散热器热阻-散热器表面处理对热阻的影响

2024-11-09 11:43:48

散热器热阻-散热器表面处理对热阻的影响

6063型铝合金导热系数是 201 W/m.K

导热系数的大小表明金属导热能力的大小，导热系数越大，导热热阻值相应降低，导热能力增强。在金属材料中，银的导热系数最高(表)，但成本高；纯铜其次，但加工不容易。在风冷散热器中一般用6063T5铝合金，这是因为铝合金的加工性好(纯铝由于硬度不足，很难进行切削加工)、表面处理容易、成本低廉。但随着散热需求的提高，综合运用各种导热系数高的材料，已是大势所趋。有部分散热片采用了纯铜或铜铝结合的方式来制造。例如，有的散热片底部采用纯铜，是为了发挥铜的导热系数大，传热量相对大的优点，而鳍片部分仍采用铝合金片，是为了加工容易，将换热面积尽可能做大，以便对流换热量增大。但是此种方法最大的难点在于如何将铜与铝型鳍片充分地连接，如果连接不好，接触热阻会大量产生，反而影响散热效果。

手机散热方法

鳍片我们谈到CPU热量的发散主要是通过传导方式，这就涉及到和处理器直接接触的介质——风扇鳍片。一款高效的散热器应包含一套尽可能大的散热片，并配备一个强力风扇。有些散热片还采会用特别制作的折叠式鳍片设计。折叠式的鳍片设计，厚度一般都很薄。它们的热传导距离较常见的挤压型鳍片要短。再加上折叠式鳍片可以保证气流在风扇驱动下更顺畅地通过，因此折叠式设计可以提高风扇的散热效用。

在散热器自身的热传导中还有一个相当重要的因素：气体流动。上图中，条型鳍片和圆柱型鳍片的差距就在于气体流动的过程不同。在圆柱型鳍片周围，因为气流遇到的阻力较小，更容易流动，能更多地带走圆柱鳍片周围的热量，增强了对流效果。因此在散热鳍片面积相同的情况下，圆柱型会比条型有更好的散热效果。

气流在鳍片周围充分游走对于散热有很大的影响。流动越容易的鳍片设计越能得到较高的热发散能力。这意味着鳍片的排列方式和外型对散热有着相当大的关系。

选材

不要以为只有主板和显卡等“高精密”设备对选材很讲究。散热器产品虽然谈不上电容和电阻等零部件，但散热片选用何种材料制作同样是影响散热效果的重要因素之一。

市售的大多数CPU风扇，搭配的散热片一般采用铝合金制作（纯铝由于硬度不足，很难进行切削加工）。这是因为铝合金的加工性好、表面处理容易（例如进行研磨和切削等工艺加工），而且成本低廉。

铜或铜合金是另一套可以考虑的散热片选材方案。但这里有几点问题要澄清：首先，铜的热传导系数几乎是铝的两倍，却这并不意味着铜散热器的散热效果就可以达到铝合金散热器的两倍。因为散热片的工作效果并不仅由材料的导热特性决定。其次，更好的散热性能并不能弥补铜的市场缺点——价格较高。再次，更高的材质密度也使得铜散热器的质量比较重，这也意味着更大的静态重力。最后，铜还有不尽人意的硬度以及其它一些“先天缺陷”。

尽管这样，还是有部分散热片采用了铜和铝结合的方式来制造。这些散热片的底座大多采用铜，而金属?鳍片则采用铝制。铜的热传导系数比铝高，能更均匀地将热量传送到铝制鳍片的外围。铝本身的热传导系数不是无限大，鳍片内部有温度梯度的存在：鳍片组靠近中心的温度较高，四周靠近外围的温度较低。

这里值得注意的是，热传导的一个重要因素就是温度梯度的存在。散热鳍片中心部分有较高的热传导效果，四周的效果则要差些，这样就导致整体热传导效果的降低。使用铜制芯片解决温度梯度不均匀问题，虽然热阻有所增加，但却大大提高了鳍片整体的温度均匀分布，可以说仍然是得大于失。在下表中我们给出一些常见金属材质的热传导系数。

