PC散热全攻略
晨怡热管
http://nx8.net/news/15
2006-10-8 22:11:11
『引子』
随着PC技术的不断发展，CPU、GPU频率，硬盘转数的提升，这些设备的发热量也不断的提升！选择合适的散热方式使自己的爱机更好的工作是每一个DIYer都非常关心的问题。在这里我们将对现有的PC散热方式做一个较为全面的介绍，使大家对PC散热技术有一个浅析的了解！
第一章：PC散热全攻略－风冷散热器
风冷散热器相关技术浅析之风扇篇：
夏天到了，炽热的天气带给我们高昂的热情，也带来了更多的休息时间；同时，更令我们的CPU饱受高温煎熬。在我国大部分地区，没有空调的房间里，夏日的环境温度较冬季提高了20℃以上，CPU核心由于漏电电流随温度升高而增加，功耗与发热量也略有增大，导致实际温升往往还在此温差之上。为了安然的度过炎炎夏日，或许该考虑一下增强散热措施了？
液氮、干冰、压缩机等极限降温手段虽然可以完全无视天气条件的影响，但并不适合长期使用；液冷散热系统相对繁琐的安装、使用过程也将许多普通用户拒之门外。终归，适合绝大多数用户与玩家的，还是相对传统的风冷散热器。
之后的一段时间，我们将对风冷散热器的各种相关技术进行一点浅要的分析，令大家在选购风冷散热器时更加知己知彼，也为我们稍后奉上的大型散热器评测做好理论准备。
风冷散热器：
所谓风冷散热器，其散热原理即通过与发热物体（就我们的情况而言即CPU、GPU等半导体芯片）紧密接触的金属散热片，将发热物体产生的热量传导至具有更大热容量与散热面积的散热片上，再利用风扇的导流作用令空气快速通过散热片表面，加快散热片与空气之间的热对流，即强制对流散热。
因此，一款优秀的风冷散热器必须具备三个条件：采用做工精良，设计合理，材料合适的散热片、配有性能强劲，工作稳定，长寿命的风扇、以及出色的整体结构与安装设计。
本文，我们将依此分为散热片、风扇与整体结构三部分，就风冷散热器的各项指标以及现行技术进行浅要的分析与介绍。
风扇篇：
风扇并不是什么稀奇的东西，在日常生活中早已司空见惯，具有导流、换气、散热等各种用途。本篇就对风冷散热器中使用的风扇类型为直流无刷风扇-DC Brushless Fan（下文如无特别说明，简称“风扇”）略加介绍。
风冷散热器中使用的典型风扇外形是一个底面为正方形的扁柱体，四角留有安装所需的固定孔位，直流电机通过支架固定在外框上，扇叶与转子连接在一起，通过轴承安装在电机主体之上。一些“非典型”的风扇采用了较特殊的形状与设计，但整体结构与此并无太大差异。
看似简单的结构，其中却有不少的学问；对风扇各种相关知识的了解也是了解风冷散热器的重要步骤。
作用：
风扇是被动式空冷散热器与主动式风冷散热器的本质区别，没有风扇便不能称之为风冷散热器。一些用户也习惯于将整个风冷散热器称为风扇，可见其地位是何等显要。
风扇是风冷散热器中必不可少的组成部分，对散热效果起着至关重要的作用，是散热器中唯一的主动部件；同时，更对散热器的工作噪音有着决定性的影响。风扇在风冷散热器中的职责为：凭借自身的导流作用，令空气以一定的速度、一定的方式通过散热片，利用空气与散热片之间的热交换带走其上堆积的热量，从而实现“强制对流”的散热方式。
散热片即使结构再复杂，也只是一个被动的热交换体；因此，一款风冷散热器能否正常“工作”，几乎完全取决于风扇的工作状态。在不改变散热器结构与其它组成部分的情况下，仅仅是更换更加合适、强劲的风扇，也可以令散热效果获得大幅度的提升；反之，如果风扇搭配不合适或不够强劲，则会使风冷散热器效能大打折扣，令散热片与整体设计上的优点被埋没于无形；更有甚者，由于风扇是风冷散热器中唯一确实“工作”的部分，它本身的故障也就会导致散热器整体的故障，令其丧失大部分的散热性能，进而引起系统的不稳定或当机，甚至因高温而烧毁设备。
参数：
对于风冷散热器，风扇是如此的“至关重要”。那么，我们又应通过哪些方面的数据来衡量一款风扇的品质呢？
衡量一款风扇的品质，最重要的两个方面为性能与寿命，其次便是越来越受到关注的工作噪音；此外，关系到能否正常使用，还必须注意风扇的规格与功率。
规格：
要为散热器选择合适的风扇，首先注意到的，也是必需注意的，就是风扇的尺寸规格。
风扇的尺寸规格有一套统一的标准，只要依照此套标准就可以保证与散热片或其它接口、支架之间的正常安装。尺寸规格通常用一个4位数字来描述，例如：2510、4028、6015、8025、1238等。4位数字的前两位25、40等代表风扇正方形底面的边长，单位为毫米；后两位10、28、30等则代表柱体的高度，即风扇的厚度，单位同为毫米。特别说明：92XX系列的风扇边长为92mm，但通常称作9cm；12XX或17XX系列的风扇并非12mm或17mm边长，而是12cm或17cm；常用直流无刷风扇的边长最小为25mm，而大于99mm的风扇通常舍去最低位，数值以cm为单位。下图为一款6015风扇的详细规格：
相关元素：
与底面尺寸息息相关的数据为过风面积（风扇底面积减去外框与电机占据部分所占面积的结果），进一步则影响到风扇的重要性能指标“风量”。拥有更大的底面尺寸，一般就可以获得更大的过风面积，在风速相当的情况下，将获得更大的风量；反过来考虑，就可以降低风速却不减少风量，采用“大口径”风扇也是目前风冷散热器发展的大趋势之一。
增加风扇的高度有利于增大风扇功率、加大扇叶面积，都可以增强风扇的性能；有些风扇也会利用增加的高度在外框上添加导流片或改变扇叶旋转面方向（即非轴流风扇）等，后文将较详细说明。
用户在选择风扇时，尺寸规格方面需要考虑的问题主要有：
1.能否与散热片实现良好的结合，主要取决于底面的尺寸规格；
2.散热器能否正常安装，主要取决于风扇增加的体积是否会与其它设备或整体空间冲突；
3.风扇能否为散热片提供合适的气流，尺寸规格的改变可能会影响风扇气流的覆盖范围、走向等；但具体影响较为复杂，且涉及到多方面的因素，将在后文中相关部分分别说明。
风速：
风速是风扇重要的性能指标之一，与最重要的两项性能指标之一风量关系密切。
风速即风扇出风口或进风口的空气流动速度，单位一般为m/s；仅是某一位置的速度数值，不能完全体现风扇的性能。风速在不同位置数值可能有较大差异，且平均值难以计算，一般不用来表示风扇的性能，仅在详细设计分析中才会使用。
相关元素：
风速的高低主要取决于扇叶的形状、面积、高度以及转速。扇叶形状设计、面积、高度的影响较为复杂，将在后文说明；风扇转速越快，风速越快，则是显而易见的常识，无需赘述^_^。
风速的高低会影响到风量以及噪音的大小。同样的过风面积，风速越高，风量越大；气流之间、空气与扇叶、外框、散热片之间的摩擦都会产生噪音，同样的风扇、散热片设计，噪音必然会随着风速的提升而增大。
由于一般并不会作为风扇类产品的性能参数被标示出来，用户选择风扇时不会见到，也就谈不上注意事项了。
风量：
风量是风扇最重要的两项性能指标之一。
风量即单位时间内通过风扇出风口（或进风口）截面的空气体积，单位一般为cfm，即立方英尺每分-cubic feet per minute，或cmm，即立方米每分- cubic metres per minute。风量是风扇性能的整体衡量指标，不受到尺寸、结构、方式的限制，也不限于直流无刷风扇，可适用于任何空气导流设备。
相关元素：
风量＝平均风速 x 过风面积。可见，风扇风量的大小基本取决于风速的高低与过风面积的大小。过风面积相同，风速越高，风量越大；风速相同，过风面积越大，风量越大。
风冷散热器是依靠空气吹过散热片，利用热交换带走散热片上堆积热量的。显然，采用同样的散热片结构与空气流动方式，单位时间内通过的空气越多，带走的热量也就越多。因此，其它条件不变的情况下，可以说实际风量对风冷散热效果起着决定性的作用。
风压：
风压是风扇最重要的两项性能指标之一。
风压即风扇能够令出风口与入风口间产生的压强差，单位一般为mm（cm） water column，即毫米（厘米）水柱（类似于衡量大气压的毫米汞柱，但由于压强差较小，一般以水柱为单位）。风压是衡量风扇“强劲”程度的重要指标，如果将风量比作一把武器的挥击力量，那么风压就是这把武器的锋利程度。
相关元素：
风压主要取决于扇叶的形状、面积、高度以及转速，前三者的影响较为复杂，于转速的关系则简单直接——转速越快，风压越大。
风压直接的影响到风扇的送风距离。风扇出口到散热片底部看来只有短短的几厘米，但考虑到复杂、密集的散热鳍片的影响，要令气流有效地覆盖散热片整体并非想象中那么简单。散热片设计过程中虽然会尽量避免产生过大的风阻，但为了保证充足的散热面积，对风压提出一定要求也是在所难免。
风压既然是风扇最重要的两项性能指标之一，选择风扇时自然要特别注意。如果配合片状鳍片+风道式设计的散热片，一般不需太大的风压，即可保证空气顺畅流动，达到预期效果；如果配合典型的平行片状鳍片+顶吹式设计的散热片，则要根据鳍片的密度和高度、鳍片间风槽的形状和长度选择具有足够风压的风扇；如果配合Alpha或Swiftech等密集柱状鳍片+顶吹式设计的散热片，就需要风扇具有较大的风压。风扇与散热片组合结构等的详细分析请见第三部分。
风扇产品所说明的风量与风压均为理想状态下的最大值，即风扇入风口与出风口之间无压强差状态下的风量（最大风量），以及风扇向密闭气室内吹风，直至风量为零状态下气室与外界气压的差值（最大静压）。它们并非两个孤立的性能指标，而是互相制约着，之间的关系就是流体力学中典型的流速与压强间的关系——风量随着压强差（具体而言即散热片风阻）的增大而减小，两者互相制约的程度则取决于扇叶形状与整体结构设计。风量、风压的正规测量需要借助风洞进行，下图为测量风洞原理图：
通过调节风嘴（Nozzle）与辅助风扇（Auxiliary Blower），控制风量，记录风量（Air Flow）与压强差（Air Pressure）的对应数值，最终除了记录最大风量与最大静压（即标称的风压）外，一般还要绘制压强-流量图（即通常所称的风扇特性曲线图、PQ图），全面表现一款风扇在各种压强差（具体而言即散热片风阻）下的工作表现。
上图即一张典型的风扇特性曲线图。图中实线（FPC）为风扇特性曲线，需由风洞测量。虚线（SRC）为系统阻抗曲线，同样需由风洞测量。FPC与SRC的交界点即为系统与风扇搭配使用的操作点OP，Qb与Pb则分别是使用中可达到的风量与压强差。以风冷散热器中的应用而言，要求风量越大越好，选择风扇时自然以Qb为重点参考指标。可见，选择风扇时仅以最大风量（Qa）与最大静压（Pa）来选择并不是最适切的。但考虑到一般用户不可能获得详细、确切的风扇特性曲线与散热片（系统）阻抗曲线，如此粗略判断也是不得已而为之。
转速：
转速是风扇各项性能指标的根本决定因素之一。
转速即风扇扇叶在单位时间内旋转的周数，单位一般为rpm，即rounds per minute-转每分。转速是风扇最容易测量的参数，高转速是各种“暴力”风扇力量的源泉，也是大噪音的根源。
相关元素：
转速基本上取决于风扇采用的电机性能。
只要确定了风扇的物理规格、结构，各种性能就全部由转速决定。转速可以影响到风速、风量、风压、噪音、功率，甚至使用寿命。转速越高，风扇性能越强，即风速越快，风量越大，风压越大；同时，转速高，摩擦、振动就多、噪音就大，轴承等损耗设备的寿命就短；转速提高，电机消耗功率增大也是必然结果。
风扇产品就算不标明风量、风压，也都会标明额定转速；一些对各种风扇比较熟悉的玩家更是可以根据一款风扇的尺寸规格、扇叶形状以及转速判断出它的性能。对几种常见尺寸规格的普通轴流风扇略加说明：
1.边长6cm，转速约3500rpm可获得尚可的风量及可接受的噪音，低于此转速则可能因风量不足而影响散热效果；进一步提高转速至约5000rpm，可获得不错的风量与风压，但噪音急剧增加；转速超过6000rpm便可列入“暴力”扇之列。
2.边长7cm，转速约2500rpm可获得尚可的风量及较低的噪音，低于此转速则可能因风量不足而影响散热效果；进一步提高转速至约4000rpm，可获得较大的风量与风压，但噪音急剧增加；转速超过5500rpm便可列入“暴力”扇之列，效果略强于6cm“暴力”扇。
3.边长8cm，转速约2000rpm即可获得不错的风量及很低的噪音，即便低于此转速也可保证尚可的风量，充分体现了大口径风扇的优势；进一步提高转速至约3000rpm，可获得相当不错的风量与风压，噪音仍然较低；转速超过5000rpm便可列入“暴力”扇之列，噪音急剧增加，挑战人耳的忍耐极限。
4.边长12cm，转速约1200rpm即可获得不错的风量及很低的噪音，低于此转速虽然风量尚可，但风压较弱，所幸多用于液冷散热排等风道式散热片，用于计算机开关电源散热则对空气流动设计提出了一定要求；进一步提高转速至约1500rpm，即可获得较大的风量，噪音仍可接受；转速超过2000rpm，便可获得颇大的风量，风压尚可，碍于扇叶较大等不利条件，噪音会急剧增加。
9cm（边长92mm）轴流风扇扇叶尺寸与过风面积较8cm增加不多，但可在同等的风量下较8cm风扇噪音更低，受到了小范围的青睐，不过并不常见。
另一种较常见散热风扇——出风口边长8cm的涡轮风扇：
转速约1500rpm即可获得不错的风量及较低的噪音，低于此转速则可能因风量不足而影响散热效果；进一步提高转速至约2500rpm，可获得不错的风量，且风压较大，噪音勉强可接受；转速超过3500rpm便可列入“暴力”扇之列，由于特殊的设计结构，噪音已可与8cm轴流“暴力”扇比肩，挑战人耳的忍耐极限。
寿命：
寿命是风扇在长期使用中不得不关注的一项指标。
寿命即风扇可以无故障使用的时间，单位一般为千小时。我们花费金钱购买的风扇，自然希望它的正常工作时间越长越好，至少也要在散热器的使用期内正常工作。
相关元素：
只要没有意外损坏，风扇的寿命便主要取决于轴承寿命、定子绕组线圈寿命、电子元件寿命三者。轴承寿命根据不同的设计类型与工作强度，在1000～300000小时之间。定子绕组线圈寿命在正常环境中使用一般可达几十万，甚至几百万小时以上；环境恶劣，如高温、低温、温差大、湿度大等，则可能大幅缩短。电子元件寿命较定子绕组线圈寿命更长，但易受环境温度影响，尤其高温可大幅度缩短电子元件寿命。根据众所周知的挡水板（或瓶颈）原理，风扇的寿命决定于三者中最短的轴承寿命。风扇的使用寿命还会受到工作负荷的影响：转速越高的风扇，其轴承磨损也就越快，定子绕组线圈与电子元件发热也就越多，寿命必然缩短。这正是在并没有静音需求的服务器电源领域广泛采用温控风扇的原因——合理减轻风扇工作负荷，延长使用寿命。
除了风扇本身设计、选材的基本决定因素，正如上文所述，使用环境也会对风扇寿命造成重要影响。高温会加快含油轴承中润滑液的挥发，令器件膨胀增加摩擦，令线圈电阻增大，陷入发热增加温度升高的恶性循环，加快电子元件老化。剧烈的温度变化会令器件发生形变，令线圈剧烈收缩而崩断，令半导体元件工作点漂移。灰尘会令扇叶质量分布改变，增加摩擦，增大风阻，影响自身散热，阻碍散热片与空气进行热交换，产生静电放电损坏元件与设备。恶劣的使用环境可能令风扇的效果大打折扣，且寿命大减。
为散热器或其它设备搭配风扇时，可参考预期使用时间（年数、天数等）与工作强度（每日工作时间）选择足够“长寿”的产品。下例粗略估算一下：正常环境下，一款寿命为10000小时的风扇，作为计算机散热系统的组成部分，每天随计算机工作10小时，可无故障使用1000天，即接近3年时间，基本可以满足需要。如果开机后持续运行（服务器等使用环境），则可无故障使用约417天，不足14个月，显然不是理想的选择，而应根据服务器预期使用时间，选择寿命更长的产品，比如大于40000小时的。此外，应根据环境条件适当“打折”。如前例中寿命10000小时的风扇如果在灰尘较大的环境使用，就应改折损为6000小时左右。故实际应选择寿命为15000小时以上的产品。
风速是风扇重要的性能指标之一，与最重要的两项性能指标之一风量关系密切。
风速即风扇出风口或进风口的空气流动速度，单位一般为m/s；仅是某一位置的速度数值，不能完全体现风扇的性能。风速在不同位置数值可能有较大差异，且平均值难以计算，一般不用来表示风扇的性能，仅在详细设计分析中才会使用。
相关元素：
风速的高低主要取决于扇叶的形状、面积、高度以及转速。扇叶形状设计、面积、高度的影响较为复杂，将在后文说明；风扇转速越快，风速越快，则是显而易见的常识，无需赘述^_^。
风速的高低会影响到风量以及噪音的大小。同样的过风面积，风速越高，风量越大；气流之间、空气与扇叶、外框、散热片之间的摩擦都会产生噪音，同样的风扇、散热片设计，噪音必然会随着风速的提升而增大。
由于一般并不会作为风扇类产品的性能参数被标示出来，用户选择风扇时不会见到，也就谈不上注意事项了。
风量：
风量是风扇最重要的两项性能指标之一。
风量即单位时间内通过风扇出风口（或进风口）截面的空气体积，单位一般为cfm，即立方英尺每分-cubic feet per minute，或cmm，即立方米每分- cubic metres per minute。风量是风扇性能的整体衡量指标，不受到尺寸、结构、方式的限制，也不限于直流无刷风扇，可适用于任何空气导流设备。
相关元素：
风量＝平均风速 x 过风面积。可见，风扇风量的大小基本取决于风速的高低与过风面积的大小。过风面积相同，风速越高，风量越大；风速相同，过风面积越大，风量越大。
风冷散热器是依靠空气吹过散热片，利用热交换带走散热片上堆积热量的。显然，采用同样的散热片结构与空气流动方式，单位时间内通过的空气越多，带走的热量也就越多。因此，其它条件不变的情况下，可以说实际风量对风冷散热效果起着决定性的作用。
风压：
风压是风扇最重要的两项性能指标之一。
风压即风扇能够令出风口与入风口间产生的压强差，单位一般为mm（cm） water column，即毫米（厘米）水柱（类似于衡量大气压的毫米汞柱，但由于压强差较小，一般以水柱为单位）。风压是衡量风扇“强劲”程度的重要指标，如果将风量比作一把武器的挥击力量，那么风压就是这把武器的锋利程度。
相关元素：
风压主要取决于扇叶的形状、面积、高度以及转速，前三者的影响较为复杂，于转速的关系则简单直接——转速越快，风压越大。
风压直接的影响到风扇的送风距离。风扇出口到散热片底部看来只有短短的几厘米，但考虑到复杂、密集的散热鳍片的影响，要令气流有效地覆盖散热片整体并非想象中那么简单。散热片设计过程中虽然会尽量避免产生过大的风阻，但为了保证充足的散热面积，对风压提出一定要求也是在所难免。
风压既然是风扇最重要的两项性能指标之一，选择风扇时自然要特别注意。如果配合片状鳍片+风道式设计的散热片，一般不需太大的风压，即可保证空气顺畅流动，达到预期效果；如果配合典型的平行片状鳍片+顶吹式设计的散热片，则要根据鳍片的密度和高度、鳍片间风槽的形状和长度选择具有足够风压的风扇；如果配合Alpha或Swiftech等密集柱状鳍片+顶吹式设计的散热片，就需要风扇具有较大的风压。风扇与散热片组合结构等的详细分析请见第三部分。
风扇产品所说明的风量与风压均为理想状态下的最大值，即风扇入风口与出风口之间无压强差状态下的风量（最大风量），以及风扇向密闭气室内吹风，直至风量为零状态下气室与外界气压的差值（最大静压）。它们并非两个孤立的性能指标，而是互相制约着，之间的关系就是流体力学中典型的流速与压强间的关系——风量随着压强差（具体而言即散热片风阻）的增大而减小，两者互相制约的程度则取决于扇叶形状与整体结构设计。风量、风压的正规测量需要借助风洞进行，下图为测量风洞原理图：
通过调节风嘴（Nozzle）与辅助风扇（Auxiliary Blower），控制风量，记录风量（Air Flow）与压强差（Air Pressure）的对应数值，最终除了记录最大风量与最大静压（即标称的风压）外，一般还要绘制压强-流量图（即通常所称的风扇特性曲线图、PQ图），全面表现一款风扇在各种压强差（具体而言即散热片风阻）下的工作表现。
上图即一张典型的风扇特性曲线图。图中实线（FPC）为风扇特性曲线，需由风洞测量。虚线（SRC）为系统阻抗曲线，同样需由风洞测量。FPC与SRC的交界点即为系统与风扇搭配使用的操作点OP，Qb与Pb则分别是使用中可达到的风量与压强差。以风冷散热器中的应用而言，要求风量越大越好，选择风扇时自然以Qb为重点参考指标。可见，选择风扇时仅以最大风量（Qa）与最大静压（Pa）来选择并不是最适切的。但考虑到一般用户不可能获得详细、确切的风扇特性曲线与散热片（系统）阻抗曲线，如此粗略判断也是不得已而为之。
转速：
转速是风扇各项性能指标的根本决定因素之一。
转速即风扇扇叶在单位时间内旋转的周数，单位一般为rpm，即rounds per minute-转每分。转速是风扇最容易测量的参数，高转速是各种“暴力”风扇力量的源泉，也是大噪音的根源。
相关元素：
转速基本上取决于风扇采用的电机性能。
只要确定了风扇的物理规格、结构，各种性能就全部由转速决定。转速可以影响到风速、风量、风压、噪音、功率，甚至使用寿命。转速越高，风扇性能越强，即风速越快，风量越大，风压越大；同时，转速高，摩擦、振动就多、噪音就大，轴承等损耗设备的寿命就短；转速提高，电机消耗功率增大也是必然结果。
风扇产品就算不标明风量、风压，也都会标明额定转速；一些对各种风扇比较熟悉的玩家更是可以根据一款风扇的尺寸规格、扇叶形状以及转速判断出它的性能。对几种常见尺寸规格的普通轴流风扇略加说明：
1.边长6cm，转速约3500rpm可获得尚可的风量及可接受的噪音，低于此转速则可能因风量不足而影响散热效果；进一步提高转速至约5000rpm，可获得不错的风量与风压，但噪音急剧增加；转速超过6000rpm便可列入“暴力”扇之列。
2.边长7cm，转速约2500rpm可获得尚可的风量及较低的噪音，低于此转速则可能因风量不足而影响散热效果；进一步提高转速至约4000rpm，可获得较大的风量与风压，但噪音急剧增加；转速超过5500rpm便可列入“暴力”扇之列，效果略强于6cm“暴力”扇。
3.边长8cm，转速约2000rpm即可获得不错的风量及很低的噪音，即便低于此转速也可保证尚可的风量，充分体现了大口径风扇的优势；进一步提高转速至约3000rpm，可获得相当不错的风量与风压，噪音仍然较低；转速超过5000rpm便可列入“暴力”扇之列，噪音急剧增加，挑战人耳的忍耐极限。
4.边长12cm，转速约1200rpm即可获得不错的风量及很低的噪音，低于此转速虽然风量尚可，但风压较弱，所幸多用于液冷散热排等风道式散热片，用于计算机开关电源散热则对空气流动设计提出了一定要求；进一步提高转速至约1500rpm，即可获得较大的风量，噪音仍可接受；转速超过2000rpm，便可获得颇大的风量，风压尚可，碍于扇叶较大等不利条件，噪音会急剧增加。
9cm（边长92mm）轴流风扇扇叶尺寸与过风面积较8cm增加不多，但可在同等的风量下较8cm风扇噪音更低，受到了小范围的青睐，不过并不常见。
另一种较常见散热风扇——出风口边长8cm的涡轮风扇：
转速约1500rpm即可获得不错的风量及较低的噪音，低于此转速则可能因风量不足而影响散热效果；进一步提高转速至约2500rpm，可获得不错的风量，且风压较大，噪音勉强可接受；转速超过3500rpm便可列入“暴力”扇之列，由于特殊的设计结构，噪音已可与8cm轴流“暴力”扇比肩，挑战人耳的忍耐极限。
寿命：
寿命是风扇在长期使用中不得不关注的一项指标。
寿命即风扇可以无故障使用的时间，单位一般为千小时。我们花费金钱购买的风扇，自然希望它的正常工作时间越长越好，至少也要在散热器的使用期内正常工作。
相关元素：
只要没有意外损坏，风扇的寿命便主要取决于轴承寿命、定子绕组线圈寿命、电子元件寿命三者。轴承寿命根据不同的设计类型与工作强度，在1000～300000小时之间。定子绕组线圈寿命在正常环境中使用一般可达几十万，甚至几百万小时以上；环境恶劣，如高温、低温、温差大、湿度大等，则可能大幅缩短。电子元件寿命较定子绕组线圈寿命更长，但易受环境温度影响，尤其高温可大幅度缩短电子元件寿命。根据众所周知的挡水板（或瓶颈）原理，风扇的寿命决定于三者中最短的轴承寿命。风扇的使用寿命还会受到工作负荷的影响：转速越高的风扇，其轴承磨损也就越快，定子绕组线圈与电子元件发热也就越多，寿命必然缩短。这正是在并没有静音需求的服务器电源领域广泛采用温控风扇的原因——合理减轻风扇工作负荷，延长使用寿命。
除了风扇本身设计、选材的基本决定因素，正如上文所述，使用环境也会对风扇寿命造成重要影响。高温会加快含油轴承中润滑液的挥发，令器件膨胀增加摩擦，令线圈电阻增大，陷入发热增加温度升高的恶性循环，加快电子元件老化。剧烈的温度变化会令器件发生形变，令线圈剧烈收缩而崩断，令半导体元件工作点漂移。灰尘会令扇叶质量分布改变，增加摩擦，增大风阻，影响自身散热，阻碍散热片与空气进行热交换，产生静电放电损坏元件与设备。恶劣的使用环境可能令风扇的效果大打折扣，且寿命大减。
