从低端到高端风冷散热片制造工艺浅谈.docx

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从低端到高端风冷散热片制造工艺浅谈

从低端到高端风冷散热片制造工艺浅谈

散热片的材质

常规风冷散热器是由两部分组成的，一个是风扇，一个是散热片。

小编以前给大家简单地谈过风扇里的一些技术和学问，今天我们就来探讨一下散热片中蕴藏的技术与工艺吧。

散热片的材质

散热片的材质很重要，因为材质决定了散热片的热容量和热发散能力，稍微有一些散热知识的玩家都知道，银的热传导率是最高的，其次就是铜，然后是铝。

银是贵重金属，早在古代就被用作货币，所以使用银做的散热器不是一般的消费者能买得起的。

现在市场上常见的散热器材质就是铜或者铝制成的，不过由于近几年热管的盛行，以前的高端纯铜散热器渐渐有被其代替的趋势，而其中低端也出现了铜铝结合的散热器，主要使用镶铜和塞铜工艺。

铝质

铝质散热片

铝制散热器，并不是使用纯铝制成，纯铝的金属特性较软，硬度不高，并不适合单独使用。

市面上销售的铝质散热器采用铝合金制成，强度较高，可塑性好，便于切割和加工。

而五颜六色的铝质散热器只不过是在鳍片上镀上了一层其他的颜色而已。

纯铜

纯铜散热片

由于铜前有价格居高不下，后有热管虎视眈眈，纯铜散热器的日子越来越不好过。

众多的厂商减产或者停产了一些型号的纯铜散热器，市场上的纯铜产品也越来越少了。

铜具有热传导率高，比热容大的特性，所以能够迅速将热量从芯片上带走，但是散热却并不理想，需要配上高转速的风扇才能达到效果。

而铜的金属特性决定了它加工比较困难，良品率低，无形中又增加了纯铜散热器的成本。

铜铝结合

塞铜散热片

铜铝结合的散热器现在比比皆是，结合铜吸热快，铝散热快的优势。

并且使用少量的铜有效地控制了成本，随着工艺的日趋成熟，这种散热器必将成为中低端散热器的市场霸主。

热管

热管技术原理

　　热管就是利用蒸发制冷，利用两端温度差，使热量快速传导。

常见的热管由管壳、吸液芯和端盖组成。

制作方法是将热管内部抽成真空，然后充入适当的液体，由于压力降低了，所以液体的沸点降低，容易挥发。

管壁有吸液芯，由毛细多孔材料构成。

热管一端为蒸发端，另外一端为冷凝端。

当热管一段受热时，毛细管中的液体迅速蒸发，蒸气在微小的压力差下流向另外一端，并且释放出热量，重新凝结成液体。

液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段，如此循环不止。

热量由热管一端传至另外一端，这种循环是快速进行的，热量可以被源源不断地传导开来。

热管散热片

这种新型的散热模式上市之后迅速风靡，现在的高端散热器中已经很少能够看见没有加入热管的产品了。

不过热管并不是没有弱点的：

1.低温的蒸气流动黏性力；2.蒸气流达到音速会出现塞流现象；3.蒸气流速过大，超过液体表面张力，使液滴飞散具有剪断力；4.流体的流量大于毛细输送能力，此现象易使毛细干燥，烧毁导管；5.所有流体都达沸腾汽化时，会使散热出现负效果。

散热片的形状

散热片的形状

好的材质的散热片要设计有利于气流穿过的形状，才能更好得完成散热工作。

如果散热片形状不合理，有可能会造成散热上的死角，使得芯片散热不均匀，长期如此会缩短芯片的寿命令系统变得很不稳定。

常规方形

传统的方形散热片

自散热器最初被使用时就被设计成了这种方形，当时的散热器并不需要风扇主动散热，所以散热片形状的设计主要从增大散热面积和加工方便两个角度考虑。

这种立方体形状很容易切割和打磨，突出的鳍片也能有效增大散热面积。

不过后来随着芯片发热量的增大，需要有风扇进行主动散热，这时传统的方形就有点变得不合理了，它会阻挡气流的顺畅运行，甚至会造成两股气流碰撞，从而影响了局部的散热，让整个散热片的热量散发变得不均匀。

