电子产品热传设计-散热片的选择与设计
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1. 压印(Stampings)散热片: 铜片或铝片可用压印的方式制成所需的形状。 此种制程成本低，适合量产，可用于低热密度 的组件。而压印的组件在组装上也有自动化的 便性，因此可进一步降低成本。
2. 挤型(Extrusion)散热片: 挤型的制造方式是由将材料在高压下强制流入 模孔中成形而使得固体转换为等截面的连续长 条。挤形是散热片制造中最广泛使用的方式， 设备投资的经额中等。可经由横切的方式产生 矩形的针状散热片，可产生锯齿状的鳍片以增 加10~20%的效能，但会降低挤型的速度。挤型 的高宽比限制可高到6，使用特殊模具设计时 则可到10的高宽比。
4. 散热片表面处理： 散热片表面做耐酸铝（Alumite） 或阳极处理可以增加辐射性能而增加
散热片的散热效能，一般而言，和颜色是白色或黑色关系不大。表面突起的 处理可增加散热面积，但是在自然对流的场合，反而可能造成空气层的阻碍， 降低效率。
上述之设计方式仅供散热片设计之参考，实际散热片设计时还需考虑与 组件以及环境的配合，尤其是高效能散热片的设计需配合实验量测验证以及 CFD 的分析模拟。
因此为了满足未来电子散热的需求，在散热片的形状、材料及制程上都必须 有更新的技术，此外整合其他散热组件的设计方式的也可以增加应用时的效率。 本次将介绍散热片的种类及制程，散热片的应用以及未来的设计需求。
＆散热片的种类＆
许多的散热片设计由于忽略了制造的概念，使得研发产品的可靠度及成本成 为最后量产的障碍。由制造方式来看，气冷的散热片可分为下面几种，如图一所 示，表一则为制程性能参数的整理。
表二各种不同散热片的材料比较
＃散热片设计的一般原则＃
接着我们进一步讨论散热片的详细的设计细节，首先介绍一般的方式， 这些点单的方法可以对一些应用简单的散热片设计提供设计标准： 1.包络体积以散热片的设计而言这里介绍一个简易的方法也就是包络体积的观 念所谓包络体积是指散热片所占的体积如果发热功率大，所需的散热片体积 就比较大。散热片的设计可就包络体积做初步的设计然后再就散热片的细部 如鳍片及底部尺寸做详细设计。发热瓦数和包络体基的关系如下式所示。
图三散热片性能及成本之关系
※散热片的材料 ※
传统散热片材料为铝，铝的热传导性 可达209W/m-K，加工特性佳，成本低， 因此应用非常广。而由于散热片性能 要求越来越高， 因此对于散热片材 料热传导特性的要求也更为殷切，各 种高传导性材料的需求也越来越高。 铜的热传导率390W/m-K ，比起铝的 传导增加70%，而缺点是重量三倍于 铝，每磅的价格和铝相同， 而更难 加工。由于受限于高温的成型限制， 无法和铝同样挤型成形，而铜的机械 加工花更多时间，使加工机具更易损 毁。然而当应用的场合受限于传导特 性为重点时， 铜通常可作为替代之 用， 此外利用铜做为散热片的底部 可提升热传扩散的效率，降低热阻值。
CTE
Aluminum Copper
Copper-Molybdenum Cu 20%-Tungston 80%
Copper Graphie AlSiC Silicon
Ppm
23 17 7.2 7 2 6.5-8.0 3.3-4.2
K (热传导率)
W/m-K
209 390 195 250 ~350 180-210 150
