散热器设计

三.主要化學成分與不鏽鋼性能之關系 主要化學成分與不鏽鋼性能之關系 1、碳 C 可增加硬度和強度，含量過高會降低其延展性和耐蝕性 2、鉻 Cr 可增加耐蝕性、抗氧化性，使品粒細化，增加強度，硬度和耐 磨性 3、鎳 Ni 可增加高溫強度、耐蝕性，降低冷加工硬化之速率 4、钼 Mo 增加強度，對氧化物和海水的耐蝕性優良 5、銅 Cu 利于冷加工成型，降低磁性
二.壓鑄材料 壓鑄材料
压铸合金 压铸件所采用的合金主要是有色合金，至于黑色金属(钢、 铁等)由于模具材料等问题，目前较少使用。而有色合金压铸件 中又以 铝合金使用较广泛，锌合金次之。 壓鑄用鋁合金較常用的材料為ADC06&ADC12,具體明細請參照如下 文檔.
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包材材料
一.MYLAR
MYLAR起源于杜邦公司,杜邦公司生産過聚酯薄膜及聚萘酯薄,膜 系列.包括MYLAR®, MELINEX®, KALADEX®, TEONEX®等品 牌. 廣義上講,MYLAR指的是以PET 、PC、PP、PVC等聚酯類 薄膜.由于PVC是Rohs中規定的禁用物質.所以一般MYLAR指的 是前3種. 這3種常用的聚酯類薄膜的性能又各不相同,各有優缺點. 材質成分
古古订
崇越
盧盧
偉翰
岸岸
三.GASKET&SPONGE
gasket俗稱導電泡棉,主要用輿導靜電和起緩衝作用 sponge通常較柔軟,可壓縮性很強,常用輿袸墊防止料件硬性接觸導致 的損壞.
Gasket
Sponge
螺絲&彈簧 螺絲 彈簧
一.螺絲 螺絲 螺絲,通常使用的螺絲分為彈簧螺絲跟普通螺絲,按照螺絲牙的不同又分 為機械牙跟自攻牙,另外還有一種特殊的螺絲:pushpin
金和銀的導熱性能比較好，但缺點就是價格太高，純銅散熱效果則 次之，但已經算是非常優秀的了，不過銅片也有缺點：造價高、重量大、 不耐腐蝕等。所以現在大多數散熱片都是采用輕盈堅固的鋁材料制作的， 其中鋁合金的熱傳導能力最好，好的CPU風冷散熱器一般采用鋁合金制 作. 最好的散熱材料並不是鋁材。是銀，接著是銅，金，再者就是鋁。 至于金和銀，散熱固然好，可是它的成本高，制作工藝複雜，最主要的 還是成本問題，所以這兩種材料是商家不大認同的. 至于銅，目前市場上也不斷的出現了純銅的散熱器，采用純銅的材 料並不見得好，銅的導熱性能比起鋁要快的多，但銅的散熱沒有鋁快， 銅可以快速的把熱量帶走，但無法在短時間內把本身的熱量散去，這就 很有可能造成在PC關機時熱量在短時間內散不去，在CPU上方形成一 個無形的熱源。另外銅的可氧化性這是銅本身最大的弊病。當銅一旦出 現氧化狀態，從導熱和散熱方面都會大大的下降. 在以上的銅和鋁的對比中形成了一種新型的工藝——銅鋁結合。所 謂的銅鋁結合就是把銅和鋁通用一定的工藝完美的結合到一塊，讓銅快 速的把熱量傳給鋁，再由大面積的鋁把熱量散去，這不但增充了鋁的導 熱不及銅，還彌補了銅的散熱不如鋁，有機的結合從而達到急速傳熱快 速散熱的效果.
Sus301~304常用在spring上
spring
spring
三.Cu C1100
Cu C1100為純銅,純銅呈紫紅色，熔點約1083.4℃，沸點2567℃， 密度8.92g/cm3，具有良好的延展性。1g純銅可拉成3000m細銅絲或壓 延成面積爲10m2幾乎透明的銅箔。 純銅的導電性僅次于銀，但比銀便宜得多，所以當今世界一半以上 的銅用于電力和電訊工業上。
沖壓材料
Module上常用的沖壓材料有AL1050,SUS301~SUS304,Cu,SK7,等等,下 面分別對其進行介紹.
一.AL1050
AL1050為鋁合金的一種,其化學成分如下
所謂鋁合金是純鋁加入一些合金元素制成的,如鋁—錳合金、鋁—銅 合金、鋁—銅—鎂系硬鋁合金、鋁—鋅—鎂—銅系超硬鋁合金。鋁合金 比純鋁具有更好的物理力學性能:易加工耐久性高,AL1050合金導熱係數 小于純AL,但是它克服了純AL較軟的缺陷,廣泛用於Module上.
