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系統識別號 U0026-0109201100131900
論文名稱(中文) 半導體測試治具的水冷頭散熱性能研究
論文名稱(英文) Cooling Performance in a Water Cooled Heat Sink of IC Test Kits
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 工程科學系專班
系所名稱(英) Department of Engineering Science (on the job class)
學年度 99
學期 2
出版年 100
研究生(中文) 李俊賢
研究生(英文) Chun-Hsien Lee
學號 n9797132
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 79頁
口試委員 指導教授-趙隆山
口試委員-張建宏
口試委員-彭勳章
中文關鍵字 水冷頭  流道  數值模擬 
英文關鍵字 Water-Cooling Device  Flow Channel and Numerical Simulation 
學科別分類
中文摘要 隨著半導體製程技術不斷進步,積體電路元件愈做愈小,頻率及功率,一直提升,但相對的高發熱量的問題也越來越嚴重,產生的高溫也是電子元件損壞的主因。針對半導體測試治具,本文先製作一環型水冷頭進行實驗與模擬分析,數值計算是使用COMSOL多重物理量耦合分析軟體,將實驗溫測與計算數據作比較,結果兩者很一致。然後於不改變水冷頭模組外觀之條件,再以數值模擬的方法,針對水冷頭在流量、銅底厚度等不同的參數,以及設計五款不同流道結構之水冷頭,來探討這些參數與設計對散熱性能的影響。最後依據前述之結果,實際改良製作第二款水冷頭,並進行實驗與數值模擬的結果相互比較與驗證。
英文摘要 As semiconductor process technology continually advances, the integrated circuit components become smaller, the frequency and the power rate get higher and higher. However, the high amount of heat causes more and more serious problems relatively. The heat generated is the main cause to the damages of electronic components.
In this thesis, a ring type water cooling device for IC test kits is fabricated and analyzed experimentally and numerically. The computed results by using the COMSOL Multiphysics software are compared with those taken from the experiments. Both results are consistent with each other.
In the condition without changing the water-cooling head module appearance, the numerical simulations are used to study the effects of different parameters (like the copper bottom thickness and flow rate) and five different designs of water channel structure on the heat-dissipation performances. According to the analysis results, the second water-cooling device is designed and made. The simulation results of the device are compared and verified with the experimental ones. From the results, it can be found that the performances of the second device are better than those of the first one.
論文目次 摘要 I
Abstract II
致謝 III
目錄 IV
表目錄 VI
圖目錄 VIII
符號說明 XII
第一章 緒論 1
1-1 前言 1
1-2 文獻回顧 1
1-3 研究動機與目的 2
1-4半導體測試介紹 4
第二章 實驗原理與分析方法 5
2-1 熱傳理論基礎 5
2-2 流體理論基礎 7
2-3水冷式散熱系統介紹 10
第三章 有限元素法基本概念與模擬軟體介紹 13
3-1有限元素法基本概念 13
3-2 COMSOL MultiphysicsTM 介紹 14
3-3 COMSOL的解題步驟 15
第四章實驗設備與方法 18
4-1實驗規劃 18
4-2實驗儀器 18
4-3實驗方法 22
第五章結果與討論 23
5-1 接觸熱阻之影響 23
5-2水冷頭底板厚度對熱阻之影響 25
5-3 水冷頭熱阻與流量比較 25
5-4各式水冷頭之模擬結 25
5-5製作第2款水冷頭進行實驗與模擬驗證 26
5-6實驗與模擬之差異 28
第六章 結論 29
參考文獻. 30
表格附件 33
圖片附件 47
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[22] “水冷幫浦與熱交換器”,Aquagate Max-071224.pdf。
[23]“流量對照表” ,OMEGA FL-3840C說明書。
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