8. 切削(Skiving)散热片: 这是一种新的散热片制程方式，鳍片用特殊的刀 具加工，使得弧状的精密薄片由金属块削出，由 于鳍片和金属块是相同材料，因此没有接着散热 片或是折迭散热片的缺点。由于制程技术的增进 ，目前也可制造出高密度的鳍片。目前采用的是 6063 铝，铜的切削还在实验阶段。由于切削深度 可以相当低，鳍片的厚度可以较薄，可以设计较 轻性能较高的散热片。
模具费及设备费高，需二次加工
量产性较差、废料多、形状单纯，材 料会有应力集中及断裂之问题
原料成本高、制程良率低
§散热片的应用方式§
散热片的选用，最简单的方式是利用热阻的概念来设计，热阻是电子热管技 术中很重要的设计参数，定义为
Ｒ＝ΔT / P
其中ΔT 为温度差，P为芯片之热消耗。热阻代表组件热传的难易度，热阻 越大，组件得散热效果越差，如果热阻越小，则代表组件越容易散热。IC封装加 装散热片之后会使得芯片产生的热大部分的热向上经由散热片传递，由热阻所构 成之网络来看，共包括了由热由芯片到封装外壳之热阻Rjc，热由封装表面到散 热片底部经由界面材料到散热片底部之热阻 Rcs，以及热由散热片底部传到大气 中之热阻Rsa 三个部分。
＆散热片的种类＆
7. 锻造(Forging)散热片: 锻造散热片是用非常高的压力敲击（punch）方式 将金属材料压入模中使鳍片成形，可能遇到的制 程上的问题是材料会阻碍在模子中，使得高度不 均一，热锻造比较容易，而冷锻造可制造较密及 较强的鳍片。锻造方式的优点包括高强度、较小 的表面粗糙度以及材料的均一性等。锻造方式的 散热片具有较高的高宽比。
图一散热片制造方式
表一各种制程的能力及材料
＆不同制程散热片之优缺点分析 ＆
散热片制程 铝挤型
优点
成本低、开发期短、适合大量生 产
铝压铸
可做复杂形状，散热面积大，适 合于不易散热空间
改良式铝压铸
可插入超薄之铜或铝鳍片，细长 比高，适用不同材料之接合
接合型
细长比高、重量轻、散热面积 大，可适用不同材料之接合
＆散热片的种类＆
5. 折迭(Folding)散热片: 折迭散热片将金属片折迭成鳍片数组形状，由于 将折迭的金属片藉由焊锡及铜焊接的方式焊接于 散热片底部，因此在接口上造成额外的热阻。在 制作上的步骤增加，使得成本提升。而制造小间 距的鳍片也是困难点。由于增加散热面积，因此 散热效率不错。
6. 改良式的铸造(Modified die-casting)散热片: 此种制造方式是传统铸造 方式的延伸，首先将相当薄的压印鳍片数组以间 格物隔开，然后以夹具固定，使散热片的底部铸 造时将鳍片固定于底部，而形成散热片。此种方 式消除了鳍片及底部材料的界面热阻，此种制程 可提供高的高宽比。
Ψ强制对流散热片设计Ψ
随着散热的需求日益增加，散热片的效率需要进一步提升，基本上 可透过两个方式来改善，第一个方法是增加热传系数h，第二个方法则是 增加散热面积，可由牛顿冷却定律说明。
可挠性制程
细长比高、重量最轻、散热面 积大，可适用不同材料之接合
锻造制程
细长比及材料致密度高，可变 化形状
刨床式制程
细长比高、散热面积大、底座 与鳍片一体成型
金属粉末射出成型
一体成型，适用于高导热之铜 材料
缺点 细长比低(<15)，形状单纯，散热效果 较差 开发成本高、时间长、模具费高，散 热效果较铝挤型佳，较不适合类型变 化快速之电子产品 量产性较差，材料间存在有界面阻抗 ，会影响散热效果 量产性及可靠度较差，材料间存在有 界面阻抗之问题 形状单纯，制程较多，材料间易存在 有界面阻抗