为散热器或其它设备搭配风扇时，可参考预期使用时间（年数、天数等）与工作强度（每日工作时间）选择足够“长寿”的产品。下例粗略估算一下：正常环境下，一款寿命为10000小时的风扇，作为计算机散热系统的组成部分，每天随计算机工作10小时，可无故障使用1000天，即接近3年时间，基本可以满足需要。如果开机后持续运行（服务器等使用环境），则可无故障使用约417天，不足14个月，显然不是理想的选择，而应根据服务器预期使用时间，选择寿命更长的产品，比如大于40000小时的。此外，应根据环境条件适当“打折”。如前例中寿命10000小时的风扇如果在灰尘较大的环境使用，就应改折损为6000小时左右。故实际应选择寿命为15000小时以上的产品。
噪音：
噪音是各种设备越来越受到关注的指标。
噪音即风扇工作过程中产生的“非乐音”声响。目前较为通行的测量标准为计权声级测量，通常采用A声级计权，常用单位：分贝（A）或dBA。
A声级计权模拟人耳的听声规律，能够较好地反映人耳对噪声的强度与频率的主观感觉，据此制作电计算曲线计权网络，具有以下优点：
1.使用单一的评价参数，方便；
2.该曲线能较好地模拟人耳的听声特点；
3.将主观因素与客观物理量恰当结合起来，可用于比较不同场合的噪声；
4.可以用于做为噪声的评价标准。
噪音的强度主要有声强与声压两种衡量方式，声强（声功率）是测量物体单位时间内发出的声音总能量，声压是测量人耳收到的噪音压强值，通常采用对数形式表示，是一种“相对级别”，故将测量仪器称为声级计。原理公式如下：
声强级数：SIL＝log(I/I0)（Bel/贝尔）＝10 x log(I/ I0)（dB/分贝）；
其中I为测量声强，I0＝10^(-12) W/m^2为最小可闻声强。
声压级数：L＝log(p^2/p0^2)（Bel/贝尔）＝10 x log(p^2/p0^2)（dB/分贝）；
其中p为测量声压，p0为最小可闻声压，单位：N/m^2。
由上式可见，0dB是人耳听力的阈值。120-130dB是一般人能承受的最大声音。一般人能够分辨的最小声音变化是3dB的声压或1.5dB的声强。3dB的声强增量相当于测得的声强加倍。而5dB的声强增量才使人听到的声音响度加倍。6dB增量相当于测得的声压加倍，而10dB的声压增量才使人听到声音响度加倍。
一些典型环境噪音声级（声压）如下：
安静的图书馆或耳语时约为30dB；
一般家庭约为40dB；
正常谈话约为60dB；
商用卡车或火车约为90dB；
喷气式飞机或起飞的火箭约为120dB；
虽然喷气式飞机的dB值看来只是安静的图书馆的4倍，但由于采用了对数表示法，实际差距远不止于此。根据上文公式略加计算可知，两者测量声压的比值为p1/p2＝10^(120/20)/10^(30/20)＝10^6/10^1.5＝10^4.5≈31622.78，即喷气式飞机的噪音对人耳造成的声压是安静图书馆中的31622.78倍！
目前风扇厂家的风扇噪音测试多为声压测量，下文如无特别说明，所提到声级均为声压测量结果。工业标准测试是在背景噪音低于15dBA的静音室中，将风扇固定于减震支架之上，以声级计在风扇进风侧轴向距离1m的位置进行测量，或完全记录下工作噪音，进而进行详细分析。
噪音是风扇除性能之外，影响“适用性”的重要参数。长时间处于高声级噪音环境绝对是对人身体与精神的摧残！
相关元素：
风冷散热器的工作噪音主要有三个来源：轴承的摩擦与振动、扇叶的振动、风噪。
1.轴承的摩擦与振动：不但产生噪音，而且影响性能，缩短器件寿命，降低能源利用效率，是产品设计中尽量解决的关键技术问题。
2.扇叶的振动：一般采用塑料制作的风扇扇叶具有一定的韧性，可以承受一定程度的物理形变，同样也会在推动空气过程中因受力发生振动，但幅度一般较小。另一种较为严重的振动则是由于扇叶质量分布不均，质心与旋转轴心存在偏心距所致。当扇叶面积（质量）或偏心距较大的情况下，可能会带动风扇甚至散热器整体发生振动，进而波及整个机箱。如果发生此类现象，则应怀疑风扇品质与工作状态。
3.风噪：流动的空气之间互相冲扰，与周围物体发生摩擦，叶片对气流的分离作用，周期性送风的脉动力等，都会产生噪音。空气流速越快，湍流越多，往往风噪也越大，而且会随着风速的提高呈加速度增大。普通的轴流风扇会在扇叶与外框间的空隙处产生反激气流，产生较大风噪的同时，更会对风量造成不利影响，也正因此出现了折缘、侧进风等改良设计。
噪音的主要影响就体现在使用者的身心健康与安全之上，而与噪音相伴的振动则可能导致芯片磨损、接口松动、盘片划伤等危及使用的现象。
选择风扇时，应当关注风扇的工作噪音，要求自然是越小越好。但厂家在产品参数中所提供的噪音数据，往往与实际使用中的效果存在一定差距，不可直接以之为准，这主要是由于工业标准测试方法与实际使用环境存在差别所致。
1.首先，日常生活中的背景噪音远高于静音室中15dBA的背景噪音。一般城市，非靠近交通干道的居民小区，深夜的背景噪音在30～35dBA之间，而日间则在40～50dBA。
2.其次，静音室内壁材料具有吸音、隔音的效果，于进风侧测量无法反映出风扇送出气流产生的声压，而实际使用中用户无法回避。
3.再者，风扇单独工作与安装到散热片上的工作噪音差别巨大。有经验的用户都知道：风冷散热器的噪音大部分来自气流高速通过散热鳍片时产生的风噪与摩擦音，而风扇本身的工作噪音只占较小的一部分。多数散热器所标注的噪音也仅是所配风扇单独工作噪音，而非整体工作噪音，厂家没有明确说明则略有误导之嫌。
4.此外，实际使用中用户与散热器风扇间的距离一般都在1m以内，如果再考虑到机箱的隔音效果、小房间内的回声等影响，具体情况难以判断。当然，这是任何“标准化”的测试都无法解决的问题，只能建议希望减轻噪音损害的用户不影响使用的同时尽量拉大与噪音源之间的距离，选用隔音效果更好机箱，房间装修时采用吸音材料。
因此，为了更加接近用户在实际使用中的状态，秉持着OCER.net一贯的深刻、严谨的原则，我们在进行风冷散热器测试时，订立了一套自己的噪音测试标准：
1.环境噪音低于35dBA，即日常生活能够达到的最低声级水平；
2.对风冷散热器整体进行测试，如具风扇调速或类似功能则分别测量最高与最低转速时的噪音声级；
3.风冷散热器平置于橡胶减震垫之上，与声级计距离保持50cm，之间无任何遮蔽物，反向距墙壁（无软性装饰材料）50cm，另两侧距墙壁3m以上；
采用此套标准可以保证：用户实际使用中，只要不发生共振、异物阻塞等特殊情况，所需忍受的噪音声级最高水品不超过测量值。尽量不对读者造成误导——在测试中受到好评，实际使用却令人失望，甚至难以忍受。
建立自己的标准是一回事，风扇标注的噪音参数也还有其意义所在——虽然与实际使用情况存在一定差别，但仍可作为参考数据，值得注意。
根据经验：
标称噪音低于27dBA的风扇，均可归入静音之列；标称噪音27～33dBA的风扇，勉强可算“安静”，但无法忽视其存在；标称噪音33～40dBA的风扇，单独工作已经令人感到嘈吵，配合散热片后更甚；标称噪音在40dBA之上的风扇，一般为强劲的“暴力”扇，本身工作噪音已不容小觑，搭配散热片后长期使用绝对是对人耳忍耐限度的挑战。
功率：
功率是风扇重要的性能指标之一，变相体现了风扇的性能。
功率即风扇单位时间内所消耗的能量（电能），单位为W-瓦。正如关心“廉颇老矣”时，会询问“尚能饭否”，能“吃”的风扇往往也有更强劲的性能。功率从另外一个角度体现了风扇的性能。常见的直流无刷风扇产品上通常不会直接标明功率，而是标注额定工作电压与最大电流，将两个数值相乘即可得到风扇额定电压下的最大功率。
相关元素：
风扇的输入功率可划分为有用功率与无用功率两部分。有用功率即最终驱动扇叶转动的功率，称作输入轴功；无用功率则包括元件电阻损耗、机械摩擦损耗及振动损耗等。有用功率与消耗总功率的比值即风扇的能量转换效率，自然是越高越好^_^。
除风扇能量转换效率外，还有一类重要的风扇效率，即输入轴功转换为流体（空气）动能的效率。常用的有3种考察方式：
全压效率＝输出全压流功/输入轴功x 100％；
静压效率＝输出静压流功/输入轴功x 100％；
水力效率＝实际全扬程/理想全扬程 x 100％；
3种风扇效率分别与最大风量、最大静压及实际工作点密切相关，是检验风扇设计改进成果的重要指标。
以输出全压流功率为例，设风扇出风口各点风速均等，则有如下公式：
输出全压流功率＝1/2 x m/t x V^2＝1/2 x (S x V x ρ) x V^2＝1/2 x Q x ρ x V^2＝1/2 x S xρ x V^3＝1/2 x ρ x Q^3/S^2；
其中：m/t为单位时间内带动空气的质量，V为风速，S为出风口面积，ρ为空气密度，Q为风量。
如果考虑到出风口各点的不同风速，则要以V为变量，S为微元，根据1/2 x S x ρ x V^3公式在出风口平面上计算曲面积分，分析较为复杂，此处不进行详细讨论。只要根据上述公式对风扇功率与风速、风量的数量级关系有所了解，就达到了目的。
风扇设计确定后，全压效率确定，若能量转换效率恒定，从上面公式可以看到：出风面积固定后，功率与风速（风量）的3次方同步增长；相同风量的风扇，过风面积越大，功率越小。因此，功率主要取决于风量与尺寸规格。功率会随着风量（风速）的增大急剧增加，增大口径则有利于控制功率。
无用功率主要取决于元件、材料的选择及设计上对摩擦、振动等的控制。元件电阻损耗是各种电气设备中不可避免的，只能通过提高元件选材规格尽量控制。要减少振动、摩擦等损耗，风扇的轴承是重点所在，厂家会在设计过程中花费大量精力进行研究与开发。可以说，对无用功率的控制、风扇效率的提高是厂家技术实力与产品用料品质的重要体现。通常而言，风扇性能越强，即输出全压流功率、输出静压流功率、理想全扬程越大（全部提高或某一、两项提高都是性能提升的表现），总功率自然水涨船高。相同规格与设计的风扇，简单的比较标称功率大小就可以明显的判断出性能强弱；相同性能的风扇，输入功率越小则说明设计、用料越优秀。
选择风扇时，除了通过功率判断性能外，还要注意较大功率风扇对供电方式的特殊要求，以免无法正常使用。
一般而言，额定电压12V的直流风扇（计算机中使用的散热风扇大多属于此类），普通产品最大电流不超过0.5A，各种主板都可负担；而大于此数值的，则由于主板设计原因，可能在部分主板上无法正常使用，建议采用外接电源；最大电流超过1A的，一般主板都无法正常驱动，多直接采用大4pin接口供电。各种“暴力”风扇的功率都不可小觑，选购时应注意供电方式，适当搭配转接线。常见的6cm“暴力”风扇，最大电流都在0.5A以上，8cm“暴力”风扇最大电流则全面超过0.8A，1A以上也属“正常”。
噪音是各种设备越来越受到关注的指标。
噪音即风扇工作过程中产生的“非乐音”声响。目前较为通行的测量标准为计权声级测量，通常采用A声级计权，常用单位：分贝（A）或dBA。
A声级计权模拟人耳的听声规律，能够较好地反映人耳对噪声的强度与频率的主观感觉，据此制作电计算曲线计权网络，具有以下优点：
1.使用单一的评价参数，方便；
2.该曲线能较好地模拟人耳的听声特点；
3.将主观因素与客观物理量恰当结合起来，可用于比较不同场合的噪声；
4.可以用于做为噪声的评价标准。
噪音的强度主要有声强与声压两种衡量方式，声强（声功率）是测量物体单位时间内发出的声音总能量，声压是测量人耳收到的噪音压强值，通常采用对数形式表示，是一种“相对级别”，故将测量仪器称为声级计。原理公式如下：
声强级数：SIL＝log(I/I0)（Bel/贝尔）＝10 x log(I/ I0)（dB/分贝）；
其中I为测量声强，I0＝10^(-12) W/m^2为最小可闻声强。
声压级数：L＝log(p^2/p0^2)（Bel/贝尔）＝10 x log(p^2/p0^2)（dB/分贝）；
其中p为测量声压，p0为最小可闻声压，单位：N/m^2。
由上式可见，0dB是人耳听力的阈值。120-130dB是一般人能承受的最大声音。一般人能够分辨的最小声音变化是3dB的声压或1.5dB的声强。3dB的声强增量相当于测得的声强加倍。而5dB的声强增量才使人听到的声音响度加倍。6dB增量相当于测得的声压加倍，而10dB的声压增量才使人听到声音响度加倍。
一些典型环境噪音声级（声压）如下：
安静的图书馆或耳语时约为30dB；
一般家庭约为40dB；
正常谈话约为60dB；
商用卡车或火车约为90dB；
喷气式飞机或起飞的火箭约为120dB；
虽然喷气式飞机的dB值看来只是安静的图书馆的4倍，但由于采用了对数表示法，实际差距远不止于此。根据上文公式略加计算可知，两者测量声压的比值为p1/p2＝10^(120/20)/10^(30/20)＝10^6/10^1.5＝10^4.5≈31622.78，即喷气式飞机的噪音对人耳造成的声压是安静图书馆中的31622.78倍！
目前风扇厂家的风扇噪音测试多为声压测量，下文如无特别说明，所提到声级均为声压测量结果。工业标准测试是在背景噪音低于15dBA的静音室中，将风扇固定于减震支架之上，以声级计在风扇进风侧轴向距离1m的位置进行测量，或完全记录下工作噪音，进而进行详细分析。
噪音是风扇除性能之外，影响“适用性”的重要参数。长时间处于高声级噪音环境绝对是对人身体与精神的摧残！
相关元素：
风冷散热器的工作噪音主要有三个来源：轴承的摩擦与振动、扇叶的振动、风噪。
1.轴承的摩擦与振动：不但产生噪音，而且影响性能，缩短器件寿命，降低能源利用效率，是产品设计中尽量解决的关键技术问题。
2.扇叶的振动：一般采用塑料制作的风扇扇叶具有一定的韧性，可以承受一定程度的物理形变，同样也会在推动空气过程中因受力发生振动，但幅度一般较小。另一种较为严重的振动则是由于扇叶质量分布不均，质心与旋转轴心存在偏心距所致。当扇叶面积（质量）或偏心距较大的情况下，可能会带动风扇甚至散热器整体发生振动，进而波及整个机箱。如果发生此类现象，则应怀疑风扇品质与工作状态。
3.风噪：流动的空气之间互相冲扰，与周围物体发生摩擦，叶片对气流的分离作用，周期性送风的脉动力等，都会产生噪音。空气流速越快，湍流越多，往往风噪也越大，而且会随着风速的提高呈加速度增大。普通的轴流风扇会在扇叶与外框间的空隙处产生反激气流，产生较大风噪的同时，更会对风量造成不利影响，也正因此出现了折缘、侧进风等改良设计。
噪音的主要影响就体现在使用者的身心健康与安全之上，而与噪音相伴的振动则可能导致芯片磨损、接口松动、盘片划伤等危及使用的现象。
选择风扇时，应当关注风扇的工作噪音，要求自然是越小越好。但厂家在产品参数中所提供的噪音数据，往往与实际使用中的效果存在一定差距，不可直接以之为准，这主要是由于工业标准测试方法与实际使用环境存在差别所致。
1.首先，日常生活中的背景噪音远高于静音室中15dBA的背景噪音。一般城市，非靠近交通干道的居民小区，深夜的背景噪音在30～35dBA之间，而日间则在40～50dBA。
2.其次，静音室内壁材料具有吸音、隔音的效果，于进风侧测量无法反映出风扇送出气流产生的声压，而实际使用中用户无法回避。
3.再者，风扇单独工作与安装到散热片上的工作噪音差别巨大。有经验的用户都知道：风冷散热器的噪音大部分来自气流高速通过散热鳍片时产生的风噪与摩擦音，而风扇本身的工作噪音只占较小的一部分。多数散热器所标注的噪音也仅是所配风扇单独工作噪音，而非整体工作噪音，厂家没有明确说明则略有误导之嫌。
4.此外，实际使用中用户与散热器风扇间的距离一般都在1m以内，如果再考虑到机箱的隔音效果、小房间内的回声等影响，具体情况难以判断。当然，这是任何“标准化”的测试都无法解决的问题，只能建议希望减轻噪音损害的用户不影响使用的同时尽量拉大与噪音源之间的距离，选用隔音效果更好机箱，房间装修时采用吸音材料。
因此，为了更加接近用户在实际使用中的状态，秉持着OCER.net一贯的深刻、严谨的原则，我们在进行风冷散热器测试时，订立了一套自己的噪音测试标准：
1.环境噪音低于35dBA，即日常生活能够达到的最低声级水平；
2.对风冷散热器整体进行测试，如具风扇调速或类似功能则分别测量最高与最低转速时的噪音声级；
3.风冷散热器平置于橡胶减震垫之上，与声级计距离保持50cm，之间无任何遮蔽物，反向距墙壁（无软性装饰材料）50cm，另两侧距墙壁3m以上；
采用此套标准可以保证：用户实际使用中，只要不发生共振、异物阻塞等特殊情况，所需忍受的噪音声级最高水品不超过测量值。尽量不对读者造成误导——在测试中受到好评，实际使用却令人失望，甚至难以忍受。
建立自己的标准是一回事，风扇标注的噪音参数也还有其意义所在——虽然与实际使用情况存在一定差别，但仍可作为参考数据，值得注意。
根据经验：
标称噪音低于27dBA的风扇，均可归入静音之列；标称噪音27～33dBA的风扇，勉强可算“安静”，但无法忽视其存在；标称噪音33～40dBA的风扇，单独工作已经令人感到嘈吵，配合散热片后更甚；标称噪音在40dBA之上的风扇，一般为强劲的“暴力”扇，本身工作噪音已不容小觑，搭配散热片后长期使用绝对是对人耳忍耐限度的挑战。
功率：
功率是风扇重要的性能指标之一，变相体现了风扇的性能。
功率即风扇单位时间内所消耗的能量（电能），单位为W-瓦。正如关心“廉颇老矣”时，会询问“尚能饭否”，能“吃”的风扇往往也有更强劲的性能。功率从另外一个角度体现了风扇的性能。常见的直流无刷风扇产品上通常不会直接标明功率，而是标注额定工作电压与最大电流，将两个数值相乘即可得到风扇额定电压下的最大功率。
相关元素：
风扇的输入功率可划分为有用功率与无用功率两部分。有用功率即最终驱动扇叶转动的功率，称作输入轴功；无用功率则包括元件电阻损耗、机械摩擦损耗及振动损耗等。有用功率与消耗总功率的比值即风扇的能量转换效率，自然是越高越好^_^。
除风扇能量转换效率外，还有一类重要的风扇效率，即输入轴功转换为流体（空气）动能的效率。常用的有3种考察方式：
全压效率＝输出全压流功/输入轴功x 100％；
静压效率＝输出静压流功/输入轴功x 100％；
水力效率＝实际全扬程/理想全扬程 x 100％；
3种风扇效率分别与最大风量、最大静压及实际工作点密切相关，是检验风扇设计改进成果的重要指标。
以输出全压流功率为例，设风扇出风口各点风速均等，则有如下公式：
输出全压流功率＝1/2 x m/t x V^2＝1/2 x (S x V x ρ) x V^2＝1/2 x Q x ρ x V^2＝1/2 x S xρ x V^3＝1/2 x ρ x Q^3/S^2；
其中：m/t为单位时间内带动空气的质量，V为风速，S为出风口面积，ρ为空气密度，Q为风量。
如果考虑到出风口各点的不同风速，则要以V为变量，S为微元，根据1/2 x S x ρ x V^3公式在出风口平面上计算曲面积分，分析较为复杂，此处不进行详细讨论。只要根据上述公式对风扇功率与风速、风量的数量级关系有所了解，就达到了目的。
风扇设计确定后，全压效率确定，若能量转换效率恒定，从上面公式可以看到：出风面积固定后，功率与风速（风量）的3次方同步增长；相同风量的风扇，过风面积越大，功率越小。因此，功率主要取决于风量与尺寸规格。功率会随着风量（风速）的增大急剧增加，增大口径则有利于控制功率。
无用功率主要取决于元件、材料的选择及设计上对摩擦、振动等的控制。元件电阻损耗是各种电气设备中不可避免的，只能通过提高元件选材规格尽量控制。要减少振动、摩擦等损耗，风扇的轴承是重点所在，厂家会在设计过程中花费大量精力进行研究与开发。可以说，对无用功率的控制、风扇效率的提高是厂家技术实力与产品用料品质的重要体现。通常而言，风扇性能越强，即输出全压流功率、输出静压流功率、理想全扬程越大（全部提高或某一、两项提高都是性能提升的表现），总功率自然水涨船高。相同规格与设计的风扇，简单的比较标称功率大小就可以明显的判断出性能强弱；相同性能的风扇，输入功率越小则说明设计、用料越优秀。
选择风扇时，除了通过功率判断性能外，还要注意较大功率风扇对供电方式的特殊要求，以免无法正常使用。
一般而言，额定电压12V的直流风扇（计算机中使用的散热风扇大多属于此类），普通产品最大电流不超过0.5A，各种主板都可负担；而大于此数值的，则由于主板设计原因，可能在部分主板上无法正常使用，建议采用外接电源；最大电流超过1A的，一般主板都无法正常驱动，多直接采用大4pin接口供电。各种“暴力”风扇的功率都不可小觑，选购时应注意供电方式，适当搭配转接线。常见的6cm“暴力”风扇，最大电流都在0.5A以上，8cm“暴力”风扇最大电流则全面超过0.8A，1A以上也属“正常”。
组成：
大致了解了风扇有关的各项参数，下面就简单介绍一下直流无刷风扇的构造与几个重要组成部分的原理及现行技术。
上图为典型轴流直流无刷风扇的分解图，各部分分别为：
1.转子部分，包括扇叶、轴心、转子磁环、磁环外框；
2.定子部分，包括支撑弹簧、轴承、扣环、电机部分（4）；
3.外框，起支撑、导流作用；
4.电机部分，包括电路版、硅钢片（即定子磁体，上附绕组线圈）、硅钢片上、下盖；
各部件按照功能，及对风扇性能、寿命的影响，可大致分为电机、轴承、扇叶与外框四部分。
电机：
作为风扇将电能转为动能的关键部件，平稳、可靠的电机是优质风扇必须具备的根本条件。
无刷直流电动机是一种典型的机电一体化产品。由于具有噪音低、运行平稳、无换向器（即电刷，也正是其名称中“无刷”的由来）、速度监测方便等特点，在各种直流环境中被广泛采用，已经基本替代了早先的串励换向直流电机，在风冷散热器及其它计算机配件中更是成为了标准选材。
无刷直流电动机由电动机主体和驱动电路组成：
电动机主体即定子与转子。电动机定子绕组多为四相对称分布，即互成90°夹角，不同于三相异步电动机互成120°夹角的星形分布方式。转子上粘有已充磁的永磁体，一般为磁性橡胶条或橡胶环。
驱动电路主要是由数字控制芯片、转子位置传感器和功率驱动元件构成。数字控制芯片采用DSP（数字辅助处理器），常见IC如TMS320等。转子位置传感器一般采用霍尔元件，根据转子磁体磁场方向的变化确定转子位置。功率驱动元件包括PWM控制电路与功率管，功率管通常采用MOSFET，在PWM驱动信号的控制下驱动定子绕组线圈工作。
无刷直流电动机的工作过程大致如下：
数字控制芯片根据转子位置传感器的信号，按照控制信号（正转或反转等）计算出需要的磁场方向，控制功率驱动元件驱动定子绕组，所产生的电磁场与转子磁体发生相吸或相斥作用，带动转子起转。转子转动过程中，数字控制芯片随时根据转子位置传感器的信号，计算出令转子继续转动需要的磁场方向，控制功率驱动元件驱动定子绕组，改变电磁场方向，带动转子继续转动。整个连续的工作过程中，始终保持电磁场处于令转子向前转动的位置，并与转子磁体间保持最佳的作用角度。
由于直流无刷电动机这种由DSP控制的“智能”工作方式，较传统的串励换向直流电机具有明显的优势——能量转换效率高、转速稳定、不易出现死角等。在此之上，一些厂家还利用这种控制方式，将控制电路中的转速调节功能进行扩展，从而轻易实现了手动、温控调速等功能，免除了外接调速器的繁琐与额外的能量损耗。著名散热器制造商Cooler Master目前的风扇产品就大多采用这种仅引出调速变阻器，不增加其它额外零件的方式。
目前无刷直流电动机的各种相关技术已经相当成熟，各种产品在设计上不存在太大差别，只要不是选材上有所“节省”，或使用环境过于恶劣，都可在风扇的全寿命期内正常工作。
大致了解了风扇有关的各项参数，下面就简单介绍一下直流无刷风扇的构造与几个重要组成部分的原理及现行技术。
上图为典型轴流直流无刷风扇的分解图，各部分分别为：
1.转子部分，包括扇叶、轴心、转子磁环、磁环外框；
2.定子部分，包括支撑弹簧、轴承、扣环、电机部分（4）；
3.外框，起支撑、导流作用；
4.电机部分，包括电路版、硅钢片（即定子磁体，上附绕组线圈）、硅钢片上、下盖；
各部件按照功能，及对风扇性能、寿命的影响，可大致分为电机、轴承、扇叶与外框四部分。
电机：
作为风扇将电能转为动能的关键部件，平稳、可靠的电机是优质风扇必须具备的根本条件。
无刷直流电动机是一种典型的机电一体化产品。由于具有噪音低、运行平稳、无换向器（即电刷，也正是其名称中“无刷”的由来）、速度监测方便等特点，在各种直流环境中被广泛采用，已经基本替代了早先的串励换向直流电机，在风冷散热器及其它计算机配件中更是成为了标准选材。
无刷直流电动机由电动机主体和驱动电路组成：
电动机主体即定子与转子。电动机定子绕组多为四相对称分布，即互成90°夹角，不同于三相异步电动机互成120°夹角的星形分布方式。转子上粘有已充磁的永磁体，一般为磁性橡胶条或橡胶环。