现在这种形状被作了一定的改进，有在两侧鳍片的外部增装小鳍片的，也有在鳍片的中间切割出一条风道的。

太阳花

辐射状的太阳花散热片

　　太阳花形状散热片是Intel官方认可的一种散热片形状，目前的Intel处理器盒装产品的散热器都采用了这种形状的散热片。

这种形状散热片能让气流更顺畅的通过散热鳍片，从而均匀地带走上面的热量。

X型结构的太阳花型散热片

太阳花具体的形状也有很多种，比如低端产品常设计成X型的主体骨架上衍生出若干段鳍片，中端散热器使用圆型底座中衍射呈放射状出现若干独立的鳍片，有些这种形状的散热片还在鳍片的顶端部分分叉，更大地增加了散热片的面积。

其实并太阳花形散热器并不一定圆形的，也可以是方形，最主要的是它的鳍片呈放射性排列，还有采用压固工艺的散热鳍片也是呈此形状排列。

塔式

塔式散热片

这种形状的散热片普遍搭配热管使用，并且清一色的使用纯铜的底座，采用这种散热片的散热器大部分是高端产品。

散热鳍片或铜或铝，平行排列，两片散热鳍片通过热管连接在一起，然后与纯铜底座相连，通常有一个金属或者塑料的导风罩包裹在鳍片的外面，让气流从散热片中间顺畅而规范地流过。

具有塔式散热片的散热器个头通常很大，并且拥有强大的散热效果，适合超频玩家使用。

散热片制作工艺1

散热片工艺

要说散热片的用料是房子的基础，形状是房子框架，那么散热片的做工就应该代表施工队的盖楼工艺。

使用先进的工艺可以将材料的特性和框架的优势发挥得淋漓尽致，先进的工艺还可以有效降低产品的成本，提高企业的综合竞争力。

铝挤

铝挤压技术工艺

铝挤压技术是CPU散热片制作工艺中较为成熟的技术，主要针对铝合金材料的加工，因为铝合金材料密度相对较低，可塑性比较强。

适合采用挤压技术。

但是随着CPU主频的不断提升，CPU制造工艺的不断发展，集成度提高，发热量的增加，为了达到较好的散热效果，采用挤压工艺的散热器体积不断加大，给散热器的安装带来了很多问题。

并且这种工艺制作的散热片有效散热面积有限，要想达到更好的散热效果势必提高风扇的风量，而提高风扇风量又会产生更大的噪音。

切割

切割技术工艺

切割技术就是把一整块金属一次性切割，散热片很薄、很密，从而有效地增加了散热面积，这样就可以在减少电机风量情况下，达到更好的散热效果，从而大大减少风扇产生的噪音。

而且这种工艺可以用于比铝的散热系数更好的铜材料上，和铝挤压技术相比较它的散热效果要好得多。

也是目前市场上中高档的CPU散热片使用的制造工艺。

折叶

折叶技术工艺

折叶技术是是将单片的鳍片排列以特殊材料焊接在散热片底板上，由于鳍片可以达到很薄，鳍片间距也非常大，在单位面积可以使有效散热面积倍增，从而大大提高散热效果。

不过折叶技术也很复杂，一般厂家很难保证金属折叶和底部接触紧密，如果这点做得不好，散热效果会大打折扣。

散热片制作工艺2

锻造

锻造技术工艺

锻造技术采用了含铝较高的合金材料，使用锻造技术可以将散热片铸造的很大，远远超过铝挤压工艺。

锻造技术大大提高了散热器有效散热面积。

但是这种工艺模具损耗严重，导致生产成本成倍提高，市场上也少见采用此种技术的产品。

压固

压固技术工艺

首先，将若干金属片切割成大小相同的鳍片形状，然后通过压缩机将鳍片的结合部分压成一体，然后使用螺丝固定起来，再将底面打磨光滑，将散热鳍片折成一定的角度，使其呈放射状排列，有的还将鳍片压上一定的花纹来增大散热面积。

通过这种技术制成的散热器，由于底座部分散热片已经成为一体，导热能与切割的底座媲美，而它的鳍片具有太阳花的优点，散热面积大，气流通过顺畅。

这种工艺是韩国著名散热器品牌思民的成名绝技，目前国内有超频三和土狼两家也掌握了这种技术。

回流焊

回流焊工艺

　　回流焊工艺开始的时候是用在纯铜鳍片与底座的连接上，通过回流焊工艺加工，鳍片和底座的连接更加紧密，从而避免了散热片底座和鳍片散热接触不紧密而导致的散热效果下降。

后来随着热管的发展，回流焊工艺被用在热管与底座的连接上，这样可以使热管的尾部与底座浑然成为一体，增强了散热片的热量传导能力。

结语：

　　小编综合了当前市面上大量存在的主流散热器，进行了详细的分析和研究，得出了以上的结论，希望能对消费者在选择散热器方面起到一定的帮助。