的空气层（边界层）流， 空气层的厚度约2mm， 鳍片间格需在4mm 以上 才能确保自然对流顺利。但是却会造成鳍片数目减少而减少散热片面积。 鳍片间格变狭窄-自然对流发生减低，降低散热效率。 鳍片间格变大-鳍片变少，表面积减少。
（2） 鳍片角度鳍片角度约三度。
T(mm) t(mm) h(mm)
2~4 1.5 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 以上
Rcs 为接口材料之热阻，与接口材料本身特性有关，而散热片设计者则须提 供Rsa 的参数。 Rcs=(Tc-Ts) / P
Rsa=(Ts-Ta) / P
Rcs 和表面光滑度、接口材料的材料特性以及安装压力以及材料厚度有关， 由于一般设计时常会忽略接口材料的特性， 因此需特别注意。 由热阻网络来看，可以得到热阻的关系为
图二 散热片应用之热网络图
Rjc 为封装本身的特性，与封装设计有关，在封装完成后此值就固定，须由 封装设计厂提供。
Rjc=(Tj-Tc) / P Tj 为芯片接口温度，一般在微电子的应用为115℃~180℃，而在特定及军事
的应用上则为65~80℃。Ta 的值在提供外界空气时为35~45℃，而在密闭 空间或是接近其他热源时则可定为50~60℃。
Rja=Rjc+Rcs+Rsa=(Tj-Ta) / P
散热片的作用即是如何使用适当的散热片使得芯片的温度Tj 保持在设定值以 下下。然而散热设计时必须考虑组件的成本， 图三则为几种传统散热片及组 件的成本和性能估算， 由图中可知， 性能佳的散热片成本一般较高， 如果 散热量较小的设计， 就可以不必用到高性能高成本的散热组件。散热设计时 必须了解散热片的制作成本及性能的搭配，才能使散热片发挥最大效益。
4~6 6~8
2
2.5
8 以上 8 以上
8~10 3 10 以上
10 以上 4 10 以上
图八鳍片形状
表三鳍片形状参考值
＃散热片设计的一般原则＃
（3）鳍片厚度当鳍片的形状固定，厚度及高度的平衡变得很重要，特别是鳍 片厚度薄高的情况， 会造成前端传热的困难， 使得散热片即使体积增 加也无法增加效率。散热片变短时，增加表面积会增加散热效率，但也 会使散热片的体积减少而造成的缺点（热容量减少）因而产生。因此鳍 片长度需保持一定才能产生效果。 鳍片变薄-鳍片传热到顶端能力变弱 鳍片变厚-鳍片数目减少（表面积减少） 鳍片增高-鳍片传到顶端能力变弱（体积效率变弱） 鳍片变短-表面积减少
电子产品热传设计
散热片的选择与设计
热传导设计
α前 言α
利用散热片来增加散热的面积是热管理技术中最常见也是最基本的方式，随 着电子组件发热密度增加的趋势，散热的需求日益增加， 散热设计的困难度越 来越高， 所花费的成本也越来越多。
举例而言， 早期PC 的CPU 如286， 发热瓦数只有十几瓦， 因此只要约3 公分高的散热片加低转速风扇就可解决，但是目前PC 的CPU 用散热片高度却达 到3 倍，鳍片数目增加3 倍，风扇转速也提升一倍，成本则增加5、6 倍以上。 虽然新制程及设计技术不断提升，散热片的应用在有限空间的限制下，似乎有渐 渐趋向极限的趋势，未来各种不同的冷却技术如水冷、冷冻循环以及浸入式沸腾 冷却等都可能用来解决散热问题。尽管如此，散热片仍是最经济、最可靠的散热 方式， 因此如何提升散热片的效率成了很重要的课题。
＆散热片的种类＆
3. 铸造(Casting)散热片: 将熔化的金属加压到金属模中，以产生精确尺寸 的组件。此技术可产生高密度的针状散热片。高 的治具费用是最大的成本投资，但适合大量生产 的低组件成本可补回此部分。铸造散热片的热传 导性会受到固化时气体渗入而产生多孔状而降低 。