由于散热器的材质对整体散热效果影响非常大，所以各家产品选用何种材料也成为本专题关注的焦点之一。散热器底座的造型对热传导的影响有多大？这个问题听起来颇为匪夷所思。其实，现阶段散热器鳍片使用的金属材质（如铜和铝）的热传导系数较高，再加上底座的厚度不是很大，所以对散热效果的影响在一般情况下并不明显。

您可以想象这样一个实验：用一厚度为10cm的铝块，将上层切削成散热鳍片，底面进行打磨后固定在CPU核心上。这样一开机，蚂蚁几乎可以保证不需要太久就会发生当机。

为什么?因为铝块的热传导系数虽然颇高，但内部还是有温度梯度存在。增加铝块的厚度可以使底座容纳更多的热量，但上层散热鳍片不能得到较高的温度梯度，使热发散能力严重衰退。而底部芯片却一直在传送热量给铝块，导致两端温差越来越大，终于超过了芯片可接受的温度极限而导致当机。

我们的结论是：对于全铝散热片而言，散热器底座并非越厚越好。但适当在CPU核心处加厚散热片，可以提高散热片的整体热容量，加强散热效果。

说到这里，很多朋友一定会举一反三，从而了解散热器扣具的用意了。扣具不只是将鳍片固定在芯片上，它的作用更是要降低热阻。热阻与压力存在非线性的反比关系：压力越大热阻越小。当然，压力也不可以一味增加，我们必须把扣具的压力控制在一定范围内。否则象AMDAthlonXP这类核心暴露在外的CPU很可能因此受伤。

为了降低接触面的热阻，人们常在芯片与散热片之间涂抹硅脂来填补空隙。不过蚂蚁建议不要涂抹太多，因为这项工作只是有助于提高热传导效率，并不能直接发散热量。适当给CPU敷上散热硅脂有益，太多则过犹不及。

如果芯片和鳍片间是完美的平面，热阻可以说没有——当然这在实际生活中是不可能出现的状况。为了解决这个问题，有些朋友喜欢打磨CPU芯片或散热片来调整接触面的平整度。蚂蚁建议发烧友们对这种“改装”不要做得太过火。对于初级玩家更应在老手的指导下进行，不然很可能毁坏CPU。风扇在CPU风冷散热装置中起主动散热的核心作用。风扇本身的效能不佳，制作工艺不精，会导致散热片局部过热，不停烤烧风扇本身的材质塑料，继而引起风扇变形，转速下降的恶性循环，更严重的时候，会发生风扇停转，马达电路短路，烧毁CPU甚至引起起火的事故。

对于风扇，大家一般都能从扇叶大小、形状，风扇面积、结构等方面获得一些直观的感受。其实，决定风扇散热性能的因素还有许多因素，引起大家广泛关注的是风扇的轴承传动方式。市场上使用的散热风扇主要是使用两种轴承传动方式：

◇　自润轴承（SleeveBearing）：也被称作含油轴承。其工作原理主要是由于轴承中的转杆在润滑剂的作用下，在轴床中转动时，由于毛细作用，与周围只会有点接触，使得摩擦力减到了最小，保证了工作时的稳定性。自润轴承的问题在于它对润滑剂的依赖性极大，当润滑剂量不足或粘稠性不佳时，轴承很容易出现老化，致使风扇转速下降，或发出异常噪音，因此整体寿命不长。

◇　滚珠轴承（BallBearing）：这是现在在CPU散热风扇中应用最广泛的轴承传动方式。它的结构也并不复杂，在两个硬质金属环中间，置有由轴笼固定住相对位置的一系列金属圆球，轴笼和金属圆球之间加有润滑剂。这样轴承在转动的时候，圆球与转动轨道之间的接触面极小，只要有少量的润滑物质，整个轴承的结构就能够保持较长时间的寿命，并保持良好的性能。滚珠轴承结构的问题，主要是工作噪音稍大，且使用者不能自行为轴承添加润滑剂，因此，在选择滚珠风扇时选择可靠的厂商非常重要。

