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如何提高散热器性能:优化底座

铁路行业和宝德解决方案

最后更新时间 1月 10, 2025 |发布时间:4月 27, 2017

散热器底座:出色解决方案的良好基础

散热器有各种形状、尺寸、样式和材料。但许多散热器的一个共同特征是底座:散热器的一部分,它与设备接触并支持额外的表面积,通常以翅片的形式,以增加热传递。基础是解决方案的不同部分连接在一起的地方,为了成为一个有效的解决方案,需要履行许多责任。

散热器底座的用途

设备接口

The base of the heat sink is where engineers typically contact their heat sources that need cooling. Most electrical devices are designed to be contacted on the top, where heat has the path of least resistance away from the silicon chip. The finish and quality of the device surface and heat sink base are critical, especially in cases where no thermal interface material (TIM) is permissible in the application. Smoother surfaces will form fewer and smaller air gaps, so this is why base flatness and surface finish help determine the heat sink’s actual thermal performance. Since there is no such thing as a perfect surface in the application of thermal management solutions, we use thermal interface material to decrease this contact resistance (we go into more depth about interface resistance in another blog post). In fact, thermal interface material is so important for the complete thermal management solution that there are entire companies solely focused on just TIMs.
机器将热界面材料切割成不同的形状

除了表面光洁度和界面材料的外壳外,底座的实际几何形状对于散热器的成功也至关重要。通过将多个热源散热器到单个底座来降低成本的应用可能面临挑战。并非所有设备都是一样的:设备有不同的尺寸和形状。基座可以进行机加工、铸造或其他修改,以适应具有基座、通孔或埋头槽等特征的器件几何形状的变化。

带有埋头腔和通孔的散热器底座特写

散热

散热器底座还有另一个关键功能,那就是将热量从您的设备传导出去。尽快将热量从热源散开有助于降低设备的温度,从而提高其整体使用寿命和可靠性。分散热量还可以使热量更均匀地传递到最有可能连接到底座另一侧的翅片。这通过在尽可能多的表面(而不仅仅是热源正上方的翅片)之间分担负载,从而提高了散热器的有效性和效率。

基座带热管的粘合翅片散热器

提高散热器底座扩散能力的一个真正有效的方法是嵌入热管。 散热热管组件 利用两相冷却的快速传热能力,有助于提高散热器底座将热量传播到每个翅片的能力。

扩展表面接口(又名 Fins)

粘结翅片散热器

散热器底座的下一个关键功能是将传导到其中的热量从设备传递到翅片。对于 挤压或刮削翅片散热器,由于底座和翅片由同一件构成,因此这是通过传导自然发生的。这时我们变得有点疯狂并开始添加脚蹼。

添加了散热片的散热器底座可能需要一些额外的功能来容纳散热片。对于 拉链翅片折叠翅片,散热器底座只需要平整即可。另一方面 ,粘合和钎焊翅片散热器 需要凹槽来将翅片和连接材料固定到位。

机械支撑

最后,散热器底座还为连接的设备提供机械支撑,尤其是印刷电路板 (PCB) 上的设备。底座增加了有点脆弱的 PCB 的刚度。这对于机械要求苛刻的应用至关重要,例如运输或 消费电子产品中的应用。这些应用的性质是苛刻的,设备可能会受到 机械冲击和振动 以及用户的日常滥用。

不仅仅是关于底座

尽管底座很重要,但散热器还有其他几个重要的考虑因素。散热片、流动、 热界面材料 和其他特性在决定您远离设备的热传递量方面起着重要作用。但是基地是所有行动的中心,一个好的基地将帮助您远离麻烦。

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