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散熱片 生产 报价 品牌 厂家 材料 知识 百科 深圳

2014-5-12 10:08:55点击:

散熱片 生产 报价 品牌 厂家 材料  知识 百科 深圳

散熱片百度百科
散熱片是一種給電器中的易發熱電子元件散熱的裝置,多由鋁合金,黃銅或青銅做成板狀,片狀,多片狀等,如電腦中CPU中央處理器要使用相當大的散熱片,電視機中電源管,行管,功放器中的功放管都要使用散熱片 。一般散熱片在使用中要在電子元件與散熱片接觸面塗上一層導熱矽脂,使元器件發出的熱量更有效的傳導到散熱片上,在經散熱片散發到周圍空氣中去 。
簡介
散熱片材質來說,每種材料其導熱性能是不同的,按導熱性能從高到低排列,分別是銀,銅,鋁,鋼 。不過如果用銀來作散熱片會太昂貴,故最好的方案爲采用銅質 。雖然鋁便宜
吸熱片
吸熱片
得多,但顯然導熱性就不如銅好(大約只有銅的50%左右) 。
目前常用的散熱片材質是銅和鋁合金,二者各有其優缺點 。銅的導熱性好,但價格較貴,加工難度較高,重量過大(很多純銅散熱器都超過了CPU對重量的限制),熱容量較小,而且容易氧化 。而純鋁太軟,不能直接使用,都是使用的鋁合金才能提供足夠的硬度,鋁合金的優點是價格低廉,重量輕,但導熱性比銅就要差很多 。有些散熱器就各取所長,在鋁合金散熱器底座上嵌入一片銅板 。
對于普通用戶而言,用鋁材散熱片已經足以達到散熱需求了 。
北方冬季取暖的暖氣片也叫散熱片 。
散熱片散熱器的構成中占有重要的角色,除風扇的主動散熱以外,評定一個散熱器的好壞,很大程度上取決于散熱片本身的吸熱能力和熱傳導能力
制程工藝

鋁擠型散熱片

这是广泛用于现代散热中的优良散热材料,业界大部份都使用6063 T5优质铝材,其纯度可达到98%以上,其热传导能力强﹑密度小﹑价格便宜所以得到了各大厂商的青睐 。依据Intel和AMD CPU的熱阻值和其发热量的考量,鋁擠型厂商制订相应的模具,将铝锭加热到一定的温度下,使其物理形态得到改变,然后从模具中出来就得到了我们想要的各种散熱片原材了;再將其進行切割﹑剖溝﹑打磨﹑去毛刺﹑清洗﹑表面處理就可以進行利用了 。
鋁鑄造散熱片

雖然鋁擠散熱片的價格低廉,制造成本也較低,但其由于受到鋁材本身質地較軟所局限,他的鳍片厚度與鳍片的高度之比一般不會超過1:18,所以各PC生産廠商對于散熱面積不斷增大,而散熱空間不變的要求之下,廠商們提出了一種較爲合適的方案,加密鳍片,從而增加鳍片數量;折彎鳍片,從而增大散熱面積;將鋁錠從固態加熱到液態經過模具,再進行冷卻就成了利来w66国际平台 想要的散熱片了 。
鋁切削散熱片

虽然从散热面积上解决了这种鋁擠型所不能达到的效果,但是现在模具的精密程度直接影响到我们散熱片整體的造型和散熱能力,所以更多的廠商開始想到用加工機械精密的刀具直接將成塊的鋁錠進行切削到利来w66国际平台 想要的形狀,這樣在加工過程中既不會出現變形,也不會使各種雜質在鋁擠的過程中進入到散熱片中,也能使利来w66国际平台 的散熱面積最大化 。
銅切削散熱片

使用了这么长时间的鋁擠型散熱片,不管如何改變利来w66国际平台 的加工工藝,都難以滿足不斷增長的CPU發熱量,有的廠商不得不在成本上不惜血本,舍鋁而求銅,由于銅的導熱系數遠遠大于鋁,熱傳導能力的成倍增加,對于利来w66国际平台 的散熱是大有裨益;然而由于銅的硬度遠遠大于鋁,所以在加工過程中,對制程來說是一次嚴峻考驗 。所以傳統的擠壓成型工藝已經不能適用于銅了,而不得不變成這種切削的方式來進行加工 。
鋁﹑銅堆棧散熱片
有一點是值得利来w66国际平台 注意的,那就是成本與利潤永遠是廠商所追求終極目標,所以各大廠商就開始想出了更爲優化的方案,將銅﹑鋁片材用折壓的方式,制成利来w66国际平台 想要的各種形狀的散熱片,然後與適當的各種散熱片底板用焊接的方式聯結在一起,這樣既達到了利来w66国际平台 散熱的要求,同時也加快了利来w66国际平台 生産的進度,使量産更加容易
嵌銅散熱片