相比之下，虽然自润轴承保养起来比较简单，但是如果想达到与滚珠轴承相同的转动性能，就需要比较复杂的内部结构设计，这无形中就提高了风扇制造的成本，不适合大规模生产。另外如果轴承出现问题的话，滚珠轴承往往能有比较明显的先期预兆，如转速下降、噪声等；而自润轴承的故障往往难以预料。因此，大家在市场上看到最多的还是使用滚珠轴承传动的风扇。

不过，越来越多的厂商使用了两种轴承混合的设计，以包容这两种形式的优点，这也许是以后风扇设计的一个发展方向。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：

◇　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：

◇　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。

◇　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。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。

铝挤压——散热片常见工艺：

◇　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。

切割工艺——散热片常见工艺：

◇　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。市场上采用这种技术的散热器还比较少。超极核是什么？是由国际著名散热品州风神全球首创的超极核调控技术，这项技术是指通过可调式档位开关可以针对多风扇进行实时控制，是笔记本散热以及风扇调控的一个突破性设计。英文--Multi-core Control Technology，即 M.C.C.T。

超极核技术详解：　　超极核（M.C.C.T）可以通过多级档位调节开关，控制相应电路实现对应风扇的开启和关闭。在九州风神笔记本散热器多核X4中，可分别在OFF、2个中置档位和MAX这4个档位的切换中实现对多核X4风扇全关、两个上风扇转、两个下风扇转和风扇全开4种风扇调控模式。因风扇呈十字桨型分布，配以超极核（M.C.C.T）技术，可随意开关风扇，对各种笔记本不同部位实现更有针对性的散热，更人性化、智能化，从而真正实现静音与性能的一体化。

贴片发光二极管不散热的原因是什么？怎么解决

手机散热方法

手机散热方法，很多人发现在玩手机的时候总是会感觉到手机特别的热，这是因为手机在使用时，CPU和各电子元件处于运行状态，会产生热量。下面给大家整理了手机散热方法。

手机散热方法1

1、冰块降温法

把冰块装在密封袋里，放在手机后面，这是最能解决一时的手机发热问题的最好方法了。但这种方法治标不治本，除了手机严重发热时候，平常时候不要用，而且有手机进水的风险。

2、静置法

开着4g玩手机尤其是游戏和视频，手机会非常烫，唯一的办法是静置手机，静置手机的话，最好放在桌子，墙上等温度较低的地方，这样会帮助手机冷却下来。

3、开飞行模式

这种方法适合于刚玩完游戏手机又发烫的人，可以试试把手机调成飞行模式，开启飞行模式后手机会自行的关闭任何与wifi相关的软件，从而减少手机消耗的功率，使手机散热的更快。

4、购买手机散热器

可以去电子城，京东，淘宝等商店购买手机散热器在手机上，玩游戏时候手感更好，手机散热也更快。

5、充电时候不要玩手机

充电时候玩手机是很伤害手机的行为，也是使手机越来越烫的主要原因。电池一边在消耗电流，一边在输入电流，反复循环就会影响手机的寿命，从而加深手机的发热。充电时候尽量关机，这样既减少了充电时间，也达到了保护电池的作用。

手机散热方法2

手机散热效果比较好的关键是手机壳，对此有以下几种选择：

散热金属壳（就是哪种有密密麻麻的洞洞金属材料的）

纯金属的

塑胶硬壳

散热原理很简单，以上材料的热传递较快，散热面积广，散热速度自然提升了。金属跟塑料相比,金属的导热能力要强很多，有利于散热，如果金属的表面加一些表面处理,比如烤漆之类的,散热会更好。

除此之外散热最慢的就是硅胶手机壳。硅胶，软胶类手机壳，热传递慢还不说，根本就不会散热，只会聚热，使得你手机只会越来越烫。如果想要散热好，不带手机壳是散热最好的状态。

