|
什麽是散熱片
散熱片在電子工程設計的領域中被歸類為“被動性散熱組件”，以導熱性佳、質輕、易加工之金屬（多為鋁或銅，銀則過於昂貴，一般不用）貼附於發熱表面，以複合的熱交換模式來散熱。
散熱片的原理
散熱片是一種用於散熱的金屬片，一般用鋁合金或銅材料製成，主要應用於電子設備如電腦、手機、電視機、汽車引擎等，以及工業設備中。散熱片的原理是利用金屬的導熱性質，將產生的熱量迅速傳遞到散熱片表面，然後通過氣流或液流，將熱量傳導到空氣或水中，從而實現散熱的目的。
散熱片的工作方式
散熱片一般是通過直接接觸高溫設備來散熱的，如將散熱片緊密連接在CPU或顯卡上面。當高溫設備開始運行時，會產生大量熱量，這時散熱片就會迅速吸收熱量。散熱片的金屬表面通常都有凹凸不平的設計，這可以增加熱交換面積，從而提高散熱效果。同時，散熱片的表面也儘量採用黑色或銀色，因為這兩種顏色可以最大限度地吸收和輻射熱量。
散熱片設計和使用注意事項
散熱片的設計需要考慮金屬的導熱性質和散熱面積，一般設計得越大越好。
散熱片的表面需要採用黑色或銀色，以便最大限度地吸收和輻射熱量。
散熱片的形狀可以根據設備的需要進行定製，但一般採用扁平或凹凸不平的設計。
散熱片需要與高溫設備緊密貼合，以提高熱交換效率。
對於需要水冷的設備，可以在散熱片上安裝水管，以便將熱量通過水流帶走。
充分利用散熱片的原理和工作方式可以有效地提高電子設備的散熱效率，從而延長設備壽命和提高工作效率。但需要注意的是，使用散熱片時要遵循注意事項，否則可能會導致設備故障或損壞。
散熱片表面處理
散熱片表面做耐酸鋁（Alumite）或陽極處理可以增加輻射性能而增加散熱片的散熱效能，一般而言，和顏色是白色或黑色關係不大。表面突起的處理可增加散熱面積，但是在自然對流的場合，反而可能造成空氣層的阻礙，降低效率。
如何挑選一款高品質的散熱片？
1.散熱性能： 散熱片的主要功能是散熱，因此選擇具有出色散熱性能的產品至關重要。查看散熱片的熱設計功率（TDP）等參數，這可以幫助您了解它對散熱的能力。
2.尺寸和兼容性： 散熱片必須適應您的計算機構建。確保選擇的散熱片在尺寸上適合您的機箱，並與您的CPU插座兼容。一些散熱片可能需要更大的空間，因此確保機箱足夠大，並且內部結構允許安裝大型散熱片。
3.散熱片材質： 散熱片的材質直接影響其散熱性能。銅和鋁是常見的散熱片材質，它們都有良好的導熱性能。一些散熱片還可能使用鋁質或銅質的鰭片，以增加表面積，提高散熱效果。
4.風扇品質： 如果散熱片配備了風扇，確保風扇是高品質的。考慮風扇的轉速、噪音水平和空氣流量。一些高品質的風扇具有靜音技術和調速功能，以適應不同的使用場景。
5.品牌和評價： 選擇知名品牌的產品，因為它們通常具有更好的品質控制和客戶支持。查閱在線評價和用戶反饋，了解其他用戶對於特定散熱片的體驗和性能評價。
6.散熱管技術： 一些高端散熱片使用熱管技術，這有助於更有效地傳遞熱量。熱管通常由銅製成，具有出色的導熱性能。
7.安裝方便性： 選擇易於安裝和維護的散熱片，這對於日常使用和維護至關重要。
常用的散熱片有些材質規格？
