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电子散热片行业未来发展前景概述

发布日期：2017-04-22 来源：网络 作者：匿名

电子散热片行业未来发展前景概述

　　随着目前科学技术的发展以及生产力的不断提高，目前我国的电子散热组装技术也得到了不断的飞跃，因此电子散热片这个行业的发展也趋于微型化，系统趋于复杂化，高热密度成了一股不可抗拒的发展趋势。为了适应高热密度的需求，风扇、散热器等传统的散热手段不断推陈出新，新颖效率高的散热方法层出不穷。

　　那么在众多的电子散热片生产和研究面前，如何区分各种散热方式的散热能力，从而选择既经济又可靠的散热方法成为设计人员较为关注的问题。本文针对风冷和水冷两种常用的散热方式，综合国内外文献中对这两种散热方式的研究结果，总结出这两种散热方式的散热能力，为热设计人员选择经济合理的散热方式提供参考依据。

　　2 各种型材散热器不同传热方式的传热能力分析

　　由于采用各种型材散热器的材料不同，各种型材散热器的传热方式传热系数的大致范围如附表所示[1]。对空气而言，自然风冷时的传热系数是很低的，非常大为10w/(m2k)，如果散热器表面与空气的温差为50℃，每平方厘米散热面积上空气带走的热量较多为0.05w。传热能力较强的传热方式是具有相变的换热过程，水的相变过程换热系数的量级为103～104。热管的传热能力之所以很大，就是因为其蒸发段和冷凝段的传热过程都是相变传热。

　　

　　文献[2]给出了根据散热体积和热阻选择散热方式的参考依据，如图1所示。例如对于热阻要求为0.01℃/w的散热方式，如果体积限制在1000in3(1in3=16.4cm3)，可以选择风冷散热方式，但必须配备效率高的风冷散热器;而如果体积限制在10in3，只能选择水冷的散热方式。

　　

　　3 风冷

　　风冷散热方式成本低，可靠性高，但由于散热能力小，只适用于散热功率小而散热空间大的情况下。目前风冷散热器的研究热点是将热管与散热器翅片集成在一起，利用热管的高传热能力，将热量均匀地传输到翅片表面，提高翅片表面温度的均匀性，进而提高其散热效率。

　　空气强制对流冷却方式是目前电力电子元件常用的散热方式，其普通结构是散热器加风扇的形式。该结构虽然实施方便，成本较低，但其散热能力有限。以intel pentium 4 cpu(2.2ghz)的冷却为例来说明普通风冷结构的散热范围。该cpu发热量约为55w，表面许可温度为70℃，芯片尺寸为12×12.5×1.5mm，热扩散铜板尺寸为31×31mm。散热器加风扇的限制安装空间为80×60×50mm。manish saini对该种情况下普通风冷结构的非常大散热量做了实验研究[4]。采用icepak模拟表明，31×31mm热扩散铜板的热阻和16×16mm的铜板均匀加热时的热阻相等。实验方法是以一块面积为16×16mm、均匀加热的铜板为热源，采用普通散热结构。研究结果表明，当cpu的表面温度为70℃，周围空气温度为35℃，在80×60×50mm的散热空间内，风扇采用顶吹形式时非常大散热量为89.4w，采用侧吹形式时非常大散热量为78.2w。根据该实验数据分析，风扇顶吹时的热源的非常大热流密度为34.9w/cm2，侧吹时热源的非常大热流密度为30.5w/cm2。

　　基本上通过上面的三项数据可以看到，目前各种型材散热器的散热传热效能大概是怎样的一个情况，相信随着未来科技的发展，电子散热片行业将会有更加美好的未来，但前提还是要做好产品质量的把控，同时在不同传热材质的选择中做好平衡，只有这样才能更好的做大型材散热器行业的未来发展。


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