RD淺談「關於散熱這件事」

熱管理技術領域，欲解決電子散熱

■ 第一步，遵守基本的傳導、對流、輻射定律。

■ 第二步，把熱分開。在電子散熱需求中，利用散熱片做為散熱方式，並採用增加散熱面積的對策，是常見的設計方式。

散熱片在空間限制下，有時也無法增加許多面積來做為散熱用，以對流的角度來看，增加面積也增加阻力，也不一定有效果。另外，增加散熱面積，也代表增加重量，也代表需增加成本，但散熱片還是最經濟有效的熱管理技術，可以透過改善材料特性來增加熱傳導效率，或改變表面形狀，亦或改善溫差的方式來增加對流效果。

散熱片以機械加工的方式來區分，有擠型、鑄造、鍛造、切削及其他等等，效果及工藝及成本各不同，需考量製作成本及性能，才能使散熱片有最大效益。在散熱片的材料上，可以透過選別不同材料以提高熱傳導特性，銅的熱傳導性能比起鋁材質增加70%，但銅的重量及成本高於鋁。

散熱片的形狀設計也會影響到傳導及對流及輻射的效果，散熱片中的鰭片多寡，也會直接影響到重量及成本，且表面處理也會影響散熱效果；以輻射來說，輻射佔整個自然散熱約20%，把物體表面塗黑對輻射是有幫助的。一般來說，陽極處理可以增加輻射性能，進而增加散熱效能，可利用場景、限制、傳導特性、成本需求來加以選別。

現今的散熱設計，常將許多散熱元件結合，如導熱介面材料、均溫板、熱管、鋁鰭片、風扇，因應各別使用場景及限制，以軟體加以分析，才能解決電子產品的熱管理問題。

 

作者

高柏研發工程團隊

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