这种折衷的方案解决得最为完美的应属AVC首创的嵌銅技术 。这是将铜热传导速度快,密度大,吸热能力强的优势与传统鋁擠型密度轻,价格便宜,方便量产的优势进行了和谐的统一;
鑲銅散熱片

另一方案就是FOXCONN首創將散熱器底部与CPU接触的部份改用铜块,使用铜吸热快,热传导能力强的特点,快速的将CPU运行所产生的大量热能带到表面镀镍的铜块上,而铜块与鋁擠型散熱片之間使用導熱膏與之緊密結合,使大量熱能快速的擴散到鋁擠散熱片上而被風扇的轉動而帶走 。
插齒散熱片

在散熱要求一再提高的今天,聰明的日本人開始想到了用薄而密的散熱鳍片與散熱底板用巨大的壓力進行嵌合 。這種技術可用銅﹑鋁鳍片與銅﹑鋁底板進行任意結合和搭配,並且也有效的避免了在焊接過程中,各種焊接錫膏導熱不均衡而産生了新的熱阻的弊端 。使得客戶有更多的選擇性和熱解決方案的多樣性 。但由于其加工的特殊性,現在的量産還存在成本太高的問題 。
銅鋁與熱管嵌合散熱片

熱管是近幾年熱傳領域的一項重大發現,也是最早使用于筆記本計算機和各大高端通信行業散熱中的主要散熱材料 。由于其驚人的熱傳導速度和循環使用的物理特性,使利来w66国际平台 的散熱變得更加輕松而創造了無限可能 。
功率計算


任何器件在工作時都有一定的損耗,大部分的損耗變成熱量 。小功率器件損耗小,無需散熱裝置 。而大功率器件損耗大,若不采取散熱措施,則管芯的溫度可達到或超過允許的結溫,器件將受到損壞 。因此必須加散熱裝置,最常用的就是將功率器件安裝在散熱器上,利用散熱器將熱量散到周圍空間,必要時再加上散熱風扇,以一定的風速加強冷卻散熱 。在某些大型設備的功率器件上還采用流動冷水冷卻板,它有更好的散熱效果 。散熱計算就是在一定的工作條件下,通[2]過計算來確定合適的散熱措施及散熱器 。功率器件安裝在散熱器上 。它的主要熱流方向是由管芯傳到器件的底部,經散熱器將熱量散到周圍空間 。若沒有風扇以一定風速冷卻,這稱爲自然冷卻或自然對流散熱 。
热量在传递过程有一定热阻 。由器件管芯传到器件底部的熱阻为R JC,器件底部与散熱器之间的熱阻为R CS,散熱器将热量散到周围空间的熱阻为R SA,总的熱阻R JA=R JC+R CS+R SA 。若器件的最大功率损耗为PD,并已知器件允许的结温为TJ、环境温度为TA,可以按下式求出允许的总热阻R JA 。
R JA≤(TJ-TA)/PD
則計算最大允許的散熱器到环境温度的熱阻R SA为
R SA≤({T_{J}-T_{A}}\over{P_{D}})-(R JC+R CS)
出于为设计留有余地的考虑,一般设TJ为125℃ ;肪澄露纫惨悸墙匣档那榭,一般设TA=40℃ 60℃ 。R JC的大小与管芯的尺寸封装结构有关,一般可以从器件的数据资料中找到 。R CS的大小与安装技术及器件的封装有关 。如果器件采用导热油脂或导热垫后,再与散熱器安装,其R CS典型值为0.1 0.2℃/W;若器件底面不绝缘,需要另外加云母片绝缘,则其R CS可达1℃/W 。PD为实际的最大损耗功率,可根据不同器件的工作条件计算而得 。这样,R SA可以计算出来,根据计算的R SA值可选合适的散熱器了 。
散熱器簡介