4. 接着(Bonding)散热片: 接着散热片将鳍片组装于散热片底部，接着剂对 散热片的效率影响很大，如果制造不当，会形成 热的阻碍，一般使用导热胶或是焊锡。接着散热 片的底部由于需特别加工，因此会使得成本较高 ，但由于制造技术的提升，以及接着剂的改良， 如热导性的铝填充胶等，使得接着散热片的成本 降低。此种制程方式可制造高宽比高的散热片， 在不增加体积需求下可大量增加冷却效率。
t=7xlogW-6 (min 2mm)
向远处底部肉厚减少 热源 此处肉厚重要 图六底部之厚度关系
图七底部厚度和输入功率的关系
＃散热片设计的一般原则＃
3.鳍片形状： 散热片内部的热藉由对流及辐射散热，而对流部分所占的比例非常高，对流
的产生 （1）鳍片间格在散热片壁面会因为表面的温度变化而产生自然对流，造成壁面
LogV=1.4xlogW-0.8(Min 1.5cm3)
图四包络体积示意
图五包络体积和输入功率的关系
＃散热片设计的一般原则＃
2.散热片底部厚度：要使得散热片效率增加，散热片底部厚度有很大的影响， 散热片底部必须够厚才能使足够的热能顺利的传到所有的鳍片， 使得所有 鳍片有最好的利用效率。然而太厚的底部除了浪费材料， 也会造成热的累 积反而使热传能力降低。良好的底部厚度设计必须由热源部分厚而向边缘 部份变薄， 如此可使散热片由热源部份吸收足够的热向周围较薄的部份迅 速传递。散热瓦数和底部厚度的关系如下式所示：
(放大图)
＆散热片的种类＆
9. 机械加工(Machining)散热片: 藉由机械加工的方式将材料从金属块中移 除以形成鳍片的形状。最常用的方式是在 CNC 机器上采用一组切割锯，锯子之间有 精密的距离，以切割出鳍片几何形状。由 于加工时容易造成鳍片的破坏或卷曲，因 此需二次加工。优点是容易自动化，因此 未来仍有使用空间。
2. 挤型(Extrusion)散热片: 挤型的制造方式是由将材料在高压下强制流入 模孔中成形而使得固体转换为等截面的连续长 条。挤形是散热片制造中最广泛使用的方式， 设备投资的经额中等。可经由横切的方式产生 矩形的针状散热片，可产生锯齿状的鳍片以增 加10~20%的效能，但会降低挤型的速度。挤型 的高宽比限制可高到6，使用特殊模具设计时 则可到10的高宽比。
4. 散热片表面处理： 散热片表面做耐酸铝（Alumite） 或阳极处理可以增加辐射性能而增加
散热片的散热效能，一般而言，和颜色是白色或黑色关系不大。表面突起的 处理可增加散热面积，但是在自然对流的场合，反而可能造成空气层的阻碍， 降低效率。
上述之设计方式仅供散热片设计之参考，实际散热片设计时还需考虑与 组件以及环境的配合，尤其是高效能散热片的设计需配合实验量测验证以及 CFD 的分析模拟。
因此为了满足未来电子散热的需求，在散热片的形状、材料及制程上都必须 有更新的技术，此外整合其他散热组件的设计方式的也可以增加应用时的效率。 本次将介绍散热片的种类及制程，散热片的应用以及未来的设计需求。
＆散热片的种类＆
许多的散热片设计由于忽略了制造的概念，使得研发产品的可靠度及成本成 为最后量产的障碍。由制造方式来看，气冷的散热片可分为下面几种，如图一所 示，表一则为制程性能参数的整理。
表二各种不同散热片的材料比较
＃散热片设计的一般原则＃
