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散热器的相关技术简介(二):散热材料

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散热器的相关技术简介(二):散热材料


  一、目前市场上普遍使用的散热器材料集中在铜、铝上,从比热角度看,铝的比热为217卡/千克.℃217,铜则为93,也就是说加热同等重量的铝和铜,要分别输入217和93卡的能量,从 这个角度看铝的比热很具有优势,这也是为什么目前大多数散热片都以它为主要原料。而热传导系数也是一个不可低估的指数,从CPU到散热片表面的传导外,散热片整体的能量分 布如何也是一个很关键的问题。铝为237W/单位长度卡,而铜则为400W/单位长度卡。
  二、此外铝和铜的质量比也是值得我们注意的数字,铜的质量是铝的三倍,也就是说在相同体积情况下,铜的单位重量将是铝的三倍。虽然铜的比热没有铝好,但是它可以在 较小的面积上实现更高的密度,如果简单用铝的比热217和三倍它的铜的比热93*3=279计算就会发现,铜在相等面积上的优势,而且铜的热传导系数又高达400W/单位长度卡,几乎 是铝的一倍,所以目前散热片往往铜的效果更好。
  三、但是这并不代表铜将一统天下,铝仍有自己的位置,除了低端产品仍然使用铝外,即便是铜散热片,也离不开铝的参与。因为铝的质量轻,如果整个散热片都是用铜,那 无疑极度沉重,很难做出大的表面积给风扇作热对流,而铝小质量大面积,热传导性能也不错的特性,使得铝往往成为铜的配角。所以铜铝合体的散热片成为了两个集合的优化组 合,从而产生了两种金属的结合问题,即通过异性金属用散热器锡膏接合。
  四、采用镀镍工艺的原因:
  (1)铝材在空气中表面易形成氧化铝薄层,氧化铝十分稳定,使得难以进行优质焊接,采用镀镍工艺在铝材表面形成镍薄层提高了可焊性。
  (2)在某些铜铝结合得模组上,铜表面也采取镀镍工艺,主要目的是外观协调的需要,还可取得防止铜表面氧化的效果。
  镀镍工艺无疑提高了散热模组的生产成本,模组厂家有减少镀镍工艺的意愿,但目前市场上还没有可用于铝不镀镍散热器优质焊接的锡膏,有其技术上的原因。


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