散热器的制造过程是什么-散热器的制造过程

2、散热底座的原理 散热，其实就是一个热量传递过程——传导、对流、辐射等几种方式。通常在台式机中主要是风冷技术，这包括CPU、显卡、电源及机箱的散热风扇等，在笔记本电脑中，风冷依旧的主要的散热方式，绝大数的散热方式是：风扇＋热管＋散热板的组合。目前很多笔记本电脑采用铝镁合金的外壳，对散热也起到了一定的作用。大家都知道，在笔记本电脑底部一般都有散热通风口，或吸入或吹出，对笔记本电脑的散热都非常重要。笔记本电脑在设计的时候也考虑到散热问题，往往会用垫脚将机身抬高，但是在温度过高的时候，就显得比较勉强。 笔记本的散热底座的散热原理主要有两种：1）单纯通过物理学上的导热原理实现散热功能。将塑料或金属制成的散热底座放在笔记本的底部，抬高笔记本以促进空气流通和热量辐射，可以达到散热效果。2）在散热底座上面再安装若干个散热风扇来提高散热性能。这种风冷散热方式包括吸风和吹风两种。两种送风形式的差别在于气流形式的不同，吹风时产生的是紊流，属于主动散热，风压大但容易受到阻力损失，例如我们日常夏天用的电风扇；吸风时产生的是层流，属于被动散热，风压小但气流稳定，例如机箱风扇。理论上说，开放环境中，紊流的换热效率比层流大，但是笔记本底部和散热底座实际组成了一个封闭空间，所以一般吸风散热方式更符合风流设计规范。市场上的散热底座多数是有内置吸风式风扇的，下面以此为主来介绍。 3、散热底座的结构 风扇型的散热底座构造其实也不复杂，一般是由金属或者塑料外壳加上内置的2--4个风扇构成，风扇的供电方案有通过笔记本USB接口供电以及外置电源供电两种，有的产品还具有扩展多个USB口的功能。大多数笔记本电脑的散热底座的风扇均采用吸风式设计，因为这样可以最大限度的减少空气扰动造成的影响，提高散热效率。 散热底座风扇的数量和布局也非常重要，现在的笔记本后部往往是电池，而一些主要发热部件如：CPU和硬盘等位置相对靠中间，特别是硬盘，大多设计在手托下面，而这些部位很多散热底座往往没有设计风扇。所以选购散热底座前，最好先能弄清自己的本本底座几个主要部件的位置，最简单的方法是让本本开机一小时后直接手摸底部及桌面，确定最烫的几个位置就好。然后，尽量选购风扇布局较为接近发热位置的底座。 尽量选购带有独立供电开关的散热底座，检查是否有防滑或者固定结构可以有效避免意外事故发生，大小和颜色问题依据个人喜好了。 4、散热底座的性能 性能判定方法：同等环境下，不使用散热底座，分别记录开机五分钟和开机一小时后的系统主要温度参数；然后使用散热底座，也记录开机五分钟和开机一小时后的系统主要温度参数；比较这四个温度值，我们可以大概确定该散热底座的散热性能了。 还需要特别注意的是散热底座的噪音和震动问题，风扇的数量和质量是决定因素。风扇多固然增加散热效果，但是相应的耗电及噪音震动也增加了，所以一般以2～3个为宜。所以选购底座测试的时候需要留心判断下其噪音是否能够接受，是否会有震动影响电脑硬盘。 5、散热底座的使用注意事项 笔记本散热底座使用起来十分简单，首先，将笔记本散热底座平置，然后连接上供电电源，使散热底座风扇孔朝上打开前端供电开关，最后将笔记本平放于散热底座上面即可。无论什么环境下，注意留出所有散热风扇的出风口，保证空气可以携带热量快速扩散出去。

笔记本散热器的制作工艺

1. 铝挤式散热片

铝材质由于本身柔软易加工的特点很早就应用在散热器市场，铝挤技术简单的说就是将铝锭高温加热后，在高压下让铝液流经具有沟槽的挤型模具，作出散热片初胚，然再对散热片初胚进行裁剪、剖沟等处理后就做成了我们常见到的散热片。铝挤散热片的成本低，技术门槛要求也不高，不过由于受到本身材质的限制散热鳍片的厚度和长度之比不能超过1：18，所以在有限的空间内很难提高散热面积，故铝挤散热片散热效果比较差，很难胜任现今日益攀升的高频率CPU。