接着我们进一步讨论散热片的详细的设计细节，首先介绍一般的方式， 这些点单的方法可以对一些应用简单的散热片设计提供设计标准： 1.包络体积以散热片的设计而言这里介绍一个简易的方法也就是包络体积的观 念所谓包络体积是指散热片所占的体积如果发热功率大，所需的散热片体积 就比较大。散热片的设计可就包络体积做初步的设计然后再就散热片的细部 如鳍片及底部尺寸做详细设计。发热瓦数和包络体基的关系如下式所示。
图三散热片性能及成本之关系
※散热片的材料 ※
传统散热片材料为铝，铝的热传导性 可达209W/m-K，加工特性佳，成本低， 因此应用非常广。而由于散热片性能 要求越来越高， 因此对于散热片材 料热传导特性的要求也更为殷切，各 种高传导性材料的需求也越来越高。 铜的热传导率390W/m-K ，比起铝的 传导增加70%，而缺点是重量三倍于 铝，每磅的价格和铝相同， 而更难 加工。由于受限于高温的成型限制， 无法和铝同样挤型成形，而铜的机械 加工花更多时间，使加工机具更易损 毁。然而当应用的场合受限于传导特 性为重点时， 铜通常可作为替代之 用， 此外利用铜做为散热片的底部 可提升热传扩散的效率，降低热阻值。
CTE
Aluminum Copper
Copper-Molybdenum Cu 20%-Tungston 80%
Copper Graphie AlSiC Silicon
Ppm
23 17 7.2 7 2 6.5-8.0 3.3-4.2
K (热传导率)
W/m-K
209 390 195 250 ~350 180-210 150
8. 切削(Skiving)散热片: 这是一种新的散热片制程方式，鳍片用特殊的刀 具加工，使得弧状的精密薄片由金属块削出，由 于鳍片和金属块是相同材料，因此没有接着散热 片或是折迭散热片的缺点。由于制程技术的增进 ，目前也可制造出高密度的鳍片。目前采用的是 6063 铝，铜的切削还在实验阶段。由于切削深度 可以相当低，鳍片的厚度可以较薄，可以设计较 轻性能较高的散热片。
模具费及设备费高，需二次加工
量产性较差、废料多、形状单纯，材 料会有应力集中及断裂之问题
原料成本高、制程良率低
§散热片的应用方式§
散热片的选用，最简单的方式是利用热阻的概念来设计，热阻是电子热管技 术中很重要的设计参数，定义为
Ｒ＝ΔT / P
其中ΔT 为温度差，P为芯片之热消耗。热阻代表组件热传的难易度，热阻 越大，组件得散热效果越差，如果热阻越小，则代表组件越容易散热。IC封装加 装散热片之后会使得芯片产生的热大部分的热向上经由散热片传递，由热阻所构 成之网络来看，共包括了由热由芯片到封装外壳之热阻Rjc，热由封装表面到散 热片底部经由界面材料到散热片底部之热阻 Rcs，以及热由散热片底部传到大气 中之热阻Rsa 三个部分。
＆散热片的种类＆
7. 锻造(Forging)散热片: 锻造散热片是用非常高的压力敲击（punch）方式 将金属材料压入模中使鳍片成形，可能遇到的制 程上的问题是材料会阻碍在模子中，使得高度不 均一，热锻造比较容易，而冷锻造可制造较密及 较强的鳍片。锻造方式的优点包括高强度、较小 的表面粗糙度以及材料的均一性等。锻造方式的 散热片具有较高的高宽比。
图一散热片制造方式
表一各种制程的能力及材料
＆不同制程散热片之优缺点分析 ＆
散热片制程 铝挤型
优点
成本低、开发期短、适合大量生 产
铝压铸
可做复杂形状，散热面积大，适 合于不易散热空间
改良式铝压铸
可插入超薄之铜或铝鳍片，细长 比高，适用不同材料之接合
接合型
细长比高、重量轻、散热面积 大，可适用不同材料之接合
＆散热片的种类＆