小型散熱器(或稱散熱片)由鋁合金板料經沖壓工藝及表面處理制成,而大型散熱器由鋁合金擠壓形成型材,再經機械加工及表面處理制成 。它們有各種形狀及尺寸供不同器件安裝及不同功耗的器件選用 。散熱器一般是標准件,也可提供型材,由用戶根據要求切割成一定長度而制成非標准的散熱器 。散熱器的表面处理有电泳涂漆或黑色氧极化处理,其目的是提高散热效率及绝缘性能 。在自然冷却下可提高10 15%,在通风冷却下可提高3%,电泳涂漆可耐压500 800V 。
散熱器廠家對不同型號的散熱器給出熱阻值或給出有關曲線,並且給出在不同散熱條件下的不同熱阻值 。
散熱量的計算實例


一功率運算放大器PA02(APEX公司" target="_blank">公司産品)作低頻功放,其電路如圖1所示 。器件爲8引腳TO-3金屬外殼封裝 。器件工作條件
如下:工作电压 VS为 18V;负载阻抗RL为4 ,工作频率直流条件下可到5kHz,环境温度设为40℃,采用自然冷却 。
查PA02器件资料可知:静态电流IQ典型值为27mA,最大值为40mA;器件的R JC(从管芯到外壳)典型值为2.4℃/W,最大值为
2.6℃/W 。
器件的功耗爲PD:
PD=PDQ+PDOUT
式中PDQ爲器件內部電路的功耗,PDOUT爲輸出功率的功耗 。PDQ=IQ(VS+|-VS|),PDOUT=V^{2}_{S}/4RL,代入上式
PD=IQ(VS+|-VS|)+V^{2}_{S}/4RL=37mA(36V)+18V2/4 4=21.6W
式中靜態電流取37mA 。
散熱器热阻R SA计算:R SA≤({T_{J}-T_{A}}\over{P_{D}})-(R_{ JC}+R_{ CS}})
为留有余量,TJ设125℃,TA设为40℃,R JC取最大值(R JC=2.6℃/W),R CS取0.2℃/W,(PA02直接安装在散熱器上,中
間有導熱油脂) 。將上述數據代入公式得
R SA≤{125℃-40℃}\over{21.6W}-(2.6℃/W+0.2℃/W)≤1.135℃/WHSO4在自然对流时热阻为0.95℃/W,可满足散热要求 。
注意事項
1.在計算中不能取器件數據資料中的最大功耗值,而要根據實際條件來計算;數據資料中的最大結溫一般爲150℃,在設
計中留有余地取125℃,環境溫度也不能取25℃(要考慮夏天及機箱的實際溫度) 。
2.散熱器的安裝要考慮利于散熱的方向,並且要在機箱或機殼上相應的位置開散熱孔(使冷空氣從底部進入,熱空氣從頂
部散出) 。
3.若器件的外殼爲一電極,則安裝面不絕緣(與內部電路不絕緣) 。安裝時必須采用雲母墊片來絕緣,以防止短路 。
4.器件的引腳要穿過散熱器,在散熱器上要鑽孔 。爲防止引腳與孔壁相碰,應套上聚四氟乙稀套管 。
5.另外,不同型號的散熱器在不同散熱條件下有不同熱阻,可供設計時參改,即在實際應用中可參照這些散熱器的熱阻
來計算,並可采用相似的結構形狀(截面積、周長)的型材組成的散熱器來代用 。
6.在上述計算中,有些參數是設定的,與實際值可能有出入,代用的型號尺寸也不完全相同,所以在批量生産時應作模
擬試驗來證實散熱器選擇是否合適,必要時做一些修正(如型材的長度尺寸或改變型材的型號等)後才能作批量生産 。
IDT熱量數據
考慮到微電子器件的功率消耗問題,熱能管理對于任何電子産品能否達到最佳性能是至關重要的 。微電子器
件的操作溫度決定了産品的速度和可靠性 。IDT積極致力于加強其産品和封裝的研發,以達到最佳的速度和
可靠性 。然而,産品性能經常受到執行情況影響,因此小心處理各項影響操作溫度的因素有助于充分發揮産
影響器件操作溫度最重要的因素包括功率消耗、空氣溫度、封裝構造和冷卻裝置等 。以上這些因素共同決定
了産品的操作溫度 。以下是目前計算操作溫度所采用的方程式
QJA = (TJ - TA)/PQJC = (TJ - TC)/PQCA = (TC - TA)/PQJA = QJC + QCATJ = TA + P [QJA ]
TC = TA + P [QCA ]
QJA = 管芯到周围环境空气的封装热阻力 (每瓦摄氏度)
QJC = 管芯到封装外壳的封装热阻力 (每瓦摄氏度)
QCA = 封装外壳到周围环境空气的封装热电阻 (每瓦摄氏度)
TJ = 平均管芯温度 (摄氏度)
TC = 封装外壳温度 (摄氏度)
TA = 周围环境空气温度 (摄氏度)
P = 功率 (瓦)
以上方程式是目前決定封裝溫度的方法 。業界有時會采用更爲精確和複雜的方法
散熱片360百科
散熱片
散熱片是一種給電器中的易發熱電子元件散熱的裝置,多由鋁合金,黃銅或青銅做成板狀,片狀,多片狀等 。
散熱片互動百科
散熱片是一種給電器中的易發熱電子元件散熱的裝置,多由鋁合金,黃銅或青銅做成板狀,片狀,多片狀等,如電腦中CPU中央處理器要使用相當大的散熱片,電視機中電源管,行管,功放器中的功放管都要使用散熱片 。一般散熱片在使用中要在電子元件與散熱片接觸面塗上一層導熱矽脂,使元器件發出的熱量更有效的傳導到散熱片上,在經散熱片散發到周圍空氣中去 。
散熱片 - 簡介

