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基础:解读散热技术的六个关键词(下)

晨怡热管 2007-1-8 19:47:39
● 关键词六:工艺

技术的最终表达载体是产品,当原始选材确定之后,制作工艺就成为保证产品质量至关重要的因素。


在解释散热器的工艺前,我们先简单重复一遍散热器的构成。散热器由顶部的风扇和下部的散热片组成。而散热片则包括底座和鳍片两部分。根据制作工艺的不同,底座和鳍片可以是一体的材质(如纯铜),也可以是由不同材质组成的合体(如底座采用铜,而鳍片采用铝)
 

● 塞铜——散热片常见工艺(一)

 

塞铜工艺以及“铣”和“磨”的产品


在对散热片的处理当中,塞铜工艺是最常见的一种铜铝结合工艺。这种工艺利用金属材料的热胀冷缩特点,先将铝散热片进行高温处理,然后将冷却后的铜芯(多为圆柱形)压塞进经过CNC(数控车床)铣好的孔中,最后再次进行整体的冷却处理。由于没有使用第三方介质,塞铜工艺可以大幅度降低接触面间的热阻,不但保证了铜铝结合的紧密程度,更充分利用了两种金属材料的散热特性。


在经过塞铜工艺处理后,散热器底面往往还要经过“铣”和“磨”处理。铣工艺针对塞铜处理中的铜芯。铣过的铜芯底面,平整度远超磨制工艺产品。磨工艺则针对整个散热片底部进行磨平处理。
 

您可能会问:如何区分铣工艺和磨工艺?其实很简单,铣工艺的产品在圆中心会有一个小点,而磨工艺产品会出现横纹。


● 回焊炉——散热片常见工艺(二)



 

焊接工艺(使用回焊炉处理的产品)
 

散热片的焊接工艺有很多种,大多选用纯铜作处理对象。散热片的鳍片必须经过精确设计和细致加工,厚度一般只有0.2mm。细密繁多的鳍片大幅度增加了散热面积,鳍片底部多采用特殊的三角型设计,便于热量快速传递。


“回焊炉”是一种处理焊接工艺比较先进的设备。利用“回焊炉”处理的产品,既可以保证散热片和三角型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接剂融化时间和融化温度,保证所有焊点的焊接均匀。
 

● 铝挤压——散热片常见工艺(三)
 


铝挤压工艺


散热片的制造工艺有很多,效果也各有千秋。其中最常见的就是铝挤压工艺(Extruded)。铝挤压的技术相对简单,适合大批量制作散热器。


进一步来考虑,如何辨别一款铝挤压散热片的优劣呢?这里就要引入一个新概念:Pin-Fin比。它是检验铝挤技术优劣的主要标准之一。Pin-Fin比越大意味着散热器的有效散热面积越大。


Pin是指散热片的鳍片(也称腮片);Fin是指相邻的两枚鳍片间的距离。Pin-Fin比是用Pin的高度(不含底座厚度)除以Fin。这样得到的数值越高,代表铝挤技术越先进。目前最高的比值是20。一般这个比值能达到15~17,散热片品质就很不错了。如果您拥有Pin-Fin比高达18的散热器,那么它一定是一款高档产品。
 

● 切割工艺——散热片常见工艺(四)
 


 


 

铜质和铝质的切割工艺,注意鳍片边缘的粗糙处理


切割工艺(Skiving)就是把一整块金属一次性切割。这样切割后的散热鳍片又薄又密,极大增加了散热面积。即使在减少电机风量的情况下,散热器仍然能达到很好的散热效果,进而大大减少风扇产生的噪音。但是切割工艺对技术要求比较高,加工困难。目前市场上采用这种技术的散热器还比较少。
 

切割工艺最典型的产品就是富士康的PK130。这款产品采用了第2代切割工艺技术,有效散热面积较前代散热器增加40%,使散热效果大大提高,当年成为众多发烧友的选购对象。
 

好了,关于散热器基础基础的6个关键词我们已经一一向您做了讲解,希望这有助于大家更顺利的阅读后面的文章。其实有关散热器生产的“通用型”技术还有很多,但篇幅所限我们只能则要而谈。
 

在接下来的部分,我们将针对各散热器厂家近年研发的一系列“独门”技术展开讨论。还是那句话:技术决定效果。当您充分了解了产品背后的技术要点时,再面对琳琅满目的散热器和各家铺天盖地的市场宣传一定不会不知所措了。

 
责任编辑: banye 参与评论
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