驱动电路主要是由数字控制芯片、转子位置传感器和功率驱动元件构成。数字控制芯片采用DSP（数字辅助处理器），常见IC如TMS320等。转子位置传感器一般采用霍尔元件，根据转子磁体磁场方向的变化确定转子位置。功率驱动元件包括PWM控制电路与功率管，功率管通常采用MOSFET，在PWM驱动信号的控制下驱动定子绕组线圈工作。
无刷直流电动机的工作过程大致如下：
数字控制芯片根据转子位置传感器的信号，按照控制信号（正转或反转等）计算出需要的磁场方向，控制功率驱动元件驱动定子绕组，所产生的电磁场与转子磁体发生相吸或相斥作用，带动转子起转。转子转动过程中，数字控制芯片随时根据转子位置传感器的信号，计算出令转子继续转动需要的磁场方向，控制功率驱动元件驱动定子绕组，改变电磁场方向，带动转子继续转动。整个连续的工作过程中，始终保持电磁场处于令转子向前转动的位置，并与转子磁体间保持最佳的作用角度。
由于直流无刷电动机这种由DSP控制的“智能”工作方式，较传统的串励换向直流电机具有明显的优势——能量转换效率高、转速稳定、不易出现死角等。在此之上，一些厂家还利用这种控制方式，将控制电路中的转速调节功能进行扩展，从而轻易实现了手动、温控调速等功能，免除了外接调速器的繁琐与额外的能量损耗。著名散热器制造商Cooler Master目前的风扇产品就大多采用这种仅引出调速变阻器，不增加其它额外零件的方式。
目前无刷直流电动机的各种相关技术已经相当成熟，各种产品在设计上不存在太大差别，只要不是选材上有所“节省”，或使用环境过于恶劣，都可在风扇的全寿命期内正常工作。
轴承：
轴承作为风扇寿命的瓶颈因素，同时也对风扇的工作噪音、制造成本有着重要的影响，倍受用户关注，风扇设计、制造者们也在其上投注了大量的技术与人力，对各种轴承技术略加了解也是正确选择风扇的前提条件之一。目前市场上很多品牌都有自己独特的轴承设计，各种设计都在寿命、噪音、成本等方面有其独到的优势。本节，就为各位简要介绍一下几种常见，或颇具特色的轴承技术：
含油轴承：
传统的轴承技术，轴芯嵌套在轴套之内转动，利用润滑油充填轴芯与轴套间的空隙，减少摩擦与振动。
使用初期，润滑油均匀填充轴芯与轴套间的空隙，令转动平滑稳定，因而工作噪音很低，轴承磨损少。但随使用时间增长、灰尘吸附增多，润滑油会因摩擦发热而挥发，油量逐渐减少，轴承的摩擦与振动增加。由此导致轴承噪音增大，磨损加剧，寿命缩短，因此不适合高转速的“暴力型”风扇，也无法达到“长寿”的目标。通常产品寿命为5000～8000小时。
作为最基础的轴承技术，许多特色轴承技术都是在此基础之上进行改进而成。
滚珠轴承：
有一定物理知识的人都知道：压力与接触面粗糙程度相同的情况下，滚动摩擦力小于滑动摩擦力。轮子便是基于此理论而诞生的人类最伟大发明之一，滚珠轴承也是此理论实际应用的一大典范。
滚珠轴承不再仅依靠润滑剂填充轴芯与轴套间的空隙，而是将空间略加扩大，在其中置入数个金属滚珠。当轴芯与轴套相对运动时，滚珠也随之滚动，并不与二者发生滑动摩擦，降低转动阻力，减少能量损耗。当然，为了填补空间兼而起润滑作用，滚珠轴承也需要使用润滑剂，但工作空间相对含油轴承密封较好，且摩擦更小，寿命很长。
若仅以一道滚珠支撑，难以保证旋转轴的稳定，因而通常需要两道滚珠进行约束。但由于结构较为复杂，滚珠轴承的制造成本相对较高，为了控制产品成本，便产生了双滚珠与单滚珠两类滚珠轴承：
双滚珠轴承应可算是滚珠轴承的典型代表，除具有阻力小、寿命长等特点外，因轴芯、滚珠、轴套间空隙较大，容易发生振动，还具有工作噪音大的不足之处。通常产品寿命可达50000～100000小时。
单滚珠轴承则是为了弥补双滚珠轴承成本高、噪音大等不足之处的折衷产物，采用其它形式轴承与一道滚珠轴承配合，对轴芯进行支撑。与滚珠轴承配合的轴承可选范围很大，从传统的含油轴承到磁悬浮轴承，目前都有产品可见，而使用采多的仍然是含油轴承与单道滚珠的组合。此种组合中，含油轴承只起小部分的支撑作用，磨损较单独工作中大幅减少；同时，还可减少双滚珠轴承产生的震动，降低工作噪音。
通常号称“单滚珠轴承”或“滚珠轴承”的风扇即采用此类单滚珠+含油的轴承，可兼顾寿命、成本与噪音。通常产品寿命根据与单滚珠搭配的轴承种类存在一定差距，一般在40000小时以上。
轴承作为风扇寿命的瓶颈因素，同时也对风扇的工作噪音、制造成本有着重要的影响，倍受用户关注，风扇设计、制造者们也在其上投注了大量的技术与人力，对各种轴承技术略加了解也是正确选择风扇的前提条件之一。目前市场上很多品牌都有自己独特的轴承设计，各种设计都在寿命、噪音、成本等方面有其独到的优势。本节，就为各位简要介绍一下几种常见，或颇具特色的轴承技术：
含油轴承：
传统的轴承技术，轴芯嵌套在轴套之内转动，利用润滑油充填轴芯与轴套间的空隙，减少摩擦与振动。
使用初期，润滑油均匀填充轴芯与轴套间的空隙，令转动平滑稳定，因而工作噪音很低，轴承磨损少。但随使用时间增长、灰尘吸附增多，润滑油会因摩擦发热而挥发，油量逐渐减少，轴承的摩擦与振动增加。由此导致轴承噪音增大，磨损加剧，寿命缩短，因此不适合高转速的“暴力型”风扇，也无法达到“长寿”的目标。通常产品寿命为5000～8000小时。
作为最基础的轴承技术，许多特色轴承技术都是在此基础之上进行改进而成。
滚珠轴承：
有一定物理知识的人都知道：压力与接触面粗糙程度相同的情况下，滚动摩擦力小于滑动摩擦力。轮子便是基于此理论而诞生的人类最伟大发明之一，滚珠轴承也是此理论实际应用的一大典范。
滚珠轴承不再仅依靠润滑剂填充轴芯与轴套间的空隙，而是将空间略加扩大，在其中置入数个金属滚珠。当轴芯与轴套相对运动时，滚珠也随之滚动，并不与二者发生滑动摩擦，降低转动阻力，减少能量损耗。当然，为了填补空间兼而起润滑作用，滚珠轴承也需要使用润滑剂，但工作空间相对含油轴承密封较好，且摩擦更小，寿命很长。
若仅以一道滚珠支撑，难以保证旋转轴的稳定，因而通常需要两道滚珠进行约束。但由于结构较为复杂，滚珠轴承的制造成本相对较高，为了控制产品成本，便产生了双滚珠与单滚珠两类滚珠轴承：
双滚珠轴承应可算是滚珠轴承的典型代表，除具有阻力小、寿命长等特点外，因轴芯、滚珠、轴套间空隙较大，容易发生振动，还具有工作噪音大的不足之处。通常产品寿命可达50000～100000小时。
单滚珠轴承则是为了弥补双滚珠轴承成本高、噪音大等不足之处的折衷产物，采用其它形式轴承与一道滚珠轴承配合，对轴芯进行支撑。与滚珠轴承配合的轴承可选范围很大，从传统的含油轴承到磁悬浮轴承，目前都有产品可见，而使用采多的仍然是含油轴承与单道滚珠的组合。此种组合中，含油轴承只起小部分的支撑作用，磨损较单独工作中大幅减少；同时，还可减少双滚珠轴承产生的震动，降低工作噪音。
通常号称“单滚珠轴承”或“滚珠轴承”的风扇即采用此类单滚珠+含油的轴承，可兼顾寿命、成本与噪音。通常产品寿命根据与单滚珠搭配的轴承种类存在一定差距，一般在40000小时以上。
液压轴承：
英文原名HYDRAULIC Bearing，系著名散热器及风扇设计制造厂家AVC-奇鋐科技的专利产品，是在传统含油轴承基础之上进行多项改进而成。
液压轴承所进行的改进包括：
1.增加磁悬浮挡板，令轴芯在旋转过程中与轴套接触的机会更少；
2.轴承底部固定端密封，形成较大储油空间，可保存较多润滑油；
3.采用低热损耗的润滑油脂，轴承在高温状态下仍可保证油脂的润滑特性；
4.液压自动循环油路系统，通过特殊油路连接轴承与储油槽，令润滑油形成循环回路；
5.轴芯采用金属粉末冶金技术，表面具有大量毛细孔，可吸附润滑油，保证轴承的高润滑度。
通过多方面的改进，液压轴承可以在保持甚至低于含油轴承噪音水平的同时达到双滚珠轴承的转速、工作温度与寿命。通常产品寿命可达50000小时以上。
来福轴承：
英文原名Rifle Bearing，系著名散热器设计制造厂家Cooler Master-酷冷至尊的专利产品，也是在传统含油轴承基础之上改进而成。
来福轴承在轴芯表面增加了反向螺旋型的导油槽，旋转过程中令润滑油反向回流，减少损耗，并在底部设置储油槽，增加储油量，避免含油流失。改进后寿命较含油轴承有大幅提升，但成本仅小量增加，是延长风扇寿命的经济型解决方案。通常产品寿命可达40000小时以上。
Hypro轴承：
Hypro轴承之名来源于HY（Hydrodynamic wave，流体力学波）PRO（Oil protection system，油护系统），系知名散热器及风扇设计制造厂家ADDA的专利产品，同是在传统含油轴承基础之上进行多项改进而成。
Hypro轴承所进行的改进包括：
1.减小轴芯与轴套间的接触面积；
2.增加了储油槽与循环油路系统；
3.采用硬度更高的新型合金作为轴承材料。
Hypro与液压轴承可谓殊途同归，两种设计各自采用了一些独到的改进措施，但精髓同为循环油路系统，各方面的表现也基本相当。通常产品寿命可达50000小时以上。
磁悬浮轴承：
磁悬浮技术并非某种产品的独门绝技，各家的产品中都会有所涉及，例如前述之AVC液压轴承等。
日本著名的风扇设计制造企业YEN SUN的AEROMAG系列直流风扇即为将磁悬浮技术与单滚珠轴承配合的典型代表。磁悬浮+滚珠轴承可较含油+滚珠轴承具有更少的摩擦，更低的噪音，及更长的寿命。
台湾著名风扇、电机设计制造企业SUNON-建准集团则是第一个完全以磁悬浮命名风扇产品或轴承的。
SUNON的Maglev（Magnetic Levitation，磁悬浮）电机在传统直流无刷电机的电路版与定子之间增加了一层“磁悬浮板”，利用转子磁环磁场对磁悬浮板的吸附作用，将磁环固定在稳定的圆形轨道之上，将轴芯压紧在顶芯盖之内，几乎不与轴套发生摩擦，从根本上减少轴承磨损的“机会”。
“磁悬浮板”的作用只能减少轴承磨损的机会，但轴芯仍然需要某种方式的支持才能安装于轴套之内。SUNON的第一代Maglev风扇采用了与YEN SUN的AEROMAG系列类似的磁悬浮+滚珠轴承方式，而第二代产品则采用了VAPO轴承。
VAPO轴承，又名气化轴承，同样为含油轴承改进而来。所进行的改进包括：
1.轴芯表面及轴套内表面采用经特殊加工处理的材料，加强轴承表面硬度，使其更加耐磨、耐高温。
2.导入磁浮设计，令转子运行于固定轨道之上，减少晃动、摩擦。
3.省去了垫圈，油封等零件，使润滑油挥发所产生的气体可顺利排出，避免在内部凝结造成淤塞，气化轴承也正因此而得名。
由上述特点可以看出：VAPO轴承是结合了磁悬浮设计，在含油轴承基础上略加强化与简化的产物，并非独立技术，仍应归入磁悬浮轴承之列。润滑油挥发后无法回流，油量仍然会随使用时间增加而减少，且受磁悬浮板制造工艺限制，在驱动大口径扇叶高速旋转时摩擦仍然较多，故而不适合采用在“暴力型”风扇之中。
各种采用磁悬浮轴承技术的风扇由于工艺相对复杂，价格通常较高。通常产品寿命可达50000小时以上。
精密陶瓷轴承：
精密陶瓷轴承堪称从制造材质方面对轴承进行改进的杰作。
采用陶瓷材料粉末精密加工而成的轴芯，得益于精密陶瓷材料高强度、高硬度、耐高温的特点，大幅延长轴承使用寿命。精密陶瓷轴承在各种小型电机中得到广泛应用，典型代表有直流风扇、小型水泵、光存储设备主轴电机等。
Foxconn-富士康采用纳米技术，将精密陶瓷轴承的品质进一步提高。轴承核心全面采用纳米级的氧化锆粉，晶体颗粒由过去的60um下降到了0.3um。和以往精密陶瓷轴承材料相比，纳米级氧化锆粉拥有更高强度、硬度，耐高温能力也可达传统材料的数倍。同时，富士康为其采用纳米陶瓷轴承（NANO Ceramic Bearing）产品的内部，注入了昂贵的，具有极低挥发性，及优秀润滑能力的纳米级粒子润滑剂，进一步减少摩擦，延长寿命。采用纳米陶瓷轴承的风扇产品通常寿命甚至超过双滚珠轴承风扇，达到80000～100000小时。
取得性能提升、噪音下降、寿命延长等成果的同时，纳米陶瓷轴承的结构与传统油封轴承并无太大区别，制造工艺简单，但由于材料成本较高，最终价格偏高。
英文原名HYDRAULIC Bearing，系著名散热器及风扇设计制造厂家AVC-奇鋐科技的专利产品，是在传统含油轴承基础之上进行多项改进而成。
液压轴承所进行的改进包括：
1.增加磁悬浮挡板，令轴芯在旋转过程中与轴套接触的机会更少；
2.轴承底部固定端密封，形成较大储油空间，可保存较多润滑油；
3.采用低热损耗的润滑油脂，轴承在高温状态下仍可保证油脂的润滑特性；
4.液压自动循环油路系统，通过特殊油路连接轴承与储油槽，令润滑油形成循环回路；
5.轴芯采用金属粉末冶金技术，表面具有大量毛细孔，可吸附润滑油，保证轴承的高润滑度。
通过多方面的改进，液压轴承可以在保持甚至低于含油轴承噪音水平的同时达到双滚珠轴承的转速、工作温度与寿命。通常产品寿命可达50000小时以上。
来福轴承：
英文原名Rifle Bearing，系著名散热器设计制造厂家Cooler Master-酷冷至尊的专利产品，也是在传统含油轴承基础之上改进而成。
来福轴承在轴芯表面增加了反向螺旋型的导油槽，旋转过程中令润滑油反向回流，减少损耗，并在底部设置储油槽，增加储油量，避免含油流失。改进后寿命较含油轴承有大幅提升，但成本仅小量增加，是延长风扇寿命的经济型解决方案。通常产品寿命可达40000小时以上。
Hypro轴承：
Hypro轴承之名来源于HY（Hydrodynamic wave，流体力学波）PRO（Oil protection system，油护系统），系知名散热器及风扇设计制造厂家ADDA的专利产品，同是在传统含油轴承基础之上进行多项改进而成。
Hypro轴承所进行的改进包括：
1.减小轴芯与轴套间的接触面积；
2.增加了储油槽与循环油路系统；
3.采用硬度更高的新型合金作为轴承材料。
Hypro与液压轴承可谓殊途同归，两种设计各自采用了一些独到的改进措施，但精髓同为循环油路系统，各方面的表现也基本相当。通常产品寿命可达50000小时以上。
磁悬浮轴承：
磁悬浮技术并非某种产品的独门绝技，各家的产品中都会有所涉及，例如前述之AVC液压轴承等。
日本著名的风扇设计制造企业YEN SUN的AEROMAG系列直流风扇即为将磁悬浮技术与单滚珠轴承配合的典型代表。磁悬浮+滚珠轴承可较含油+滚珠轴承具有更少的摩擦，更低的噪音，及更长的寿命。
台湾著名风扇、电机设计制造企业SUNON-建准集团则是第一个完全以磁悬浮命名风扇产品或轴承的。
SUNON的Maglev（Magnetic Levitation，磁悬浮）电机在传统直流无刷电机的电路版与定子之间增加了一层“磁悬浮板”，利用转子磁环磁场对磁悬浮板的吸附作用，将磁环固定在稳定的圆形轨道之上，将轴芯压紧在顶芯盖之内，几乎不与轴套发生摩擦，从根本上减少轴承磨损的“机会”。
“磁悬浮板”的作用只能减少轴承磨损的机会，但轴芯仍然需要某种方式的支持才能安装于轴套之内。SUNON的第一代Maglev风扇采用了与YEN SUN的AEROMAG系列类似的磁悬浮+滚珠轴承方式，而第二代产品则采用了VAPO轴承。
VAPO轴承，又名气化轴承，同样为含油轴承改进而来。所进行的改进包括：
1.轴芯表面及轴套内表面采用经特殊加工处理的材料，加强轴承表面硬度，使其更加耐磨、耐高温。
2.导入磁浮设计，令转子运行于固定轨道之上，减少晃动、摩擦。
3.省去了垫圈，油封等零件，使润滑油挥发所产生的气体可顺利排出，避免在内部凝结造成淤塞，气化轴承也正因此而得名。
由上述特点可以看出：VAPO轴承是结合了磁悬浮设计，在含油轴承基础上略加强化与简化的产物，并非独立技术，仍应归入磁悬浮轴承之列。润滑油挥发后无法回流，油量仍然会随使用时间增加而减少，且受磁悬浮板制造工艺限制，在驱动大口径扇叶高速旋转时摩擦仍然较多，故而不适合采用在“暴力型”风扇之中。
各种采用磁悬浮轴承技术的风扇由于工艺相对复杂，价格通常较高。通常产品寿命可达50000小时以上。
精密陶瓷轴承：
精密陶瓷轴承堪称从制造材质方面对轴承进行改进的杰作。
采用陶瓷材料粉末精密加工而成的轴芯，得益于精密陶瓷材料高强度、高硬度、耐高温的特点，大幅延长轴承使用寿命。精密陶瓷轴承在各种小型电机中得到广泛应用，典型代表有直流风扇、小型水泵、光存储设备主轴电机等。
Foxconn-富士康采用纳米技术，将精密陶瓷轴承的品质进一步提高。轴承核心全面采用纳米级的氧化锆粉，晶体颗粒由过去的60um下降到了0.3um。和以往精密陶瓷轴承材料相比，纳米级氧化锆粉拥有更高强度、硬度，耐高温能力也可达传统材料的数倍。同时，富士康为其采用纳米陶瓷轴承（NANO Ceramic Bearing）产品的内部，注入了昂贵的，具有极低挥发性，及优秀润滑能力的纳米级粒子润滑剂，进一步减少摩擦，延长寿命。采用纳米陶瓷轴承的风扇产品通常寿命甚至超过双滚珠轴承风扇，达到80000～100000小时。
取得性能提升、噪音下降、寿命延长等成果的同时，纳米陶瓷轴承的结构与传统油封轴承并无太大区别，制造工艺简单，但由于材料成本较高，最终价格偏高。
以上几种风扇轴承技术的特点可总结为下表
由上文的介绍可以看出，轴承技术对风扇的性能、噪音、寿命起着重要的决定性作用，实际选购风扇时必须加以注意。通常可根据性能、噪音、寿命以及价格四方面要求综合考虑：
1.性能不高，噪音小，价格低，含油轴承是唯一的选择，但寿命较短，使用一段时间后噪音可能会逐渐增大，需做好维护或更换的心理准备。
2.性能强悍，寿命长，价格不高，滚珠轴承是不二之选，但需忍受其工作时产生的较大噪音。
3.性能与噪音都没有特殊要求，但希望寿命长，价格不高，来福、Hypro轴承等含油轴承的改进型均是值得考虑的选择。
4.性能好，噪音低，寿命长，如此便不能对价格提出进一步的要求了，只要资金充足，液压、精密陶瓷等特色轴承技术都可列入选择范围之内。
5.对静音与寿命要求极高，磁悬浮轴承是仅有的选择，只是性能不佳，价格过高。
有了稳定的电机和优质的轴承作为基础，要想令风扇高效的工作，发挥出强劲的性能，优秀的扇叶与外框设计便成为了关键。
由上文的介绍可以看出，轴承技术对风扇的性能、噪音、寿命起着重要的决定性作用，实际选购风扇时必须加以注意。通常可根据性能、噪音、寿命以及价格四方面要求综合考虑：
1.性能不高，噪音小，价格低，含油轴承是唯一的选择，但寿命较短，使用一段时间后噪音可能会逐渐增大，需做好维护或更换的心理准备。
2.性能强悍，寿命长，价格不高，滚珠轴承是不二之选，但需忍受其工作时产生的较大噪音。
3.性能与噪音都没有特殊要求，但希望寿命长，价格不高，来福、Hypro轴承等含油轴承的改进型均是值得考虑的选择。
4.性能好，噪音低，寿命长，如此便不能对价格提出进一步的要求了，只要资金充足，液压、精密陶瓷等特色轴承技术都可列入选择范围之内。
5.对静音与寿命要求极高，磁悬浮轴承是仅有的选择，只是性能不佳，价格过高。
有了稳定的电机和优质的轴承作为基础，要想令风扇高效的工作，发挥出强劲的性能，优秀的扇叶与外框设计便成为了关键。
扇叶：
常见的风扇扇叶截面曲线，一般基于Joukowski（茹科夫斯基，俄国著名的空气动力学家，当代航空科学的开拓者，提出了茹科夫斯基函数，奠定了机翼空气动力计算的理论基础）机翼截面曲线设计，再按照设计需要，根据叶片根部及端部与旋转轴之夹角、根部及端部宽度等数据进行旋转堆叠，形成三维扇叶曲面，并进行曲线拟合，最终完成整个扇叶模型设计。
扇叶的性能受到众多参数的影响，如层叠高度、叶片曲率、叶片倾角、叶片间距、叶片厚度、叶片数目、叶片冲角、叶端间隙、叶片宽度、主轴直径等等，且各参数间互相制约，关系复杂。不断的调整各项参数，寻找最适合目标工作要求的组合，便是进行扇叶设计的研究人员所从事的工作。若要将这些参数全部解释清楚并加以分析，足以写出几篇博士论文了，但本文只是浅要分析风冷散热器的相关技术，实无此必要，笔者也尚无此能力-_-。因此，仅将几个用户较为关注的参数略加介绍：
叶片曲率：在一定范围内，叶片曲率越大，相同转速下，气体动能也就越大，即风量与风压越大；同时，叶片所受的阻力也越大，要求电机的扭力更大。当弧高/弦长的比值超过0.1时，升力系数便不再呈线性增加，故“一定范围”即0.05<弧高/弦长<0.1。
叶片倾角：倾角越大，叶片上下表面间压力差越大，相同转速下风压越大；但上表面压力过大，可能产生回流现象，反而降低风扇性能。因此，叶片倾角也应在一定限度内提升。
叶片间距：叶片间的距离过小，会导致气流扰动，增加叶片表面的摩擦，降低风扇效率；叶片间的距离过大，则会导致压力损失增大，风压不足。
叶片数目：各种规格风扇叶片的截面曲线、倾角等基本相若，每片叶片宽度往往取决于扇叶的高度。为了保证叶片间距不致过大，影响风压，径高比较小（即相对较薄）的风扇多采用增加叶片数目的方法弥补。不论叶片数目是多是少，轴流风扇的叶片数目却往往是3、7、11等奇数，这是由于若采用偶数片形状对称的扇叶，又没有调整好平衡，很容易使系统发生共振，倘叶片材质又无法抵抗振动产生的疲劳，将会使叶片或心轴发生断裂，因此多设计为关于轴心不对称的奇数片扇叶设计。这一原则普遍应用于包括部分直升机螺旋桨在内的各种扇叶设计中。
叶端间隙：如何调整扇叶与外框之间所存在的间隙是风扇设计中的一大难题。间隙过小会令此间气流与叶片、外框发生摩擦，增大噪音；增大间隙则会由于反激气流等影响耳降低风扇效率——间隙增大1％，则全压功率下降约2％。
叶片弧度：扇叶除了在截面上具有一定曲率外，在俯视平面内也并非沿着径向笔直延伸，而是向着旋转方向略有弯曲，呈一定弧度。如果叶片沿径向笔直延伸，风扇旋转所带动的气流在出风口一侧将呈散射状，送风距离短，且“力量”不集中；如现行产品版略带弧度，则可保证吹出气流集中在出风口正前方的柱状空间内，增加送风距离与风压。
主轴直径：由于电机与轴承的存在，轴流风扇主轴所在的中心部分难免一定无气流通过的盲区，主轴直径便决定着此盲区的大小。主轴直径的大小则主要取决于风扇电机的功率——大功率的电机需要更大的定子绕组线圈，必然占用更多的空间，在无法纵向扩展（增加高度）的情况下，便只好横向扩展（增大面积）。
叶片光滑度：这是一项非设计因素影响的指标，基本上取决于生产者的模具成形与后期处理工艺。在设计曲线之外，叶片上的不平整会在旋转中产生紊流，增加摩擦，降低风扇效率，折损风扇性能，增大工作噪音。因此，应对叶片表面的光滑度严格控制，如果所购产品处理不佳，则应考率采用手工打磨等后续手段弥补。
虽然风扇的扇叶截面曲线多源于同一基础，所能进行的各种调整也都被限制在了一定范围之内，但还是有一些厂家作出了较大的改进，提出了很有特色的设计。
由于对扇叶设计的改进大多涉及到外框设计的变化，我们将在稍后结合外框设计一齐介绍。
外框：
风扇的外框是风扇的所有部件的安身之地，保证各种部件稳固的安装其上是它最基本的功能。同时，它还应保证所采用材料与结构具有一定的强度，可以在一定程度内承受物理冲击，保护扇叶、电机等较脆弱的组件。
外框是风扇尺寸规格的最终体现者，还决定着具体的安装方式与难易程度。风扇外框上一处独具匠心的设计，就可能在不违背通行标准的同时，带用户的安装、使用过程带来方便与体贴。
风扇的外框除了作为装配的基础、安装的支架外，还对通过风扇的空气起着不可忽视的导流作用。外框可以对扇叶所带动的气流进行“约束”，控制其流出方向，抑制反激与散射，令其集中于所希望的送风方向。此外，还可以通过一些特殊设计，达到增大风压等特殊效果。
扇叶&外框特殊设计：
风扇的外框设计与扇叶设计密不可分，下面就介绍几种目前较常见的特殊扇叶与外框设计：
折缘风扇：
如上文所述，扇叶与外框的间隙对风扇的效能与噪音有着重要的影响。AVC便在现有扇叶设计的基础之上进行了改进，并将之命名为“龙手翼”。
叶片的末端略微向上折起，减弱边缘部分的风速，进而减小反激气流与摩擦，性能较传统设计有所提高的同时，工作噪音进一步下降。典型的以退为进战术！
侧进风风扇：
同样为了解决叶端间隙的问题，AVC对叶片设计进行了改进，Tt-曜越科技则在外框上下了工夫。
略微缩小叶端间隙，并在外框上开出4道风槽，令外框不仅起到导流作用，更增加了进风途径，减少了反激气流。减少工作噪音的同时，令性能（风量）进一步提高。因此，Tt为它起名为“SilentBoost”。
三叶风扇：
风扇只有三片扇叶并不出奇，最常见的电风扇便是如此，但在小型直流无刷风扇上采用这种设计并不多见。
如前文所述，叶片数量过多、距离过近，会增加气流扰动与叶片表面摩擦，降低风扇效率，增大工作噪音。Tt便为一些不需太大风压的散热片搭配了这种8cm的“TripleBlade”三叶风扇。
减少了叶片数量，为了增大叶片面积，倾角也随之减小，因此风压有一定幅度的减弱。虽然风压不足，但叶片间的距离较大，风扇效率提高，保证最大风量尚可的同时，降低工作噪音。
外框导流片：
前文已经提及，有的风扇在外框的出风口一侧增加了与扇叶形状相似，但弯曲反向相反的导流片，为气流再添一道“约束”。可令气流更加集中，缩小盲区，并进一步增强风压；但气流的冲扰与更多的摩擦，无疑会增大工作噪音。