散熱片材質來說,每種材料其導熱性能是不同的,按導熱性能從高到低排列,分別是銀,銅,鋁,鋼 。不過如果用銀來作散熱片會太昂貴,故最好的方案爲采用銅質 。雖然鋁便宜得多,但顯然導熱性就不如銅好(大約只有銅的50%左右) 。
目前常用的散熱片材質是銅和鋁合金,二者各有其優缺點 。銅的導熱性好,但價格較貴,加工難度較高,重量過大(很多純銅散熱器都超過了CPU對重量的限制),熱容量較小,而且容易氧化 。而純鋁太軟,不能直接使用,都是使用的鋁合金才能提供足夠的硬度,鋁合金的優點是價格低廉,重量輕,但導熱性比銅就要差很多 。有些散熱器就各取所長,在鋁合金散熱器底座上嵌入一片銅板 。
對于普通用戶而言,用鋁材散熱片已經足以達到散熱需求了 。
北方冬季取暖的暖氣片也叫散熱片 。
散熱片散熱器的構成中占有重要的角色,除風扇的主動散熱以外,評定一個散熱器的好壞,很大程度上取決于散熱片本身的吸熱能力和熱傳導能力、
散熱片 - 制程工藝

鋁擠型散熱片

这是广泛用于现代散热中的优良散热材料,业界大部份都使用6063 T5优质铝材,其纯度可达到98%以上,其热传导能力强﹑密度小﹑价格便宜所以得到了各大厂商的青睐 。依据Intel和AMD CPU的熱阻值和其发热量的考量,鋁擠型厂商制订相应的模具,将铝锭加热到一定的温度下,使其物理形态得到改变,然后从模具中出来就得到了我们想要的各种散熱片原材了;再將其進行切割﹑剖溝﹑打磨﹑去毛刺﹑清洗﹑表面處理就可以進行利用了 。
鋁鑄造散熱片

雖然鋁擠散熱片的價格低廉,制造成本也較低,但其由于受到鋁材本身質地較軟所局限,他的鳍片厚度與鳍片的高度之比一般不會超過1:18,所以各PC生産廠商對于散熱面積不斷增大,而散熱空間不變的要求之下,廠商們提出了一種較爲合適的方案,加密鳍片,從而增加鳍片數量;折彎鳍片,從而增大散熱面積;將鋁錠從固態加熱到液態經過模具,再進行冷卻就成了利来w66国际平台 想要的散熱片了 。
鋁切削散熱片

虽然从散热面积上解决了这种鋁擠型所不能达到的效果,但是现在模具的精密程度直接影响到我们散熱片整體的造型和散熱能力,所以更多的廠商開始想到用加工機械精密的刀具直接將成塊的鋁錠進行切削到利来w66国际平台 想要的形狀,這樣在加工過程中既不會出現變形,也不會使各種雜質在鋁擠的過程中進入到散熱片中,也能使利来w66国际平台 的散熱面積最大化 。
銅切削散熱片