散熱片是散熱領域必不可少的重要零部件，除了本身散熱處，有些行業還會配置散熱風扇來進行組合散熱，散熱效果是衡量該組件的一個重要指標，材質的選擇和熱傳遞能力以及合理的工藝決定了該散熱片的散熱係數。介紹六種常用的散熱片型號類別供參考研究。
一、鋁合金散熱片
鋁合金散熱片是目前使用率較高的散熱片之一，整體採用純鋁製造。鋁，作為地殼中含有量較高的金屬，成本低和熱容低是其主要特點，雖然吸熱慢，但放熱很快，散熱效果跟其結構和做工成正比，散熱片數越多、底部拋光越好，散熱效果越好，但也受其製造工藝上的制約，一般採用鋁擠壓式製造工藝的散熱片凹槽的較小間隔只能做到1.1毫米。散熱原理也是比較簡單的：利用散熱片上的散熱片來擴大它與空氣的接觸面積，再利用風扇來加速空氣流動從而帶走散熱片上的熱量。這種散熱片的價格也是比較低的，跟以下幾種散熱片相比散熱效果較差。
二、純銅製散熱片
這種散熱片跟鋁製散熱片較大的區別就是材質換成了純銅，因為銅跟鋁相比有個先天的優點：熱傳導效能為412w/mk，比鋁的226w/mk提高了將近1倍，但銅也有個先天的缺點：熱容太高了，也就是說這種散熱片吸熱快但放熱慢，熱量在銅片中的物理沉澱非常多，需要配合大功率高轉速的風扇，才能達到理想的效果。由於銅具有良好的韌性，製造工藝上比鋁容易多了，有折頁式、插齒式等，散熱片的密度可以比鋁製的做得更高，散熱面積也相應更大，這些都可以彌補其熱容高所導致散熱慢的不足，但純銅的單位成本和製造成本比鋁高很多，直接導致這種散熱片的價格居高不下，雖然價格高，但散熱效果比鋁製的要好多了。
三、鋼製散熱片
鋼製散熱片是採用特殊的薄壁鋼管制成，比較明顯優點是抗壓能力強,不易爆裂,使用壽命可達幾十年。鋼製散熱片的散熱性能較好，熱輻射比例較高，因此給同樣面積的居室供暖，使用鋼製散熱片比傳統的鑄鐵散熱片體積要小很多，能節約岀很大的空間鋼製散熱片款式豐富,造型多樣，它的高度從0.26-2米不等,有十幾種規格，還可根據房間結構做成角形或弧形，充分滿足用戶的不同需求。
四、銅鋁複合散熱片
這種散熱片可以說是用經濟實惠的方式解決了銅和鋁的矛盾關係——中間嵌銅塊的鋁製散熱片，用銅塊跟CPU接觸，利用銅的快速吸熱性來吸取CPU的熱量，再利用鋁的快速放熱性來釋放銅塊上的熱量，這樣做散熱效果要好於單一的純銅或純鋁散熱片，但還遠遠不及純銀的效果，原因很簡單：嵌銅散熱片的製造過程是利用熱脹冷縮的原理，將鋁製散熱片加熱到一定的溫度後，再把事先準備好的銅塊嵌進去，等鋁的溫度下降後，收縮就把銅塊緊緊地包在了一起，但是銅和鋁不能做到100%的接觸，所以在熱傳導效能方面會受到一定的影響，但優點是價格便宜，基本上幾十元錢就能買到，比起動輒上百元的純銅散熱片來說，既經濟實惠，且效果又好。
五、壓鑄式散熱片
這種散熱片乍看外表頗似嵌銅散熱片，底座上也有一塊銅，但不一樣的地方是：這種散熱片上的銅塊並不像嵌銅散熱片那樣是利用熱脹冷縮的原理嵌進去的，而是使用了先進的壓鑄技術，可以說是完全的無縫連接，所以在銅塊與鋁座的連接線上，無論怎麼看，怎麼摸，都絕對感覺不到任何縫隙，從根本上保證了銅塊與鋁座之間的熱傳導性，因此，具有超強的散熱性能。
六、熱管散熱系統
