散热器怎么用 手机散热器怎么用( 五 )


塞铜嵌铜
塞铜主要有两种方式,一种是将铜片嵌入铝制底板中,常见于用铝挤压工艺制造的散热器中 。由于铝制散热器底部的厚度有限,嵌入铜片的体积也受到限制 。增加铜片的主要目的是加强散热器的瞬间吸热能力,而且与铝制散热器的接触也很有限,所以大多数情况下,这种铜铝散热器比铝制散热器的效果好不了多少,在接触不良的情况下,甚至会妨碍散热 。还有一种是将铜柱嵌入鳍片呈放射状的铝制散热器中 。Intel原装散热器就是采用了这样的设计 。铜柱的体积较大,与散热器的接触较为充分 。采用铜柱后,散热器的热容量和瞬间吸热能力都能增强 。这种设计也是目前OEM采用较多的 。
比较少见的三角底座
塞铜工艺在制造中一般通过如下方式实现:
机械式压合
机械式压合方式是将一块直径尺寸大于铝孔径的铜块,通过机械的方式 , 将其压合在一起,因为铝有延展性,所以铜可以在常温下与铝质散热片结合,这种方式的结合的效果也是比较可观,但有一个致命的缺点就是铜在被挤压进入铝孔的过程中,铝孔内表面容易被铜刮伤,严重影响热的传导 。这要通过合理搭配过盈量以及优化设计铜块的形状来避免此类问题的产生 。
热胀冷缩结合
在铝的散热片底部加工一个直径ψ=D1的圆孔 , 另外做一个直径ψ=D1+0.1MM
的铜柱,利用金属材料的热胀冷缩特点,将铝质散热片加热至400℃,其受热膨胀圆孔直径扩张至D1+0.2MM以上 。利用专门机器在高温下将常温(或冷却后的)铜柱快速塞入铝质散热片之圆孔内 , 待其冷却收缩后,铜柱与铝质散热片就能紧密结合为一体 。这也是一种可靠的方法,其铜铝稳定性很高,由于没有使用第三方介质 , 结合紧密度最佳 。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 。
但要注意铜柱和圆孔的直径尺寸及表面粗糙度的品质控制,这些会对其散热效果有一定的影响 。
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,磨工艺则针对整个散热片底部进行磨平处理 。
锻造工艺(冷锻)
锻造工艺主要由ALPHA公司掌握,其是在金属的特殊物理状态(降伏状态)下用高压将其压入锻造模具,并在模具上预置铜块,塞入降伏态的铝中 。由于降伏态时铝的特殊性质(非液态,柔软 , 易于加工),铜和铝可以完美的结合,达到中间无空隙,介面热阻很小 。锻造工艺难度大 , 成本高,所以成品价格高昂,属于非主流产品 。采用这种工艺的散热片一般都带有许多密密麻麻的针状鳍片 。这种工艺制造的散热片样式丰富,设计的想象空间较大 , 但成本也相对较高 。
插齿(CrimpedFin)
插齿工艺大胆改进传统的铜铝结合技术 。先将铜板刨出细槽 , 然后插入铝片,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导能力,并且可以生产铜片插铝座,铜片插铜座等各种工艺产品,来满足不同的散热需求 。这种技术明显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,最终才会达到预期的效果 , 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 。

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