TW202022367A

TW202022367A - 散熱性能測試方法與裝置

Info

Publication number: TW202022367A
Application number: TW107143826A
Authority: TW
Inventors: 馮建忠; 王妍喬
Original assignee: 長聖儀器股份有限公司
Priority date: 2018-12-06
Filing date: 2018-12-06
Publication date: 2020-06-16

Abstract

本發明提供一種散熱性能測試方法與一種散熱性能測試裝置，其中散熱性能測試方法包括以下步驟。首先，提供至少一散熱元件，該散熱元件具有一加熱表面。之後，提供至少一發熱元件，該發熱元件以熱輻射的方式加熱該散熱元件的該加熱表面。再來，對該散熱元件進行量測，以取得多筆檢測數據。

Description

散熱性能測試方法與裝置

本發明是指一種散熱性能測試方法與裝置，特別是指一種以熱輻射為加熱方式的測試方法與裝置。

目前，在進行散熱裝置的性能檢測時，普遍採用接觸加熱法，亦即將待測試的散熱裝置的其中一表面（或稱：加熱表面）接觸一加熱源來模擬散熱裝置於使用時的情況。為了增加熱傳效率，大部分性能測試進行時皆會在其加熱表面與加熱源之間塗抹導熱材料(TIM)，以填補兩接觸表面之間之縫隙降低熱阻抗，增加熱傳效率進而減少檢測誤差。然而，這種測試方法在進行測試時，在更換待測之散熱裝置時，需花費時間清理殘留在表面上的導熱材料，進而導致拖慢測試進度，若待測試之散熱裝置數量較多，將會需很長的時間來完成全部測試。而且，測試結果的品質有一部分決定於導熱材料塗抹的方式，若導熱材料的塗抹方式不佳，使加熱源與散熱裝置的加熱表面接觸不良，將會使檢測結果有很高的誤差。因此，如何提升測試效率與準確度是值得本領域具有通常知識者去思量的。

本發明之目的在於提供一散熱性能測試裝置與方法，可以大幅提升測試效率與降低測試誤差。本發明提供一種散熱性能測試方法，首先，提供至少一散熱元件，該散熱元件具有一加熱表面，再來，提供至少一發熱元件，該發熱元件以熱輻射的方式加熱該散熱元件的該加熱表面，之後對該散熱元件進行量測，以取得多筆檢測數據。上述之散熱性能測試方法，更包括提供一熱輻射吸收元件，熱輻射吸收元件設置在該散熱元件的該加熱表面。上述之散熱性能測試方法，更包括其中該熱輻射吸收元件的材料為石墨。上述之散熱性能測試方法，更包括提供一聚焦透鏡，設置於該發熱元件與該散熱元件之間，該聚焦透鏡用以將發熱元件發出之熱輻射聚焦後，加熱該散熱元件之該加熱表面。上述之散熱性能測試方法，其中將所測得之該些檢測數據進行誤差校正。本發明之散熱性能測試裝置，用以測試至少一散熱元件，該散熱元件具有一加熱表面，該散熱能測試裝置包括一夾具、至少一發熱元件與至少一量測元件。其中該夾具，用於固定該散熱元件。發熱元件以熱輻射方式加熱該散熱元件之加熱表面。量測元件，用以對該散熱元件進行量測，以取得多筆檢測數據。上述之散熱性能測試裝置，更包括一熱輻射吸收元件，設置於該散熱元件之加熱表面。上述之散熱性能測試裝置，其中該熱輻射吸收元件的材料為石墨。上述之散熱性能測試裝置，更包括一聚焦透鏡，設置於該發熱元件與該散熱元件之間，用以先行聚焦該發熱元件發出之熱輻射後再加熱該散熱元件之加熱表面。上述之散熱性能測試裝置，更包括一計算單元，電性連接到該量測元件，以取得該量測元件所產生的該些檢測數據，該計算單元對該些檢測數據進行誤差校正。綜上所述，可知本發明使用了熱輻射作為加熱方式，在進行測試時並不需要塗抹導熱材料，因此省去了塗抹導熱材料的時間提升了測試效率。為讓本之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