這種散熱系統與上述的散熱片不同，上述的散熱片是利用金屬的熱傳導性能將熱量從散熱面積小的CPU表面傳遞到散熱面積大的散熱片上，因此，其散熱性能取決於製造這個散熱片所採用的材質。熱管散熱系統並不是利用金屬的熱傳導性能來導熱的，而是利用在密閉的銅管內液態介質的蒸發及冷凝過程傳遞熱量的，由於液態到氣態及氣態到液態的轉化，分別需要吸收及放出大量的熱，所以熱管傳遞熱量的效率很高，導熱係數比單一金屬材質要高出幾個數量級。
電腦記憶體有散熱片和沒散熱片有什麼區別？
電腦記憶體有散熱片和沒散熱片的主要區別體現在以下幾個方面：
一、穩定性與壽命
有散熱片：記憶體上的散熱片可以有效地將內存產生的熱量傳導出去，降低內存的工作溫度。這有助於保持記憶體的穩定運行，減少因高溫導致的故障率，從而延長記憶體的使用壽命。
無散熱片：沒有散熱片的記憶體在高負載運行時，溫度容易升高。長期高溫運行可能導致記憶體性能下降，甚至縮短其使用壽命。
二、性能表現
有散熱片：散熱片的存在有助於記憶體保持較低的工作溫度，從而在一定程度上提高記憶體的穩定性和帶寬。雖然對計算機整體性能的提升可能並不顯著，但在高額超頻或長時間運行的場景下，散熱片的作用尤為明顯。
無散熱片：無散熱片的記憶體在溫度較高時，可能會出現性能下降的情況。雖然對於一般用戶而言，這種性能下降可能並不明顯，但在進行高性能計算或運行大型程序時，可能會感受到明顯的性能差異。
三、適用場景
有散熱片：適用於需要長時間運行、頻繁進行多任務處理或高額超頻的用戶。這些場景下，記憶體產生的熱量較多，散熱片的存在可以有效地降低溫度，提高穩定性。
無散熱片：適用於一般用戶或偶爾進行輕度計算任務的場景。在這些場景下，記憶體產生的熱量較少，無需額外的散熱措施。
綜上所述，電腦記憶體有散熱片和沒散熱片在穩定性與壽命、性能表現、適用場景等方面都存在明顯的區別。
PCB散熱片散熱原理
散熱片PCB
PCB設計是一個複雜的過程，需要密切關注一系列潛在問題。設計人員必須分析電路板的每個特性，以確保最佳功能，從物理約束到組件之間的電氣相互作用，再到信號損失。這些功能之一是熱管理，這對於確保PCB的使用壽命和功能至關重要。
有多種方法可以實現最佳熱管理並消除PCB中的多餘熱量，包括選擇適當的冷卻方法。其中一種方法是連接散熱片。本文將解釋什麼是散熱片、其獨特的優勢和挑戰以及如何為 PCB 選擇散熱片。
PCB中的散熱片是什麼？
散熱片是由導熱金屬組成的具有大表面積的部件。該散熱片通常連接到印刷電路板組件，包括功率電晶體和開關器件。該部分的作用是吸收和散發熱量。
PCB散熱片通過傳導原理工作。根據該原理，熱量從高熱阻區域傳遞到低熱阻區域，從高熱區域傳遞到低熱區域。由於散熱片由鋁或銅製成，兩者都具有優異的導熱性和較低的熱阻，因此熱量會自然地從PCB元件轉移到散熱片。
該過程的工作原理如下：
PCB 元件會產生熱量，熱量通過傳導原理自然地從元件轉移到散熱片。
從那裡，熱量在散熱片的大表面積上消散。
熱量通過散熱片的表面區域傳遞到周圍區域。許多散熱片都具有鰭片（垂直於 PCB 表面伸出的矩形針狀特徵），有助於最大化表面積，並有助於將熱量從散熱片傳遞到周圍的空氣。