典型代表为Delta-台达的FFB系列轴流风扇。以著名的FFB8012EHE“暴力”扇为例：8038规格、滚珠轴承、5700rpm、额定电压12V、额定电流1.35A、最大风量2.270cmm、最大静压20.63mm水柱。它其实就是在8020规格的轴流风扇基础之上增加了9片高约18mm反向弯曲的导流片。
多道叶片风扇：
更有甚者，不满足于反向弯曲的出风口导流片所增加的风压，采用了更加极端的多道叶片设计，其中主要以两道叶片风扇为主。两道叶片的倾角相反，弯曲方向相反，旋转方向相反，由两个电机分别驱动，在最大风量不变的情况下，可提供几乎翻倍的最大静压。
典型代表为Delta-台达的GFB系列双道叶片轴流风扇。
CoolerMaster新近推出的“DualStorm”也属此类。
涡轮风扇：
与轴流风扇并驾齐驱的另一大类空气导流设备就是Blower了，译为中文即吹风机、送风机。日常生活中最为常见的就是那种维持大型充气玩具的，蜗牛壳一样的鼓风机。
吹风机的工作方式与轴流风扇有较大的不同，反而与水泵较为相似。它的扇叶与旋转面垂直，呈环形排列，空气由轴向进入环形扇叶包围的空间，被扇叶旋转带动的离心效应横向甩出，通过直板状截面同样基于Joukowski机翼截面曲线设计的扇叶时受到推压，沿扇叶旋转方向的切线吹出，在扇叶外围形成一道旋涡状的散射气流，再受到蜗牛壳状外框的导流，从一侧的开口切向吹出。
吹风机的优势在于：
1.可根据使用需要，大范围的对叶片长度、叶片宽度、叶片数量、出风口形状等进行调整；
2.离心式导流，送出气流平顺、集中，湍流少，无盲区；
3.叶片数量多，过风面上的总投影面积甚至大于过风面积，利用离心效应，较轴流风扇可提供更大的风压；
CoolerMaster在传统的吹风机基础之上，根据风冷散热器的需要进行了修改——增大叶片长度，提升风量；简化导流罩，缩小体积，增大出风口面积——并推出了采用此种风扇的“龙卷风”系列散热器。Tt也有类似产品推出。
常见的风扇扇叶截面曲线，一般基于Joukowski（茹科夫斯基，俄国著名的空气动力学家，当代航空科学的开拓者，提出了茹科夫斯基函数，奠定了机翼空气动力计算的理论基础）机翼截面曲线设计，再按照设计需要，根据叶片根部及端部与旋转轴之夹角、根部及端部宽度等数据进行旋转堆叠，形成三维扇叶曲面，并进行曲线拟合，最终完成整个扇叶模型设计。
扇叶的性能受到众多参数的影响，如层叠高度、叶片曲率、叶片倾角、叶片间距、叶片厚度、叶片数目、叶片冲角、叶端间隙、叶片宽度、主轴直径等等，且各参数间互相制约，关系复杂。不断的调整各项参数，寻找最适合目标工作要求的组合，便是进行扇叶设计的研究人员所从事的工作。若要将这些参数全部解释清楚并加以分析，足以写出几篇博士论文了，但本文只是浅要分析风冷散热器的相关技术，实无此必要，笔者也尚无此能力-_-。因此，仅将几个用户较为关注的参数略加介绍：
叶片曲率：在一定范围内，叶片曲率越大，相同转速下，气体动能也就越大，即风量与风压越大；同时，叶片所受的阻力也越大，要求电机的扭力更大。当弧高/弦长的比值超过0.1时，升力系数便不再呈线性增加，故“一定范围”即0.05<弧高/弦长<0.1。
叶片倾角：倾角越大，叶片上下表面间压力差越大，相同转速下风压越大；但上表面压力过大，可能产生回流现象，反而降低风扇性能。因此，叶片倾角也应在一定限度内提升。
叶片间距：叶片间的距离过小，会导致气流扰动，增加叶片表面的摩擦，降低风扇效率；叶片间的距离过大，则会导致压力损失增大，风压不足。
叶片数目：各种规格风扇叶片的截面曲线、倾角等基本相若，每片叶片宽度往往取决于扇叶的高度。为了保证叶片间距不致过大，影响风压，径高比较小（即相对较薄）的风扇多采用增加叶片数目的方法弥补。不论叶片数目是多是少，轴流风扇的叶片数目却往往是3、7、11等奇数，这是由于若采用偶数片形状对称的扇叶，又没有调整好平衡，很容易使系统发生共振，倘叶片材质又无法抵抗振动产生的疲劳，将会使叶片或心轴发生断裂，因此多设计为关于轴心不对称的奇数片扇叶设计。这一原则普遍应用于包括部分直升机螺旋桨在内的各种扇叶设计中。
叶端间隙：如何调整扇叶与外框之间所存在的间隙是风扇设计中的一大难题。间隙过小会令此间气流与叶片、外框发生摩擦，增大噪音；增大间隙则会由于反激气流等影响耳降低风扇效率——间隙增大1％，则全压功率下降约2％。
叶片弧度：扇叶除了在截面上具有一定曲率外，在俯视平面内也并非沿着径向笔直延伸，而是向着旋转方向略有弯曲，呈一定弧度。如果叶片沿径向笔直延伸，风扇旋转所带动的气流在出风口一侧将呈散射状，送风距离短，且“力量”不集中；如现行产品版略带弧度，则可保证吹出气流集中在出风口正前方的柱状空间内，增加送风距离与风压。
主轴直径：由于电机与轴承的存在，轴流风扇主轴所在的中心部分难免一定无气流通过的盲区，主轴直径便决定着此盲区的大小。主轴直径的大小则主要取决于风扇电机的功率——大功率的电机需要更大的定子绕组线圈，必然占用更多的空间，在无法纵向扩展（增加高度）的情况下，便只好横向扩展（增大面积）。
叶片光滑度：这是一项非设计因素影响的指标，基本上取决于生产者的模具成形与后期处理工艺。在设计曲线之外，叶片上的不平整会在旋转中产生紊流，增加摩擦，降低风扇效率，折损风扇性能，增大工作噪音。因此，应对叶片表面的光滑度严格控制，如果所购产品处理不佳，则应考率采用手工打磨等后续手段弥补。
虽然风扇的扇叶截面曲线多源于同一基础，所能进行的各种调整也都被限制在了一定范围之内，但还是有一些厂家作出了较大的改进，提出了很有特色的设计。
由于对扇叶设计的改进大多涉及到外框设计的变化，我们将在稍后结合外框设计一齐介绍。
外框：
风扇的外框是风扇的所有部件的安身之地，保证各种部件稳固的安装其上是它最基本的功能。同时，它还应保证所采用材料与结构具有一定的强度，可以在一定程度内承受物理冲击，保护扇叶、电机等较脆弱的组件。
外框是风扇尺寸规格的最终体现者，还决定着具体的安装方式与难易程度。风扇外框上一处独具匠心的设计，就可能在不违背通行标准的同时，带用户的安装、使用过程带来方便与体贴。
风扇的外框除了作为装配的基础、安装的支架外，还对通过风扇的空气起着不可忽视的导流作用。外框可以对扇叶所带动的气流进行“约束”，控制其流出方向，抑制反激与散射，令其集中于所希望的送风方向。此外，还可以通过一些特殊设计，达到增大风压等特殊效果。
扇叶&外框特殊设计：
风扇的外框设计与扇叶设计密不可分，下面就介绍几种目前较常见的特殊扇叶与外框设计：
折缘风扇：
如上文所述，扇叶与外框的间隙对风扇的效能与噪音有着重要的影响。AVC便在现有扇叶设计的基础之上进行了改进，并将之命名为“龙手翼”。
叶片的末端略微向上折起，减弱边缘部分的风速，进而减小反激气流与摩擦，性能较传统设计有所提高的同时，工作噪音进一步下降。典型的以退为进战术！
侧进风风扇：
同样为了解决叶端间隙的问题，AVC对叶片设计进行了改进，Tt-曜越科技则在外框上下了工夫。
略微缩小叶端间隙，并在外框上开出4道风槽，令外框不仅起到导流作用，更增加了进风途径，减少了反激气流。减少工作噪音的同时，令性能（风量）进一步提高。因此，Tt为它起名为“SilentBoost”。
三叶风扇：
风扇只有三片扇叶并不出奇，最常见的电风扇便是如此，但在小型直流无刷风扇上采用这种设计并不多见。
如前文所述，叶片数量过多、距离过近，会增加气流扰动与叶片表面摩擦，降低风扇效率，增大工作噪音。Tt便为一些不需太大风压的散热片搭配了这种8cm的“TripleBlade”三叶风扇。
减少了叶片数量，为了增大叶片面积，倾角也随之减小，因此风压有一定幅度的减弱。虽然风压不足，但叶片间的距离较大，风扇效率提高，保证最大风量尚可的同时，降低工作噪音。
外框导流片：
前文已经提及，有的风扇在外框的出风口一侧增加了与扇叶形状相似，但弯曲反向相反的导流片，为气流再添一道“约束”。可令气流更加集中，缩小盲区，并进一步增强风压；但气流的冲扰与更多的摩擦，无疑会增大工作噪音。
典型代表为Delta-台达的FFB系列轴流风扇。以著名的FFB8012EHE“暴力”扇为例：8038规格、滚珠轴承、5700rpm、额定电压12V、额定电流1.35A、最大风量2.270cmm、最大静压20.63mm水柱。它其实就是在8020规格的轴流风扇基础之上增加了9片高约18mm反向弯曲的导流片。
多道叶片风扇：
更有甚者，不满足于反向弯曲的出风口导流片所增加的风压，采用了更加极端的多道叶片设计，其中主要以两道叶片风扇为主。两道叶片的倾角相反，弯曲方向相反，旋转方向相反，由两个电机分别驱动，在最大风量不变的情况下，可提供几乎翻倍的最大静压。
典型代表为Delta-台达的GFB系列双道叶片轴流风扇。
CoolerMaster新近推出的“DualStorm”也属此类。
涡轮风扇：
与轴流风扇并驾齐驱的另一大类空气导流设备就是Blower了，译为中文即吹风机、送风机。日常生活中最为常见的就是那种维持大型充气玩具的，蜗牛壳一样的鼓风机。
吹风机的工作方式与轴流风扇有较大的不同，反而与水泵较为相似。它的扇叶与旋转面垂直，呈环形排列，空气由轴向进入环形扇叶包围的空间，被扇叶旋转带动的离心效应横向甩出，通过直板状截面同样基于Joukowski机翼截面曲线设计的扇叶时受到推压，沿扇叶旋转方向的切线吹出，在扇叶外围形成一道旋涡状的散射气流，再受到蜗牛壳状外框的导流，从一侧的开口切向吹出。
吹风机的优势在于：
1.可根据使用需要，大范围的对叶片长度、叶片宽度、叶片数量、出风口形状等进行调整；
2.离心式导流，送出气流平顺、集中，湍流少，无盲区；
3.叶片数量多，过风面上的总投影面积甚至大于过风面积，利用离心效应，较轴流风扇可提供更大的风压；
CoolerMaster在传统的吹风机基础之上，根据风冷散热器的需要进行了修改——增大叶片长度，提升风量；简化导流罩，缩小体积，增大出风口面积——并推出了采用此种风扇的“龙卷风”系列散热器。Tt也有类似产品推出。
圆形外框风扇：
为适应一些特殊的安装要求——如圆形风道、圆形散热片等，不易使用“方方正正”的风扇，但又需要外框的导流作用，圆形外框风扇便应需而生。
无框风扇：
有些情况下，外框的导流作用已经不是必须，甚至有一定的负面影响，或对安装存在阻碍，它便被“抛弃”了^_^。
目前较常见于一些圆形放射状散热器，尤其是风扇内置型。典型代表为Zalman CNPS7000A，及Intel为盒装Prescott搭配的“太阳花”。
倒悬风扇：
外框不仅对空气有导流作用，出风侧一些“多余”部分还会扰流，对效能产生负面影响，主轴支架就是一例。Arctic Cooling针对此种状况，推出了扇叶倒悬的Fan Pro系列风扇。
此系列风扇的电机不同于一般轴流风扇，安装于进风口一侧，主轴支架也相应的移至此侧，为送出气流扫清了道路。虽然如此，Fan Pro系列风扇的叶片形状、倾角方向、弯曲方向、旋转方向仍然与传统轴流风扇相同，同样存在送风盲区，而且价格较贵。
外磁风扇：
主轴支架会扰流，电机与轴承同样会形成“盲区”，至少在近距离不利于气流覆盖整个散热片，即便不能消除，也应尽量缩小此盲区的面积。但以目前的技术，轴承对于旋转的扇叶仍是不可或缺的，YEN SUN便在电机上进行了改进。
YEN SUN的Tip Magnetic Driving （T.M.D.-_-b）FAN将风扇驱动电机置于外框内，而非传统的轴心，中心只保留轴承部分，增大过风面积，更令盲区大幅缩小。T.M.D.Fan的改进主要在于转子磁环与定子绕组的设计——增大转子磁环尺寸，套在整个扇叶外，定子则只有两个绕组线圈，与电路部分一起安装在外框的一角内。
按照YEN SUN提供的数据，外磁设计的风扇可较相同噪音的普通轴流风扇提高2.51%的最大风量与14.29%的最大静压。
各种风扇扇叶与外框的特殊设计目的不外乎提升风扇某一或某几个方面的性能，但一种特殊设计往往无法兼顾各方面的表现，因此，用户可根据实际使用需要选择其中的某一种产品：
1.对风扇没有特殊要求，只是希望能够在传统轴流风扇基础之上增强效能、降低噪音。AVC的“龙手翼”折缘风扇与Tt的“SilentBoost”侧进风风扇都是不错的选择，但分别仅针对6cm与8cm两种尺寸规格。
2.不需要很高的风压，希望提供较大风量的同时噪音更低，Tt的三叶风扇、YEN SUN的T.M.D.外磁风扇都可考虑，后者更增大了过风面积，减小了盲区，但可选尺寸规格同样受到限制。
3.所搭配散热片风阻较大，需要风扇风量不减的同时提供较大风压，又不希望或无法继续提高风扇转速，则不得不考虑带有外框导流片或采用多道叶片的风扇。若散热片中心部分还迫切需要气流“照料”，CoolerMaster的“龙卷风”系列涡轮风扇就是最合适的选择；但尺寸方面只有7cm与8cm两种，且“个头”较高。无论选择这三者中任何一种，都需要在使用中忍受大幅增加的噪音。
发展趋势：
无刷直流风扇的各种技术都已颇为成熟，各家设计与生产者目前只能在此基础之上进行改进与改良，如果没有重大的科学发现推动，短期内风扇的工作形式与性能表现都不会出现大的变革。
就当前而言，各方面的研发主要集中在三个方向：
1.改进流体力学设计——修改、调整甚至提出新的扇叶与外框设计，进而提升风扇效能是设计者们永远的诉求，也是最根本的改进方式；
2.延长使用寿命——改进轴承、电机设计，采用新型材料，引入各领域的成功技术，为了进一步延长风扇的使用寿命，设计与制造者们可谓绞尽脑汁，挖空心思；
3.降低工作噪音——根本性的解决措施在于减少摩擦与振动，提升效能，与前两者可谓殊途同归，但由于目前“静音”越发受到重视，一些厂家开始以此为中心重新订立研发计划、分配研发力度。
总而言之，目前风扇使用需求、设计与制造技术的发展趋势仍然是追求“更强、更静、更长寿”。
小结：
看过此篇，您应该已经对目前散热器主要采用的直流无刷风扇的各项参数与相关技术有了一定了结，并对如何选择优质、合适的风扇有了独到的认识。
但作为风冷散热器的重要组成部分，拥有优质的风扇未必就能达到理想的散热效果，优秀的散热片设计与做工才是风冷散热器性能的根本决定因素。
为适应一些特殊的安装要求——如圆形风道、圆形散热片等，不易使用“方方正正”的风扇，但又需要外框的导流作用，圆形外框风扇便应需而生。
无框风扇：
有些情况下，外框的导流作用已经不是必须，甚至有一定的负面影响，或对安装存在阻碍，它便被“抛弃”了^_^。
目前较常见于一些圆形放射状散热器，尤其是风扇内置型。典型代表为Zalman CNPS7000A，及Intel为盒装Prescott搭配的“太阳花”。
倒悬风扇：
外框不仅对空气有导流作用，出风侧一些“多余”部分还会扰流，对效能产生负面影响，主轴支架就是一例。Arctic Cooling针对此种状况，推出了扇叶倒悬的Fan Pro系列风扇。
此系列风扇的电机不同于一般轴流风扇，安装于进风口一侧，主轴支架也相应的移至此侧，为送出气流扫清了道路。虽然如此，Fan Pro系列风扇的叶片形状、倾角方向、弯曲方向、旋转方向仍然与传统轴流风扇相同，同样存在送风盲区，而且价格较贵。
外磁风扇：
主轴支架会扰流，电机与轴承同样会形成“盲区”，至少在近距离不利于气流覆盖整个散热片，即便不能消除，也应尽量缩小此盲区的面积。但以目前的技术，轴承对于旋转的扇叶仍是不可或缺的，YEN SUN便在电机上进行了改进。
YEN SUN的Tip Magnetic Driving （T.M.D.-_-b）FAN将风扇驱动电机置于外框内，而非传统的轴心，中心只保留轴承部分，增大过风面积，更令盲区大幅缩小。T.M.D.Fan的改进主要在于转子磁环与定子绕组的设计——增大转子磁环尺寸，套在整个扇叶外，定子则只有两个绕组线圈，与电路部分一起安装在外框的一角内。
按照YEN SUN提供的数据，外磁设计的风扇可较相同噪音的普通轴流风扇提高2.51%的最大风量与14.29%的最大静压。
各种风扇扇叶与外框的特殊设计目的不外乎提升风扇某一或某几个方面的性能，但一种特殊设计往往无法兼顾各方面的表现，因此，用户可根据实际使用需要选择其中的某一种产品：
1.对风扇没有特殊要求，只是希望能够在传统轴流风扇基础之上增强效能、降低噪音。AVC的“龙手翼”折缘风扇与Tt的“SilentBoost”侧进风风扇都是不错的选择，但分别仅针对6cm与8cm两种尺寸规格。
2.不需要很高的风压，希望提供较大风量的同时噪音更低，Tt的三叶风扇、YEN SUN的T.M.D.外磁风扇都可考虑，后者更增大了过风面积，减小了盲区，但可选尺寸规格同样受到限制。
3.所搭配散热片风阻较大，需要风扇风量不减的同时提供较大风压，又不希望或无法继续提高风扇转速，则不得不考虑带有外框导流片或采用多道叶片的风扇。若散热片中心部分还迫切需要气流“照料”，CoolerMaster的“龙卷风”系列涡轮风扇就是最合适的选择；但尺寸方面只有7cm与8cm两种，且“个头”较高。无论选择这三者中任何一种，都需要在使用中忍受大幅增加的噪音。
发展趋势：
无刷直流风扇的各种技术都已颇为成熟，各家设计与生产者目前只能在此基础之上进行改进与改良，如果没有重大的科学发现推动，短期内风扇的工作形式与性能表现都不会出现大的变革。
就当前而言，各方面的研发主要集中在三个方向：
1.改进流体力学设计——修改、调整甚至提出新的扇叶与外框设计，进而提升风扇效能是设计者们永远的诉求，也是最根本的改进方式；
2.延长使用寿命——改进轴承、电机设计，采用新型材料，引入各领域的成功技术，为了进一步延长风扇的使用寿命，设计与制造者们可谓绞尽脑汁，挖空心思；
3.降低工作噪音——根本性的解决措施在于减少摩擦与振动，提升效能，与前两者可谓殊途同归，但由于目前“静音”越发受到重视，一些厂家开始以此为中心重新订立研发计划、分配研发力度。
总而言之，目前风扇使用需求、设计与制造技术的发展趋势仍然是追求“更强、更静、更长寿”。
小结：
看过此篇，您应该已经对目前散热器主要采用的直流无刷风扇的各项参数与相关技术有了一定了结，并对如何选择优质、合适的风扇有了独到的认识。
但作为风冷散热器的重要组成部分，拥有优质的风扇未必就能达到理想的散热效果，优秀的散热片设计与做工才是风冷散热器性能的根本决定因素。
风冷散热器相关技术浅析之散热片篇
虽然风冷散热器中“风”起着至关重要的作用，但没有优秀的散热片作为基础，“风力”则无从发挥。可以说，散热片的结构设计、材料选择、制作工艺对风冷散热器的性能起着决定性的作用，也是判断风冷散热器性能时需要注意的第一要素。
本篇，就介绍一下风冷散热器中这个最重要的组成部分——散热片。
作用：
散热片担负着将发热物体产生的热量散失到周围空气中的使命，是风冷散热器中的热量传导通道。其主要作用有三：
1.吸热——吸收体积、面积较小的发热物体的热量，令其不致因热量堆积而温度急剧升高，导致各种不希望看到的后果；
2.导热——将吸收的热量在内部传导到散热片的各个部分，充分利用较大的热容量与表面积；
3.散热——通过表面的各种热交换途径（主要是热对流）将热量散失到空气之中（可配合风扇进行强制对流）；
此三种主要作用互相配合，形成一套完整的散热途径。其中任何一种作用无法发挥，或未完全发挥，都可能导致散热性能的大幅降低，甚至完全丧失。因此，评价一款散热片的性能，也主要以这三种作用的发挥情况为准。
指标：
要表现一款风冷散热片（即需要配合空气导流设备才能发挥效果的散热片，与纯被动散热的空冷散热片存在一些区别，后文如不特别说明，简称为散热片）的性能，主要通过热阻、风阻两个数据，而关系到使用中的适应性与安全性，还需要注意它的尺寸规格与重量。
热阻：
热阻，英文名称为thermal resistance，即物体对热量传导的阻碍效果。
热阻的概念与电阻非常类似，单位也与之相仿——℃/W，即物体持续传热功率为1W时，导热路径两端的温差。以散热器而言，导热路径的两端分别是发热物体（如CPU等）与环境空气。
散热器热阻＝（发热物体温度－环境温度）÷导热功率。
散热器的热阻显然是越低越好——相同的环境温度与导热功率下，热阻越低，发热物体的温度就越低！
必须注意：上述公式中为“导热功率”，而非“发热功率”！因为无法保证发热物体所产生的热量全部通过散热器一条路径传导、散失，任何与发热物体接触的低温物体（包括空气）都可能成为其散热路径，甚至还可以通过热辐射的方式散失热量。所以，当环境或发热物体温度改变时，即使发热功率不变，由于通过其它途径散失的热量改变，散热器的导热功率也可能发生较大变化。如果以发热功率计算，就会出现散热器在不同环境温度下热阻值不同的现象。
综上，散热器（不仅限于风冷散热器，还可包括被动空冷散热片、液冷、压缩机等）所标注的热阻值根据测试环境与方法的不同可能存在较大差异，而与用户实际使用中的效果也必然存在一定差异，不可一概而论，应根据具体情况分析。
那么我们的测试结果又应如何判断呢？我们将在稍后的测试报告中详细说明。
风阻：
风冷散热器的散热片需要仰仗风扇的强制导流才可发挥完全的性能，实际通过的有效风量与散热效果关系密切，而散热片会对风量造成影响的指标就是“风阻”了。
风阻，正如其名，是物体对流过气流的阻碍作用，但却不能如电阻、热阻般用具体数值来衡量。通常，以风量与进/出口压强差绘制出压强-流量曲线（P-Q曲线），这条曲线便是散热器对通过气流的阻碍效果——相同压强差下，风阻越小，风量越大；相同风量下，风阻越大，压强差越大。
那么风阻是否越小越好呢？如果能保证有效散热面积，当然！可惜，散热片的有效散热面积与风阻往往不能两全，在提高有效散热面积的同时，难免增大风阻，在散热片结构设计过程中就需要进行权衡了。散热片设计一旦确定，风阻（P-Q曲线）也就基本确定下来，我们能够做的，只有为它选配合适的风扇，令其发挥出设计应有性能了。为散热片搭配合适的风扇，需结合散热片阻抗（风阻）曲线与风扇特性曲线进行分析，前文“风扇篇”中的相关部分已有较详细的解释，此处不再赘述。
物理规格：
要希望散热器正常的使用，合乎标准的物理规格是必须满足的先决条件。物理规格的要求主要包括尺寸规格与重量两方面。
散热器的尺寸规格主要决定于散热片尺寸，风扇规格则取决于散热片设计，相对处于附属地位。
Intel等“发热设备制造者”都会提出对自己产品搭配散热器的尺寸规格要求。例如：
Intel建议的Socket-478散热器尺寸规格。
AMD建议的Socket-A散热器尺寸规格。
一般而言，散热器设计、制造者都会尽量满足此要求，用户在使用过程中无需为尺寸规格的“兼容”问题而担心。但随着计算机设备功率的迅速增长，以及用户对静音需求的提高，散热片面积越来越大，体积随之增大，各种别出心裁的特殊设计也层出不穷，高端散热器的尺寸规格早已不在Intel等“发热设备制造者”的掌控之内了。如果用户选择的散热器属于此类，那么就应该注意它与机箱空间、主板周围元件间的“兼容性”了。所幸，这类存在“兼容隐患”的散热器之制造厂家一般都会发布某种形式的兼容列表，只要用户适当关注，就不致陷入高价买回散热器而无法使用的窘境。Zalman CNPS7000A即为此类散热器的典型代表。
散热器的重量与尺寸规格类似，也关系到性能与适用型，同样也主要决定于散热片重量。
“发热设备制造者”们也对散热器的重量提出了要求，例如：Intel Socket-478接口的CPU要求散热器重量不超过450g，而AMD Socket-A接口的CPU则要求散热器重量不超过300g。
散热器的重量标准也只在其制订初期受到了“尊重”，当时多数产品能够切实的执行。目前，则只有OEM与低端产品尚符合此标准要求，而独立品牌高端散热器，尤其是高端CPU风冷散热器，为了取得更高的性能，基本“无视”此标准的存在。它们毫不理会脆弱的半导体芯片与电路板的感受，积极的采用导热能力更强、密度更大的铜作为主体材料，放任体积的膨胀，体重的增加。因此，用户，尤其是玩家们如果选择了“壮硕”的高端风冷散热器，则需要做好发生芯片碎裂、电路板断折等惨剧的心理准备，应在使用时采取适当的加固措施，减小芯片与电路板的负担。
Cooler Master的新品Hyper6，目前最重的CPU风冷散热器之一。
上文已有所提及，散热片的物理规格与性能有着紧密的联系，但涉及多方面因素，我们将在后文各相关部分说明。
虽然风冷散热器中“风”起着至关重要的作用，但没有优秀的散热片作为基础，“风力”则无从发挥。可以说，散热片的结构设计、材料选择、制作工艺对风冷散热器的性能起着决定性的作用，也是判断风冷散热器性能时需要注意的第一要素。
本篇，就介绍一下风冷散热器中这个最重要的组成部分——散热片。
作用：
散热片担负着将发热物体产生的热量散失到周围空气中的使命，是风冷散热器中的热量传导通道。其主要作用有三：
1.吸热——吸收体积、面积较小的发热物体的热量，令其不致因热量堆积而温度急剧升高，导致各种不希望看到的后果；