2. 塞铜式散热片

目前市场主流的散热片所用的主要材质无外乎铝和铜两种，而塞铜工艺则正是结合铝和铜各自优点应运而生的产物。塞铜工艺是利用热胀冷缩的原理来完成的，将铝挤型散热片加热后将铜芯塞入其中，最后再进行整体的冷却。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，更充分利用了铝散热快和铜吸热快的特性。 这种塞铜工艺成本适中散热效果也不错，是目前市场上的主流散热片类型。

3. 压固法

也就是将众多的铜片或铝片叠加起来，然后在两侧加压并将其截面进行抛光，这个截面与CPU核心接触，另外一面则伸展开来作为散热片的鳍片。压固法制作的散热器其特点是鳍片数量可以做的很多，而且不需要很高的工艺就能保证每个鳍片都能与CPU核心保持良好的接触（或靠近），而各个鳍片之间也通过压固的方式有着紧密的接触，彼此之间的热量传导损失也会明显降低，正是因为压固法制作的散热器拥有众多的鳍片，这种散热器的散热效果往往不错，重量则比传统的散热器要轻的多。

4. 锻造式散热片

锻造工艺就是将铝块加热后利用高压充满模具内而形成的，它的优点是鳍片高度可以达到50mm以上，厚度1mm以下，能够在相同的体积内得到最大的散热面积，而且锻造容易得到很好的尺寸精度和表面光洁度。但锻造时，因金属的塑性低，变形时易产生开裂，变形抗力大，需要大吨（500吨以上）位的锻压机械，也正因为设备和模具的高昂费用而导致产品成本极高，连许多超频发烧友都无福消受。

5. 接合型散热片

由于传统铝挤型散热片无法突破鳍片厚度和长度的比例限制，故而采用结合型散热片。这种散热片是先用铝或铜板做成鳍片，之后利用导热膏或焊锡将它结合在具有沟槽的散热底座上。结合型散热片的特点是鳍片突破原有的比例限制，散热效果好，而且还可以选用不同的材质做鳍片。当然了，缺点也显而易见，就是利用导热膏和焊锡接结合鳍片和底座会存在介面阻抗问题，从而影响散热，为了改善这些缺点，散热片领域又运用了2种新技术。首先是插齿技术，它是利用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到能力。第二种是回流焊接技术，传统的接合型散热片最大的问题是介面阻抗问题，而回流焊接技术就是对这一问题的改进。其实，回流焊接和传统接合型散热片的工序几乎相同，只是使用了一个特殊的回焊炉，它可以精确的对焊接的温度和时间参数进行设定，焊料采用用铅锡合金，使焊接和被焊接的金属得到充分接触，从而避免了漏焊空焊，确保了鳍片和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铜融化时间和融化温度，保证所有焊点的均匀，不过这个特殊的回焊炉价格很贵，主板厂商用的比较多，而散热器厂商则很少采用。

6. 切削式散热片

相对于铝挤型散热片，切削工艺解决了散热片的鳍片厚长之比的限制。切削工艺是利用特殊的刀具将整块材质削出一层层的鳍片，这种散热鳍片可薄至0.5mm，而且散热片的鳍片和底座是一体的，因而就不会出现界面阻抗的问题。不过这种切削工艺在生产的过程中废料多和量品率低的影响使得成本居高不下，故而切削工艺主要偏向铜制散热片。

7. 可挠性散热片

可挠性散热片是先将铜或铝的薄板，以成型机折成一体成型的鳍片，然后用穿刺模将上下底板固定，再利用高周波金属熔接机，与加工过的底座结合成一体，由于制程为连续接合，适合做高厚长比的散热片，且因鳍片为一体成型，有利于热传导之连续性，鳍片厚度仅有0.1mm，可大大降低材料的需求，并在散热片容许重量内得到最大热传面积。

散热器的生产工艺

常用的底面处理工艺包括：

拉丝工艺(研磨)

拉丝工艺也是使用最多的底面处理工艺。拉丝时使用某种表面具有一定粗糙程度及硬度的工具，常见的如砂纸、锉等，对物体处理表面进行单向、反复或旋转的摩擦，借助工具粗糙表面摩擦时的剪削效果去除处理表面的凸出物；当然，磨平凸出物的同时也会在原本平整的表面上造成划痕。故而应采用由粗到细循序渐进的过程，逐渐减小处理表面的粗糙程度。

