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散热器

文章来源:[SouVR.com]网络收集整理 作者:Frank/Tracy 发布时间:2010年06月02日 点击数: 字号:
彻底避免了传统的铜铝结合产生介面热阻的弊端,大大提高了产品的热传到能力,并且可以生产铜片插铝座,铜片插铜座等各种工艺产品,来满足不同的散热热需求。这种技术充分的延长了一部分铜铝结合技术的寿命。   除了上面介绍的外,还有一些铜铝结合的方法,但工艺主要都是得保证铜与铝的热接触面的结合品质。否则其散热效果还不如全铝合金散热片。新的制程是需要不断验证,不断改进,最终才会达成预期的效果,在选用铜铝结合的散热器时切不可只看外观,只有实际对比才能买到一个品质优良的铜铝结合散热器。   散热器的加工成型技术   从某些角度看,散热器的加工成型技术决定了散热器的最终性能,也是厂商技术实力的最重要体现。目前散热器的主流成型技术多为如下几类:   铝挤压技术(Extruded)   铝挤压技术简单的说就是将铝锭高温加热至约 520~540℃,在高压下让铝液流经具有沟槽的挤型模具,作出散热片初胚,然再对散热片初胚进行裁剪、剖沟等处理后就做成了我们常见到的散热片。铝挤压技术较易实现,且设备成本相对较低,也使其在前些年的低端市场得到广泛的应用。一般常用的铝挤型材料为 AA6063,其具有良好热传导率(约160~180 W/m.K)与加工性。不过由于受到本身材质的限制散热鳍片的厚度和长度之比不能超过1:18,所以在有限的空间内很难提高散热面积,故铝挤散热片散热效果比较差,很难胜任现今日益攀升的高频率CPU。   铝压铸技术   除铝挤压技术外,另一个常被用来制造散热片的制程方式为铝压铸,通过将铝锭熔解成液态后,填充入金属模型内,利用压铸机直接压铸成型,制成散热片,采用压注法可以将鳍片做成多种立体形状,散热片可依需求作成复杂形状,亦可配合风扇及气流方向作出具有导流效果的散热片,且能做出薄且密的鳍片来增加散热面积,因工艺简单而被广泛采用。一般常用的压铸型铝合金为ADC12,由于压铸成型性良好,适用于做薄铸件,但因热传导率较差(约 96 W/m.K),现在国内多以 AA1070 铝料来做为压铸材料,其热传导率高达 200 W/m.K 左右,具有良好的散热效果。   不过,以 AA1070 铝合金压铸散热器存在着一些其自身无法克服的先天不足:   (1)压铸时表面流纹及氧化渣过多,会降低热传效果。   (2)冷却时内部微缩孔偏高,实质热传导率降低(K<200 W/m.K)。   (3)模具易受侵蚀,致寿命较短。   (4)成型性差,不适合薄铸件。   (5)材质较软,容易变型。   随着CPU主频的不断提升,为了达到较好的散热效果,采用压铸工艺生产的铝质散热器体积不断加大,给散热器的安装带来了很多问题,并且这种工艺制作的散热片有效散热面积有限,要想达到更好的散热效果势必提高风扇的风量,而提高风扇风量又会产生更大的噪音。   散热器的加工成型技术   接合型制程   这类散热器是先用铝或铜板做成鳍片,之后利用导热膏或焊锡将它结合在具有沟槽的散热底座上。结合型散热器的特点是鳍片突破原有的比例限制,散热效果好,而且还可以选用不同的材质做鳍片。此制程之优点为散热器Pin-Fin比可高达60以上,散热效果佳,且鳍片可选用不同材质制作。   其缺点在于利用导热膏和焊锡接结合的鳍片与底座之间会存在介面阻抗问题,从而影响散热,为了改善这些缺点,散热器领域又运用了2种新技术。   首先是插齿技术,它是利用60吨以上的压力,把铝片结合在铜片的基座中,并且铝和铜之间没有使用任何介质,从微观上看铝和铜的原子在某种程度上相互连接,从而彻底避免了传统的铜铝结合产生介面热阻的弊端,大大提高了产品的热传到能力。   其次是回流焊接技术,传统的接合型散热片最大的问题是介面阻抗问题,而回流焊接技术就是对这一问题的改进。其实,回流焊接和传统接合型散热片的工序几乎相同,只是使用了一个特殊的回焊炉,它可以精确的对焊接的温度和时间参数进行设定,焊料采用用铅锡合金,使焊接和被焊接的金属得到充分接触,从而避免了漏焊空焊,确保了鳍片和底座的连接尽可能紧密,最大限度降低介面热阻,又可以控制每一个焊点的焊铜融化时间和融化温度,保证所有焊点的均匀,不过这个特殊的回焊炉价格很贵,主板厂商用的比较多,而散热器厂商则很少采用。一般说来,采取这种工艺的散热器多用于高端,价格较为昂贵。   可挠性制程   可挠性制程通过先将铜或铝的薄板,以成型机折成一体成型的鳍片,然后用穿刺模将上下底板固定,再利用高周波金属熔接机,与加工过的底座焊接成一体,由于制程为连续接合,适合做高厚长比的散热片,且因鳍片为一体成型,利于热传导的连续性,鳍片厚度仅有0.1mm,可大大降低材料的需求,并在散热片容许重量内得到最大热传面积。为达到大量生产,并克服材质接合时之接口阻抗,制程部份采上下底板同时送料,自动化一贯制程,上下底板接合采高周波熔焊接合,即材料熔合来防止接口阻抗的产生,以建立高强度、紧密排列间距的散热片。由于制程连续,故能大量生产,且由于重量大幅减轻,效能提升,所以能增加热传效率。   锻造制程   锻造工艺就是将铝块加热后将铝块加热至降伏点,利用高压充满模具内而形成的,它的优点是鳍片高度可以达到50mm以上,厚度1mm以下,能够在相同的体积内得到最大的散热面积,而且锻造容易得到很好的尺寸精度和表面光洁度。但锻造时,由于冷却塑性流变时会有颈缩现象,使散热片易有厚薄、高度不均的情况产生,进而影响散热效率,因金属的塑性低,变形时易产生开裂,变形抗力大,需要大吨位(500吨以上)的锻压机械,也正因为设备和模具的高昂费用而导致产品成本极高。且因设备及模具费用高昂,除非大量生产否则成本过高。   全世界目前有能力制造出冷锻散热片厂商并不多,最为有名的就是日本的ALPHA,而台湾就是Taisol,MALICO-太业科技。冷锻的优点是可以在制造出散热面积比铝挤还大的散热片,且因铝挤制造过程是拉伸,所以铝金属组织是承水平方向扩大,而冷缎方向是垂直压缩的,因此对于散热上,冷锻占较大的优势,缺点是成本高,有技术可制造生产的厂商亦不多。[3]