2.导热——将吸收的热量在内部传导到散热片的各个部分，充分利用较大的热容量与表面积；
3.散热——通过表面的各种热交换途径（主要是热对流）将热量散失到空气之中（可配合风扇进行强制对流）；
此三种主要作用互相配合，形成一套完整的散热途径。其中任何一种作用无法发挥，或未完全发挥，都可能导致散热性能的大幅降低，甚至完全丧失。因此，评价一款散热片的性能，也主要以这三种作用的发挥情况为准。
指标：
要表现一款风冷散热片（即需要配合空气导流设备才能发挥效果的散热片，与纯被动散热的空冷散热片存在一些区别，后文如不特别说明，简称为散热片）的性能，主要通过热阻、风阻两个数据，而关系到使用中的适应性与安全性，还需要注意它的尺寸规格与重量。
热阻：
热阻，英文名称为thermal resistance，即物体对热量传导的阻碍效果。
热阻的概念与电阻非常类似，单位也与之相仿——℃/W，即物体持续传热功率为1W时，导热路径两端的温差。以散热器而言，导热路径的两端分别是发热物体（如CPU等）与环境空气。
散热器热阻＝（发热物体温度－环境温度）÷导热功率。
散热器的热阻显然是越低越好——相同的环境温度与导热功率下，热阻越低，发热物体的温度就越低！
必须注意：上述公式中为“导热功率”，而非“发热功率”！因为无法保证发热物体所产生的热量全部通过散热器一条路径传导、散失，任何与发热物体接触的低温物体（包括空气）都可能成为其散热路径，甚至还可以通过热辐射的方式散失热量。所以，当环境或发热物体温度改变时，即使发热功率不变，由于通过其它途径散失的热量改变，散热器的导热功率也可能发生较大变化。如果以发热功率计算，就会出现散热器在不同环境温度下热阻值不同的现象。
综上，散热器（不仅限于风冷散热器，还可包括被动空冷散热片、液冷、压缩机等）所标注的热阻值根据测试环境与方法的不同可能存在较大差异，而与用户实际使用中的效果也必然存在一定差异，不可一概而论，应根据具体情况分析。
那么我们的测试结果又应如何判断呢？我们将在稍后的测试报告中详细说明。
风阻：
风冷散热器的散热片需要仰仗风扇的强制导流才可发挥完全的性能，实际通过的有效风量与散热效果关系密切，而散热片会对风量造成影响的指标就是“风阻”了。
风阻，正如其名，是物体对流过气流的阻碍作用，但却不能如电阻、热阻般用具体数值来衡量。通常，以风量与进/出口压强差绘制出压强-流量曲线（P-Q曲线），这条曲线便是散热器对通过气流的阻碍效果——相同压强差下，风阻越小，风量越大；相同风量下，风阻越大，压强差越大。
那么风阻是否越小越好呢？如果能保证有效散热面积，当然！可惜，散热片的有效散热面积与风阻往往不能两全，在提高有效散热面积的同时，难免增大风阻，在散热片结构设计过程中就需要进行权衡了。散热片设计一旦确定，风阻（P-Q曲线）也就基本确定下来，我们能够做的，只有为它选配合适的风扇，令其发挥出设计应有性能了。为散热片搭配合适的风扇，需结合散热片阻抗（风阻）曲线与风扇特性曲线进行分析，前文“风扇篇”中的相关部分已有较详细的解释，此处不再赘述。
物理规格：
要希望散热器正常的使用，合乎标准的物理规格是必须满足的先决条件。物理规格的要求主要包括尺寸规格与重量两方面。
散热器的尺寸规格主要决定于散热片尺寸，风扇规格则取决于散热片设计，相对处于附属地位。
Intel等“发热设备制造者”都会提出对自己产品搭配散热器的尺寸规格要求。例如：
Intel建议的Socket-478散热器尺寸规格。
AMD建议的Socket-A散热器尺寸规格。
一般而言，散热器设计、制造者都会尽量满足此要求，用户在使用过程中无需为尺寸规格的“兼容”问题而担心。但随着计算机设备功率的迅速增长，以及用户对静音需求的提高，散热片面积越来越大，体积随之增大，各种别出心裁的特殊设计也层出不穷，高端散热器的尺寸规格早已不在Intel等“发热设备制造者”的掌控之内了。如果用户选择的散热器属于此类，那么就应该注意它与机箱空间、主板周围元件间的“兼容性”了。所幸，这类存在“兼容隐患”的散热器之制造厂家一般都会发布某种形式的兼容列表，只要用户适当关注，就不致陷入高价买回散热器而无法使用的窘境。Zalman CNPS7000A即为此类散热器的典型代表。
散热器的重量与尺寸规格类似，也关系到性能与适用型，同样也主要决定于散热片重量。
“发热设备制造者”们也对散热器的重量提出了要求，例如：Intel Socket-478接口的CPU要求散热器重量不超过450g，而AMD Socket-A接口的CPU则要求散热器重量不超过300g。
散热器的重量标准也只在其制订初期受到了“尊重”，当时多数产品能够切实的执行。目前，则只有OEM与低端产品尚符合此标准要求，而独立品牌高端散热器，尤其是高端CPU风冷散热器，为了取得更高的性能，基本“无视”此标准的存在。它们毫不理会脆弱的半导体芯片与电路板的感受，积极的采用导热能力更强、密度更大的铜作为主体材料，放任体积的膨胀，体重的增加。因此，用户，尤其是玩家们如果选择了“壮硕”的高端风冷散热器，则需要做好发生芯片碎裂、电路板断折等惨剧的心理准备，应在使用时采取适当的加固措施，减小芯片与电路板的负担。
Cooler Master的新品Hyper6，目前最重的CPU风冷散热器之一。
上文已有所提及，散热片的物理规格与性能有着紧密的联系，但涉及多方面因素，我们将在后文各相关部分说明。
材料：
大致了解了散热片及风冷散热器的指标，在详细介绍散热片设计与制造工艺之前，不妨先对用于加工散热片的材料略加了解。
目前加工散热片所采用的基本为金属材料，这主要出于三方面的考虑：
1.导热性能好——相对其它固体材料，金属具有更好的热传导能力；
2.易于加工——延展性好，高温相对稳定，可采用各种加工工艺；
3.易获取——虽然金属也属不可再生资源，但供货量大，不需特殊工序，价格也相对低廉；
依此确定了散热片所用材料类型，具体种类的确定同样需以此为标准。下表为散热片惯用材料与常见金属材料的热传导系数。
上表中热传导系数的单位为W/mK，即截面积为1平方米的柱体沿轴向1米距离的温差为1开尔文（1K＝1℃）时的热传导功率。
热传导系数自然是越高越好，但同时还需要兼顾到材料的机械性能与价格。热传导系数很高的金、银，由于质地柔软、密度过大、及价格过于昂贵而无法广泛采用；铁则由于热传导率过低，无法满足高热密度场合的性能需要，不适合用于制作计算机空冷散热片。铜的热传导系数同样很高，可碍于硬度不足、密度较大、成本稍高、加工难度大等不利条件，在计算机相关散热片中使用较少，但近两年随着对散热设备性能要求的提高，越来越多的散热器产品部分甚至全部采用了铜质材料。铝作为地壳中含量最高的金属，因热传导系数较高、密度小、价格低而受到青睐；但由于纯铝硬度较小，在各种应用领域中通常会掺加各种配方材料制成铝合金，寄此获得许多纯铝所不具备的特性，而成为了散热片加工材料的理想选择。
各种铝合金材料根据不同的需要，通过调整配方材料的成分与比例，可以获得各种不同的特性，适合于不同的成形、加工方式，应用于不同的领域。上表中列出的5种不同铝合金中：AA6061与AA6063具有不错的热传导能力与加工性，适合于挤压成形工艺，在散热片加工中被广为采用。ADC12适合于压铸成形，但热传导系数较低，因此散热片加工中通常采用AA1070铝合金代替，可惜加工机械性能方面不及ADC12。AA1050则具有较好的延展性，适合于冲压工艺，多用于制造细薄的鳍片。
散热片的制造材料是影响效能的重要因素，选择时必须加以注意！当前绝大多数的低端CPU散热器之散热片都是采用铝合金，原因自然是材料及制造成本低廉，性能难免会受到一定的限制；中高端散热器为了适应目前发热设备功率的不断提升，增强散热性能，则会在散热片中不同程度的采用铜作为吸热部件或散热鳍片。当然，采用具有较强导热能力的材料只是制造高效能散热片的基础，散热片的材质并不能决定其整体性能，提高散热片性能的真正精髓还是在于产品设计！下一节我们将简要介绍散热片设计中的一些重要因素。
大致了解了散热片及风冷散热器的指标，在详细介绍散热片设计与制造工艺之前，不妨先对用于加工散热片的材料略加了解。
目前加工散热片所采用的基本为金属材料，这主要出于三方面的考虑：
1.导热性能好——相对其它固体材料，金属具有更好的热传导能力；
2.易于加工——延展性好，高温相对稳定，可采用各种加工工艺；
3.易获取——虽然金属也属不可再生资源，但供货量大，不需特殊工序，价格也相对低廉；
依此确定了散热片所用材料类型，具体种类的确定同样需以此为标准。下表为散热片惯用材料与常见金属材料的热传导系数。
上表中热传导系数的单位为W/mK，即截面积为1平方米的柱体沿轴向1米距离的温差为1开尔文（1K＝1℃）时的热传导功率。
热传导系数自然是越高越好，但同时还需要兼顾到材料的机械性能与价格。热传导系数很高的金、银，由于质地柔软、密度过大、及价格过于昂贵而无法广泛采用；铁则由于热传导率过低，无法满足高热密度场合的性能需要，不适合用于制作计算机空冷散热片。铜的热传导系数同样很高，可碍于硬度不足、密度较大、成本稍高、加工难度大等不利条件，在计算机相关散热片中使用较少，但近两年随着对散热设备性能要求的提高，越来越多的散热器产品部分甚至全部采用了铜质材料。铝作为地壳中含量最高的金属，因热传导系数较高、密度小、价格低而受到青睐；但由于纯铝硬度较小，在各种应用领域中通常会掺加各种配方材料制成铝合金，寄此获得许多纯铝所不具备的特性，而成为了散热片加工材料的理想选择。
各种铝合金材料根据不同的需要，通过调整配方材料的成分与比例，可以获得各种不同的特性，适合于不同的成形、加工方式，应用于不同的领域。上表中列出的5种不同铝合金中：AA6061与AA6063具有不错的热传导能力与加工性，适合于挤压成形工艺，在散热片加工中被广为采用。ADC12适合于压铸成形，但热传导系数较低，因此散热片加工中通常采用AA1070铝合金代替，可惜加工机械性能方面不及ADC12。AA1050则具有较好的延展性，适合于冲压工艺，多用于制造细薄的鳍片。
散热片的制造材料是影响效能的重要因素，选择时必须加以注意！当前绝大多数的低端CPU散热器之散热片都是采用铝合金，原因自然是材料及制造成本低廉，性能难免会受到一定的限制；中高端散热器为了适应目前发热设备功率的不断提升，增强散热性能，则会在散热片中不同程度的采用铜作为吸热部件或散热鳍片。当然，采用具有较强导热能力的材料只是制造高效能散热片的基础，散热片的材质并不能决定其整体性能，提高散热片性能的真正精髓还是在于产品设计！下一节我们将简要介绍散热片设计中的一些重要因素。
设计：
散热片的设计是散热片效能最重要的决定因素，也是集中体现各散热器厂家技术实力差距的地方。本节，我们将依照散热片的三大作用，介绍散热片设计中的值得注意的一些因素，也为各位读者选择散热器时提供些许帮助。
吸热设计：
散热片的吸热效果主要取决于散热片与发热物体接触部分的吸热底设计。性能优秀的散热片，其吸热底应满足四个要求：吸热快、储热多、热阻小、去热快。
吸热快，即吸热底与发热设备间热阻小，可以迅速的吸收其产生的热量。
为了达到这种效果，就要求吸热底与发热设备结合尽量紧密，令金属材料与发热设备直接接触，最好能够不留任何空隙。
储热多，即在去热不良的状态下，可以吸收较多的热量而自身温度升高较少。
提出此要求的目的是为了应付发热设备功率突然提升，或风扇停转等散热器性能突然丧失的状况。众所周知，CPU、显示核心等高速半导体芯片在满负荷工作时所产生的热量较闲置状态下大幅增加；散热器失效时，发热设备所产生的热量无法及时散失，情况更是危险。此类状况中，如果散热片吸热底没有一定的储热能力作为热量的缓冲，散热片与发热设备本身的温度都会迅速升高，轻则由于温度的迅速变化加快设备老化，重则未能及时发动过温保护机制导致设备烧毁。因此，散热片的储热能力就是其抑制发热设备温度激增的能力，对散热效果并没有直接的影响。
热阻小，即传导相同功率热量时，吸热底与发热设备及鳍片两个介面间的温差小。
散热片的整体热阻就是由与发热设备的接触面开始逐层累计而来，吸热底内部的热传导阻抗是其中不可忽视的一部分。由于计算机风冷散热器所针对的发热设备通常体积较小，为了将吸收的热量有效地传导到尽量多的鳍片上，因此还需要吸热底有较好的横向热传导能力。
去热快，即能够将从发热设备吸收的热量迅速的传导到鳍片部分，进而散失。
吸热底与鳍片部分间的结合情况，即结合面积与热传导的介面阻抗，对能否达成此要求起着决定性的作用。
既然已经提出要求，在设计方面应该采取哪些措施来满足它们呢？
1.为了提升吸热能力，希望散热片与发热设备紧密结合，不留任何空隙，可惜这是无法实现的。吸热底与发热设备之间必然存在一定的空隙，如果空隙中是高热阻的空气，必然无法得到良好的导热效果，因此，应采用具有较低热阻及较佳适应性的材料填充其中的空隙，这便是导热膏的用武之地。但导热膏的热阻始终要高于加工散热片的金属材料，使用它只是权宜之计，并非真正的解决之道，要想根本上提高散热片吸热底的吸热能力，就必须提高其底面平整度。平整度是通过表面最大落差高度来衡量的，通常散热片的底部稍经处理即可达到0.1mm以下，采用铣床或多道拉丝处理可以达到0.03mm，而CNC铣床或研磨则可以达到更好的效果，我们将在后文进行具体介绍。总之，散热片的吸热底越平整，越有利于热量吸收，但由于无法做到完美，涂抹导热膏成为了安装散热器的必须步骤。
2.为了满足储热的要求，就需要利用各种物质的一项重要特性——比热容。以散热片常用材质铜、铝而言，铜的比热容为385J/kg*K，铝的比热容（由于配方材料所占成分比例很少，铝合金的比热容与纯铝并无太大差距）则为903 J/kg*K，即令1kg的铜温度升高1K需要吸收385J的热量，而令1kg铝温度升高1K则需要吸收903J的热量。那么是否采用铝质吸热底的散热片可以获得更好的储热效果呢？并非如此！因为具体物体的储热能力还决定于其质量，具体到散热片的吸热底，相同体积下，就决定于材质密度——铜的密度为8933 kg/m^3，铝的密度为2702 kg/m^3。不妨依下述公式计算一下铜与铝的体积比热容：
Cv＝ρ x Cm
铜的体积比热容＝8933 kg/m^3 x 385J/kg*K≈3.44 x 10^6 J/ m^3*K
铝的体积比热容＝2702 kg/m^3 x 903J/kg*K≈2.44 x 10^6 J/ m^3*K
结果很清楚了，相同体积的铜与铝材（包括各种铝合金），发生相同的温度变化时，铜可以比铝多吸收约40％的热量，即可以更好的抑制发热设备温度的激增。这正是中高端散热器即便不采用全铜设计，也要采用铜铝结合的吸热底设计的原因。
除了材质上选择具有更高“体积比热容”的材料外，还可以在吸热底的形状设计上进行发挥——保持吸热底厚度不变，增大底面积，或者保持底面积不变，增加吸热底的厚度，都 可以增大吸热底体积，进而提高热容量。
3.要降低吸热底内部热阻，采用热传导系数更高的铜的确是比铝合金更好的选择，也正是目前许多中高端散热器所采用的方法。确定了吸热底的材质，还可以通过调整吸热底的形状设计改变其热阻。此时，就面临着吸热底纵向与横向热阻的平衡问题。
根据热传导的基本常识——截面积越大，热阻越小，厚度越大，热阻越大。具体到吸热底的形状设计——面积越大，厚度越薄，纵向热阻越小；相反，厚度越厚，横向热阻越小，越鳍片的有效连接面积越大。纵向与横向热阻分别对吸热底的形状提出了互相矛盾的要求，这就需要设计者在其中作出权衡，选择合适的面积、厚度与形状，令纵向与横向热阻都可达到要求，如果没能寻找到合适的平衡点，则可能出现一些对导热甚至散热片整体性能造成严重不利影响的情况：
厚度大，面积小——横向热阻小，可有效利用连接其上的鳍片，但纵向热阻大，增加了散热片的整体热阻，不利于整体性能提高。
厚度小，面积大——纵向热阻小，但横向导热截面（与底面垂直）狭小，横向热阻大，外围大量与底面连接的鳍片无法发挥作用，形同虚设，实际纵向导热面积并不大。
上文只是针对传统的平板型吸热底+直立鳍片设计，目前可以说已经被设计人员完全“吃透”了，通常产品设计都采用了适当的面-高比。但随着性能需求的提高，设计人员开始跳出这种设计的限制，采用一些更符合热力学原理的吸热底形状设计，减小热阻，并针对集中发热位置（例如CPU核心），采用大热容量的特别设计。例如一些铜铝结合散热片的铜柱+放射状鳍片，以及一些在原有平板型基础上进行改进的弧形或“屋檐”形吸热底等。
4.为了满足去热快的要求，就需要吸热底与鳍片间的连接面积尽量大，热传导介面阻抗尽量小，同样要令吸热底与鳍片尽量紧密的结合，需要较好的介面平整度。吸热底与鳍片的结合方式与连接面积将在下文的导热设计中介绍；结合程度则基本上取决于散热片整体成形或吸热底与鳍片间的结合工艺，将在稍后的工艺部分中详细介绍。
从吸热底的设计中，就可以看到整个散热片设计的诉求——快进、快出、低阻抗，以及所面临的问题——多种因素间矛盾的平衡。
单就吸热底设计而言，吸热与去热的要求是越快越好，局部并不存在与之矛盾的因素,只需尽力在材料与工艺方面进行改进即可；为了减小热阻，增大与鳍片间的有效连接面积，必须要面对厚度与面积间的矛盾；储热能力的要求看似只要增大体积，实际对导热能力同样存在影响，难免产生矛盾。不但形状设计，吸热底材料的选择同样需要顾虑到重量、尺寸等条件的限制。
用一个大家更加熟悉的比方来解释吸热底的作用的话，它就类似于一个直流电路中的电感。电感（吸热底）只在通过电流（设备发热功率）发生变化时起到缓冲作用，在稳定的工作状态下仅相当于一个电导（热量的导体），起到导通的作用。导通作用的效果如何，就取决于导体的阻抗，即电阻（热阻）越小，相同电流（导热功率）下电压（温度）差越小。为了提高电感（吸热底）的缓冲作用，就需要增加其电感值（热容量），而方法便是添加磁芯（嵌铜）或增加绕线圈数（厚度），但都难免增加重量；如果希望不增大体积而提高电感值（热容量），则线圈数增多、线径减小（厚度增加），电阻（热阻）增大。电感（热容量）与电阻（热阻）两者间存在着需要平衡的矛盾，想要突破，则必须越过体积的限制，或采取其他手段，例如换用电导率（热传导系数）更高的材质等。
这样是否更容易理解一些了？其实这个电感的比方还可以推广到整个散热片的性能描述哦～^o^
散热片的设计是散热片效能最重要的决定因素，也是集中体现各散热器厂家技术实力差距的地方。本节，我们将依照散热片的三大作用，介绍散热片设计中的值得注意的一些因素，也为各位读者选择散热器时提供些许帮助。
吸热设计：
散热片的吸热效果主要取决于散热片与发热物体接触部分的吸热底设计。性能优秀的散热片，其吸热底应满足四个要求：吸热快、储热多、热阻小、去热快。
吸热快，即吸热底与发热设备间热阻小，可以迅速的吸收其产生的热量。
为了达到这种效果，就要求吸热底与发热设备结合尽量紧密，令金属材料与发热设备直接接触，最好能够不留任何空隙。
储热多，即在去热不良的状态下，可以吸收较多的热量而自身温度升高较少。
提出此要求的目的是为了应付发热设备功率突然提升，或风扇停转等散热器性能突然丧失的状况。众所周知，CPU、显示核心等高速半导体芯片在满负荷工作时所产生的热量较闲置状态下大幅增加；散热器失效时，发热设备所产生的热量无法及时散失，情况更是危险。此类状况中，如果散热片吸热底没有一定的储热能力作为热量的缓冲，散热片与发热设备本身的温度都会迅速升高，轻则由于温度的迅速变化加快设备老化，重则未能及时发动过温保护机制导致设备烧毁。因此，散热片的储热能力就是其抑制发热设备温度激增的能力，对散热效果并没有直接的影响。
热阻小，即传导相同功率热量时，吸热底与发热设备及鳍片两个介面间的温差小。
散热片的整体热阻就是由与发热设备的接触面开始逐层累计而来，吸热底内部的热传导阻抗是其中不可忽视的一部分。由于计算机风冷散热器所针对的发热设备通常体积较小，为了将吸收的热量有效地传导到尽量多的鳍片上，因此还需要吸热底有较好的横向热传导能力。
去热快，即能够将从发热设备吸收的热量迅速的传导到鳍片部分，进而散失。
吸热底与鳍片部分间的结合情况，即结合面积与热传导的介面阻抗，对能否达成此要求起着决定性的作用。
既然已经提出要求，在设计方面应该采取哪些措施来满足它们呢？
1.为了提升吸热能力，希望散热片与发热设备紧密结合，不留任何空隙，可惜这是无法实现的。吸热底与发热设备之间必然存在一定的空隙，如果空隙中是高热阻的空气，必然无法得到良好的导热效果，因此，应采用具有较低热阻及较佳适应性的材料填充其中的空隙，这便是导热膏的用武之地。但导热膏的热阻始终要高于加工散热片的金属材料，使用它只是权宜之计，并非真正的解决之道，要想根本上提高散热片吸热底的吸热能力，就必须提高其底面平整度。平整度是通过表面最大落差高度来衡量的，通常散热片的底部稍经处理即可达到0.1mm以下，采用铣床或多道拉丝处理可以达到0.03mm，而CNC铣床或研磨则可以达到更好的效果，我们将在后文进行具体介绍。总之，散热片的吸热底越平整，越有利于热量吸收，但由于无法做到完美，涂抹导热膏成为了安装散热器的必须步骤。
2.为了满足储热的要求，就需要利用各种物质的一项重要特性——比热容。以散热片常用材质铜、铝而言，铜的比热容为385J/kg*K，铝的比热容（由于配方材料所占成分比例很少，铝合金的比热容与纯铝并无太大差距）则为903 J/kg*K，即令1kg的铜温度升高1K需要吸收385J的热量，而令1kg铝温度升高1K则需要吸收903J的热量。那么是否采用铝质吸热底的散热片可以获得更好的储热效果呢？并非如此！因为具体物体的储热能力还决定于其质量，具体到散热片的吸热底，相同体积下，就决定于材质密度——铜的密度为8933 kg/m^3，铝的密度为2702 kg/m^3。不妨依下述公式计算一下铜与铝的体积比热容：
Cv＝ρ x Cm
铜的体积比热容＝8933 kg/m^3 x 385J/kg*K≈3.44 x 10^6 J/ m^3*K
铝的体积比热容＝2702 kg/m^3 x 903J/kg*K≈2.44 x 10^6 J/ m^3*K
结果很清楚了，相同体积的铜与铝材（包括各种铝合金），发生相同的温度变化时，铜可以比铝多吸收约40％的热量，即可以更好的抑制发热设备温度的激增。这正是中高端散热器即便不采用全铜设计，也要采用铜铝结合的吸热底设计的原因。
除了材质上选择具有更高“体积比热容”的材料外，还可以在吸热底的形状设计上进行发挥——保持吸热底厚度不变，增大底面积，或者保持底面积不变，增加吸热底的厚度，都 可以增大吸热底体积，进而提高热容量。
3.要降低吸热底内部热阻，采用热传导系数更高的铜的确是比铝合金更好的选择，也正是目前许多中高端散热器所采用的方法。确定了吸热底的材质，还可以通过调整吸热底的形状设计改变其热阻。此时，就面临着吸热底纵向与横向热阻的平衡问题。
根据热传导的基本常识——截面积越大，热阻越小，厚度越大，热阻越大。具体到吸热底的形状设计——面积越大，厚度越薄，纵向热阻越小；相反，厚度越厚，横向热阻越小，越鳍片的有效连接面积越大。纵向与横向热阻分别对吸热底的形状提出了互相矛盾的要求，这就需要设计者在其中作出权衡，选择合适的面积、厚度与形状，令纵向与横向热阻都可达到要求，如果没能寻找到合适的平衡点，则可能出现一些对导热甚至散热片整体性能造成严重不利影响的情况：
厚度大，面积小——横向热阻小，可有效利用连接其上的鳍片，但纵向热阻大，增加了散热片的整体热阻，不利于整体性能提高。
厚度小，面积大——纵向热阻小，但横向导热截面（与底面垂直）狭小，横向热阻大，外围大量与底面连接的鳍片无法发挥作用，形同虚设，实际纵向导热面积并不大。
上文只是针对传统的平板型吸热底+直立鳍片设计，目前可以说已经被设计人员完全“吃透”了，通常产品设计都采用了适当的面-高比。但随着性能需求的提高，设计人员开始跳出这种设计的限制，采用一些更符合热力学原理的吸热底形状设计，减小热阻，并针对集中发热位置（例如CPU核心），采用大热容量的特别设计。例如一些铜铝结合散热片的铜柱+放射状鳍片，以及一些在原有平板型基础上进行改进的弧形或“屋檐”形吸热底等。
4.为了满足去热快的要求，就需要吸热底与鳍片间的连接面积尽量大，热传导介面阻抗尽量小，同样要令吸热底与鳍片尽量紧密的结合，需要较好的介面平整度。吸热底与鳍片的结合方式与连接面积将在下文的导热设计中介绍；结合程度则基本上取决于散热片整体成形或吸热底与鳍片间的结合工艺，将在稍后的工艺部分中详细介绍。
从吸热底的设计中，就可以看到整个散热片设计的诉求——快进、快出、低阻抗，以及所面临的问题——多种因素间矛盾的平衡。
单就吸热底设计而言，吸热与去热的要求是越快越好，局部并不存在与之矛盾的因素,只需尽力在材料与工艺方面进行改进即可；为了减小热阻，增大与鳍片间的有效连接面积，必须要面对厚度与面积间的矛盾；储热能力的要求看似只要增大体积，实际对导热能力同样存在影响，难免产生矛盾。不但形状设计，吸热底材料的选择同样需要顾虑到重量、尺寸等条件的限制。
