范冰冰分手原因
作者：胡海 张菁惠 孟宪春 夏利峰 叶振兴
来源：《现代信息科技》2022年第20期
摘 要：智能制造成为实现制造产业升级的重要途径，文章通过设计笔记本电脑底层逻辑运算程序，可以实现在生产线实时检测芯片温升的响应曲线。通过实时检测温升斜率数据与阈值数据对比，可以筛选出芯片叠层结构热阻超标的产品并及时提醒检测人员。采用大数据批量检测产品热阻数据，分析产品热阻性能的稳定性，为后期产品热设计提供大数据支撑。在产品售出后，继续定期进行散热性能检测，实现笔记本电脑全生命周期的智能
夏士莲香皂制造技术。
关键词：笔记本电脑；热阻；嵌入式管理技术；热设计；智能制造
中图分类号：TP391.9；TP311 文獻标识码：A文章编号：2096-4706（2022）20-0159-04
今年猪价行情 Research on Temperature Rise Characteristics of Laptop Chip and Intelligent Design of Product Heat Dispersion Performance Control System
HU Hai， ZHANG Jinghui， MENG Xianchun， XIA Lifeng， YE Zhenxing
（Hefei Lianbao Information Technology Co.， Ltd.， Hefei 230601， China）
Abstract： Intelligent manufacturing becomes an important way for realizing the upgrading of manufacturing industry. This paper could realize the real-time detection of response curve for the rise of chip temperature in production line by designing a laptop underlying logic operation program. Through comparing the temperature rise slope data o
f real-time detection with the threshold data， the products with excessive thermal resistance of chip laminated structure could be screened out and inspectors will be timely reminded. The big data is adopted to test product thermal resistance data in batches and analyze the stability of product thermal resistance performance， and provide big data support for later product thermal design. After the product is sold， the heat dissipation performance test is continued regularly to realize the intelligent manufacturing technology of the whole life cycle of laptops.
Keywords： laptop; thermal resistance; embedded management technology; thermal design; intelligent manufacturing
0 引 言
大陆 智能制造技术是基于先进的信息通信技术与先进的制造技术，并结合人类专家知识库组成的一体化系统，贯穿于产品制造的全生命周期的各个环节。智能制造技术可以在产品制造过程中的对人类专家的智能活动进行分析、判断、推理和决策，取代制造环境中的部分人力劳动，甚至在产品卖出后，进行产品性能追踪，反馈，从而对产品整个生命周期的
性能、参数进行实时的跟踪。随着新一代信息技术的应用与发展，智能制造已成为国内外制造业发展的共同趋势，成为新一轮工业革命的核心驱动力[1，2]。
智能制造会逐渐走向数字化、网络化、智能化制造，属于多种技术的综合应用，且这种模式突出了知识在制造活动中的价值地位，使智能制造成为影响未来经济发展过程的重要生产模式。根据生产过程中产品的差异性，各个制造业大厂分别在进行不同的智能制造技术升级。本文结合我司笔记本电脑设计、生产过程中的特点，提出了一种可以实现笔记本电脑在生产过程中，产品在客户终端使用过程中均可以实时检测CPU温升，以及散热模组的散热性能控制方式，并经过实验测试和产品导入过程，目前正在正常运行，为企业的智能制造升级提供了助力。
1 理论分析
1.1 原理分析
笔记本电脑芯片在工作过程中，其功耗消耗会引起芯片本体及芯片周边空气及主板上元器件温度的上升。笔记本电脑主板上的芯片和元器件均有一定的使用温度范围，在过高
的本体温度和周围环境温度条件下，很多元器件无法正常工作，会导致电脑的基本功能的丧失。而由于近年来笔记本电脑芯片功耗逐年增高，芯片工作时产生大量的热量，直接影响其工作寿命，同时也会导致周围元器件的失效。55%以上的电子设备及其器件的失效是由于过热引起的，温度每增加1 ℃，电子器件可靠性就会下降5% [3，4]。根据每种型号的笔记本电脑进行散热模组的设计和匹配是重要的产品研发环节，同时，散热模组在生产线上的正确组装和锁紧，更是将产品从设计到生产出来的重要过程。笔记本电脑在制作过程中需要大量的人力进行组装，人员的工作素质或者对产品的熟悉程度不够，螺丝未锁，或者散热模组中的某些组件来料不良，导热系数低，均会导致从芯片到环境的散热路径的热阻急剧变大。在CPU加载重载情况下，芯片热量不能及时散出去，会导致整机降频甚至直接由于温度过高导致强制关机的风险，这样的失误会造成产品大规模回收的事件，对企业的经济和品牌形象造成了一定的影响。
结合智能制造技术，通过理论分析，设计出简单快捷的测试程序，在生产过程中短时间内就可以判断整机产品螺丝是否锁附良好并且判断从芯片到环境的热阻符合设计要求，防止有问题机台流入用户手中，并且在良品卖出到客户处，通过系统及网络的控制，对产品进行定期的性能检测，在散热模组出现性能不足时，提醒客户更换散热模组从而保证整
机性能使用正常，是本文对笔记本电脑在智能制造方面提出的一种控制方式。
全国十大内衣品牌 1.2 CPU散热路径分析
本文利用某型号笔记本电脑为原型，对其在CPU重载加载的瞬态条件下CPU温升变化进行理论和实际测试分析，设计了一款测试可以自动判断笔记本电脑CPU到空气间散热路径上的综合热阻是否满足设计要求的判定程序[5-7]。热量传递主要有三种方式：热传导、热对流、热辐射。在笔记本电脑散热过程中，这三种方式都有发生。热量传递过程中，热阻单位为℃/W，其物理意义就是传递1 W的热量需要多少度温差，在热设计中将热阻标记为R。图1为笔记本电脑芯片热量传递的原理结构图和热阻结构图。
式（1）代表了从芯片中心到外界环境的热阻计算公式。其中：Rja为热量从芯片传递到外界空气环境的总热阻；Rjc为热量从芯片中心传递到芯片壳体的热阻，常称为结壳热阻；Rcs为热量从芯片壳体表面经过热界面材料传递到热管表面的界面热阻；Rsa为从散热模组传递到空气环境中的综合热阻（含导热热阻和对流换热热阻）。
Rja=Rjc+Rcs+Rsa（1）
这三个热阻组成部分里面，Rjc取决于芯片本体的封装结构，与整机系统安装过程无关；Rsa的值的大小取决于散热模组热管组件叠层结构的设计，此结构一般由热管焊接一个金属块组成，模组制作完成后，此值也很稳定不会受组装影响；Rcs是芯片表面和热管组件接触面之间的接触热阻，取决于热界面材料和芯片和散热模组界面之间的压力值。图2为热界面材料应用的理论分析图。热界面材料（Thermal Interface Material）是用于涂敷在散热器件与发热器件之间，降低它们之间接触热阻所使用的材料的总称。由于表面均会有粗糙度，所以两个接触表面之间，均不可能完全接触在一起，总会有一些空气间隙在其中，而由于空气的导热系数非常小，因此就造成了较大的接触热阻，而热界面材料就可以填充这个空气间隙，降低接触热阻，提高散热性能。
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