拉丝工艺的特征 : 一条条平行的磨痕

盘铣工艺(切削)

盘铣工艺是指将散热器底面固定之后通过高速旋转的刀具切割散热器表面，刀具始终在同一平面内旋转，因此切割出来的底面非常平整。与拉丝工艺相同，盘铣工艺使用的刀具越精细，切割出的底面的平整程度越高。盘铣工艺的制造成本较高，但相对拉丝只需要两三道工序，比较省时，并且效果也比较理想。

盘铣工艺特征 : 弧形的磨痕

数控机床

数控机床应用于散热片的底面平整处理主要采用的工艺仍然是铣。但与传统盘铣不同，数控铣床的刀具可以通过单片机精确控制与散热片间的相对距离。刀具接触散热片底面后，两者水平方向相对运动，即可对传统盘铣中刀具空隙留下的未处理部分进行切削，而达到完整的平面效果，不许任何后续处理即可获得镜面一般的效果，平整度可小于0.001mm。

其他工艺

除上述几种外，还有其他对散热器底处理的工艺，如抛光，不过，相对而言，抛光处理更多地是出于散热器美观方面的考虑，对散热器底面平整度没有太大的改善，且处理成本较高。

正如我们在前面所说，散热器底面无论怎么处理，这种机械工艺不可能做出完全标准的平整面，在CPU与散热器之间存在的沟壑或空隙总是不可避免的。存在于这些空隙中的空气对散热器的传导能力有着很大的影响，人所共知，空气的热阻值很高，因此必须用其他物质来降低热阻，否则散热器的传导性能会大打折扣，甚至无法发挥作用。这便是导热介质的由来。它的作用就是填充热源如CPU与散热器之间大大小小的空隙，增大发热源与散热片的接触面积。

一、对于高密齿和舌比大的模具试模时，第一支铝棒必须是150-200mm的短铝棒或纯铝棒。

二、试模前，必须调整好挤压中心，挤压轴、盛锭筒和模座出料口在一条中心线上。

三、在试模和正常生产过程中，铝棒加热温度要保证在480-520℃之间。

四、模具加热温度按常规模具温度，控制在480℃左右，直径200mm以下的平模保温时间不得少于2小时，如果是分流模保温在3小时以上；直径大于200mm以上的模具保温4-6小时，以保证模具芯部温度与外部温度的均匀。

五、在试模或生产前，必须用清缸垫清理干净盛锭筒内胆，并查看挤压机空运行是否正常。

六、试模或刚开始生产时，挤压机自动档关掉，各段开关归零位。从最小压力开始慢慢的起压，出料大概3-5分钟，铝填充过程时主要控制好压力。压力控制在100Kg/cm2以内，电流表数据为2-3A以内，一般80-120Kg/cm2可以出料，之后才可慢慢的加速，正常生产时挤压速度以压力小于120Kg/cm2为准。

七、模具在试模或生产过程中，如发现堵模、偏齿、快慢偏差太大等现象时要立刻停机，并以点退的方式卸模，避免模具报废。

八、在试模或生产过程中，出料口必须通畅，垫支或夹具松劲根据出料情况合理掌握。随时观察发现异常情况，及时处理，该停机时要立即停机。

九、矫直过程中，要认真检测前后变化，操作规范，用力适度，严保产品质量。

十、按照生产计划单要求合理定尺，锯切时，锯齿进料速度不能太快，避免打伤端头，端头必须钳正，去掉飞边和毛刺。

十一、装筐要规范，包括垫条要摆放合理，避免损伤型材。

十二、型材时效温度控制在190±5℃，保温2.5-4小时，出炉后进行风冷。 钢制散热器 ：主要有：钢双柱，钢三柱，钢四柱，钢五柱，钢六柱等散热器

铝制散热器：压铸铝散热器、钢铝复合散热器、全铝散热器

铜铝复合散热器 全铜散热器

超导散热器

铸铁散热器 ②天津市人民政府供热办公室和行业管理办公室联合发文规定：新建建筑供散热系统和旧建筑供散热系统必须使用非铸铁散热器，可选用带防腐的铝制散热器。

③辽宁省建设厅文件（辽建发[1998]76号）《关于公布辽宁省建设系统禁止、限制和不提供使用技术、产品大通知》中明文规定：灰铸铁813型散热器在所有建筑工程限制使用，且淘汰时间为2000年。