用一个大家更加熟悉的比方来解释吸热底的作用的话，它就类似于一个直流电路中的电感。电感（吸热底）只在通过电流（设备发热功率）发生变化时起到缓冲作用，在稳定的工作状态下仅相当于一个电导（热量的导体），起到导通的作用。导通作用的效果如何，就取决于导体的阻抗，即电阻（热阻）越小，相同电流（导热功率）下电压（温度）差越小。为了提高电感（吸热底）的缓冲作用，就需要增加其电感值（热容量），而方法便是添加磁芯（嵌铜）或增加绕线圈数（厚度），但都难免增加重量；如果希望不增大体积而提高电感值（热容量），则线圈数增多、线径减小（厚度增加），电阻（热阻）增大。电感（热容量）与电阻（热阻）两者间存在着需要平衡的矛盾，想要突破，则必须越过体积的限制，或采取其他手段，例如换用电导率（热传导系数）更高的材质等。
这样是否更容易理解一些了？其实这个电感的比方还可以推广到整个散热片的性能描述哦～^o^
导热设计：
散热片的根本作用就是热量的传导途径，自然在每一个部分都会强调其导热能力。散热片的导热途径中，重要的环节有：发热设备-吸热底、吸热底内部、吸热底-鳍片、鳍片内部。其中，前两者已在上文中说明。
鳍片是散热片与周围环境（空气）进行热交换的主要场所，因此，要迅速的散失掉吸热底吸收来的热量，就应将其传导到鳍片的每个部分。该传导过程最重要的环节就是吸热底到鳍片的热量传导。
上文已经提到，吸热底与鳍片间的导热能力，在设计上取决于结合方式与连接面积。两者间的结合方式主要分为“先天”与“后天”两种：“先天”方式即散热片为一体成形，吸热底与鳍片本就是一片金属，并不需经过后续处理，没有介面阻抗，且设计简单，两者间的热传导瓶颈仅有连接面积一项，主要受鳍片设计与工艺影响。“后天”方式即吸热底与鳍片分别成形后，采用一定工艺结合，结合面积可选范围大，可配合的鳍片设计形式多样，还可结合不同材质，或采取“特殊手段”，但后续采用的结合工艺对介面阻抗起着决定作用。尽管可大致划分为两种结合方式，但具体工艺多种多样，且各具特色，难以总结出一概的异同之处，我们将在后文中结合具体工艺进行说明。
抛开工艺的问题，吸热底与鳍片间的连接面积究竟应该多大呢？不同的散热片尺寸，显然无法提出准确的数值，只能通过连接面积占吸热底面积的比例来衡量。那么是否连接比例越大越好呢？未必！对于一体成形的散热片，当连接比例达到100％时，不过是又增加了吸热底的厚度而已，仍然不能算作鳍片；而实际的连接比例，又要考虑到鳍片数量、面积、导风槽宽度等因素，不能一味的以大为好，必须在几种因素间寻得平衡。对于后续结合的散热片，根据不同结合工艺会采用不同的连接比例，甚至的确有采用100％连接比例的设计，我们将在后文的工艺部分结合不同情况具体分析。
散热鳍片中的热量传导同样不容忽视，为了有效利用鳍片的散热面积，前提条件是将热量扩散到鳍片的每个部分。在不采用“特殊手段”的情况下，热量只有通过鳍片内部的通路，由与吸热底结合的部分传导到与空气接触的各个末端。这就要求鳍片内部具有一定的热传导能力，即所用材料的热传导系数较高，且具有一定的厚度。但鳍片厚度、鳍片表面积、空气流动空间三者又难以同步提高，同样存在需要平衡的矛盾，我们将在后文的散热设计部分详细说明。
多次提到的“特殊手段”究竟又指什么呢？是一项近期被广为采用的，刚刚由遥不可及转为平民用品的热门技术——热管！关于热管的原理，本站早已进行过较为详细的介绍，笔者就不在这里赘述了。
热管作为热的“超导体”，随着生产技术的成熟，小型热管迅速实用化，成为小空间内转移热量的最有效手段。散热片中利用热管的“超导”特性——设计导热功率之内轴向温差极小，可随意分配吸热段、放热段的适应性，辅以其较同等效果金属更轻巧的外形与相对鳍片更显“宽广”的表面积，如果再加上内嵌于吸热底之中的全方位连接方式（具体工艺参见后文），几乎可以打破吸热底与鳍片连接面积的限制，将热量由吸热底内部，至少是更大表面积上迅速的传导到更大面积的鳍片上。近一段时间，热管在各种空冷散热器中受到了空前的推崇，各家的扛鼎之作多数可见到它的身影。
Tt的新一代领军人物——Tower112
采用热管进行吸热底到鳍片的热量传导具有一些传统结合方式无法比拟的优势：
1.热阻小——热管在设计功率以内，其热阻是同体积铜柱的几分之一、十几分之一，甚至几十分之一。通常全功率工作时，吸热段与放热段间的温差也只有2、3℃，因此才敢号称热的“超导体”。
2.重量轻——目前计算机散热所采用的热管通常为铜-水热管，吸液芯结构不外单层或多层网芯、金属粉末烧结与轴向槽道式三种，而小尺寸热管主要采用后两种。不论是何种内部结构，类真空的内部加上不足管径1/5厚度的铜质管壳，热管相比同体积的金属可大幅减小重量。
3.适应性好——小尺寸热管都具有不错的机械性能，只要不超过弯折半径的规定范围（根据吸液芯结构存在一定差别，通常要求弯折半径不小于三倍管径），可以进行各种角度的弯折，实现吸热底与鳍片间的灵活组合，可适应各种摆放方式。
4.接触面积大——热管的吸热段可以内嵌到吸热底内，管壳一周均与周围金属接触，实际连接面积可大于其底面积；与鳍片连接的放热段长度可以达到热管总长度的50％以上，连接面积更可达到传统连接方式的数倍以上，且可多点结合，能够直接将热量扩散到鳍片更广的范围上。
当然，利用热管实现热量由吸热底到鳍片的传导同样存在一些亟代解决的不足之处：
1.成本高——一根采用轴向槽道式吸液芯的6mm铜-水热管，长度约40cm，最大截面热通量30W左右，价格在20～30元左右；采用金属粉末烧结式吸液芯的产品，同样处于此价位。相对传统的铜、铝合金等金属，材料成本提高了数倍以上。
2.加工复杂——由于增加了热管这种相对独立且细长的元件，散热片的成形过程复杂了很多，需要更多的人为干预，提高了加工成本，限制了产量。
3.存在介面阻抗——采用热管进行吸热底到鳍片的热传导，不可避免的需要将三者连接起来，则必然会产生介面阻抗，且由于热管对加工条件的一些特殊要求（例如温度——当热管温度超过一定水平时，会由于内部压力过大而爆炸），无法采用一些可获得低介面阻抗的结合工艺，难免损失一些性能。
4.易损坏——热管的正常工作要求完全的密封及吸液芯结构的完好，因此外部的物理损伤非常容易导致性能的大幅甚至全部丧失。与之相比，传统的散热片就要“坚强”得多。
5.工作温度不合适——虽然目前市场上散热器所采用的热管均为0～250℃的常温热管，但实际上目前半导体芯片正常工作的温度（不超过100℃），不足以令热管发挥出完全的效果，即无法达到最大热传导功率。因此，除非对热管工质进行大幅改进，或提高半导体制造工艺，令其可于高温下稳定工作，否则热管散热器就无法发挥出全部效能。
吸热底、鳍片内部也好，两者之间也罢，散热片的导热设计看似均为单向改进即可，实际上同样是面对着在厚度、面积、空间、设计、工艺等多种互相矛盾的因素间进行权衡的问题。热管的采用的确向设计者展现了一片更加广阔的空间，但同样需要面对加工、成本等方面的限制，仍然难以摆脱矛盾因素间进行权衡的困局。
散热片的根本作用就是热量的传导途径，自然在每一个部分都会强调其导热能力。散热片的导热途径中，重要的环节有：发热设备-吸热底、吸热底内部、吸热底-鳍片、鳍片内部。其中，前两者已在上文中说明。
鳍片是散热片与周围环境（空气）进行热交换的主要场所，因此，要迅速的散失掉吸热底吸收来的热量，就应将其传导到鳍片的每个部分。该传导过程最重要的环节就是吸热底到鳍片的热量传导。
上文已经提到，吸热底与鳍片间的导热能力，在设计上取决于结合方式与连接面积。两者间的结合方式主要分为“先天”与“后天”两种：“先天”方式即散热片为一体成形，吸热底与鳍片本就是一片金属，并不需经过后续处理，没有介面阻抗，且设计简单，两者间的热传导瓶颈仅有连接面积一项，主要受鳍片设计与工艺影响。“后天”方式即吸热底与鳍片分别成形后，采用一定工艺结合，结合面积可选范围大，可配合的鳍片设计形式多样，还可结合不同材质，或采取“特殊手段”，但后续采用的结合工艺对介面阻抗起着决定作用。尽管可大致划分为两种结合方式，但具体工艺多种多样，且各具特色，难以总结出一概的异同之处，我们将在后文中结合具体工艺进行说明。
抛开工艺的问题，吸热底与鳍片间的连接面积究竟应该多大呢？不同的散热片尺寸，显然无法提出准确的数值，只能通过连接面积占吸热底面积的比例来衡量。那么是否连接比例越大越好呢？未必！对于一体成形的散热片，当连接比例达到100％时，不过是又增加了吸热底的厚度而已，仍然不能算作鳍片；而实际的连接比例，又要考虑到鳍片数量、面积、导风槽宽度等因素，不能一味的以大为好，必须在几种因素间寻得平衡。对于后续结合的散热片，根据不同结合工艺会采用不同的连接比例，甚至的确有采用100％连接比例的设计，我们将在后文的工艺部分结合不同情况具体分析。
散热鳍片中的热量传导同样不容忽视，为了有效利用鳍片的散热面积，前提条件是将热量扩散到鳍片的每个部分。在不采用“特殊手段”的情况下，热量只有通过鳍片内部的通路，由与吸热底结合的部分传导到与空气接触的各个末端。这就要求鳍片内部具有一定的热传导能力，即所用材料的热传导系数较高，且具有一定的厚度。但鳍片厚度、鳍片表面积、空气流动空间三者又难以同步提高，同样存在需要平衡的矛盾，我们将在后文的散热设计部分详细说明。
多次提到的“特殊手段”究竟又指什么呢？是一项近期被广为采用的，刚刚由遥不可及转为平民用品的热门技术——热管！关于热管的原理，本站早已进行过较为详细的介绍，笔者就不在这里赘述了。
热管作为热的“超导体”，随着生产技术的成熟，小型热管迅速实用化，成为小空间内转移热量的最有效手段。散热片中利用热管的“超导”特性——设计导热功率之内轴向温差极小，可随意分配吸热段、放热段的适应性，辅以其较同等效果金属更轻巧的外形与相对鳍片更显“宽广”的表面积，如果再加上内嵌于吸热底之中的全方位连接方式（具体工艺参见后文），几乎可以打破吸热底与鳍片连接面积的限制，将热量由吸热底内部，至少是更大表面积上迅速的传导到更大面积的鳍片上。近一段时间，热管在各种空冷散热器中受到了空前的推崇，各家的扛鼎之作多数可见到它的身影。
Tt的新一代领军人物——Tower112
采用热管进行吸热底到鳍片的热量传导具有一些传统结合方式无法比拟的优势：
1.热阻小——热管在设计功率以内，其热阻是同体积铜柱的几分之一、十几分之一，甚至几十分之一。通常全功率工作时，吸热段与放热段间的温差也只有2、3℃，因此才敢号称热的“超导体”。
2.重量轻——目前计算机散热所采用的热管通常为铜-水热管，吸液芯结构不外单层或多层网芯、金属粉末烧结与轴向槽道式三种，而小尺寸热管主要采用后两种。不论是何种内部结构，类真空的内部加上不足管径1/5厚度的铜质管壳，热管相比同体积的金属可大幅减小重量。
3.适应性好——小尺寸热管都具有不错的机械性能，只要不超过弯折半径的规定范围（根据吸液芯结构存在一定差别，通常要求弯折半径不小于三倍管径），可以进行各种角度的弯折，实现吸热底与鳍片间的灵活组合，可适应各种摆放方式。
4.接触面积大——热管的吸热段可以内嵌到吸热底内，管壳一周均与周围金属接触，实际连接面积可大于其底面积；与鳍片连接的放热段长度可以达到热管总长度的50％以上，连接面积更可达到传统连接方式的数倍以上，且可多点结合，能够直接将热量扩散到鳍片更广的范围上。
当然，利用热管实现热量由吸热底到鳍片的传导同样存在一些亟代解决的不足之处：
1.成本高——一根采用轴向槽道式吸液芯的6mm铜-水热管，长度约40cm，最大截面热通量30W左右，价格在20～30元左右；采用金属粉末烧结式吸液芯的产品，同样处于此价位。相对传统的铜、铝合金等金属，材料成本提高了数倍以上。
2.加工复杂——由于增加了热管这种相对独立且细长的元件，散热片的成形过程复杂了很多，需要更多的人为干预，提高了加工成本，限制了产量。
3.存在介面阻抗——采用热管进行吸热底到鳍片的热传导，不可避免的需要将三者连接起来，则必然会产生介面阻抗，且由于热管对加工条件的一些特殊要求（例如温度——当热管温度超过一定水平时，会由于内部压力过大而爆炸），无法采用一些可获得低介面阻抗的结合工艺，难免损失一些性能。
4.易损坏——热管的正常工作要求完全的密封及吸液芯结构的完好，因此外部的物理损伤非常容易导致性能的大幅甚至全部丧失。与之相比，传统的散热片就要“坚强”得多。
5.工作温度不合适——虽然目前市场上散热器所采用的热管均为0～250℃的常温热管，但实际上目前半导体芯片正常工作的温度（不超过100℃），不足以令热管发挥出完全的效果，即无法达到最大热传导功率。因此，除非对热管工质进行大幅改进，或提高半导体制造工艺，令其可于高温下稳定工作，否则热管散热器就无法发挥出全部效能。
吸热底、鳍片内部也好，两者之间也罢，散热片的导热设计看似均为单向改进即可，实际上同样是面对着在厚度、面积、空间、设计、工艺等多种互相矛盾的因素间进行权衡的问题。热管的采用的确向设计者展现了一片更加广阔的空间，但同样需要面对加工、成本等方面的限制，仍然难以摆脱矛盾因素间进行权衡的困局。
鳍片形状：
鳍片的设计不论多么“诡异”，基本都可归入两大类之中——片状与柱状，每一类又可根据单体形状与排列方式细分出多种不同子类，当真可称“花样百出”。
片状：
片状鳍片是非常典型的形状设计。利用片状“宽广”的侧面与“单薄”的厚度，可以在相对狭小的空间内获得更大的表面积。
平行：
平行排列是片状鳍片非常典型的排列方式，是“经典中的经典”。平行排列的鳍片，片间距离均匀，空间连贯，利于空气通过。平行排列的片状鳍片最大的优势在于各鳍片形状相同或相似，排列整齐、规律，成形与结合工序相对简单，适合于工业化大规模生产。
风槽式：
鳍片与吸热底面垂直相连，空气由顶部进入，侧面流出（吹风），或由侧面流入，顶部抽出（吸风）。空气由鳍片与吸热底形成的槽道中通过，且其间流动方向会发生变化，故而将之称为“风槽式”。目前市场上绝大多数的散热片均系采用此种设计。
价格由高端到低端，材质由纯铜到铝合金，工艺由精密切削到铝挤压，都可见到风槽式鳍片设计的产品，可以说是“最经典”的设计。
风槽式鳍片设计的目标同样是增大散热面积，除了增大吸热底面积外，最重要的手段就是提高“瘦长比”——即鳍片高度与鳍片底部厚度的比值。在不增大吸热底面积，不改变连接比例的情况下，瘦长比的提高可以增加鳍片的数量或高度，都可以加大鳍片总表面积。当然，考虑到鳍片内部热量传导的要求，瘦长比也不应无限制的提高，当其超过一定限度时，鳍片的末端已经不能计入有效散热面积之内了。这个限度的确定需要考虑到鳍片材质的热传导能力，例如铜质鳍片就可以比铝合金鳍片采用更高的瘦长比。
根据所采取的不同制造工艺，有的可以把鳍片间距做到很小，鳍片做到很薄而大幅增加鳍片数量，将散热片体积控制在较满意的范围内；有的则受到工艺限制，鳍片数量无法大幅增加，只能尽量增加鳍片高度，但散热片体积也随之增大。如果考虑到对散热器工作噪音与风阻的影响，顾虑到风扇的性能，鳍片的数量与高度都不应过分增加，同样需要寻求一个性能最佳的平衡点。
此种风槽式经典设计已被沿用多年，而且目前及之后的一段时间内也是市场产品的绝对主流，但它却存在着一项设计者们一直寻求解决的弊端：
不论是吹风也好，吸风也好，在散热片的中心区域都会形成一个空气流动较少的高压区（吹风）或低压区（吸风），如果再加上轴流风扇轴心风力盲区的影响，此区域的范围有时可以达到散热片底面积的20％以上，倘若又遇到风扇性能不济，甚至可能整个鳍片底部区域的空气流动都非常微弱。此处的空气受两侧气流的影响，运动非常混乱，虽然所形成的紊流可以与鳍片进行更多的热交换，但由于流动不畅，热量无法排出散热片外；而且，此处往往是发热设备（例如CPU核心）所处位置，是散热片热量最为集中的部分，如不加以处理，会对性能造成相当不利的影响。虽然可以采用更大风压、更小甚至无盲区的风扇，尽量减小高压区（或低压区）的范围，但难免造成耗电的增加与噪音的增大，影响散热器整体的易用性。
针对这一问题，一些厂家采取了改进型的设计——增加吸热底中心位置的厚度，在空气沿鳍片流动的方向上形成坡道，既能够形成类似风道的导流作用，消除高压区（或低压区），又能够增加吸热底的热容量，并利用增大的连接面积将热量更加均匀的扩散到鳍片上.
ThermalRight的SLK系列就是此种设计的代表，其优秀的性能已经充分证明了设计的合理性。此外也有利用热管将热量由吸热底中心直接传导到鳍片末端的设计：
同是出自ThermalRight的SP系列，曾经是一代风冷王者，当今热管散热器的盛行也不可否认有它的功劳在。
当然也可以在原本基础上进行简单改变而取得不错的效果，例如这种在平行鳍片的侧面开出几道风槽，令中心的高压（低压）区可以与外部空气连通，气流走向更接近于下文中采用柱状鳍片的情况，代价则是减少了表面积。实际产品都是在表面积与空气流动间进行权衡后，才确定侧面风槽数量、宽度与排列位置的。一般而言，对应发热设备的中心位置都会开出一条或对称的两条风槽，以达到中心“卸压”的目的。
作为最经典的一种鳍片设计，采用的产品也是目前市场上的绝对主流，涵盖各种档次与品牌，用户应改对判断其设计水平与特点的几大因素有所了解：
1.瘦长比——既然是设计中的诉求点，实际选购时自然也应关注，通常情况下越高越好，但不应超过一定限度。
2.连接比例——涉及到具体制造工艺间的差别，此处不便详细说明，但连接比例过小，即鳍片稀疏而单薄的产品无法提供较大的表面积，性能通常难以令人满意。
3.特殊设计——针对上文提到的弊端，如果实际产品能够采用一些特殊手段解决，在性能上必然能够取得较大的提升。
4.风扇搭配——根据鳍片的高度与密度，会对所搭配风扇提出一定要求：鳍片高度高、密度大，则需要风扇具有较大的风压；鳍片数量多、厚度薄，则会产生较多的风噪，不利于满足静音需求。
风道式：
鳍片与吸热底可以采用多种方式连接，包括一体成形、直接连接，或者通过热管等手段间接连接；相对位置可以平行、垂直，或者置于与吸热底有相当距离的位置；共同点为，空气由一侧进入平行排列的鳍片所构成的风道，流过鳍片间的空隙，并与之进行热交换，再由另一侧排出。鳍片的另外两侧闭合，或采用导流罩限制，空气流动过程中无法从其它途径流出，只能沿鳍片方向由一端流至另一端，故而将之称为“风道式”。目前采用此种设计的产品主要是侧进风散热器、分离式热管散热器（即利用热管传热，鳍片与吸热底不直接结合）、及液冷、压缩机等的独立散热排。相对而言，采用风道式设计的散热片定位较高。
采用大管径热管的Akust Pipe Tower，热管+风道式鳍片+侧吹风扇的典型产品。
风道式设计通常采用非常细薄的铜或铝合金片层叠焊接而成，片间距离可以非常小，因此可在小空间内安装大量的鳍片，获得巨大的表面积。虽然鳍片数量众多，间距较小，但平行排列，且空气通过时无需改变方向，整体风阻很小，可轻松获得较大的风量。
此种设计由于鳍片细薄，内部导热能力不足，往往需要多个热量“输入点”才能发挥大表面积、大风量的优势，因此目前的产品中风道式鳍片设计主要配合热管或弯折的液体导管（液冷、压缩机等）使用。能否有效利用巨大的表面积与风量正是风道式鳍片设计的重点所在，也是用户选购时应该注意的问题。如果不能有效的将热量传导到鳍片的每个部分，那么众多大面积鳍片的末端部分就只是“摆设”，对散热效果起不到值得称道的帮助。
放射状：
鳍片与中心位置面积相对较小的吸热底连接，呈放射状向四周延伸，正是因此而得名。空气由顶部流入，直接通过伸展而出的鳍片，或者在中心位置转为横向流动通过四周环绕的鳍片。空气在流动过程中虽然可能发生方向改变，但转向角度并不大，且没有明显的阻碍，鳍片间的空隙也相对均匀、平顺，整体风阻较小。采用放射状鳍片设计的散热片并不少见，从早年风行一时，Pentium III玩家标配的“涡轮”，到现今正当红的Socket-T原配“太阳花”散热器，以及“花儿”一样的Zalman CNPS7000系列，都当归为此类。
此外，还有一种将平行排列与放射状相结合的设计，被我们的一位编辑戏称为“鱼刺型”，细细看来，倒也确实贴切^_^。
放射状鳍片设计通常而言具有一个较为明显的特点——具有小而厚实的吸热底。所有散热片都会汇聚至此，可以保证一定的储热能力，又可令热量均匀的传导到四周的鳍片上，有效利用鳍片的表面积。
根据空气流动则可分为纵向与横向两类——纵向气流方式的代表即“太阳花”与“鱼刺”-_-b，所采用轴流风扇的轴心部分正对吸热底位置，扇叶所带动气流直接通过四周的鳍片，直至遇到PCB板等阻碍才改变方向；横向气流方式的代表即早期的“涡轮”与Zalman CNPS7000系列等，置于鳍片中间的轴流风扇将气流推向靠近吸热底相对密集的鳍片，一部分气流受到阻碍而转为横向流动，经过周围鳍片的直立部分。
放射状鳍片最大的优势在于对气流的干扰、限制很少，空气从各个角度沿鳍片的伸展方向流出，产生的风噪很小。因此，放射状鳍片设计更加适合制造效能不俗的静音型散热器。CoolerMaster的F71（“鱼刺型”的^_^）、Zalman 的CNPS7000系列都是其中典范。“太阳花”更是在驾驭Prescott的同时将噪音控制在不错的水平。
环形：
在内置风扇的放射状鳍片设计之上稍加变通，将鳍片改为套在风扇外侧的环形片状，并通过热管与吸热底相连，就得到了这种独特的环形片状鳍片设计。目前采用此种设计的只有一线板卡大厂技嘉在“闲暇之余”推出的3D-Cooler一款。
3D-Cooler将风扇由传统的轴流风扇换为了出风更加平顺的涡轮扇叶。没有导流罩的涡轮扇叶将顶部进入的空气依靠离心效应抛甩出去，经过环绕其周围的环形片状鳍片。由于鳍片特殊的排列方式，无法与吸热底直接连接，为此，它采用了2根热管将热量由底部传导到鳍片的四角，令其均匀分布，有效利用众多鳍片的较大表面积进行热交换。
鳍片的设计不论多么“诡异”，基本都可归入两大类之中——片状与柱状，每一类又可根据单体形状与排列方式细分出多种不同子类，当真可称“花样百出”。
片状：
片状鳍片是非常典型的形状设计。利用片状“宽广”的侧面与“单薄”的厚度，可以在相对狭小的空间内获得更大的表面积。
平行：
平行排列是片状鳍片非常典型的排列方式，是“经典中的经典”。平行排列的鳍片，片间距离均匀，空间连贯，利于空气通过。平行排列的片状鳍片最大的优势在于各鳍片形状相同或相似，排列整齐、规律，成形与结合工序相对简单，适合于工业化大规模生产。
风槽式：
鳍片与吸热底面垂直相连，空气由顶部进入，侧面流出（吹风），或由侧面流入，顶部抽出（吸风）。空气由鳍片与吸热底形成的槽道中通过，且其间流动方向会发生变化，故而将之称为“风槽式”。目前市场上绝大多数的散热片均系采用此种设计。
价格由高端到低端，材质由纯铜到铝合金，工艺由精密切削到铝挤压，都可见到风槽式鳍片设计的产品，可以说是“最经典”的设计。
风槽式鳍片设计的目标同样是增大散热面积，除了增大吸热底面积外，最重要的手段就是提高“瘦长比”——即鳍片高度与鳍片底部厚度的比值。在不增大吸热底面积，不改变连接比例的情况下，瘦长比的提高可以增加鳍片的数量或高度，都可以加大鳍片总表面积。当然，考虑到鳍片内部热量传导的要求，瘦长比也不应无限制的提高，当其超过一定限度时，鳍片的末端已经不能计入有效散热面积之内了。这个限度的确定需要考虑到鳍片材质的热传导能力，例如铜质鳍片就可以比铝合金鳍片采用更高的瘦长比。
根据所采取的不同制造工艺，有的可以把鳍片间距做到很小，鳍片做到很薄而大幅增加鳍片数量，将散热片体积控制在较满意的范围内；有的则受到工艺限制，鳍片数量无法大幅增加，只能尽量增加鳍片高度，但散热片体积也随之增大。如果考虑到对散热器工作噪音与风阻的影响，顾虑到风扇的性能，鳍片的数量与高度都不应过分增加，同样需要寻求一个性能最佳的平衡点。
此种风槽式经典设计已被沿用多年，而且目前及之后的一段时间内也是市场产品的绝对主流，但它却存在着一项设计者们一直寻求解决的弊端：
不论是吹风也好，吸风也好，在散热片的中心区域都会形成一个空气流动较少的高压区（吹风）或低压区（吸风），如果再加上轴流风扇轴心风力盲区的影响，此区域的范围有时可以达到散热片底面积的20％以上，倘若又遇到风扇性能不济，甚至可能整个鳍片底部区域的空气流动都非常微弱。此处的空气受两侧气流的影响，运动非常混乱，虽然所形成的紊流可以与鳍片进行更多的热交换，但由于流动不畅，热量无法排出散热片外；而且，此处往往是发热设备（例如CPU核心）所处位置，是散热片热量最为集中的部分，如不加以处理，会对性能造成相当不利的影响。虽然可以采用更大风压、更小甚至无盲区的风扇，尽量减小高压区（或低压区）的范围，但难免造成耗电的增加与噪音的增大，影响散热器整体的易用性。
针对这一问题，一些厂家采取了改进型的设计——增加吸热底中心位置的厚度，在空气沿鳍片流动的方向上形成坡道，既能够形成类似风道的导流作用，消除高压区（或低压区），又能够增加吸热底的热容量，并利用增大的连接面积将热量更加均匀的扩散到鳍片上.