使用了这么长时间的鋁擠型散熱片,不管如何改變利来w66国际平台 的加工工藝,都難以滿足不斷增長的CPU發熱量,有的廠商不得不在成本上不惜血本,舍鋁而求銅,由于銅的導熱系數遠遠大于鋁,熱傳導能力的成倍增加,對于利来w66国际平台 的散熱是大有裨益;然而由于銅的硬度遠遠大于鋁,所以在加工過程中,對制程來說是一次嚴峻考驗 。所以傳統的擠壓成型工藝已經不能適用于銅了,而不得不變成這種切削的方式來進行加工 。
鋁﹑銅堆棧散熱片
有一點是值得利来w66国际平台 注意的,那就是成本與利潤永遠是廠商所追求終極目標,所以各大廠商就開始想出了更爲優化的方案,將銅﹑鋁片材用折壓的方式,制成利来w66国际平台 想要的各種形狀的散熱片,然後與適當的各種散熱片底板用焊接的方式聯結在一起,這樣既達到了利来w66国际平台 散熱的要求,同時也加快了利来w66国际平台 生産的進度,使量産更加容易
嵌銅散熱片

这种折衷的方案解决得最为完美的应属AVC首创的嵌銅技术 。这是将铜热传导速度快,密度大,吸热能力强的优势与传统鋁擠型密度轻,价格便宜,方便量产的优势进行了和谐的统一;
鑲銅散熱片

另一方案就是FOXCONN首創將散熱器底部与CPU接触的部份改用铜块,使用铜吸热快,热传导能力强的特点,快速的将CPU运行所产生的大量热能带到表面镀镍的铜块上,而铜块与鋁擠型散熱片之間使用導熱膏與之緊密結合,使大量熱能快速的擴散到鋁擠散熱片上而被風扇的轉動而帶走 。
插齒散熱片

在散熱要求一再提高的今天,聰明的日本人開始想到了用薄而密的散熱鳍片與散熱底板用巨大的壓力進行嵌合 。這種技術可用銅﹑鋁鳍片與銅﹑鋁底板進行任意結合和搭配,並且也有效的避免了在焊接過程中,各種焊接錫膏導熱不均衡而産生了新的熱阻的弊端 。使得客戶有更多的選擇性和熱解決方案的多樣性 。但由于其加工的特殊性,現在的量産還存在成本太高的問題 。
銅鋁與熱管嵌合散熱片

熱管是近幾年熱傳領域的一項重大發現,也是最早使用于筆記本計算機和各大高端通信行業散熱中的主要散熱材料 。由于其驚人的熱傳導速度和循環使用的物理特性,使利来w66国际平台 的散熱變得更加輕松而創造了無限可能 。

散熱片 - 发展史

衆所周知,電子器件的工作溫度直接決定其使用壽命和穩定性,要讓PC各部件的工作溫度保持在合理的範圍內,除了保證PC工作環境的溫度在合理範圍內之外,還必須要對齊進行散熱處理 。而隨著PC計算能力的增強,功耗與散熱問題日益成爲不容回避的問題 。
一般來說,PC內的熱源大戶包括CPU、主板、顯卡以及其他部件如硬盤等,它們工作時消耗的電能會有相當一部分轉化未熱量 。尤其對目前的高端顯卡而言,動辄可達到200W功耗,其內部元件的發熱量不可小觑,要保證其穩定地工作更必須有效地散熱 。
第一代——沒有散熱概念的年代
1995年11月,Voodoo顯卡的誕生,把利来w66国际平台 的視覺帶入了3D世界,PC機從此具有了幾乎和街機同級的3D處理能力,開創了真正的3D處理技術時代 。從此以後,圖形芯片的發展一發不可收拾,核心工作頻率由100MHz提升到現在的900MHz,紋理填充率從1億每秒飙升到如今的420億每秒(GTX480) 。面對性能如此大的改變,發熱量是可想而知的,風冷、熱管、半導體制冷片等散熱設備也運用到了顯卡身上 。今天就給他大家介紹下主流顯卡散熱設備的發展和趨勢 。
當年的Voodoo顯卡剛推出的時候,是沒有任何散熱設施的,核心上的參數赤裸裸的暴露在利来w66国际平台 面前 。與目前的主流顯卡相比,當時並沒有GPU的說法 。而顯卡上的主要核心芯片處理能力甚至比當前的網卡還要弱,所以發熱量幾乎爲零,幾乎不需要另外散熱設備輔助 。
第二代——散熱片的運用