手机散热的方法/方案决定了其所使用的散热材料，常见的`方法有：

1、铜管（液冷）散热，循环的相变热传导，使用铜管将核心发热区域的热传导至整个后盖区域，增大散热面；

2、硅胶石墨片散热，通过硅胶及石墨片将核心发热区域的热传导至整个后盖区域，增大散热面；常见的采用力王新材料的硅胶石墨片可以应用于手机内部，也有使用在手机壳外部的硅胶石墨片，如IPHONE的手机外壳散热贴使用的便是力王新材料的硅胶石墨片。

3、增加空气流动散热，主要使用内外置的散热风扇散热，目前散热风扇基本上不会应用在手机内部了，多为外置的散热风扇形式；

手机散热方案设计及相关热管理方案材料可选择力王新材料的新材料，毕竟专注于数码电子散热方案设计及散热材料的生产制造，能提供适合的手机散热方案和专业的散热材料。

当然比较简单的当然是直接一个散热器了。

手机散热方法3

据介绍，首先可以通过限制手机后台程序数量：手机发热的原因之一是后台程序太多，有一些程序甚至偷偷自动启动，莫名其妙的消耗你地内存和流量。对于这种App，我们不能手软。在手机设置中选择“后台进程限制”根据需要选择限制数量即可。

不长时间使用手机：使用时间太长会使手机持续发热而无法停下来降温，时间越长，温度越高。手机理想工作环境温度为0°C~35°C。这一温度范围内，锂电池的活性保持比较稳定。避免手机处于温度高过35°C的场所，否则可能永久损坏电池容量。

和手机配件也有关系：市面上的手机壳有很多种，有的手机壳散热性较差，不仅会影响手机散热，还会加剧手机发烫。在夏天这个不利于手机散热的季节，使用手机时尽量不要套手机壳，或者选择散热性较好的手机壳。

总结

热功耗设计是贯穿着整个手机产业链，用户拿到手中的使用体验不过是层层积累下来的结果罢了。手机的性能越来越高，而在工艺没有大跨步的情况下，发热总是在所难免的。而绝大部分手机厂商由于各种商业因素，能够在手机热功耗设计方面做的其实是比较少的，甚至会与性能、纤薄等体验发生直接冲突，这就更加考验手机厂商对诸多因素的权衡利弊与对新技术的应用了。

手机散热方法4

1、内部散热

现在大多数智能手机都使用石墨冷却方案，基本原理是一样的，但是制造商会对他们的产品设计做一些调整。首先，让我们看看像石墨这样的东西。石墨是元素碳的同素异形体，而碳是稳定的，因此在许多工业应用中很常见。

目前，我们知道石墨具有耐高温、导电和导热性、润滑性、化学稳定性、可塑性和抗热震性。石墨作为手机设计的一部分，我们可以看到它的许多用途。例如，目前手机上使用的石墨翅片利用了石墨的导热性。

2、手机外部散热的方法有如下几点：

手机外壳有N多材料的，散热较好的首选

（1）散热金属壳。

（2）金属＋塑胶散热。

（3）塑胶硬壳3种，散热原理很简单，以上材料的热传递较快，散热面积广，散热速度自然提升了。

扩展资料：

智能手机的其他散热冷却技术：

1、冰巢冷却方案

冰巢冷却是在OPPOR5发布时提出的。在基本石墨冷却方案的基础上进行改进，采用独家专利的冰巢冷却系统。在这个系统中，在芯片和石墨之间加入液态金属材料，通常是固态的。当芯片升温时，吸收热量变成液体，提高了传热效率。

2、微热管方案

NEC公司提出了一种微型热管。该冷却方案采用扁平热管，具有热扩散能力，降低了冷却表面的热流密度，减小了芯片冷却路径的热阻。该方案来源于计算机和笔记本电脑的冷却技术。对于移动电话来说，热管需要小型化。热管小型化后，可用于智能手机散热。