ThermalRight的SLK系列就是此种设计的代表，其优秀的性能已经充分证明了设计的合理性。此外也有利用热管将热量由吸热底中心直接传导到鳍片末端的设计：
同是出自ThermalRight的SP系列，曾经是一代风冷王者，当今热管散热器的盛行也不可否认有它的功劳在。
当然也可以在原本基础上进行简单改变而取得不错的效果，例如这种在平行鳍片的侧面开出几道风槽，令中心的高压（低压）区可以与外部空气连通，气流走向更接近于下文中采用柱状鳍片的情况，代价则是减少了表面积。实际产品都是在表面积与空气流动间进行权衡后，才确定侧面风槽数量、宽度与排列位置的。一般而言，对应发热设备的中心位置都会开出一条或对称的两条风槽，以达到中心“卸压”的目的。
作为最经典的一种鳍片设计，采用的产品也是目前市场上的绝对主流，涵盖各种档次与品牌，用户应改对判断其设计水平与特点的几大因素有所了解：
1.瘦长比——既然是设计中的诉求点，实际选购时自然也应关注，通常情况下越高越好，但不应超过一定限度。
2.连接比例——涉及到具体制造工艺间的差别，此处不便详细说明，但连接比例过小，即鳍片稀疏而单薄的产品无法提供较大的表面积，性能通常难以令人满意。
3.特殊设计——针对上文提到的弊端，如果实际产品能够采用一些特殊手段解决，在性能上必然能够取得较大的提升。
4.风扇搭配——根据鳍片的高度与密度，会对所搭配风扇提出一定要求：鳍片高度高、密度大，则需要风扇具有较大的风压；鳍片数量多、厚度薄，则会产生较多的风噪，不利于满足静音需求。
风道式：
鳍片与吸热底可以采用多种方式连接，包括一体成形、直接连接，或者通过热管等手段间接连接；相对位置可以平行、垂直，或者置于与吸热底有相当距离的位置；共同点为，空气由一侧进入平行排列的鳍片所构成的风道，流过鳍片间的空隙，并与之进行热交换，再由另一侧排出。鳍片的另外两侧闭合，或采用导流罩限制，空气流动过程中无法从其它途径流出，只能沿鳍片方向由一端流至另一端，故而将之称为“风道式”。目前采用此种设计的产品主要是侧进风散热器、分离式热管散热器（即利用热管传热，鳍片与吸热底不直接结合）、及液冷、压缩机等的独立散热排。相对而言，采用风道式设计的散热片定位较高。
采用大管径热管的Akust Pipe Tower，热管+风道式鳍片+侧吹风扇的典型产品。
风道式设计通常采用非常细薄的铜或铝合金片层叠焊接而成，片间距离可以非常小，因此可在小空间内安装大量的鳍片，获得巨大的表面积。虽然鳍片数量众多，间距较小，但平行排列，且空气通过时无需改变方向，整体风阻很小，可轻松获得较大的风量。
此种设计由于鳍片细薄，内部导热能力不足，往往需要多个热量“输入点”才能发挥大表面积、大风量的优势，因此目前的产品中风道式鳍片设计主要配合热管或弯折的液体导管（液冷、压缩机等）使用。能否有效利用巨大的表面积与风量正是风道式鳍片设计的重点所在，也是用户选购时应该注意的问题。如果不能有效的将热量传导到鳍片的每个部分，那么众多大面积鳍片的末端部分就只是“摆设”，对散热效果起不到值得称道的帮助。
放射状：
鳍片与中心位置面积相对较小的吸热底连接，呈放射状向四周延伸，正是因此而得名。空气由顶部流入，直接通过伸展而出的鳍片，或者在中心位置转为横向流动通过四周环绕的鳍片。空气在流动过程中虽然可能发生方向改变，但转向角度并不大，且没有明显的阻碍，鳍片间的空隙也相对均匀、平顺，整体风阻较小。采用放射状鳍片设计的散热片并不少见，从早年风行一时，Pentium III玩家标配的“涡轮”，到现今正当红的Socket-T原配“太阳花”散热器，以及“花儿”一样的Zalman CNPS7000系列，都当归为此类。
此外，还有一种将平行排列与放射状相结合的设计，被我们的一位编辑戏称为“鱼刺型”，细细看来，倒也确实贴切^_^。
放射状鳍片设计通常而言具有一个较为明显的特点——具有小而厚实的吸热底。所有散热片都会汇聚至此，可以保证一定的储热能力，又可令热量均匀的传导到四周的鳍片上，有效利用鳍片的表面积。
根据空气流动则可分为纵向与横向两类——纵向气流方式的代表即“太阳花”与“鱼刺”-_-b，所采用轴流风扇的轴心部分正对吸热底位置，扇叶所带动气流直接通过四周的鳍片，直至遇到PCB板等阻碍才改变方向；横向气流方式的代表即早期的“涡轮”与Zalman CNPS7000系列等，置于鳍片中间的轴流风扇将气流推向靠近吸热底相对密集的鳍片，一部分气流受到阻碍而转为横向流动，经过周围鳍片的直立部分。
放射状鳍片最大的优势在于对气流的干扰、限制很少，空气从各个角度沿鳍片的伸展方向流出，产生的风噪很小。因此，放射状鳍片设计更加适合制造效能不俗的静音型散热器。CoolerMaster的F71（“鱼刺型”的^_^）、Zalman 的CNPS7000系列都是其中典范。“太阳花”更是在驾驭Prescott的同时将噪音控制在不错的水平。
环形：
在内置风扇的放射状鳍片设计之上稍加变通，将鳍片改为套在风扇外侧的环形片状，并通过热管与吸热底相连，就得到了这种独特的环形片状鳍片设计。目前采用此种设计的只有一线板卡大厂技嘉在“闲暇之余”推出的3D-Cooler一款。
3D-Cooler将风扇由传统的轴流风扇换为了出风更加平顺的涡轮扇叶。没有导流罩的涡轮扇叶将顶部进入的空气依靠离心效应抛甩出去，经过环绕其周围的环形片状鳍片。由于鳍片特殊的排列方式，无法与吸热底直接连接，为此，它采用了2根热管将热量由底部传导到鳍片的四角，令其均匀分布，有效利用众多鳍片的较大表面积进行热交换。
柱状：
柱状鳍片是与片状并驾齐驱的另外一种典型鳍片形状设计。柱状鳍片与片状相比，在表面积上毫不示弱，而且可具有更大的截面积，内部导热能力更强，更有效的发挥大表面积的优势。
柱状鳍片相对片状最大的劣势在于鳍片单体成形复杂，造成加工成本过高，质量控制困难，不利于大量生产。
柱状鳍片设计较通常的片状鳍片可以获得更好的性能，这除了得益于更大的表面积与更好的内部导热能力外，更主要是来自柱状鳍片周围空气流动方式的优势。
在柱状鳍片周围，空气的流动不同于片状鳍片，受到鳍片的阻隔，只能在鳍片间沿一定方向流动，而是在密集的柱状鳍片间流动，会在每个鳍片周围形成一个小型的“旋风”，令鳍片的整个侧表面都成为有效散热表面积。
既然要利用柱状鳍片周围形成的小“旋风”增强散热效果，柱体的侧面就不应过于“粗糙”，产生过大风阻，阻碍“旋风”的形成。那么是否需要采用圆形的柱状鳍片呢？没有必要，同时也受工艺限制不易实现。根据众所周知的几何常识——相同面积的多边形，圆形的周长是最短的，对应柱状鳍片的情况，即圆柱鳍片的侧面积最小。而且为了获得圆形表面需要比多边形花费更多的工序与时间，圆形物体的固定难度又要比方形等平边多边形大得多，都是制约产能的不利因素。柱状鳍片散热器的柱体形状关系到性能、工艺等多方面的因素，因此也正是设计中最为关注的。
此类散热片通常具有大量、密集的柱状鳍片，片间距离短，保留空间少，而且在各个鳍片周围都会形成一定的湍流，往往风阻很大。不过得益于较大的表面积，以及充分的热交换，即便风量较小也可获得不错的散热效果。实际使用中通过对风扇进行控制，可在性能与静音间自由选择，缺点则是往往重量较重，且价格不菲。
柱体形状：
与片状鳍片那相对单一的形状不同，虽说都是柱状鳍片，但既然不需要统一到圆柱形，不同的设计间就会存在着一些差异。
多边形：
鳍片的形状为多边形底面柱体，较常见的也只有方形与六边形。
方形柱状散热器多数为切削而成，即在具有片状鳍片的形材上进行切削，开出横向沟槽，将较厚的“片”分割为具有更大表面积的“柱”。典型代表为曾名噪一时的“无酸素铜”散热片——Kanie Type-W。
切削而成的588根铜柱在当时造就了一代王者传说。
六边形底面的柱状鳍片则是Alpha的独门绝技，采用同样罕有采用的冷锻工艺（后文将详细介绍）而成，比方形底面柱体更加平滑。
Alpha 8045/8942的名气有多大就不用笔者描述了，有许多人都是通过它才见识到柱状鳍片设计的性能优势。
圆形：
实际产品中极少有采用纯圆柱形鳍片的散热片，一般都会对其进行一定改进。
螺丝型鳍片（正式名称为“螺旋面插指”）就是Swiftech的独门绝技（专利哦～）了，应用于其品牌下MCX系列散热器上。此种设计由螺旋面插指旋入铜质吸热底之中，替代传统的柱状鳍片。相比纯圆柱与多边形底面柱体鳍片，螺旋面插指可以提供更大的表面积，而且螺旋状的侧面更加有利于“旋风”的产生。
从北桥芯片到CPU，从Socket-370到Socket-940，Swiftech的产品相当全面，甚至还有搭配制冷片的型号。至于性能，就无需笔者在此多言，各种评测中的优异表现充分说明了其专利设计的效果。
另一种在圆柱形鳍片基础上进行的改良的产品为管形鳍片，典型产品为中光电器出品的空心管散热器CNA462U。
整体设计类似于Alpha 8045，但采用了中空的铜管代替实心铝合金鳍片。中空的铜管那表面虽然增加了相当多的表面积，但由于内部空间狭小，不便于空气流动，实际有效面积几可忽略，对性能影响甚微。采用中空铜管的目的主要是保证与铝合金相当的内部导热能力同时，尽量控制散热片的重量。此外，铜管较实心的圆柱鳍片还具有另一点优势——更加便于生产、固定与结合，大幅降低了制造难度。
排列方式：
柱状鳍片设计中，鳍片的排列方式相对种类较少，主要只有矩阵、三角与放射状三种。
矩阵排列即鳍片整齐的排列在横行与纵列之中。典型的产品代表即Kanie Type-W与Swiftech的早期产品MCX-370等。
三角排列即鳍片列于3排互成120°的直线上，摆放位置与可铺满平面的六边形相同。典型产品即Alpha的六边形鳍片系列以及后续产品。
柱状鳍片的放射状排列与片状鳍片有所不同，只是将环形紧密排列的鳍片向外围倾斜一定角度，角度向外逐层增大。典型产品即Swiftech的后续MCX-V系列产品。
矩阵排列形式根据鳍片的高度与吸热底面积可以选择顶吹与侧吹。三角排列形式通常采用顶置风扇，可根据风扇性能、导流罩设计与使用需求选择吹风或吸风方式。放射状排列形式的产品则基本都采用顶吹式风扇，且需要风扇中心与鳍片排列中心重合，以保证风力分布更加均匀，有效利用所有鳍片的表面积。
柱状鳍片是与片状并驾齐驱的另外一种典型鳍片形状设计。柱状鳍片与片状相比，在表面积上毫不示弱，而且可具有更大的截面积，内部导热能力更强，更有效的发挥大表面积的优势。
柱状鳍片相对片状最大的劣势在于鳍片单体成形复杂，造成加工成本过高，质量控制困难，不利于大量生产。
柱状鳍片设计较通常的片状鳍片可以获得更好的性能，这除了得益于更大的表面积与更好的内部导热能力外，更主要是来自柱状鳍片周围空气流动方式的优势。
在柱状鳍片周围，空气的流动不同于片状鳍片，受到鳍片的阻隔，只能在鳍片间沿一定方向流动，而是在密集的柱状鳍片间流动，会在每个鳍片周围形成一个小型的“旋风”，令鳍片的整个侧表面都成为有效散热表面积。
既然要利用柱状鳍片周围形成的小“旋风”增强散热效果，柱体的侧面就不应过于“粗糙”，产生过大风阻，阻碍“旋风”的形成。那么是否需要采用圆形的柱状鳍片呢？没有必要，同时也受工艺限制不易实现。根据众所周知的几何常识——相同面积的多边形，圆形的周长是最短的，对应柱状鳍片的情况，即圆柱鳍片的侧面积最小。而且为了获得圆形表面需要比多边形花费更多的工序与时间，圆形物体的固定难度又要比方形等平边多边形大得多，都是制约产能的不利因素。柱状鳍片散热器的柱体形状关系到性能、工艺等多方面的因素，因此也正是设计中最为关注的。
此类散热片通常具有大量、密集的柱状鳍片，片间距离短，保留空间少，而且在各个鳍片周围都会形成一定的湍流，往往风阻很大。不过得益于较大的表面积，以及充分的热交换，即便风量较小也可获得不错的散热效果。实际使用中通过对风扇进行控制，可在性能与静音间自由选择，缺点则是往往重量较重，且价格不菲。
柱体形状：
与片状鳍片那相对单一的形状不同，虽说都是柱状鳍片，但既然不需要统一到圆柱形，不同的设计间就会存在着一些差异。
多边形：
鳍片的形状为多边形底面柱体，较常见的也只有方形与六边形。
方形柱状散热器多数为切削而成，即在具有片状鳍片的形材上进行切削，开出横向沟槽，将较厚的“片”分割为具有更大表面积的“柱”。典型代表为曾名噪一时的“无酸素铜”散热片——Kanie Type-W。
切削而成的588根铜柱在当时造就了一代王者传说。
六边形底面的柱状鳍片则是Alpha的独门绝技，采用同样罕有采用的冷锻工艺（后文将详细介绍）而成，比方形底面柱体更加平滑。
Alpha 8045/8942的名气有多大就不用笔者描述了，有许多人都是通过它才见识到柱状鳍片设计的性能优势。
圆形：
实际产品中极少有采用纯圆柱形鳍片的散热片，一般都会对其进行一定改进。
螺丝型鳍片（正式名称为“螺旋面插指”）就是Swiftech的独门绝技（专利哦～）了，应用于其品牌下MCX系列散热器上。此种设计由螺旋面插指旋入铜质吸热底之中，替代传统的柱状鳍片。相比纯圆柱与多边形底面柱体鳍片，螺旋面插指可以提供更大的表面积，而且螺旋状的侧面更加有利于“旋风”的产生。
从北桥芯片到CPU，从Socket-370到Socket-940，Swiftech的产品相当全面，甚至还有搭配制冷片的型号。至于性能，就无需笔者在此多言，各种评测中的优异表现充分说明了其专利设计的效果。
另一种在圆柱形鳍片基础上进行的改良的产品为管形鳍片，典型产品为中光电器出品的空心管散热器CNA462U。
整体设计类似于Alpha 8045，但采用了中空的铜管代替实心铝合金鳍片。中空的铜管那表面虽然增加了相当多的表面积，但由于内部空间狭小，不便于空气流动，实际有效面积几可忽略，对性能影响甚微。采用中空铜管的目的主要是保证与铝合金相当的内部导热能力同时，尽量控制散热片的重量。此外，铜管较实心的圆柱鳍片还具有另一点优势——更加便于生产、固定与结合，大幅降低了制造难度。
排列方式：
柱状鳍片设计中，鳍片的排列方式相对种类较少，主要只有矩阵、三角与放射状三种。
矩阵排列即鳍片整齐的排列在横行与纵列之中。典型的产品代表即Kanie Type-W与Swiftech的早期产品MCX-370等。
三角排列即鳍片列于3排互成120°的直线上，摆放位置与可铺满平面的六边形相同。典型产品即Alpha的六边形鳍片系列以及后续产品。
柱状鳍片的放射状排列与片状鳍片有所不同，只是将环形紧密排列的鳍片向外围倾斜一定角度，角度向外逐层增大。典型产品即Swiftech的后续MCX-V系列产品。
矩阵排列形式根据鳍片的高度与吸热底面积可以选择顶吹与侧吹。三角排列形式通常采用顶置风扇，可根据风扇性能、导流罩设计与使用需求选择吹风或吸风方式。放射状排列形式的产品则基本都采用顶吹式风扇，且需要风扇中心与鳍片排列中心重合，以保证风力分布更加均匀，有效利用所有鳍片的表面积。
另类：
原本这项只是随便列出，并没有想到什么确实的产品可称得上“另类”，但日前偶然间想起了这款真个可称另类的产品——Kuthtec KTM2001。
Kuthtec KTM2001采用回流焊结合的铝质鳍片，热缩嵌入的铜质柱状吸热底，顶吹风扇，单看任何一项都是较为常见的技术，单它的组合形式却非常怪异——鳍片与吸热底面平行，即铜柱垂直嵌入平行的鳍片中，类似上文的Akust Pipe Tower，但它又在外层增加“导流罩”，将风道的两端封闭。那岂不就是一个封闭的盒子，失去了空气流动的通道么？Kuthtec也真算别出心裁，竟然打出了贯穿众多层叠平行鳍片的小洞，以此作为空气流动通道。
想到它，笔者不免茫然……这应算作平行片状鳍片，还是利用内表面散热的柱状鳍片？且不论其性能如何，这种独树一帜的想象力就足以令我们耳目一新了！
设计部分小结：
看过关于散热片设计的介绍，相信很多读者都会感到混乱，这部分由始至终都在说明几种互相矛盾、冲突的参数或特性的作用，其中的每一项都希望有更好的表现，但偏偏都是“牵一发而动全身”的互相影响着，很难令所有表现全面提高，即便做到了，也一定会面临着加工、成本等方面的制约，只能尽量在混乱中寻求一种平衡。这就是目前的散热片设计者们所面临的处境。当然，这些可敬的技术人员并不会像前文叙述的那样，在混乱的参数间挣扎，他们拥有一件利器——专业的流体模拟软件STAR-CD，由CD-adapco集团公司开发，并与全球许多著名的高等院校、科研机构、大型跨国公司合作，不断的丰富、完善。STAR-CD在散热器设计中得到了广泛的应用，它可以根据设计者设定的材料、部件参数，模拟散热器使用过程中热量的分布，为设计者对产品规格或设计进行调整提供了参考。
上图即利用STAR-CD对目前Socket-T平台原配的“太阳花”散热器原型产品散热状态的模拟，两图分别对应3000rpm与4000rpm风扇的表现。
目前而言，普通用户对于散热片的设计仍然是无能为力，只能根据一些较易获取的特征信息对其性能进行大致判断。但由于散热片各种参数间这种混乱的关系，只通过散热片的外形与材质准确判断其性能是不可能的，我们前述的建议也只是由经验与一些浅显理论而来，仅供参考。更何况，有了优秀的设计，散热片能否获得强悍的性能，还要取决于实际的制造工艺。
原本这项只是随便列出，并没有想到什么确实的产品可称得上“另类”，但日前偶然间想起了这款真个可称另类的产品——Kuthtec KTM2001。
Kuthtec KTM2001采用回流焊结合的铝质鳍片，热缩嵌入的铜质柱状吸热底，顶吹风扇，单看任何一项都是较为常见的技术，单它的组合形式却非常怪异——鳍片与吸热底面平行，即铜柱垂直嵌入平行的鳍片中，类似上文的Akust Pipe Tower，但它又在外层增加“导流罩”，将风道的两端封闭。那岂不就是一个封闭的盒子，失去了空气流动的通道么？Kuthtec也真算别出心裁，竟然打出了贯穿众多层叠平行鳍片的小洞，以此作为空气流动通道。
想到它，笔者不免茫然……这应算作平行片状鳍片，还是利用内表面散热的柱状鳍片？且不论其性能如何，这种独树一帜的想象力就足以令我们耳目一新了！
设计部分小结：
看过关于散热片设计的介绍，相信很多读者都会感到混乱，这部分由始至终都在说明几种互相矛盾、冲突的参数或特性的作用，其中的每一项都希望有更好的表现，但偏偏都是“牵一发而动全身”的互相影响着，很难令所有表现全面提高，即便做到了，也一定会面临着加工、成本等方面的制约，只能尽量在混乱中寻求一种平衡。这就是目前的散热片设计者们所面临的处境。当然，这些可敬的技术人员并不会像前文叙述的那样，在混乱的参数间挣扎，他们拥有一件利器——专业的流体模拟软件STAR-CD，由CD-adapco集团公司开发，并与全球许多著名的高等院校、科研机构、大型跨国公司合作，不断的丰富、完善。STAR-CD在散热器设计中得到了广泛的应用，它可以根据设计者设定的材料、部件参数，模拟散热器使用过程中热量的分布，为设计者对产品规格或设计进行调整提供了参考。
上图即利用STAR-CD对目前Socket-T平台原配的“太阳花”散热器原型产品散热状态的模拟，两图分别对应3000rpm与4000rpm风扇的表现。
目前而言，普通用户对于散热片的设计仍然是无能为力，只能根据一些较易获取的特征信息对其性能进行大致判断。但由于散热片各种参数间这种混乱的关系，只通过散热片的外形与材质准确判断其性能是不可能的，我们前述的建议也只是由经验与一些浅显理论而来，仅供参考。更何况，有了优秀的设计，散热片能否获得强悍的性能，还要取决于实际的制造工艺。
工艺：
散热器的材料是性能的基础，设计是产品精髓所在，而最终能否将优秀的设计思想实现，或者实现成果如何，用户最终可获得怎样的产品，都完全取决于所采用的制造工艺。
成形与结合工艺：
散热片的成形与结合工艺间有着密切的联系，而且其中一些技术在两道工序中均可使用，因此在本节内一齐介绍。
切削：
工艺介绍：
应用最广的散热片成形技术是什么？铝挤压？是切削！所有的散热片在成形过程中都会或多或少的使用到切削——这种金属加工中最常用的工艺。
切削工艺的具体种类很多，从无润滑切削到润滑切削，从高速切削到激光切割，从车、钻到铣、磨，在散热片的成形过程中，为了获得一些较特殊、精细的形状，都需要使用切削工艺。具体用途主要有板材（吸热底、鳍片等）成形、散热片开槽、底面修整、特殊雕刻等。
切削而来的浮雕效果
优势：根据不同方式、刀具，可适用于各种用途。
劣势：设备，主要是刀具磨损快，多数需要人工参与或自动化控制，成本较高。
典型产品：所有散热片！
铝挤压：
工艺介绍：
著名的铝挤压工艺，为绝大多数的铝合金散热片所采用，是市场上真正的主流。
铝挤压是加工铝合金形材最常用的工艺，在各个领域中均有采用。在散热片加工方面，铝挤压工艺主要用来制造片状鳍片或柱状鳍片的初坯。
上图即铝挤压的模具。铝挤压工艺所采用的材料通常为AA6061或AA6063，加工过程中，将铝合金原锭加热至约520~540℃，利用机械加压，令铝液流经模具钢制成的挤型模具，在模具出口处对铝液进行冷却，使之迅速凝固，成为具有连续平行结构的散热片初胚。
上图左部即铝合金原锭，中间则是铝挤压而成的条状形材，已可看出散热片的初形，再经由二次加工，进行冷铡切割、边角裁剪与剖沟后，即可获得成形的散热片单品。
实际上挤压成形工艺也可用于铜质散热片的加工，但由于铜的熔点过高，加工难度大，成品性能又并非特别出众，市场上几乎没有实际产品出现。
优势：投资少、技术门槛低、开发周期短，易于投产；模具费用、生产成本低，产量大；适用范围广，既可制造单独散热片，也可制造结合型散热片的鳍片部分。
劣势：鳍片形状相对简单，无法获得很大（大于20）的瘦长比。
典型产品：几乎所有一体成形铝合金片状鳍片散热片。
精密切削：
工艺介绍：
一种独到的金属成形工艺，是最有望大范围应用的铜质散热片一体成形工艺。
“精密切削”的说法已经不知出自何处了，单从这名字上很难想象实际的加工工艺，但结合英文名称Skiving，就容易理解了。
Skiving，skive的动名词，为切片之意。加工方法为：将一整块金属型材根据需要。利用精确控制的特殊刨床切割出指定厚度的薄片，再向上弯折为直立状态，成为散热鳍片。
早年间，Foxconn曾尝试应用这一工艺而推出了著名的PK085与PK130，但由于当时工艺尚不成熟，成品率较低，及铝合金应力不足而无法使鳍片处于直立状态，且性能较铝挤压工艺的产品没有明显优势，并未得到广泛的接受。
近两年，通过对精密切削工艺的改进，良品率已经大幅提高，且随着散热能力需求的增长，铜质材料使用的增多，自然解决了早期因铝材应力不足所导致的鳍片形状与排列问题。精密切削工艺可望大展拳脚。
优势：精密切削工艺最大的优势在于吸热底与鳍片一体成形，连接面积（连接比例）大，不存在介面阻抗，鳍片较厚，能够更有效利用散热表面积；此外，切割而成的鳍片排列密集，能在单位体积内获得更大的散热面积。
劣势：受到原材料等的影响，良品率低；为了保证一定的应力，切割过程中无法将鳍片切得很薄、很长，即瘦长比不足；提供更大表面积的同时，片间距离短，过风空间较小，风阻较大。此外，相对铝挤压等适于大规模生产的成型工艺，精密切削的设备、人工成本高，大规模生产资金投入过大。
典型产品：热布斯系列散热器。
金属粉末喷射成形：
工艺介绍：
金属粉末喷射成形散热片主要采用高熔点、高热传导的材料(如铜)，其加工方式为：金属粉末高速喷射，直接做成散热片初胚，再利用高温烧结，制成具有相当强度与密度的成品。主要应用于具有较高发热量又明显受空间限制的特殊需求电子产品上，制造成本与价格均极高。
优势：金属粉末烧结一体成型，热传导率高；可加工具有复杂形状的散热片，设计者受限制较少。
劣势：原料、设备、模具成本高，工艺复杂，良品率较低，不易量产。
典型产品：无——目前市场上未见实际产品，只是“传说中的”技术。
铝压铸：
工艺介绍：
一种广泛应用的单体铝合金制品加工工艺。
制造过程为：将铝合金原锭熔解成液态后，充填入模型内，利用压铸机一次性压铸成型，再经过冷却与后续处理，制成单体散热片。压铸工艺通常用来加工一些形状非常复杂的元件，使用在散热片加工中虽有些大材小用的意味，但的确可制造出一些具有特殊结构设计的产品。例如，可配合风扇及气流方向作出具有导流效果的散热片，或做出薄且密的鳍片来增加散热面积等。
通常压铸型加工采用的铝合金为ADC12，具有良好的压铸成型特性，适用于制造细薄或复杂的铸件，但因热传导率较差，现在国内多以AA1070铝料来做为压铸材料。它的热传导率高，具有良好的散热效果，但压铸成形特性方面较ADC12存在着一些不足。
与积压工艺相同，也可用于铜质散热片加工，也因同样的原因实际上并未大范围采用。
优势：一体成形，无介面阻抗；可制造细薄、密集或结构复杂的鳍片，易于一些特殊设计的实现。
劣势：材料得机械性能与导热性能不能两全；压铸时表面流纹及氧化渣过多，会降低热传导效果；冷却时内部微缩孔偏高，实质热传导率降低；模具寿命较短，设备相对复杂，产量较小，成本稍高。
典型产品：通常桌面散热器市场中非常少见，普遍用于受空间限制的笔记本散热解决方案中。
铝压铸-改进型：
工艺介绍：
在铝压铸工艺基础之上进行改进而来的接合型工艺。
铝压铸-改进型工艺得制造过程为：先将冲压成形的鳍片插入模具内线切割而成的间隙中，再将铝液快速充填进去，令压铸成形的吸热底与插入的鳍片结合。
优势：介面阻抗较其它接合型工艺低；鳍片可采用具有更高热传导率的材料，且预先加工的鳍片可具有更大的瘦长比。
劣势：模具形状复杂，鳍片插入不易，影响其量产性；需要在模具中预先开槽，无法采用很高的鳍片密度。
典型产品：与铝压铸型相同，通常桌面散热器市场中非常少见，普遍用于笔记本散热解决方案中。
冲压与剪切：
工艺介绍：
冲压与剪切都是大家较为熟悉的工艺，我们的许多日常用品与机箱等电脑配件均出于此。
冲压所用设备为冲床，利用安装在冲锤底端的模具对板材进行冲切，可用于各种厚度片状金属材料的加工，例如风道式散热片所采用的细薄鳍片、部分嵌铜散热器所采用的铜板、带有特定缺口与孔位的导流罩、保护罩等的初型均为冲压而成。
Tt火星7的风扇防护罩——冲压而成。
剪切所用设备为剪切机，结构类似于书刊装订中使用的铡刀，可用于具有一定厚度的片状或条状金属形材之切割，从0.2mm的薄鳍片到1cm的吸热底，甚至铝挤压而成的形材均需采用剪切进行初加工或后处理。
优势：可根据需要加工出各种特殊形状，适用范围较广，可大批量自动化生产。
劣势：切口并不平整，可能需要后续处理。
典型产品：各种后续结合型散热片中普遍采用。
折叶：
工艺介绍：
折叶是细薄鳍片加工过程中通常采用的一道工序。
折叶用于将AA1050铝合金冲压而成的单体薄鳍片组合成密集平行鳍片的加工工艺，具体方法为：在成形时，鳍片的边缘保留有一小段特别设计的凸出部分，将鳍片固定在定制的模具中，将凸出部分弯折并互相锁合，成为排列整齐的平行鳍片。
采用折叶工艺的另外一个目的则是补偿鳍片与吸热底的后续连接（通常为钎焊结合）所产生的介面阻抗。细薄的平行片状鳍片与吸热底的连接面积较小，同时考虑到连接面的实际接着率与介面阻抗，吸热底与鳍片间的热量传导可能成为散热片整个导热路径中的瓶颈。因此，折叶工艺会在鳍片将与吸热底连接的一侧留出一道折边，弯折锁扣后组合为一个相对平整的表面，即每片鳍片都增加了一个“较宽”的底面，侧视成为“L”形。如此一来，热量由吸热底通过连接面传导到单个鳍片的“底面”上，再由内部传导到实际散失热量的直立部分。
优势：机械锁合结构简单，工序少；可补偿鳍片与吸热底后续连接产生的介面阻抗。
劣势：为了保证结合的稳固与整齐，对鳍片单体冲压模具设计要求较高。
典型产品：与冲压结合，主要用于制造回流焊或风道式设计所采用的平行密集细薄鳍片。
焊接：
工艺介绍：
焊接作为一种非常传统的金属结合方式，几乎随处可见，在散热片加工中也被普遍采用。
目前散热片加工中所采用仍然主要是钎焊，即采用熔点较母材低的焊料填充母材间的空隙，通过某种方式加热焊接部位至一定温度，令焊料熔化，填充母材间的空隙，冷却后即可结合为一体。