5. 折迭(Folding)散热片: 折迭散热片将金属片折迭成鳍片数组形状，由于 将折迭的金属片藉由焊锡及铜焊接的方式焊接于 散热片底部，因此在接口上造成额外的热阻。在 制作上的步骤增加，使得成本提升。而制造小间 距的鳍片也是困难点。由于增加散热面积，因此 散热效率不错。
6. 改良式的铸造(Modified die-casting)散热片: 此种制造方式是传统铸造 方式的延伸，首先将相当薄的压印鳍片数组以间 格物隔开，然后以夹具固定，使散热片的底部铸 造时将鳍片固定于底部，而形成散热片。此种方 式消除了鳍片及底部材料的界面热阻，此种制程 可提供高的高宽比。
Ψ强制对流散热片设计Ψ
随着散热的需求日益增加，散热片的效率需要进一步提升，基本上 可透过两个方式来改善，第一个方法是增加热传系数h，第二个方法则是 增加散热面积，可由牛顿冷却定律说明。
可挠性制程
细长比高、重量最轻、散热面 积大，可适用不同材料之接合
锻造制程
细长比及材料致密度高，可变 化形状
刨床式制程
细长比高、散热面积大、底座 与鳍片一体成型
金属粉末射出成型
一体成型，适用于高导热之铜 材料
缺点 细长比低(<15)，形状单纯，散热效果 较差 开发成本高、时间长、模具费高，散 热效果较铝挤型佳，较不适合类型变 化快速之电子产品 量产性较差，材料间存在有界面阻抗 ，会影响散热效果 量产性及可靠度较差，材料间存在有 界面阻抗之问题 形状单纯，制程较多，材料间易存在 有界面阻抗
的空气层（边界层）流， 空气层的厚度约2mm， 鳍片间格需在4mm 以上 才能确保自然对流顺利。但是却会造成鳍片数目减少而减少散热片面积。 鳍片间格变狭窄-自然对流发生减低，降低散热效率。 鳍片间格变大-鳍片变少，表面积减少。
（2） 鳍片角度鳍片角度约三度。
T(mm) t(mm) h(mm)
2~4 1.5 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 以上
Rcs 为接口材料之热阻，与接口材料本身特性有关，而散热片设计者则须提 供Rsa 的参数。 Rcs=(Tc-Ts) / P
Rsa=(Ts-Ta) / P
Rcs 和表面光滑度、接口材料的材料特性以及安装压力以及材料厚度有关， 由于一般设计时常会忽略接口材料的特性， 因此需特别注意。 由热阻网络来看，可以得到热阻的关系为
图二 散热片应用之热网络图
Rjc 为封装本身的特性，与封装设计有关，在封装完成后此值就固定，须由 封装设计厂提供。
Rjc=(Tj-Tc) / P Tj 为芯片接口温度，一般在微电子的应用为115℃~180℃，而在特定及军事
的应用上则为65~80℃。Ta 的值在提供外界空气时为35~45℃，而在密闭 空间或是接近其他热源时则可定为50~60℃。
Rja=Rjc+Rcs+Rsa=(Tj-Ta) / P
散热片的作用即是如何使用适当的散热片使得芯片的温度Tj 保持在设定值以 下下。然而散热设计时必须考虑组件的成本， 图三则为几种传统散热片及组 件的成本和性能估算， 由图中可知， 性能佳的散热片成本一般较高， 如果 散热量较小的设计， 就可以不必用到高性能高成本的散热组件。散热设计时 必须了解散热片的制作成本及性能的搭配，才能使散热片发挥最大效益。
4~6 6~8
2
2.5
8 以上 8 以上
8~10 3 10 以上
10 以上 4 10 以上
图八鳍片形状
表三鳍片形状参考值
＃散热片设计的一般原则＃