CPU导热硅脂导电吗

一、贴片发光二极管散热失败的原因：

（1）led5630贴片光源热阻大，光源热散不出，使用导热膏会使散热运动失败。

（2）使用铝基板作为PCB连接光源，因铝基板有多重热阻，光源热传不出，使用导热膏会使散热运动失败。

（3）没有一定空间给发光面进行热缓冲，会造成LED光源的散热失败，光衰提前。

以上三类原因为现在行业中LED照明设备散热失败的主要原因，没有较为彻底的解决办法。一些大公司将灯珠一体化封装运用陶瓷衬底散热，但是由于成本较高无法得到普遍使用。

二、贴片发光二极管散热失败的解决办法：

（1）LED灯具的散热器的表面粗化是有效改善散热能力的方式之一。表面粗化，就是不采用光滑面，可以物理和化学方法达到，一般就是喷砂和氧化的方法，着色也是一种化学方法，可以和氧化一道完成。型材磨具设计时，可以在表面加些筋道，增加表面积来改善LED灯的散热能力。

（2）提高热辐射能力的常用方式是采用黑色着色的表面处理。

微波炉散热原因

CPU导热硅脂是不导电的。

导热硅脂的成分以及用途：

1、导热硅脂又称为散热膏，其成分是以有机硅酮为主要原料，添加耐热、导热性能优异的材料，制成的导热型有机硅脂状复合物。

2、导热硅脂是一种高导热绝缘有机硅材料，几乎永远不固化，可在-50℃—+230℃的温度下长期保持使用时的脂膏状态。既具有优异的电绝缘性，又有优异的导热性，同时具有低游离度（趋向于零），耐高低温、耐水、臭氧、耐气候老化。

它可广泛涂覆于各种电子产品，电器设备中的发热体（功率管、可控硅、电热堆等）与散热设施（散热片、散热条、壳体等）之间的接触面，起传热媒介作用和防潮、防尘、防腐蚀、防震等性能。适用于微波通讯、微波传输设备、微波专用电源、稳压电源等各种微波器件的表面涂覆或整体灌封，此类硅材料对产生热的电子元件，提供了极佳的导热效果。

如：晶体管、CPU组装、热敏电阻、温度传感器、汽车电子零部件、汽车冰箱、电源模块、打印机头等。

扩展资料：

使用方法

1、先要把要涂沬CPU导热硅脂的产品表面清洁干净，如产品表面的灰尘、油污和锈迹。

2、将CPU导热硅脂涂沬于产品的表面，涂沬的胶层应当均匀。CPU导热硅脂只要涂沬薄薄的一层便可以了。

散热硅脂适量是一个很重要的事情，主要注意的就是涂抹散热硅脂在于要均匀、无气泡、无杂质、尽可能薄。

百度百科：导热硅脂

中关村在线：应对四大难题教你正确涂抹散热硅脂

微波炉是一种使用高频电磁场将食物加热的电器。由于微波炉在工作时产生大量的热量，因此需要保证其良好的散热性能，以免对炉体和电路产生影响。微波炉的散热原因主要包括以下几个方面：

1. 微波炉内部不断产生热量。微波炉使用高频电磁波加热食物，这些电磁波会通过微波炉内部的食物腔体和炉壁传递，引起腔体内部的食物分子发生剧烈的运动和摩擦，从而产生热量。为了保证内部温度不过高，微波炉需要有一个良好的散热系统来将热量散出，以维持炉体内部的温度恰当。

2. 微波炉使用高功率电子器件。为使微波炉具有高效率和快速加热的性能，微波炉中的高功率电子器件频率要高，功率也很大。当电子器件工作时，会发生能量损耗，也会产生大量的热量。因此，微波炉需要散热系统来将这些热量排出，以增加电子器件的寿命和保护电路。

3. 微波炉周围有空气流动。微波炉周围的空气会随着热量的产生而形成气流，这也会对微波炉的散热有一定的影响。在设计微波炉时，需要合理安排炉体的散热结构，以便空气可以畅通无阻地通过散热器进行有效的热量排除。