从接触式传热到电磁感应加热，从火焰喷枪到激光器，从电弧到热风，焊接技术的迅速发展推动着新工艺的不断出现，令其成为了一门相当有深度与广度的专业学科，所涉及的信息绝非三言两语就可说明。因此，笔者仅对散热片生产中的相关要素做简单介绍，以免贻笑大方。
散热片加工中最常用的焊接方式为回流焊- reflow soldering，又称再流焊。根据它的后一个名字可能更容易理解焊接过程——通过重新熔化（即再流）预置于母材之间的膏状软钎焊料，实现母材间的软钎焊。它主要的工艺特征是：用焊剂将要焊接的金属表面净化（去除氧化物），使之对焊料具有良好的润湿性；供给熔融焊料润湿金属表面；在焊料和焊接金属间形成金属间化合物；可以实现微焊接。回流焊的大致工序为：SMT在金属板（吸热底）上自动印刷锡膏->吸热底与鳍片定位->进入回流焊机->经过精确控制温度曲线的多道加温工序->熔化焊料，润饰母材->经过精确控制温度曲线的冷却工序->拆卸成品->超声波清洗。
ThermalTake堪称回流焊散热片的典范。
对于一些由于某种限制（例如热管的温度限制）不适合采用回流焊工艺，又需要焊接结合的散热片则可采用电阻钎焊。即利用母材接触面和焊料相对较高的电阻，短时间通过大电流，令接触面与焊料集中产生大量热量，熔化焊料，达到焊接的目的。
散热器采用焊接方式结合存在的最大问题就是焊着率。融化后的焊料作为连接两者的介质，是热量传导过程中必须通过的一道屏障，自然希望它的热传导阻抗（即介面阻抗）越小越好，在不更换材质的情况下即焊着率越高越好。
上图中蓝色的结合区以外都是热阻抗很大的不良焊接区。为了获得较高的焊着率，就需要SMT印刷的锡膏更加均匀，接触面更加平整，还应在焊接过程中施以相当的压力。
优势：吸热底与鳍片的组合多种多样；相关生产设备已经非常成熟，易于大规模生产。
劣势：必然存在介面阻抗；一旦结合度不高，严重影响散热片性能；控制焊着率难度较高，检验不易，容易出现不良品；加工成本较高。
典型产品：纯铜散热片一大主流的回流焊散热片，以及目前绝大多数热管散热器。
锻造：
工艺介绍：
锻造也是传统的金属加工工艺之一，多用于大行金属件的制造或初坯成形。
锻造工艺制造散热片算是Alpha的独门绝技，其加工过程为：将铝材加热加压至降伏点（一定温度下，金属材料在所承受压力超过一定数值时，随着压力的继续增大，应力不增反降，金属表现得较为柔软，易于加工，但又并非液态，此温度下的临界压力即降伏点）后，利用高压使其充填入锻造模具而成形。
在锻造成形得基础之上，还可以采用铜铝结合设计。在锻造成形后期，即鳍片完全充满模具后，将表面经过预处理的铜块置于模具上层，通过锻造塞入尚处于降伏状态的铝材中，几乎不存在空隙。
优势：全铝散热片鳍片与吸热底一体成形，无介面阻抗；铜铝结合紧密，几乎不存在空隙，介面阻抗小；鳍片复杂度虽不及铝压铸，但就散热片需求而言已相当令人满意；瘦长比高，接近压铸得水平，可达50以上；适于加工柱状鳍片。
劣势：冷却时可能出现颈缩现象，使鳍片存在厚薄、高度不均的情况；所需锻造压力极高(500吨以上) ，设备昂贵；模具制造成本高，磨损快，加工成本很高；加工条件苛刻，时间长，不易量产。
典型产品：大名鼎鼎的Alpha系列散热器。
压固+螺丝锁合：
工艺介绍：
螺丝绝对可以算得上人类科学历程中一项里程碑式的发明，而这种工艺就是此项伟大发明的实际利用。
目前市场上存在两类采用压固+螺丝锁合结合工艺的产品，但其原理可归为一类。此工艺的加工过程为：将经过表面预处理的鳍片或鳍片与吸热底定位，利用较大的压力令它们紧密的结合在一起，再以螺丝贯穿它们，于另一测用螺母锁紧，令其维持此种紧密结合的状态。
目前市场上两类采用压固+螺丝锁合工艺的产品分别是：Foxconn的PK045+这种吸热底与鳍片纵向结合的产品，以及Zalman CNPS系列这种片状鳍片横向结合形成吸热底的产品。
Foxconn PK045+——曾经凭借独特的结合工艺名噪一时。为了弥补铜底与铝鳍片间的结合空隙，还特别加入了导热膏进行填充。
Zalman CNPS2005+——最早的压固+螺丝锁合工艺散热片。底部紧密结合，顶部呈放射状散开，散热面积不可小觑。
前者是Foxconn在铜铝结合工艺方面进行的有益尝试，虽然实际证明效果并不理想，但不可否认它对当今铜铝结合技术的迅速成熟作出了不可忽视的贡献。后者虽说是结合工艺，但通过横向的结合设计，令从发热设备的接触点到鳍片仍是一体成形，介面阻抗影响细微，同时由提供了自由的铜绿结合可能，的确是富有创造性的优秀设计。
此外，目前许多热管散热器，热管与吸热底采用焊接结合，而其中一部分会在热管上方增加固定块（也可具有一定散热能力），固定块的固定方式就有不少采用螺丝锁合。
优势：机械方式结合，工艺简单、成本低，效果稳定，良品率高；横向结合时，介面阻抗影响细微，鳍片与吸热底一体成形。
劣势：纵向结合时，介面阻抗大，结合面积有限；横向结合时，占用空间大，不易安装。
典型产品：Foxconn PK045+、Zalman CNPS系列。
插尺：
工艺介绍：
纯粹的机械手段，强压而成的结合。
AVC近年间研发出来的一种片-底结合技术，加工过程为：将底板切削出平行的细小凹槽，并在槽间冲压出密集的小坑，为凹槽中插入鳍片后的形变预留一定空间，再利用60吨以上的压力将已经成形的鳍片插入凹槽之中，插入深度可达2mm左右，把鳍片固定在底板之中。
采用插尺工艺结合的吸热底与鳍片间没有其它介质，完全靠金属的应力结合，经过预处理的接触面由于巨大的压力而可获得原子级的结合，保证低阻抗的同时，还获得了较可靠的机械性能。
优势：介面阻抗小，鳍片与吸热底材质可自由组合，工序较少，产品质量相对稳定。
劣势：制造难度大，良品率不是很高，相对成本稍高。
典型产品：AVC Frost。
插指：
工艺介绍：
与插尺工艺类似的机械结合手段。
制造过程也与插尺工艺类似，利用巨大的压力将鳍片插入底板上预留的位置，不同之处在于鳍片的形状由片状改为了柱状。
将插指工艺加以改变，Swiftech创造出了自己的专利技术——螺纹插指。采用螺纹插指工艺的鳍片在圆柱状的基础之上增加了螺纹结构，加工过程中，鳍片不是直线的插入底板中，而是利用螺纹结构旋入。此种插入方式不需要普通插指那么大的压力，降低了对设备与材料的要求，而且鳍片与底面间可获得更大的连接面积。
优势：鳍片与吸热底材质可自由组合，介面阻抗小，工序较少，产品质量相对稳定；采用螺旋插指可降低加工难度。
劣势：制造难度大，良品率不是很高，相对成本稍高。
典型产品：中光CNA462U、Swiftech MCX系列。
热缩嵌套：
工艺介绍：
利用热胀冷缩原理的机械结合方式，主要用于铝挤压鳍片嵌铜。
如果鳍片，包括一部分吸热底都可采用成熟、廉价的铝挤压工艺，又希望与发热设备结合部位具有较大的热容量，嵌铜工艺就是最好的选择，目前主要采用的则是热缩嵌套技术。加工过程大致为：在铝挤压成形的散热片底部保留出一部分空间，将之加热到一定温度，令其保留空间因热膨胀而扩大，趁机嵌入尺寸、形状合适的铜棒或铜板；令铝质鳍片迅速冷却，体积缩小后套紧嵌入的铜件。
基于此种原理，目前常用的嵌铜方式有两种：
1.典型铝挤压鳍片嵌入铜板（板材冲压或铜柱剪切而成）。鳍片本身与典型铝挤压散热片相同，只是吸热底较薄，改为在对应发热设备的位置切削出一定空间，嵌入铜板。在铝挤压鳍片与嵌入铜板间以导热膏填充空隙，因此鳍片后面多留有平衡气压与注射导热膏的小孔。嵌铜目的主要为了增大吸热底热容量，增强瞬间吸热能力，而对导热与散热效果增益不大，甚至可能由于结合工艺欠佳，增大介面阻抗，反而降低性能。
2.放射状铝挤压鳍片嵌入铜柱。鳍片本身即为嵌入铜芯而设计，中心留有圆孔，可嵌入具有一定高度的铜柱。结合面不使用其它介质，完全依靠鳍片紧缩的应力与铜柱结合。嵌铜的目的除了大幅增加（依铜柱尺寸而定）散热片的瞬间吸热能力外，还借助于铜材更好的热传导能力，将吸收的热量更直接的传导到铝质鳍片上部，有效利用鳍片表面积，对导热与散热效果都有增益。
热缩嵌铜工艺中加热铝质鳍片的方法非常重要，既要温度够高，热膨胀够多，又要加热时间短，防止鳍片软化变形。常用的加热方式有三种：
1.热风——通过高温空气加热鳍片，速度差强人意。
2.红外线——与微波炉同一原理，通过红外电磁波令金属原子振动而发热，速度快，被广为采用。
3.高周波技术——即利用高速变化的磁场在金属内所产生的环形感应电流的热效应来为鳍片加热，速度快、精度高。Tt的火星6就使用了高周波技术。
优势：兼具铝质鳍片的低成本、低密度、易加工特性与铜材的吸热、导热能力；典型铝挤压鳍片嵌入铜板型，铜底尺寸、形状可根据不同需求进行调节，鳍片、扣具、风扇等的设计可沿袭经典产品，无需重新设计；放射状铝挤压鳍片嵌入铜柱型，有效利用铜柱导热能力，增强效果，接触面无其它介质，良品介面阻抗小。
劣势：对鳍片、嵌入铜材尺寸、形状要求严格，否则严重影响性能；典型铝挤压鳍片嵌入铜板型，需以导热膏填充，介面阻抗不可忽视；放射状铝挤压鳍片嵌入铜柱型，嵌入件尺寸大，对规格要求更高。
典型产品：CoolerMaster V83、AVC SunFlower。
机械压合：
工艺介绍：
“大号”插指，机械手段的“塞”铜工艺。
机械式压合工艺主要用于放射状铝挤压鳍片的塞铜加工，主要过程为：将一块尺寸略大于鳍片铝孔的铜块，依靠机械的压力，将其塞入铝孔内，依靠金属的应力压合在一起。
优势：可以在常温下结合，设备简单，成本低；结合面无其它介质，良品介面阻抗低。
劣势：铜在被挤入铝孔的过程中容易刮伤铝孔内表面，严重影响热传导能力，对铜块的形状设计与优化要求较高；良品率不高。
典型产品：对设计要求较高，且良品率低，没有得到广泛应用。
散热器的材料是性能的基础，设计是产品精髓所在，而最终能否将优秀的设计思想实现，或者实现成果如何，用户最终可获得怎样的产品，都完全取决于所采用的制造工艺。
成形与结合工艺：
散热片的成形与结合工艺间有着密切的联系，而且其中一些技术在两道工序中均可使用，因此在本节内一齐介绍。
切削：
工艺介绍：
应用最广的散热片成形技术是什么？铝挤压？是切削！所有的散热片在成形过程中都会或多或少的使用到切削——这种金属加工中最常用的工艺。
切削工艺的具体种类很多，从无润滑切削到润滑切削，从高速切削到激光切割，从车、钻到铣、磨，在散热片的成形过程中，为了获得一些较特殊、精细的形状，都需要使用切削工艺。具体用途主要有板材（吸热底、鳍片等）成形、散热片开槽、底面修整、特殊雕刻等。
切削而来的浮雕效果
优势：根据不同方式、刀具，可适用于各种用途。
劣势：设备，主要是刀具磨损快，多数需要人工参与或自动化控制，成本较高。
典型产品：所有散热片！
铝挤压：
工艺介绍：
著名的铝挤压工艺，为绝大多数的铝合金散热片所采用，是市场上真正的主流。
铝挤压是加工铝合金形材最常用的工艺，在各个领域中均有采用。在散热片加工方面，铝挤压工艺主要用来制造片状鳍片或柱状鳍片的初坯。
上图即铝挤压的模具。铝挤压工艺所采用的材料通常为AA6061或AA6063，加工过程中，将铝合金原锭加热至约520~540℃，利用机械加压，令铝液流经模具钢制成的挤型模具，在模具出口处对铝液进行冷却，使之迅速凝固，成为具有连续平行结构的散热片初胚。
上图左部即铝合金原锭，中间则是铝挤压而成的条状形材，已可看出散热片的初形，再经由二次加工，进行冷铡切割、边角裁剪与剖沟后，即可获得成形的散热片单品。
实际上挤压成形工艺也可用于铜质散热片的加工，但由于铜的熔点过高，加工难度大，成品性能又并非特别出众，市场上几乎没有实际产品出现。
优势：投资少、技术门槛低、开发周期短，易于投产；模具费用、生产成本低，产量大；适用范围广，既可制造单独散热片，也可制造结合型散热片的鳍片部分。
劣势：鳍片形状相对简单，无法获得很大（大于20）的瘦长比。
典型产品：几乎所有一体成形铝合金片状鳍片散热片。
精密切削：
工艺介绍：
一种独到的金属成形工艺，是最有望大范围应用的铜质散热片一体成形工艺。
“精密切削”的说法已经不知出自何处了，单从这名字上很难想象实际的加工工艺，但结合英文名称Skiving，就容易理解了。
Skiving，skive的动名词，为切片之意。加工方法为：将一整块金属型材根据需要。利用精确控制的特殊刨床切割出指定厚度的薄片，再向上弯折为直立状态，成为散热鳍片。
早年间，Foxconn曾尝试应用这一工艺而推出了著名的PK085与PK130，但由于当时工艺尚不成熟，成品率较低，及铝合金应力不足而无法使鳍片处于直立状态，且性能较铝挤压工艺的产品没有明显优势，并未得到广泛的接受。
近两年，通过对精密切削工艺的改进，良品率已经大幅提高，且随着散热能力需求的增长，铜质材料使用的增多，自然解决了早期因铝材应力不足所导致的鳍片形状与排列问题。精密切削工艺可望大展拳脚。
优势：精密切削工艺最大的优势在于吸热底与鳍片一体成形，连接面积（连接比例）大，不存在介面阻抗，鳍片较厚，能够更有效利用散热表面积；此外，切割而成的鳍片排列密集，能在单位体积内获得更大的散热面积。
劣势：受到原材料等的影响，良品率低；为了保证一定的应力，切割过程中无法将鳍片切得很薄、很长，即瘦长比不足；提供更大表面积的同时，片间距离短，过风空间较小，风阻较大。此外，相对铝挤压等适于大规模生产的成型工艺，精密切削的设备、人工成本高，大规模生产资金投入过大。
典型产品：热布斯系列散热器。
金属粉末喷射成形：
工艺介绍：
金属粉末喷射成形散热片主要采用高熔点、高热传导的材料(如铜)，其加工方式为：金属粉末高速喷射，直接做成散热片初胚，再利用高温烧结，制成具有相当强度与密度的成品。主要应用于具有较高发热量又明显受空间限制的特殊需求电子产品上，制造成本与价格均极高。
优势：金属粉末烧结一体成型，热传导率高；可加工具有复杂形状的散热片，设计者受限制较少。
劣势：原料、设备、模具成本高，工艺复杂，良品率较低，不易量产。
典型产品：无——目前市场上未见实际产品，只是“传说中的”技术。
铝压铸：
工艺介绍：
一种广泛应用的单体铝合金制品加工工艺。
制造过程为：将铝合金原锭熔解成液态后，充填入模型内，利用压铸机一次性压铸成型，再经过冷却与后续处理，制成单体散热片。压铸工艺通常用来加工一些形状非常复杂的元件，使用在散热片加工中虽有些大材小用的意味，但的确可制造出一些具有特殊结构设计的产品。例如，可配合风扇及气流方向作出具有导流效果的散热片，或做出薄且密的鳍片来增加散热面积等。
通常压铸型加工采用的铝合金为ADC12，具有良好的压铸成型特性，适用于制造细薄或复杂的铸件，但因热传导率较差，现在国内多以AA1070铝料来做为压铸材料。它的热传导率高，具有良好的散热效果，但压铸成形特性方面较ADC12存在着一些不足。
与积压工艺相同，也可用于铜质散热片加工，也因同样的原因实际上并未大范围采用。
优势：一体成形，无介面阻抗；可制造细薄、密集或结构复杂的鳍片，易于一些特殊设计的实现。
劣势：材料得机械性能与导热性能不能两全；压铸时表面流纹及氧化渣过多，会降低热传导效果；冷却时内部微缩孔偏高，实质热传导率降低；模具寿命较短，设备相对复杂，产量较小，成本稍高。
典型产品：通常桌面散热器市场中非常少见，普遍用于受空间限制的笔记本散热解决方案中。
铝压铸-改进型：
工艺介绍：
在铝压铸工艺基础之上进行改进而来的接合型工艺。
铝压铸-改进型工艺得制造过程为：先将冲压成形的鳍片插入模具内线切割而成的间隙中，再将铝液快速充填进去，令压铸成形的吸热底与插入的鳍片结合。
优势：介面阻抗较其它接合型工艺低；鳍片可采用具有更高热传导率的材料，且预先加工的鳍片可具有更大的瘦长比。
劣势：模具形状复杂，鳍片插入不易，影响其量产性；需要在模具中预先开槽，无法采用很高的鳍片密度。
典型产品：与铝压铸型相同，通常桌面散热器市场中非常少见，普遍用于笔记本散热解决方案中。
冲压与剪切：
工艺介绍：
冲压与剪切都是大家较为熟悉的工艺，我们的许多日常用品与机箱等电脑配件均出于此。
冲压所用设备为冲床，利用安装在冲锤底端的模具对板材进行冲切，可用于各种厚度片状金属材料的加工，例如风道式散热片所采用的细薄鳍片、部分嵌铜散热器所采用的铜板、带有特定缺口与孔位的导流罩、保护罩等的初型均为冲压而成。
Tt火星7的风扇防护罩——冲压而成。
剪切所用设备为剪切机，结构类似于书刊装订中使用的铡刀，可用于具有一定厚度的片状或条状金属形材之切割，从0.2mm的薄鳍片到1cm的吸热底，甚至铝挤压而成的形材均需采用剪切进行初加工或后处理。
优势：可根据需要加工出各种特殊形状，适用范围较广，可大批量自动化生产。
劣势：切口并不平整，可能需要后续处理。
典型产品：各种后续结合型散热片中普遍采用。
折叶：
工艺介绍：
折叶是细薄鳍片加工过程中通常采用的一道工序。
折叶用于将AA1050铝合金冲压而成的单体薄鳍片组合成密集平行鳍片的加工工艺，具体方法为：在成形时，鳍片的边缘保留有一小段特别设计的凸出部分，将鳍片固定在定制的模具中，将凸出部分弯折并互相锁合，成为排列整齐的平行鳍片。
采用折叶工艺的另外一个目的则是补偿鳍片与吸热底的后续连接（通常为钎焊结合）所产生的介面阻抗。细薄的平行片状鳍片与吸热底的连接面积较小，同时考虑到连接面的实际接着率与介面阻抗，吸热底与鳍片间的热量传导可能成为散热片整个导热路径中的瓶颈。因此，折叶工艺会在鳍片将与吸热底连接的一侧留出一道折边，弯折锁扣后组合为一个相对平整的表面，即每片鳍片都增加了一个“较宽”的底面，侧视成为“L”形。如此一来，热量由吸热底通过连接面传导到单个鳍片的“底面”上，再由内部传导到实际散失热量的直立部分。
优势：机械锁合结构简单，工序少；可补偿鳍片与吸热底后续连接产生的介面阻抗。
劣势：为了保证结合的稳固与整齐，对鳍片单体冲压模具设计要求较高。
典型产品：与冲压结合，主要用于制造回流焊或风道式设计所采用的平行密集细薄鳍片。
焊接：
工艺介绍：
焊接作为一种非常传统的金属结合方式，几乎随处可见，在散热片加工中也被普遍采用。
目前散热片加工中所采用仍然主要是钎焊，即采用熔点较母材低的焊料填充母材间的空隙，通过某种方式加热焊接部位至一定温度，令焊料熔化，填充母材间的空隙，冷却后即可结合为一体。
从接触式传热到电磁感应加热，从火焰喷枪到激光器，从电弧到热风，焊接技术的迅速发展推动着新工艺的不断出现，令其成为了一门相当有深度与广度的专业学科，所涉及的信息绝非三言两语就可说明。因此，笔者仅对散热片生产中的相关要素做简单介绍，以免贻笑大方。
散热片加工中最常用的焊接方式为回流焊- reflow soldering，又称再流焊。根据它的后一个名字可能更容易理解焊接过程——通过重新熔化（即再流）预置于母材之间的膏状软钎焊料，实现母材间的软钎焊。它主要的工艺特征是：用焊剂将要焊接的金属表面净化（去除氧化物），使之对焊料具有良好的润湿性；供给熔融焊料润湿金属表面；在焊料和焊接金属间形成金属间化合物；可以实现微焊接。回流焊的大致工序为：SMT在金属板（吸热底）上自动印刷锡膏->吸热底与鳍片定位->进入回流焊机->经过精确控制温度曲线的多道加温工序->熔化焊料，润饰母材->经过精确控制温度曲线的冷却工序->拆卸成品->超声波清洗。
ThermalTake堪称回流焊散热片的典范。
对于一些由于某种限制（例如热管的温度限制）不适合采用回流焊工艺，又需要焊接结合的散热片则可采用电阻钎焊。即利用母材接触面和焊料相对较高的电阻，短时间通过大电流，令接触面与焊料集中产生大量热量，熔化焊料，达到焊接的目的。
散热器采用焊接方式结合存在的最大问题就是焊着率。融化后的焊料作为连接两者的介质，是热量传导过程中必须通过的一道屏障，自然希望它的热传导阻抗（即介面阻抗）越小越好，在不更换材质的情况下即焊着率越高越好。
上图中蓝色的结合区以外都是热阻抗很大的不良焊接区。为了获得较高的焊着率，就需要SMT印刷的锡膏更加均匀，接触面更加平整，还应在焊接过程中施以相当的压力。
优势：吸热底与鳍片的组合多种多样；相关生产设备已经非常成熟，易于大规模生产。
劣势：必然存在介面阻抗；一旦结合度不高，严重影响散热片性能；控制焊着率难度较高，检验不易，容易出现不良品；加工成本较高。
典型产品：纯铜散热片一大主流的回流焊散热片，以及目前绝大多数热管散热器。
锻造：
工艺介绍：
锻造也是传统的金属加工工艺之一，多用于大行金属件的制造或初坯成形。
锻造工艺制造散热片算是Alpha的独门绝技，其加工过程为：将铝材加热加压至降伏点（一定温度下，金属材料在所承受压力超过一定数值时，随着压力的继续增大，应力不增反降，金属表现得较为柔软，易于加工，但又并非液态，此温度下的临界压力即降伏点）后，利用高压使其充填入锻造模具而成形。
在锻造成形得基础之上，还可以采用铜铝结合设计。在锻造成形后期，即鳍片完全充满模具后，将表面经过预处理的铜块置于模具上层，通过锻造塞入尚处于降伏状态的铝材中，几乎不存在空隙。
优势：全铝散热片鳍片与吸热底一体成形，无介面阻抗；铜铝结合紧密，几乎不存在空隙，介面阻抗小；鳍片复杂度虽不及铝压铸，但就散热片需求而言已相当令人满意；瘦长比高，接近压铸得水平，可达50以上；适于加工柱状鳍片。
劣势：冷却时可能出现颈缩现象，使鳍片存在厚薄、高度不均的情况；所需锻造压力极高(500吨以上) ，设备昂贵；模具制造成本高，磨损快，加工成本很高；加工条件苛刻，时间长，不易量产。
典型产品：大名鼎鼎的Alpha系列散热器。
压固+螺丝锁合：
工艺介绍：
螺丝绝对可以算得上人类科学历程中一项里程碑式的发明，而这种工艺就是此项伟大发明的实际利用。
目前市场上存在两类采用压固+螺丝锁合结合工艺的产品，但其原理可归为一类。此工艺的加工过程为：将经过表面预处理的鳍片或鳍片与吸热底定位，利用较大的压力令它们紧密的结合在一起，再以螺丝贯穿它们，于另一测用螺母锁紧，令其维持此种紧密结合的状态。
目前市场上两类采用压固+螺丝锁合工艺的产品分别是：Foxconn的PK045+这种吸热底与鳍片纵向结合的产品，以及Zalman CNPS系列这种片状鳍片横向结合形成吸热底的产品。
Foxconn PK045+——曾经凭借独特的结合工艺名噪一时。为了弥补铜底与铝鳍片间的结合空隙，还特别加入了导热膏进行填充。
Zalman CNPS2005+——最早的压固+螺丝锁合工艺散热片。底部紧密结合，顶部呈放射状散开，散热面积不可小觑。
前者是Foxconn在铜铝结合工艺方面进行的有益尝试，虽然实际证明效果并不理想，但不可否认它对当今铜铝结合技术的迅速成熟作出了不可忽视的贡献。后者虽说是结合工艺，但通过横向的结合设计，令从发热设备的接触点到鳍片仍是一体成形，介面阻抗影响细微，同时由提供了自由的铜绿结合可能，的确是富有创造性的优秀设计。
此外，目前许多热管散热器，热管与吸热底采用焊接结合，而其中一部分会在热管上方增加固定块（也可具有一定散热能力），固定块的固定方式就有不少采用螺丝锁合。
优势：机械方式结合，工艺简单、成本低，效果稳定，良品率高；横向结合时，介面阻抗影响细微，鳍片与吸热底一体成形。
劣势：纵向结合时，介面阻抗大，结合面积有限；横向结合时，占用空间大，不易安装。
典型产品：Foxconn PK045+、Zalman CNPS系列。
插尺：
工艺介绍：
纯粹的机械手段，强压而成的结合。
AVC近年间研发出来的一种片-底结合技术，加工过程为：将底板切削出平行的细小凹槽，并在槽间冲压出密集的小坑，为凹槽中插入鳍片后的形变预留一定空间，再利用60吨以上的压力将已经成形的鳍片插入凹槽之中，插入深度可达2mm左右，把鳍片固定在底板之中。
采用插尺工艺结合的吸热底与鳍片间没有其它介质，完全靠金属的应力结合，经过预处理的接触面由于巨大的压力而可获得原子级的结合，保证低阻抗的同时，还获得了较可靠的机械性能。
优势：介面阻抗小，鳍片与吸热底材质可自由组合，工序较少，产品质量相对稳定。
劣势：制造难度大，良品率不是很高，相对成本稍高。
典型产品：AVC Frost。
插指：
工艺介绍：
与插尺工艺类似的机械结合手段。
制造过程也与插尺工艺类似，利用巨大的压力将鳍片插入底板上预留的位置，不同之处在于鳍片的形状由片状改为了柱状。
将插指工艺加以改变，Swiftech创造出了自己的专利技术——螺纹插指。采用螺纹插指工艺的鳍片在圆柱状的基础之上增加了螺纹结构，加工过程中，鳍片不是直线的插入底板中，而是利用螺纹结构旋入。此种插入方式不需要普通插指那么大的压力，降低了对设备与材料的要求，而且鳍片与底面间可获得更大的连接面积。
优势：鳍片与吸热底材质可自由组合，介面阻抗小，工序较少，产品质量相对稳定；采用螺旋插指可降低加工难度。
劣势：制造难度大，良品率不是很高，相对成本稍高。
典型产品：中光CNA462U、Swiftech MCX系列。
热缩嵌套：
工艺介绍：
利用热胀冷缩原理的机械结合方式，主要用于铝挤压鳍片嵌铜。
如果鳍片，包括一部分吸热底都可采用成熟、廉价的铝挤压工艺，又希望与发热设备结合部位具有较大的热容量，嵌铜工艺就是最好的选择，目前主要采用的则是热缩嵌套技术。加工过程大致为：在铝挤压成形的散热片底部保留出一部分空间，将之加热到一定温度，令其保留空间因热膨胀而扩大，趁机嵌入尺寸、形状合适的铜棒或铜板；令铝质鳍片迅速冷却，体积缩小后套紧嵌入的铜件。
基于此种原理，目前常用的嵌铜方式有两种：
1.典型铝挤压鳍片嵌入铜板（板材冲压或铜柱剪切而成）。鳍片本身与典型铝挤压散热片相同，只是吸热底较薄，改为在对应发热设备的位置切削出一定空间，嵌入铜板。在铝挤压鳍片与嵌入铜板间以导热膏填充空隙，因此鳍片后面多留有平衡气压与注射导热膏的小孔。嵌铜目的主要为了增大吸热底热容量，增强瞬间吸热能力，而对导热与散热效果增益不大，甚至可能由于结合工艺欠佳，增大介面阻抗，反而降低性能。
2.放射状铝挤压鳍片嵌入铜柱。鳍片本身即为嵌入铜芯而设计，中心留有圆孔，可嵌入具有一定高度的铜柱。结合面不使用其它介质，完全依靠鳍片紧缩的应力与铜柱结合。嵌铜的目的除了大幅增加（依铜柱尺寸而定）散热片的瞬间吸热能力外，还借助于铜材更好的热传导能力，将吸收的热量更直接的传导到铝质鳍片上部，有效利用鳍片表面积，对导热与散热效果都有增益。
热缩嵌铜工艺中加热铝质鳍片的方法非常重要，既要温度够高，热膨胀够多，又要加热时间短，防止鳍片软化变形。常用的加热方式有三种：
1.热风——通过高温空气加热鳍片，速度差强人意。
2.红外线——与微波炉同一原理，通过红外电磁波令金属原子振动而发热，速度快，被广为采用。
3.高周波技术——即利用高速变化的磁场在金属内所产生的环形感应电流的热效应来为鳍片加热，速度快、精度高。Tt的火星6就使用了高周波技术。
优势：兼具铝质鳍片的低成本、低密度、易加工特性与铜材的吸热、导热能力；典型铝挤压鳍片嵌入铜板型，铜底尺寸、形状可根据不同需求进行调节，鳍片、扣具、风扇等的设计可沿袭经典产品，无需重新设计；放射状铝挤压鳍片嵌入铜柱型，有效利用铜柱导热能力，增强效果，接触面无其它介质，良品介面阻抗小。
劣势：对鳍片、嵌入铜材尺寸、形状要求严格，否则严重影响性能；典型铝挤压鳍片嵌入铜板型，需以导热膏填充，介面阻抗不可忽视；放射状铝挤压鳍片嵌入铜柱型，嵌入件尺寸大，对规格要求更高。
典型产品：CoolerMaster V83、AVC SunFlower。
机械压合：
工艺介绍：
“大号”插指，机械手段的“塞”铜工艺。
机械式压合工艺主要用于放射状铝挤压鳍片的塞铜加工，主要过程为：将一块尺寸略大于鳍片铝孔的铜块，依靠机械的压力，将其塞入铝孔内，依靠金属的应力压合在一起。
优势：可以在常温下结合，设备简单，成本低；结合面无其它介质，良品介面阻抗低。
劣势：铜在被挤入铝孔的过程中容易刮伤铝孔内表面，严重影响热传导能力，对铜块的形状设计与优化要求较高；良品率不高。
典型产品：对设计要求较高，且良品率低，没有得到广泛应用。
责任编辑: banye
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