1997年8月,NVIDIA再次杀入3D图形芯片市场,发布了NV3,也就是Riva 128图形芯片,Riva 128是一款128bit的2D、3D加速图形核心,核心频率为60MHz,核心的发热也逐渐成为问题,散熱片的運用正式进入显卡领域 。
第三代——風冷散熱時代的到來
 
TNT2的發布如同一顆重磅子彈狠狠地射入3dfx的心髒 。核心頻率爲150MHz,它支持當時幾乎所有的3D加速特性,包括32位渲染、24位Z緩沖、各向異性濾波、全景反鋸齒、硬件凸凹貼圖等,性能增強意味著核心發熱的增加,而工藝上卻沒有很大進步仍然采用的0.25微米,所以散熱片這種被動的方式已經不能滿足現行的需求,主動式散熱方式正式進入顯卡的舞台 。
使用了麗台專利散熱系統TwinTurbo-II(第二代全覆式雙渦輪散熱風扇),散熱片完全地覆蓋整張卡,啓動時空氣會順著一個方向經兩把風扇一出一入,能夠有效地將芯片及顯存的熱力迅速帶走 。而且兩把球軸承風扇能有效減低噪音,再加上金屬散熱網令壽命更長久 。
雖然高速的風扇是解決散熱問題的最好辦法,可是有些朋友在享受3D遊戲無窮樂趣的同時無法忍受“抽油煙機”般的噪音 。好在熱管技術的應用正好解決了這個問題,一般是由核心吸熱塊、背部吸熱塊、兩塊大面積散熱片以及一條熱管組成 。熱管做爲一種被動式的熱傳導裝置,通過內部工作流體的相態變化將熱量從吸熱段迅速轉移到放熱段,再依靠內部的毛細管結構回流到吸熱段,循環往複,不耗電也不産生噪音,而且熱傳導能力強,是在有限的空間內實現熱量迅速轉移,進而增大散熱面積,大幅提升被動散熱效果的有效手段 。但是這樣的散熱方式還是有缺點的,因爲散熱能力不夠強勁,只能運用在中端卡上面,高端如果要采用此技術就必須要加個風扇了 。

散熱片 - 功率計算
鋁鑄造散熱片
鋁鑄造散熱片[1]

任何器件在工作時都有一定的損耗,大部分的損耗變成熱量 。小功率器件損耗小,無需散熱裝置 。而大功率器件損耗大,若不采取散熱措施,則管芯的溫度可達到或超過允許的結溫,器件將受到損壞 。因此必須加散熱裝置,最常用的就是將功率器件安裝在散熱器上,利用散熱器將熱量散到周圍空間,必要時再加上散熱風扇,以一定的風速加強冷卻散熱 。在某些大型設備的功率器件上還采用流動冷水冷卻板,它有更好的散熱效果 。散熱計算就是在一定的工作條件下,通[2]過計算來確定合適的散熱措施及散熱器 。功率器件安裝在散熱器上 。它的主要熱流方向是由管芯傳到器件的底部,經散熱器將熱量散到周圍空間 。若沒有風扇以一定風速冷卻,這稱爲自然冷卻或自然對流散熱 。
热量在传递过程有一定热阻 。由器件管芯传到器件底部的熱阻为R JC,器件底部与散熱器之间的熱阻为R CS,散熱器将热量散到周围空间的熱阻为R SA,总的熱阻R JA=R JC+R CS+R SA 。若器件的最大功率损耗为PD,并已知器件允许的结温为TJ、环境温度为TA,可以按下式求出允许的总热阻R JA 。
R JA≤(TJ-TA)/PD
則計算最大允許的散熱器到环境温度的熱阻R SA为
R SA≤({T_{J}-T_{A}}\over{P_{D}})-(R JC+R CS)
出于为设计留有余地的考虑,一般设TJ为125℃ ;肪澄露纫惨悸墙匣档那榭,一般设TA=40℃ 60℃ 。R JC的大小与管芯的尺寸封装结构有关,一般可以从器件的数据资料中找到 。R CS的大小与安装技术及器件的封装有关 。如果器件采用导热油脂或导热垫后,再与散熱器安装,其R CS典型值为0.1 0.2℃/W;若器件底面不绝缘,需要另外加云母片绝缘,则其R CS可达1℃/W 。PD为实际的最大损耗功率,可根据不同器件的工作条件计算而得 。这样,R SA可以计算出来,根据计算的R SA值可选合适的散熱器了 。

