RD浅谈「关于散热这件事」

热管理技术领域，欲解决电子散热

■第一步，遵守基本的传导、对流、辐射定律。

■第二步，把热分开。在电子散热需求中，利用散热片做为散热方式，并采用增加散热面积的对策，是常见的设计方式。

散热片在空间限制下，有时也无法增加许多面积来做为散热用。以对流的角度来看，增加面积也增加阻力，也不一定有效果。另外，增加散热面积，也代表增加重量，也代表需增加成本。但散热片还是最经济有效的热管理技术，可以透过改善材料特性来增加热传导效率，或改变表面形状，亦或改善温差的方式来增加对流效果。

散热片以机械加工的方式来区分，有挤型、铸造、锻造、切削及其他等等，效果及工艺及成本各不同。需考量制作成本及性能，才能使散热片有最大效益。在散热片的材料上，可以透过选别不同材料以提高热传导特性，铜的热传导性能比起铝材质增加70%，但，铜的重量及成本高于铝。也尚有许多高导热的材质及石墨等可以应用。

散热片的形状设计也会影响到传导及对流及辐射的效果，散热片中的鳍片多寡，也会直接影响到重量及成本。散热片的表面处理也会影响散热效果。以辐射来说，辐射占整个自然散热约20%，把物体表面涂黑对辐射是有帮助的。一般来说，阳极处理可以增加辐射性能，进而增加散热效能。需以散热应用的场景、限制、传导特性、成本需求来加以选别。

现今的散热设计，常将许多散热元件结合，如导热介面材料、均温板、热管、铝鳍片、风扇。应就各别使用场景及限制，以软体加以分析，才能解决电子产品的热管理问题。

 

作者

高柏研發工程團隊

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