散熱片應用
由於散熱片是處理大量功率的 PCB 應用的必需品，因此它們可能比普通 PCB 產生更多的熱量。如果設計人員發現 PCB 原型顯示出具有熱點和高溫區域的熱分布，他們將選擇使用散熱片。然而，PCB 設計中是否需要散熱片可以在設計過程的早期根據 PCB 上的組件類型來確定，包括：
處理器： 包含CPU、GPU 和 MPU等處理器的 PCB 通常需要散熱片來協助熱管理並幫助保持無錯誤的使用壽命。
功率元件： 帶有功率元件的PCB往往有更大的熱管理需求。屬於此類別的組件的一些示例包括功率放大器、電源調節器、電源 IC 和電源。
元件密度： 如果 PCB 的元件密度較高，則可能還需要散熱片進行熱管理，因為這可能會導致比普通PCB產生更多的熱量。
特定行業也可能比其他行業更頻繁地使用散熱片。例如，軍事應用傾向於在 PCB 設計中使用散熱片，以幫助確保長期功能。
散熱片的優點
這些零件具有廣泛的優點，包括：
熱管理： 散熱片的主要優點是能夠改善 PCB 設計中的熱管理。這些部件非常適合解決眾多散熱和冷卻問題。
壽命長： PCB散熱片壽命長，長期使用後無需更換。此外，它們的使用可以通過適當的熱管理幫助延長 PCB 的使用壽命。
低成本： 大多數散熱片都是低成本的，為PCB 設計中的熱管理提供了經濟的解決方案。
重量輕： 許多散熱片由銅或鋁製成，可提供出色的耐熱性，而不會顯著增加電路板的重量。
散熱片的挑戰
雖然散熱片為 PCB 熱管理提供了多種優勢，但它們給PCB設計帶來了重大挑戰。 PCB 散熱片面臨的一些最突出的挑戰包括：
機械連接困難： PCB 散熱片具有機械連接，例如推針和Z形夾，需要將錨定件鑽入電路板，如果設計需要以後更改，就會造成損壞。
非機械連接困難： 粘合劑或環氧樹脂非機械連接在拆卸過程中由於機械應力而存在損壞設備的高風險。此外，由於熱粘合劑和環氧樹脂的低流動特性，應用非機械附件很困難 - 這些附件必須完美且無氣穴才能實現最佳熱管理，但實現這一點需要可能破壞電路板的壓力。
拆卸要求： PCB散熱片的另一個複雜問題是散熱片必須可拆卸。如果有人需要維修電路板，他們必須能夠在不損壞電路板的情況下拆下散熱片。這對於使用粘合劑的附件來說尤其困難。
選擇正確散熱片附件的技巧
在PCB上添加散熱片會影響設計，尤其是設計在不損壞的情況下進行返工的能力。在為 PCB 尋找合適的散熱片附件時，請考慮以下幾個因素：
熱要求： 在考慮散熱片之前，您需要了解PCB組件的熱設計曲線 (TDP) 及其最佳工作溫度。此訊息將指示組件的功耗以及需要多少熱管理才能保持其運行。
空間要求：確定設計中可供散熱片使用的空間有多少。這些部件有多種尺寸和設計，因此了解 PCB 設計中散熱片的可用空間至關重要。
散熱片設計： 一旦了解了 PCB 設計的限制和要求，您就應該考慮散熱片的不同設計。這些變量包括材料特性和尺寸特徵，例如散熱片的尺寸、其上的翅片數量以及翅片之間的間距。
安裝技術： 最後，考慮如何將散熱片固定到PCB 上。根據具體的散熱片和設計要求，您可以選擇機械或非機械連接技術。無論哪種方式，請仔細考慮每種連接技術的獨特缺點。 |