笔记本散热器

  1、最简单篇(垫比你本本小的书)   如果在炎炎夏日,你的本本的温度在彪升的话,你是否很着急呢?告诉你个最简单的散热大法:lol.拿本厚点的书本垫在本本的下面,这样可以使本本下的空气更加流通.但书本的大小一定要比笔记本电脑的小,因为笔记本的最大的散热部件是本本的CPU和硬盘.而硬盘和CPU一般在电脑的两边,或者可以用手触摸找到发热量最大的部位.所以你要避开发热量大的部位,你可以把你的厚书本垫在中间,还有如果你的本本较小,那垫本本的书本就要找本小点的书了,如果你身边有个电扇的话也让本本一起扇扇,摸摸本本的温度是不是降低了很多呢。   2、比较简单篇(垫散热效果好的东东)   有些电脑可能散热面积大,或者电脑本身就比较小,不能用上一种方法散热,那再介绍个简单的方法.也是在本本下垫东西,垫的东西当然要有良好的导热性。   垫石板,大家不要惊讶,有的人的电脑下垫的就是一块大理石石板,据说效果很好,当然你要能找到块小巧的石板。   垫水袋,找不到石板就去买个水袋吧,所谓的水袋也就是夏天有些人家会去市场买来的水枕头.;P他的样式简单,想必你一定见过吧,去日用品市场逛逛一定能找到.买来后把他垫在本本下面.大功告成了。   3.耗费篇(买散热设施)   如果你对这些散热不是很满意的话,你也在加些辅助设施.不过这些装备就要耗费你的银子了.你可以去买散热底座或笔记本专用散热风扇.价格在80到200之间,但本人并不推荐大家去买个价格昂贵的散热器,你还不如用这些钱买个家用电风扇吹的风可大了,你扇到了,本本也散到了,如果事先在把本本垫空了,那散热效果绝对比那些小功率的散热器好。[4]

散热器材质对传导的影响

  CPU的Die通常不到2平方厘米,但功耗却达到几十、上百瓦,如果不能及时将热量传导出去,热量一旦在Die中积聚,将会导致严重的后果。   对散热器来说,最重要的是其底座能够在短时间内能尽可能多的吸收CPU释放的热量,即瞬间吸热能力,这只有具备高热传导系
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