國立清華大學推廣教育課程專區

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內容

9/16(三)

第1週

Unit 1. 熱傳三種方式、熱阻與散熱鰭片概念

從日常現象與電子元件發熱出發，介紹熱如何由高溫處傳向低溫處，並建立貫穿全課程的熱阻與電學類比。

溫度、熱量、熱功率與穩態溫升的差別

熱傳導、熱對流與熱輻射的基本機制及常見例子

簡化的傅立葉定律、牛頓冷卻定律與熱阻定義

電熱類比：溫差、熱流率、熱阻與歐姆定律的對應

散熱鰭片增加表面積、有效散熱面積與鰭片效率的基本概念

9/23(三)

第2週

Unit 2. 串並聯熱阻與晶片上下散熱路徑

把真實晶片與封裝簡化成熱阻網路，計算熱量向上與向下的分流，並理解面積改變與接觸界面為何會形成額外熱阻。

晶片向上經TIM、底板、鰭片與空氣，以及向下經bump、封裝基板與主機板的並聯散熱路徑

多顆bump的並聯導熱，以及bump與underfill共同傳熱的簡化模型

熱流由大面積集中進入小接點的收縮熱阻（Constriction Resistance）

熱流由小晶片或bump向大底板、基板展開的擴散熱阻（Spreading Resistance）

整體熱阻、上下熱量分配、鰭片有效面積與熱阻預算的簡單計算案例

9/30(三)

第3週

Unit 3. 熱管與均溫板的必要性及效果

延續第二週的小面積熱源與擴散熱阻問題，說明高功率晶片為何不能只靠實心銅塊，並比較熱管與均溫板加入前後的溫度改善。

小熱源傳向大散熱器時的熱點、擴散熱阻與鰭片利用不足

熱管的蒸發、冷凝與毛細回流工作原理

均溫板（Vapor Chamber）與一般熱管的差異及適用情境

熱管與VC如何改善長距離輸熱、底板均溫與熱擴散

將熱管或VC等效熱阻放回整體熱阻網路的改善計算

10/7(三)

第4週

Unit 4. 伯努利方程、流阻能損與幫浦選用

從流體的壓力能、動能與位能開始，理解幫浦提供的機械能如何克服管路、彎頭與冷板造成的摩擦能損。

流量、流速、壓力與揚程的基本物理意義

伯努利方程與含幫浦、能量損失的機械能守恆觀念

直管摩擦損失與彎頭、閥件、接頭等局部損失

流量提高時壓力損失快速增加的系統阻力概念

幫浦P-Q曲線、系統曲線、工作點與基本選泵案例

10/14(三)

第5週

Unit 5. 冷板、冷卻液流量與單一伺服器液冷迴路

從晶片到冷卻液建立完整熱路徑，計算冷卻液所需流量、溫升及單一冷板支路的壓降，並先將CDU視為供水與控制的系統黑盒子。

晶片經TIM、接觸與擴散熱阻、冷板底板及流體對流，將熱傳入冷卻液的串聯熱阻模型

利用 Q = ṁcpΔT，由晶片熱負載、入口水溫與容許水溫升估算所需冷卻液流量

結合第四週流阻概念，計算冷板、管路、接頭與閥件的壓力能損及所需幫浦壓差

建立「CDU供水→單一冷板→回水→CDU」的伺服器液冷迴路，檢查流量、熱阻與晶片溫度是否匹配

初步介紹CDU提供冷卻液、維持供水溫度與差壓、監測系統狀態等基本功能

10/21(三)

第6週

Unit 6. 並聯冷板、CDU與熱交換器系統整合

透過兩條並聯冷板支路的簡化案例，整合熱阻、流阻、流量分配與晶片溫度計算，再打開CDU說明熱量如何經熱交換器傳至設施冷卻水。

並聯流道壓降相同、總流量相加；由支路阻力式計算各支路能損、流量與冷卻液溫升

比較微流道低熱阻／高流阻與寬流道高熱阻／低流阻的工程取捨，利用熱阻預算檢查散熱需求是否匹配

CDU在總流量、幫浦差壓、供水溫度、支路平衡、監測、漏液保護與備援方面的重要性

CDU內熱交換器將伺服器側冷卻液的熱傳給設施側冷卻水，建立從晶片、冷板、CDU到環境的完整熱流路徑

以熱側對流、壁面導熱、冷側對流與污垢熱阻的串聯模型，簡介 Q = UAΔT、換熱面積及溫差對換熱能力的影響