散熱片 - 散熱器簡介
鋁擠型散熱片
鋁擠型散熱片[2]

小型散熱器(或稱散熱片)由鋁合金板料經沖壓工藝及表面處理制成,而大型散熱器由鋁合金擠壓形成型材,再經機械加工及表面處理制成 。它們有各種形狀及尺寸供不同器件安裝及不同功耗的器件選用 。散熱器一般是標准件,也可提供型材,由用戶根據要求切割成一定長度而制成非標准的散熱器 。散熱器的表面处理有电泳涂漆或黑色氧极化处理,其目的是提高散热效率及绝缘性能 。在自然冷却下可提高10 15%,在通风冷却下可提高3%,电泳涂漆可耐压500 800V 。
散熱器廠家對不同型號的散熱器給出熱阻值或給出有關曲線,並且給出在不同散熱條件下的不同熱阻值 。

散熱片 - 计算实例

一功率運算放大器PA02(APEX公司" target="_blank">公司産品)作低頻功放,其電路如圖1所示 。器件爲8引腳TO-3金屬外殼封裝 。器件工作條件
如下:工作电压 VS为 18V;负载阻抗RL为4 ,工作频率直流条件下可到5kHz,环境温度设为40℃,采用自然冷却 。
查PA02器件资料可知:静态电流IQ典型值为27mA,最大值为40mA;器件的R JC(从管芯到外壳)典型值为2.4℃/W,最大值为
2.6℃/W 。
器件的功耗爲PD:
PD=PDQ+PDOUT
式中PDQ爲器件內部電路的功耗,PDOUT爲輸出功率的功耗 。PDQ=IQ(VS+|-VS|),PDOUT=V^{2}_{S}/4RL,代入上式
PD=IQ(VS+|-VS|)+V^{2}_{S}/4RL=37mA(36V)+18V2/4 4=21.6W
式中靜態電流取37mA 。
散熱器热阻R SA计算:R SA≤({T_{J}-T_{A}}\over{P_{D}})-(R_{ JC}+R_{ CS}})
为留有余量,TJ设125℃,TA设为40℃,R JC取最大值(R JC=2.6℃/W),R CS取0.2℃/W,(PA02直接安装在散熱器上,中
間有導熱油脂) 。將上述數據代入公式得
R SA≤{125℃-40℃}\over{21.6W}-(2.6℃/W+0.2℃/W)≤1.135℃/WHSO4在自然对流时热阻为0.95℃/W,可满足散热要求 。
注意事項
1.在計算中不能取器件數據資料中的最大功耗值,而要根據實際條件來計算;數據資料中的最大結溫一般爲150℃,在設
計中留有余地取125℃,環境溫度也不能取25℃(要考慮夏天及機箱的實際溫度) 。
2.散熱器的安裝要考慮利于散熱的方向,並且要在機箱或機殼上相應的位置開散熱孔(使冷空氣從底部進入,熱空氣從頂
部散出) 。
3.若器件的外殼爲一電極,則安裝面不絕緣(與內部電路不絕緣) 。安裝時必須采用雲母墊片來絕緣,以防止短路 。
4.器件的引腳要穿過散熱器,在散熱器上要鑽孔 。爲防止引腳與孔壁相碰,應套上聚四氟乙稀套管 。
5.另外,不同型號的散熱器在不同散熱條件下有不同熱阻,可供設計時參改,即在實際應用中可參照這些散熱器的熱阻
來計算,並可采用相似的結構形狀(截面積、周長)的型材組成的散熱器來代用 。
6.在上述計算中,有些參數是設定的,與實際值可能有出入,代用的型號尺寸也不完全相同,所以在批量生産時應作模
擬試驗來證實散熱器選擇是否合適,必要時做一些修正(如型材的長度尺寸或改變型材的型號等)後才能作批量生産 。
IDT熱量數據
考慮到微電子器件的功率消耗問題,熱能管理對于任何電子産品能否達到最佳性能是至關重要的 。微電子器
件的操作溫度決定了産品的速度和可靠性 。IDT積極致力于加強其産品和封裝的研發,以達到最佳的速度和
可靠性 。然而,産品性能經常受到執行情況影響,因此小心處理各項影響操作溫度的因素有助于充分發揮産
影響器件操作溫度最重要的因素包括功率消耗、空氣溫度、封裝構造和冷卻裝置等 。以上這些因素共同決定
了産品的操作溫度 。以下是目前計算操作溫度所采用的方程式
QJA = (TJ - TA)/PQJC = (TJ - TC)/PQCA = (TC - TA)/PQJA = QJC + QCATJ = TA + P [QJA ]
TC = TA + P [QCA ]
QJA = 管芯到周围环境空气的封装热阻力 (每瓦摄氏度)
QJC = 管芯到封装外壳的封装热阻力 (每瓦摄氏度)
QCA = 封装外壳到周围环境空气的封装热电阻 (每瓦摄氏度)
TJ = 平均管芯温度 (摄氏度)
TC = 封装外壳温度 (摄氏度)
TA = 周围环境空气温度 (摄氏度)
P = 功率 (瓦)
以上方程式是目前決定封裝溫度的方法 。業界有時會采用更爲精確和複雜的方法,但相应地需要获得更多的
散熱片維基百科


