因為參考書已經送學弟,在此只能依靠記憶七拼八湊一下..術業有專攻?三修算專攻?化工領域不只是討論冷卻,我們還討論如何有效率地加溫,是以我們以"熱傳"來統稱..以下用詞將盡量單純化,只討論PC中的條件..
熱阻.熱阻單位
實體的變化(速度.溫度.濃度)可用其推進的力道與相抗衡的力道來推演,越大的溫差代表熱傳導的"量"越多..在不考慮相關阻力的狀況下,相關公式設定傳送量與推進的力道成正比(傳送速度=推力/阻力),以此為固定之條件,並討論不同條件下阻力的大小..接觸面積越大,可以傳送越多的熱量,即使是金屬,太厚也會構成阻力..在整個CPU的散熱機制中,除非動用致冷器,否則我們是希望將固定的發熱量以最小的溫差帶離相關元件,也就是說,能有的推力有限(攝氏幾十度的範圍),又必須確定數十瓦的發熱量能發散出去..

以下分為六個項目討論
1.臨界熱阻與封裝
__以往晶片的封裝相對於Die本身都相當大且厚,對這個發熱源而言,其表面溫度可視為一致,在散熱片上,不用考慮熱量從中央位置傳遞至外圍散熱片上這段距離造成的阻力..相對於散熱葉片的面積,散熱片底座的面積極小,所能送走的熱量也極有限,故盡量拉近散熱葉片與晶片封裝的距離(薄底)可降低一部分的熱阻,又不影響散熱效果..
__CSP(晶片尺寸封裝,Chip Size Packeg;意指封裝後與原來裸晶的尺寸差異,長或寬在Die的120%以內,或封裝後面積在Die面積的1.5倍[或1.4?忘了]以內)
__因為CSP的出現,散熱片形狀出現變革..若維持薄底的形式,將熱量由中央傳達到外圍的散熱葉片的截面積會不夠,外圍的散熱葉片等於白做,適度提高厚度雖然會增加厚度方向的阻力,卻可有效利用外圍葉片,其間如何拿捏舊稱為臨界熱阻(不過一般教科書中,教的都是最大熱阻的拿捏)..
2.散熱片(/柱)總面積
__理論上相同形狀的散熱片,面積越大,其散熱效果越好(因為設計不當有可能阻礙氣流,故曰"理論上")..從科昇.泰碩到赫'火商'也都有相關的產品可供比較,諸大大更是箇中高手,在此不贅敘..
3.散熱片構型與熱阻
__散熱裝置的開發有久遠歷史,各種形式的散熱片形式也有前輩以各種流體.壓力.流速實驗,歸納出熱阻的數據(除非您想跑有限元素分析),決定底座後,有哪些適用的葉片(或散熱柱)?如何擺放?前輩的試驗把數據畫成圖,圖上有些高原區.陡峭區...往往就是效果最好的部分..
__以上吹式的散熱片而言,放射狀的葉片是種不錯的形狀,但因生產不易,所以...還是算了..
4.自然對流與強制對流
__免用風扇雖能提高安全性,但前輩的試驗中,散熱片的大小可能必須提高一兩倍以上,同時會有重量.擺放的問題..
5.風速
__相同的散熱片,風速越高其散熱效果越好,除了因為有更多的空氣接觸散熱片帶走熱量,最重要的一點,一般流體流動時,低速時呈層流,上下層各流各的,散熱效果差,流速提高至一定程度,出現亂流(發生渦流),上下層會混合,此時散熱效果最佳,流速再提升,則單位時間內可帶走的熱量提昇的就比較有限(邊際效用遞減)..
__很多時候設計良好的葉片可以幫助生成渦流,對散熱效果很有幫助,個人相信諸大大設計的銅管.銅柱散熱片就是因此而有這麼好的效能
__送風裝置選用
__壓力與流量
6.亂流與層流
__雷諾數--用以評估亂流發生的時機
__如何有效製造亂流--避免單一大面積之平滑葉片與散熱片間的微小間隙同時出現

結論
__整個金屬散熱片的氣冷(一般我們不稱空冷)機構,其最大的阻力在於從散熱片散熱到空氣的這個步驟..也就是說,如何在有限的空間內塞入最大的散熱面積,並且不妨礙亂流生成,將是現階段最大的課題..

在下想做的試驗以及其他構想
1.在銅板材上先鑽定位用溝槽或小孔,另外以紅銅線材做成空氣釘的形狀(滿細的了);把板材先拷熱,再用空氣槍植入銅線..側吹式,散熱柱之排列呈蜂窩狀者佳(而不是呈矩陣排列)
2.比照1.找些鋁製甚至紅銅的螺絲,硬鎖進定位用的小孔..
3.買薄銅板,扭曲成波浪狀,焊接到底座上(由上方俯視可見波浪)
4.輔助固定裝置--超重散熱片
__Socket-A與Socket-423主機板都設有四個輔助固定的開孔,但即使直接接觸主機板而非小小的插座,主機板的強度畢竟受限,何不設法讓主機板的底座直接承受超大型散熱片的重量?主機板至主機板固定座有正規的間距,應該可以設計出適當的輔助固定架..
5.中央送風機
__將夠力的風扇(一般來講,也就伴隨著噪音)包覆於隔音材料中,以導風管送風至散熱片上,避免噪音;進氣處並增設濾網..
_
以上有些地方簡化的太過分,若真有興趣,請指把這些當作序章,有許多經典的參考書及中譯本可參考