二.彈簧 彈簧
彈簧材料種類 彈簧材料使用最廣者是彈簧鋼（SUP），其他依使用目的而有下表所列 各種鋼或銅合金線
碳鋼及合金鋼：制造彈簧時，常加矽、錳、鉻、釩及钼等金屬元素于鋼 中以增加彈簧之彈性及疲勞限度，且使其耐沖擊. a.大型彈簧多用熱作加工，即彈簧材料高溫軋成棒，再高溫加工成形後， 淬火于780度~850度左右之油或水中，再施以400度~500度的溫度回火. b.小型彈簧，先經退火，再用冷作加工，捲成後再經硬化回火，如鋼絲、 琴鋼絲或鋼帶. c.琴鋼絲是屬高炭鋼材（0.65~0.95%）制造，雜質少，直徑常小于1/4 時經過轫化處理後在常溫抽成線，其機械性質佳抗拉強度及轫性大，爲 優良的螺旋彈簧材料.
彈簧螺絲
彈簧+螺絲 彈簧 螺絲
普通螺絲
pushpin
目前市場上標准件主要有碳鋼、 一.目前市場上標准件主要有碳鋼、不鏽鋼、銅三種材料 目前市場上標准件主要有碳鋼 不鏽鋼、銅三種材料. （一）碳鋼。我們以碳鋼料中碳的含量區分低碳鋼，中碳鋼和高碳鋼以及 合金鋼。 1、低碳鋼C%≤0.25% 國內通常稱爲A3鋼。國外基本稱爲1008，1015， 1018，1022等。主要用于4.8級螺栓及4級螺母、小螺絲等無硬度要求 的産品。（注：鑽尾釘主要用1022材料。） 2、中碳鋼0.25%<C%≤0.45% 國內通常稱爲35號、45號鋼，國外基本 稱爲1035，CH38F，1039，40ACR等。主要用于8級螺母、8.8級螺栓 及8.8級內六角産品。 3、高碳鋼C%>0.45%。目前市場上基本沒使用
4、合金鋼：在普碳鋼中加入合金元素，增加鋼材的一些特殊性能：如 35、40鉻钼、SCM435，10B38。芳生螺絲主要使用SCM435鉻钼合金 鋼，主要成分有C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo。 （二）不鏽鋼。性能等級：45，50，60，70，80 主要分奧氏體（18%Cr、8%Ni）耐熱性好，耐腐蝕性好，可焊性好。 A1，A2，A4 馬氏體、13%Cr耐腐蝕性較差，強度高，耐磨性好。C1，C2，C4鐵素 體不鏽鋼。18%Cr镦鍛性較好 ，耐腐蝕性強于馬氏體。目前市場上進口 材料主要是日本産品。按級別主要分SUS302、SUS304、SUS316。 （三）銅。常用材料爲黃銅…鋅銅合金。市場上主要用H62、H65、H68 銅做標准件
材質性能 SUS 301 : 適合用彈性用途,含碳量高,硬度高,不易彈性疲乏.延展性不好, 不易抽伸. SUS 304 : 不適合用彈性用途,含碳量低硬度低 (軟). 若兩著硬度接近 如(SUS 301 3/4H跟SUS 304 H) 雖然硬度相同,但是用 在彈性的產品上, SUS 304 H 較易產生彈性疲乏.
Cu C1100通常用在block. fin上
Cu bl百度文库ck
Cu FIN
四 .sk7鋼
sk7目前只用于華碩少數機種上做為沖壓材料, 可用作SPRING材料,但 是製程上較SUS30X麻煩,一般不採用.它是日标钢号。 特性:具有较好的韧性和一定硬度
定位支架
鋁擠&壓鑄材料 鋁擠 壓鑄材料
一.鋁擠材料
鋁擠常用材料為AL6063,其化學成分如下:
鋁及散熱片制造方式系將鋁錠預熱，加溫至約 520~540℃，于高壓下讓鋁液流 經擠型模具，做出具連續平行溝槽之散熱片初胚，再經由二次加工，將初胚裁剪、 剖溝後制成散熱片。一般常用的鋁擠型材料爲Al6063，其具有良好熱傳導率(約 160~180 W/m.K)與加工性，爲最普遍應用之制程。鋁擠型散熱片由于資本投資與生 産成本較低，且具有低技術門坎、模具費低、開發期短之優點，普遍用于較不受空 間限制之桌上型計算機與服務器上。
AL1050在Module中常用在fin & plate等零件上
fin
plate
二. SUS系列鋼材
SUS 301~304有不同硬度,常用硬度為1/2H跟1/4H, SUS301(不銹鋼):Cr (鉻) 成分比 SUS304 低，耐蝕性較差，但 冷間加工能得到非常高度的拉加及硬度，其特性用途廣大，因彈 性佳，故目前在Notebook常被廣泛運用在防EMI上，做彈性接觸 部份，但常用厚度在 0.4T ~ 0.07T 之間。運用上必須指定級數, 以期達到設計之需求(例如彈力,強度).並須注意301材料有金屬結 晶性方向性,越高級數者越是硬且脆,若成型上不注意,易造成隅角 及側壁裂紋.