主板上的散熱片和CPU上散熱片加風扇組成的散熱模組
散熱片在電子工程設計的領域中被歸類爲“被動性散熱元件”,以導熱性佳、質輕、易加工之金屬(多爲鋁或銅,銀則過于昂貴,一般不用)貼附于發熱表面,以複合的熱交換模式來散熱 。

所謂的主動性散熱、被動性散熱是如何界定?主要是以需不需要額外的驅動能源才能執行散熱來分別,散熱片是最典型的被动性散热元件,除此之外热导管(heat pipe)也是近年来日益普及与推崇的被动性散热元件,至于主动式散热元件则有散热风扇(用马达、电力驱动)、水冷循环等 。

爲了強化散熱片的散熱效率,一般還會采取兩個手段,一是與發熱表面間不采行直接貼附接觸,而是在兩接面間追加塗抹“導熱膏”,導熱膏能夠加強熱傳導效率,勝過兩金屬直接貼觸,另一則是增加散熱片的散熱面積,增加面積的方式即是將散熱片以溝槽化方式設計,以溝槽來增加散熱面積 。
分類[編輯]
風冷,散熱是最常見的,而且非常簡單,就是使用風扇帶走散熱器所吸收的熱量 。價格相對較低,而且安裝簡單,但對環境依賴比較高,例如氣溫升高散熱性能就會大受影響 。
熱管,是一種具有極高導熱性能的傳熱元件,它通過在全封閉真空管內的液體的蒸發與凝結來傳遞熱量,它利用毛吸作用等流體原理,起到類似冰箱壓縮機制冷的效果 。具有很高的導熱性、優良的等溫性、熱流密度可變性、熱流方向酌可逆性、可遠距離傳熱、恒溫特性(可控熱管)、熱二極管與熱開關性能等一系列優點,並且由熱管組成的換熱器具有傳熱效率高、結構緊湊、流體阻損小等優點 。由于其特殊的傳熱特性,因而可控制管壁溫度,避免露點腐蝕 。但價格相對較高 。
液冷,則是使用液體在泵的帶動下強制循環帶走散熱器的熱量,與風冷相比具有安靜、降溫穩定、對環境依賴小等等優點 。但液冷的價格也相對較高,安裝也相對麻煩一些 。
半導體制冷利用一塊N型半導體材料和一塊P型半導體材料聯結成電偶對時,在這個電路中接通直流電流後,就能産生能量的轉移,電流由N型元件流向P型元件的接頭吸收熱量,成爲冷端由P型元件流向N型元件的接頭釋放熱量,成爲熱端,從而産生導熱作用 。
压缩机制冷从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体,通过压缩机对其进行压缩后,向排气管排出高温高压的制冷剂气体,为制冷循环提供动力,从而实现压缩→冷凝→膨胀→蒸发 ( 吸热 ) 的制冷循环 。如空调、冰箱 。
當然,以上大多數散熱類型最後都離不開風冷的 。