（3）鳍片厚度当鳍片的形状固定，厚度及高度的平衡变得很重要，特别是鳍 片厚度薄高的情况， 会造成前端传热的困难， 使得散热片即使体积增 加也无法增加效率。散热片变短时，增加表面积会增加散热效率，但也 会使散热片的体积减少而造成的缺点（热容量减少）因而产生。因此鳍 片长度需保持一定才能产生效果。 鳍片变薄-鳍片传热到顶端能力变弱 鳍片变厚-鳍片数目减少（表面积减少） 鳍片增高-鳍片传到顶端能力变弱（体积效率变弱） 鳍片变短-表面积减少
电子产品热传设计
散热片的选择与设计
热传导设计
α前 言α
利用散热片来增加散热的面积是热管理技术中最常见也是最基本的方式，随 着电子组件发热密度增加的趋势，散热的需求日益增加， 散热设计的困难度越 来越高， 所花费的成本也越来越多。
举例而言， 早期PC 的CPU 如286， 发热瓦数只有十几瓦， 因此只要约3 公分高的散热片加低转速风扇就可解决，但是目前PC 的CPU 用散热片高度却达 到3 倍，鳍片数目增加3 倍，风扇转速也提升一倍，成本则增加5、6 倍以上。 虽然新制程及设计技术不断提升，散热片的应用在有限空间的限制下，似乎有渐 渐趋向极限的趋势，未来各种不同的冷却技术如水冷、冷冻循环以及浸入式沸腾 冷却等都可能用来解决散热问题。尽管如此，散热片仍是最经济、最可靠的散热 方式， 因此如何提升散热片的效率成了很重要的课题。
＆散热片的种类＆
3. 铸造(Casting)散热片: 将熔化的金属加压到金属模中，以产生精确尺寸 的组件。此技术可产生高密度的针状散热片。高 的治具费用是最大的成本投资，但适合大量生产 的低组件成本可补回此部分。铸造散热片的热传 导性会受到固化时气体渗入而产生多孔状而降低 。
4. 接着(Bonding)散热片: 接着散热片将鳍片组装于散热片底部，接着剂对 散热片的效率影响很大，如果制造不当，会形成 热的阻碍，一般使用导热胶或是焊锡。接着散热 片的底部由于需特别加工，因此会使得成本较高 ，但由于制造技术的提升，以及接着剂的改良， 如热导性的铝填充胶等，使得接着散热片的成本 降低。此种制程方式可制造高宽比高的散热片， 在不增加体积需求下可大量增加冷却效率。
t=7xlogW-6 (min 2mm)
向远处底部肉厚减少 热源 此处肉厚重要 图六底部之厚度关系
图七底部厚度和输入功率的关系
＃散热片设计的一般原则＃
3.鳍片形状： 散热片内部的热藉由对流及辐射散热，而对流部分所占的比例非常高，对流
的产生 （1）鳍片间格在散热片壁面会因为表面的温度变化而产生自然对流，造成壁面
LogV=1.4xlogW-0.8(Min 1.5cm3)
图四包络体积示意
图五包络体积和输入功率的关系
＃散热片设计的一般原则＃
2.散热片底部厚度：要使得散热片效率增加，散热片底部厚度有很大的影响， 散热片底部必须够厚才能使足够的热能顺利的传到所有的鳍片， 使得所有 鳍片有最好的利用效率。然而太厚的底部除了浪费材料， 也会造成热的累 积反而使热传能力降低。良好的底部厚度设计必须由热源部分厚而向边缘 部份变薄， 如此可使散热片由热源部份吸收足够的热向周围较薄的部份迅 速传递。散热瓦数和底部厚度的关系如下式所示：
(放大图)
＆散热片的种类＆
9. 机械加工(Machining)散热片: 藉由机械加工的方式将材料从金属块中移 除以形成鳍片的形状。最常用的方式是在 CNC 机器上采用一组切割锯，锯子之间有 精密的距离，以切割出鳍片几何形状。由 于加工时容易造成鳍片的破坏或卷曲，因 此需二次加工。优点是容易自动化，因此 未来仍有使用空间。