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散熱片從制作工藝方面如何分類

更新時間:2018-12-21 10:21:44

散熱片在散熱器的構成中占有重要的角色,除風扇的主動散熱以外,評定一個散熱器的好壞,很大程度上取決于散熱片本身的吸熱能力和熱傳導能力。

1. 鋁擠式散熱片 

鋁材質由于本身柔軟易加工的特點很早就應用在散熱器市場,鋁擠技術簡單的說就是将鋁錠高溫加熱後,在高壓下讓鋁液流經具有溝槽的擠型模具,作出散熱片初胚,然再對散熱片初胚進行裁剪、剖溝等處理後就做成了我們常見到的散熱片。鋁擠散熱片的成本低,技術門檻要求也不高,不過由于受到本身材質的限制散熱鳍片的厚度和長度之比不能超過1:18,所以在有限的空間内很難提高散熱面積,故鋁擠散熱片散熱效果比較差,很難勝任現今日益攀升的高頻率CPU。 

2. 塞銅式散熱片   

目前市場主流的散熱片所用的主要材質無外乎鋁和銅兩種,而塞銅工藝則正是結合鋁和銅各自優點應運而生的産物。塞銅工藝是利用熱脹冷縮的原理來完成的,将鋁 擠型散熱片加熱後将銅芯塞入其中,最後再進行整體的冷卻。由于沒有使用第三方介質,塞銅工藝可以大幅度降低接觸面間的熱阻,不但保證了銅鋁結合的緊密程度,更充分利用了鋁散熱快和銅吸熱快的特性。這種塞銅工藝成本适中散熱效果也不錯,是目前市場上的主流散熱片類型。

3. 壓固法   

也就是将衆多的銅片或鋁片疊加起來,然後在兩側加壓并将其截面進行抛光,這個截面與CPU核心接觸,另外一面則伸展開來作為散熱片的鳍片。壓固法制作的散熱器其特點是鳍片數量可以做的很多,而且不需要很高的工藝就能保證每個鳍片都能與CPU核心保持良好的接觸(或靠近),而各個鳍片之間也通過壓固的方式有 着緊密的接觸,彼此之間的熱量傳導損失也會明顯降低,正是因為壓固法制作的散熱器擁有衆多的鳍片,這種散熱器的散熱效果往往不錯,重量則比傳統的散熱器要輕的多。

4. 鍛造式散熱片   

鍛造工藝就是将鋁塊加熱後利用高壓充滿模具内而形成的,它的優點是鳍片高度可以達到50mm以上,厚度1mm以下,能夠在相同的體積内得到最大的散熱面積,而且鍛造容易得到很好的尺寸精度和表面光潔度。但鍛造時,因金屬的塑性低,變形時易産生開裂,變形抗力大,需要大噸(500噸以上)位的鍛壓機械,也正因為設備和模具的高昂費用而導緻産品成本極高,連許多超頻發燒友都無福消受。 

5. 接合型散熱片   

由于傳統鋁擠型散熱片無法突破鳍片厚度和長度的比例限制,故而采用結合型散熱片。這種散熱片是先用鋁或銅闆做成鳍片,之後利用導熱膏或焊錫将它結合在具有溝槽的散熱底座上。結合型散熱片的特點是鳍片突破原有的比例限制,散熱效果好,而且還可以選用不同的材質做鳍片。當然了,缺點也顯而易見,就是利用導熱膏和焊錫接結合鳍片和底座會存在介面阻抗問題,從而影響散熱,為了改善這些缺點,散熱片領域又運用了2種新技術。首先是插齒技術,它是利用60噸以上的壓力,把鋁片結合在銅片的基座中,并且鋁和銅之間沒有使用任何介質,從微觀上看鋁和銅的原子在某種程度上相互連接,從而徹底避免了傳統的銅鋁結合産生介面熱阻的弊端,大大提高了産品的熱傳到能力。第二種是回流焊接技術,傳統的接合型散熱片最大的問題是介面阻抗問題,而回流焊接技術就是對這一問題的改進。其實,回流焊接和傳統接合型散熱片的工序幾乎相同,隻是使用了一個特殊的回焊爐,它可以精确的對焊接的溫度和時間參數進行設定,焊料采用用鉛錫合金,使焊接和被焊接的金屬得到充分接觸,從而避免了漏焊空焊,确保了鳍片和底座的連接盡可能緊密,最大限度降低介面熱阻,又可以控制每一個焊點的焊銅融化時間和融化溫度,保證所有焊點的均勻,不過這個特殊的回焊爐價格很貴,主闆廠商用的比較多,而散熱器廠商則很少采用。

6. 切削式散熱片   

相對于鋁擠型散熱片,切削工藝解決了散熱片的鳍片厚長之比的限制。切削工藝是利用特殊的刀具将整塊材質削出一層層的鳍片,這種散熱鳍片可薄至0.5mm, 而且散熱片的鳍片和底座是一體的,因而就不會出現界面阻抗的問題。不過這種切削工藝在生産的過程中廢料多和量品率低的影響使得成本居高不下,故而切削工藝主要偏向銅制散熱片。

7. 可撓性散熱片   

可撓性散熱片是先将銅或鋁的薄闆,以成型機折成一體成型的鳍片,然後用穿刺模将上下底闆固定,再利用高周波金屬熔接機,與加工過的底座結合成一體,由于制 程為連續接合,适合做高厚長比的散熱片,且因鳍片為一體成型,有利于熱傳導之連續性,鳍片厚度僅有0.1mm,可大大降低材料的需求,并在散熱片容許重量内得到最大熱傳面積。

 

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