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散热片加工工艺及成型技术
作者:admin  来源:本站  发表时间:2015-1-16  点击:2534

 

 

 

 

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导能力。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。

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