二.材料中各類元素對鋼的性質的影響 材料中各類元素對鋼的性質的影響 1、碳（C）：提高鋼件強度，尤其是其熱處理性能，但隨著含碳量的增 加，塑性和韌性下降，並會影響到鋼件的冷镦性能及焊接性能。 2、錳（Mn）：提高鋼件強度，並在一定程度上提高可淬性。即在淬火 時增加了淬硬滲入的強度，錳還能改進表面質量，但是太多的錳對延展 性和可焊性不利。並會影響電鍍時鍍層的控制。 3、鎳（Ni）：提高鋼件強度，改善低溫下的韌性，提高耐大氣腐蝕能力， 並可保證穩定的熱處理效果，減小氫脆的作用。 4、鉻（Cr）：能提高可淬性，改善耐磨性，提高耐腐蝕能力，並有利于 高溫下保持強度。 5、钼（Mo）：能幫助控制可淬性，降低鋼對回火脆性的敏感性，對提 高高溫下的抗拉強度有很大影響
其主要功能為防止模組輿系統內其他電子元件接觸而導致電子元件被 損壞.
MYLAR
二.PAD
1.Pad俗稱導熱硅酯,按用途通常分為cpu pad跟gap pad倆種,cpu pad厚 度比較薄,導熱性能比較好,壓縮量較小, gap pad通常厚度相對cpu pad要 厚很多,導熱性能較cpu pad要差,可壓縮量較大. 下面分別附上不同類型廠商的PAD 嘉德隆
d.不鏽鋼線用于易受腐蝕處，承受高溫可用高速鋼及不鏽鋼. e.油回火線含碳量0.6~0.7%應含錳，0.6~1.0%常用于螺圈彈簧， f.板彈簧常用0.9~1.0%之普通鋼，其較高級者則使用鉻釩鋼及矽錳鋼. 2非鐵及非鐵合金鋼： a.合金不能藉熱處理使之硬化，隻須捲成即可. b.作彈簧用銅合金者有磷青銅，黃銅等，彈性較鋼爲劣燃耐蝕性強，一 般使用于化學機器之彈簧，又因非磁性關係可使用于電氣測定器用彈簧. c.孟納合金（Monel）爲銅及鎳之合金，用于食品工業，以K表示. d.英高鎳合金（Inconel）（75%Ni，15%Cr，10%Fe）在高溫（700度F 以內）不會有松弛現象，用在鍋爐，渦輪機及噴射引擎內的彈簧。 3.橡皮彈簧： a.功用爲吸收震動及沖擊運動用. b.樹脂材料中有很多亦可作爲彈簧材料.
Module 材料匯總及其特性分析報告
MICHAEL_LIU 07/06/30
各種常用金屬材料及鋁合金導熱系數 沖壓件材料 壓住&鋁擠件材料 壓住 鋁擠件材料 包材材料 螺絲彈簧材料 散熱材料發展及前景
各种常用金属材料及铝合金导热系数
目前市面上散热风扇所使用的散热片材料几乎都是铝合金,只有极 少数是使用其他材料。事实上，铝并不是导热系数最好的金属，效果最 好的是银，其次是铜，再其次才是铝。但是银的价格昂贵，不太可能拿 来做散热片；铜虽笨重，但散热效果和价格上有优势，现在也逐步用来 做散热片了；而铝的重量非常轻，兼顾导热性和质量轻两方面，因此， 才普遍被用作电子零件散热的最佳材料。铝质散热片并非是百分之百纯 铝的，因为纯铝太达于柔软，所以都会加入少量的其他金属，铸造而成 为铝合金，以获得适当的硬度，不过铝还是占了约百分之九十八左右. 导热系数的大小表明金属导热能力的大小，导热系数越大，导热热 阻值相应降低，导热能力增强。 在金属材料中，银的导热系数最高(表)， 但成本高；纯铜其次，但加工不容易。在风冷散热器中一般用6063T5 铝合金，这是因为铝合金的加工性好(纯铝由于硬度不足，很难进行切削 加工)、表面处理容易、成本低廉。但随着散热需求的提高，综合运用各 种导热系数高的材料，已是大势所趋。有部分散热片采用了纯铜或铜铝 结合的方式来制造。例如，有的散热片底部采用纯铜，是为了发挥铜的 导热系数大，传热量相对大的优点，而鳍片部分仍采用铝合金片，是为 了加工容易，将换热面积尽可能做大，以便对流换热量增大。但是此种 方法最大的难点在于如何将铜与铝型鳍片充分地连接，如果连接不好， 接触热阻会大量产生，反而影响散热效果.