2013年1月12日 星期六

學習電子散熱設計的基礎


若是對電子散熱情有獨鍾,非得要從事『電子產品的散熱設計』,那麼需要具備哪些技能呢?以我個人的觀點,至少要具備流體力學,熱傳學與數值分析等基本學科能力。在這裡並沒有提到熱力學,我想,熱力學在做一般的電子散熱設計是用不太到的。但是,對於某些特定目的,還是會用到熱力學的部分。

2013年1月10日 星期四

電子散熱設計的工作內容


電子產品的散熱設計內容包括哪些?這是一個很難回答的問題。基本上,只要任何牽扯到與『熱』或『溫度』有關的問題,都是散熱設計的工作內容,甚至還包括了『噪音』的問題。這樣子的說法還是太含糊籠統了,不如來談談『熱流(熱傳、散熱)工程師』在不同領域的工作內容還來的實際些。此外,工欲善其事,必先利其器。瞭解不同領域的工作內容,才能選擇想要從事的領域;瞭解從事的領域,才能選擇所需要的軟硬體與所必須具備的工作技能。

產品散熱設計的目的


個人認為,散熱設計的最主要目的是為提高產品的可靠度與其壽命。至於其他的要求,可能對產品壽命並無直接影響,但仍然可以視為對產品散熱設計的限制。例如,不同材質間的熱膨脹係數不盡相同,因此在高溫下,兩物體間的接合便可能產生壓應力或剪應力,可能會造成接合部分產生破壞。另一方面,假若產品的外殼溫度過高,或是風扇吹出來的熱風,都有可能使得使用這受傷或是感到不舒服,雖然不見得會影響產品的壽命與可靠度,但在散熱的設計上,仍舊必須考慮溫度對使用者的影響。當然,在種種限制下,也影響到產品散熱設計的方向。因此,在產品的散熱設計上,必需同時考量產品本身的設計要求、安全規範、成本、可靠度與壽命。

2013年1月9日 星期三

新年新希望,今年的新方向


新年新氣象,當然要有新想法。之前由於一部 Youtube 的關係,所以花了點時間研究了一下風扇或渦扇如何模擬,雖然距離設計還很遠(我也無此打算),但至少先建了的初步的分析能力。和專業的人比起來只能算是小孩學走路,但至少踏出了第一步,總比空想還好一些吧....學分析風扇的流場,不是為了設計風扇,而只是澄清一些現象。不過,沒實驗佐證,也只能暫時擱下。

Simulation 很準!?


Simulation 是非常準的!我相信,我應該是不會這麼說的,但是有人卻一直這麼認為....

這公司在我來之前,並沒有人做 Thermal,因為客戶的要求,所以找了個 Thermal 的來做做 Simulation。
為什麼呢?我不知道誰有那個能耐可以把客戶洗腦洗得這麼徹底?『Simulation 很準!!!』。我個人覺得客戶與我們對應的窗口也沒有所謂的 Thermal 的設計人員,只會出張嘴,說散熱很重要...。不可否認,散熱設計在電子產品中,在某種程度上確實是很重要的一環。而實際上,當你知道『溫度』在電子產品上所代表的意義的時候,你也應該知道,他的重要性可以和電子平起平坐。但是很遺憾,在一般人的認知裡,『電子』產品當然是電子重要,這....確實也沒錯。

回顧三:個人電腦


如果說,前一個階段是一個打根基的階段,那麼個人電腦的散熱設計,可以說是一個實際應用的階段。如同前面所說,從小到大的散熱,除了跳過散熱模組與風扇外,到此還真的都幾乎經歷過了哩....

回顧二:電源產品


電源產品的熱設計,是我的第二份工作。那是一間頗具規模的公司,待遇還真是不錯,最重要的是,對於『投資』雖然有管控(相信所有公司都會),但還真是不手軟,該有的儀器設備,應有盡有。是我目前待過的公司中,唯一一間不需要踏出大門,就幾乎可以完成所有測試的單位。甚至,或許可以說 95% 的熱流相關的工作,就可以自己關起門來完成。夠讚吧!!!

2013年1月7日 星期一

回顧一:封裝


如果說,散熱層級由小(晶片)到大(系統),那我的工作經驗幾乎涵蓋了全部....呵....

晶片的熱特性分析─封裝熱阻,就是我第一份關於『散熱』的工作。談不上設計,只是單純的模擬和少量的實驗。
說實話,對我個人來說,分析封裝熱阻值是一份頗為無趣的工作,但是,我仍然認為,對於如果想要從事電子散熱設計的人員,封裝熱阻是一個必須要弄請楚他的來龍去脈,雖然不見得需要親事經歷,但是必須確切弄清楚他的含意。