jié)式毛細(xì)結(jié)構(gòu)雖然具有很強的毛細(xì)力,但燒結(jié)工藝比較復(fù)雜,毛細(xì)結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)過程中容易損壞,最致命的弱點就是增加了微熱管的重量,與目前要求芯片散熱裝置重量減輕的發(fā)展趨勢不相一致,銅纖維式和金屬網(wǎng)式同樣也存在著這樣的弱點。溝槽式微熱管是雜其內(nèi)壁表面加工出復(fù)雜的微溝槽結(jié)構(gòu),不但能夠減輕微熱管重量,而且可以加工出超薄微熱管,使其內(nèi)部空間更大,具有快速的熱響應(yīng),并且隨散熱要求可靈活改變形狀,而使其對熱量傳輸能力的影響減少到最少。因此針對電子芯片超高性能薄壁微熱管技術(shù)及生產(chǎn)裝備的研究開發(fā),不僅成為當(dāng)前電子領(lǐng)域中芯片散熱迫切解決的重要課題,而且對于促進(jìn)信息化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和結(jié)果升級,提高電子產(chǎn)品的競爭力和高附加值,具有重要的戰(zhàn)略意義。將管內(nèi)抽成一定的負(fù)壓后再充以適量的工作液體,使緊貼管內(nèi)壁的吸夜芯片毛細(xì)多空材料中充滿液體后加以密封。當(dāng)熱管的一端受熱時毛細(xì)吸液芯中的液體蒸發(fā),蒸汽在微小的壓差下流向另一端放出熱量凝結(jié)成液體,液體再由多空材料靠毛細(xì)力的作用流回蒸發(fā)段。熱管在實現(xiàn)這一熱量轉(zhuǎn)移的過程中,包含了以下六個相互關(guān)