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散熱片的種類和應用方式
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散熱片散熱片的供應商是為了幫助積體電路消散運作時所產生的熱,以提 高工作效能的散熱裝置,隨著電子科技的...

散熱片的種類和應用方式

2015/10/9   本網原創   點擊數:

       散熱片散熱片的供應商是為了幫助積體電路消散運作時所產生的熱,以提 高工作效能的散熱裝置,隨著電子科技的發展及晶圓制程的提升,電子元件的效能相對提高,而單位體積 所發出的熱量亦越來越多,為了維持其正常的工作狀態,熱交換的動作也就相當的重 要。各種不同的冷卻技術如水冷、 冷凍循環以及浸入式沸騰冷卻等都可能用來解決散熱問題。 盡管如此, 散熱片 仍是最經濟、 最可靠的散熱方式。 目錄散熱片的種類散熱片的應用方式散熱片的材料散熱片的設計考慮散熱片
散熱片的種類  1. 壓印(Stampings)散熱片 銅片 或鋁片 可用壓印的方式制成所需的形狀。 此種制程成本低, 適合量產, 可用於低熱密度的元件。 而壓印的元件在組裝上也有自 動化的便利性, 因此可進一步降低成本。  2. 擠型(Extrusion)散熱片 擠型的制造方式是由將材料在高壓下強制流入模孔中成形而使得固體轉換為等截面的連續長條。 擠形是散熱片 制造中最廣泛使用的方式, 設備投資的經額中等。 可經由橫切的方式產生矩形的針狀散熱片 , 可產生鋸齒狀的鰭片 以增加 10~20%的效能, 但會降低擠型的速度。 擠型的高寬比限制可高到 6, 使用特殊模具設計時則可到 10 的高寬比。  3. 鑄造(Casting)散熱片 將熔化的金屬加壓到金屬模中, 以產生精確尺寸的元件。 此技術可產生高密度的針狀散熱片 。 高的治具費用是最大的成本投資, 但適合大量生產的低元件成本可補回此部分。 鑄造散熱片 的熱傳導性會受到固化時氣體滲入而產生多孔狀而降低。  4. 接著(Bonding)散熱片 接著散熱片 將鰭片 組裝於散熱片 底部, 接著劑對散熱片 的效率影響很大, 如果制造不當, 會形成熱的阻礙, 一般使用導熱膠或是焊錫。 接著散熱片 的底部由於需特別加工, 因此會使得成本較高, 但由於制造技術的提升, 以及接著劑的改良, 如熱導性的鋁填充膠等, 使得接著散熱片 的成本降低。 此種制程方式可制造高寬比高的散熱片 , 在不增加體積需求下可大量增加冷卻效率。  5. 摺疊(Folding)散熱片 摺疊散熱片 將金屬片 摺疊成鰭片 陣列形狀, 由於將摺疊的金屬片 藉由焊錫及銅焊接的方式焊接於散熱片 底部, 因此在介面上造成額外的熱阻。 在制作上的步驟增加, 使得成本提升。 而制造小間距的鰭片 也是困難點。 由於增加散熱面積, 因此散熱效率不錯,  6. 改良式的鑄造(Modified die-casting)散熱片 此種制造方式是傳統鑄造方式的延伸, 首先將相當薄的壓印鰭片 陣列以間格物隔開, 然后以夾具固定, 使散熱片 的底部鑄造時將鰭片 固定於底部, 而形成散熱片 。 此種方式消除了鰭片 及底部材料的介面熱阻, 此種制程可提供高的高寬比。  7. 鍛造(Forging)散熱片   鍛造散熱片 是用非常高的壓力敲擊(punch) 方式將金屬材料壓入模中使鰭片 成形, 可能遇到的制程上的問題是材料會阻礙在模子中, 使得高度不均一, 熱鍛造比較容易, 而冷鍛造可制造較密及較強的鰭片 。 鍛造方式的優點包括高強度、 較小的表面粗糙度以及材料的均一性等。 鍛造方式的散熱片 具有較高的高寬比。  8. 切削(Skiving)散熱片 這是一種新的散熱片 制程方式, 鰭片 用特殊的刀具加工, 使得弧狀的精密薄片 由金屬塊削出, 由於鰭片 和金屬塊是相同材料, 因此沒有接著散熱片 或是摺疊散熱片 的缺點。由於制程技術的增進,目 前也可制造出高密度的鰭片。 目 前采用的是 6063 鋁, 銅的切削還在實驗階段。 由於切削深度可以相當低, 鰭片 的厚度可以較薄, 可以設計較輕性能較高的散熱片 。  9. 機械加工(Machining)散熱片 藉由機械加工的方式將材料從金屬塊中移除以形成鰭片 的形狀。最常用的方式是在 CNC 機器上采用一組切割鋸,鋸子之間有精密的距離, 以切割出鰭片 幾何形狀。

由於加工時容易造成鰭片 的破壞或卷曲, 因此需二次加工。 優點是容易自 動化, 因此未來仍有使用空間。



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