請參閱圖1，圖1所繪示為本實施例之散熱性能測試裝置100示意圖，其中散熱性能測試裝置100包括一發熱元件102、一熱輻射吸收元件104、一夾具108與一量測元件106，而待測試的散熱元件24還包括一加熱表面22，加熱表面22位於散熱裝置24下邊位置。在本實施例中，散熱元件24經由夾具108固定在散熱性能測試裝置100上以進行測試，其中夾具108固定方式例如為從上方往下壓住固定或左右夾住固定，散熱元件24例如為散熱鰭片或散熱鰭片加風扇之組合物，在本領域具有通常知識者皆知不同的待測試散熱元件的固定方式會根據不同的散熱元件而改變，但此非本說明之重點故不多加說明繪圖也僅作粗略表達。發熱元件102設置於整體之底部位置，發熱元件102例如為雷射、白熾燈泡、或LED燈，使用熱輻射的方式將熱傳送到熱輻射吸收元件104上以對該熱輻射吸收元件104進行加熱。由於該熱輻射吸收元件104與該待測試的散熱元件24之加熱表面22進行接觸，因此熱輻射吸收元件104會將其所吸收的熱傳導到加熱表面22，使該加熱表面22升溫，其中熱輻射吸收元件104由高輻射率(Emissivity)的材料所製成，此材料例如為石墨。在本實施例中量測單元106是設置於該加熱表面22與熱輻射吸收元件104接觸之另一側表面並與計算單元112電性連接，量測單元106例如為熱電偶，用以量測加熱表面22之溫度並將測得之數據傳遞至計算單元112，其中計算單元112會將量測單元106所測得之數據進行誤差運算修正。在其他實施例中，能設置多個量測單元106設置於其他欲量測之處同時進行數據蒐集。此外，量測單元也可為紅外線感測裝置，這樣一來就無須如圖1般將量測單元106設置在散熱元件24上也可對進行散熱元件24溫度量測。請參閱圖2，圖2所繪示為另一實施例之散熱性能測試裝置200示意圖，其與散熱性能測試裝置100的差異在於：散熱性能測試裝置200不包括熱輻射吸收元件104，發熱元件102發出之熱輻射直接對散熱元件24之加熱表面22進行加熱。請參閱圖3，圖3所繪示為又一實施例之散熱性能測試裝置300示意圖，其與散熱性能測試裝置100的差異在於：散熱性能測試裝置200還包括一聚焦透鏡110，用以將發熱元件102發出之熱輻射先行聚焦後，再對熱輻射吸收元件104進行加熱。請同時參閱圖1及圖4，圖4所繪示為散熱性能測試方法的流程圖。首先，實施步驟S410，提供待測試之散熱元件24，該散熱元件24具有加熱表面22。再來，實施步驟S420，使用發熱元件102以熱輻射方式直接加熱該散熱元件24之加熱表面22而升溫，或以熱輻射方式加熱與加熱表面22接觸之熱輻射吸收元件104，熱輻射吸收元件104在藉由熱傳導而使加熱表面22升溫。接著，實施步驟S430，使用量測元件106於所欲量測之處蒐集數據，例如使用熱電偶或使用紅外線感測裝置量測加熱表面22之溫度。最後，實施步驟S440，將量測單元106所測得之數據傳遞至計算單元112，進行誤差校正。綜上所述，可知本發明之散熱性能測試裝置與散熱性能測試方法，進行測試時不需塗抹導熱材料，因此省去在替換散熱元件時清理導熱材料的時間，進而減少整體完成測試所需的時間並提升整體測試之效率。雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

22:加熱表面24:散熱元件100:散熱性能測試裝置102:發熱元件104:熱輻射吸收元件106:量測單元108:夾具110:聚焦透鏡112:計算單元S410~S440:流程圖步驟

圖1所繪示為本實施例之散熱性能測試裝置100示意圖。圖2所繪示為另一實施例之散熱性能測試裝置200示意圖。圖3所繪示為又一實施例之散熱性能測試裝置300示意圖。圖4所繪示為散熱性能測試方法的流程圖。

S410~S440:流程圖步驟

Claims

一種散熱性能測試方法，包括：提供至少一散熱元件，該散熱元件具有一加熱表面；及提供至少一發熱元件，該發熱元件以熱輻射的方式加熱該散熱元件的該加熱表面；以及對該散熱元件進行量測，以取得多筆檢測數據。
如申請專利範圍第1項所述之散熱性能測試方法，更包括：提供一熱輻射吸收元件，熱輻射吸收元件設置在該散熱元件的該加熱表面。
如申請專利範圍第2項所述之散熱性能測試方法，其中該熱輻射吸收元件的材料為石墨。
如申請專利範圍第1項所述之散熱性能測試方法，更包括：提供一聚焦透鏡，設置於該發熱元件與該散熱元件之間，該聚焦透鏡用以將發熱元件發出之熱輻射聚焦後，加熱該散熱元件之該加熱表面。
如申請專利範圍第1項所述之散熱性能測試方法，更包括：將所測得之該些檢測數據進行誤差校正。
一種散熱性能測試裝置，用以測試至少一散熱元件，該散熱元件具有一加熱表面，該散熱能測試裝置包括：一夾具，用於固定該散熱元件；至少一發熱元件，以熱輻射方式加熱該散熱元件之加熱表面；至少一量測元件，對該散熱元件進行量測，以取得多筆檢測數據。
如申請專利範圍第6項所述之散熱性能測試裝置，更包括一熱輻射吸收元件，設置於該散熱元件之加熱表面。
如申請專利範圍第7項所述之散熱性能測試裝置，該熱輻射吸收元件的材料為石墨。
如申請專利範圍第6項所述之散熱性能測試裝置，更包括一聚焦透鏡，設置於該發熱元件與該散熱元件之間，用以先行聚焦該發熱元件發出之熱輻射後再加熱該散熱元件之加熱表面。
如申請專利範圍第6項所述之散熱性能測試裝置，更包括一計算單元，電性連接到該量測元件，以取得該量測元件所產生的該些檢測數據，該計算單元對該些檢測數據進行誤差校正。