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2021.04.01
学习教室

RD浅谈「关于散热这件事」

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導熱矽膠片安裝

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。


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作者

高柏研發工程團隊

团队介绍 | 
拥有独立创新研发的专业热流工程师团队,为客户提供前期热模拟规划、机构散热设计谘询,面对不断演进的市场趋势,得以迅速做出反应,不断提供创新的解热方案。

 

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