CPU热管散热

焊接工艺

 

传统的铝挤工艺或铝压铸工艺，其倍比均有极限(约<22倍)，因此在相同体积下，难以由提高鳍片密度与减少鳍片厚度来增加散热面积。为了突破倍比限制以满足芯片等组件日愈增加的散热量，可采用焊接工艺。焊接工艺是利用铝挤工艺挤出具有沟槽的散热片底板，再将铝或铜薄片经冲压成型做成一片片鳍片后，利用导热胶或焊锡，过回流焊接后，将两者接合。此工艺的优点为散热片倍比可高达(约<60倍)以上，散热效果佳，且鳍片可选用不同材质（铝或铜）制作；缺点为需利用导热胶或焊锡后，会存有焊接不良问题，而影响其散热能力，现以通过改良焊接设备后，均可有效控制焊接不良的问题。焊接工艺的生产成本较高，铝材质的底板与鳍片部分表面均需要做镀镍处理，铜材质可不需处理。因其接合部分的工艺较难掌握与控制，投入全自动化大型温控焊接设备（上下各10温区)，确保与生产加工过程中温度的控制，从而保证焊接后产品的良率。

焊接工艺包括了铜、铝鳍片冲压技术以及焊接两部分组成。鳍片冲压由连续冲床和加工模具进行加工，加工模具精度非常高，技术含量也很高，本公司有专业的模具设计人员及模具制造人员，各生产模具及制具均为自给自足。

附： 回流焊接流程：

a.     搅拌锡膏；

b.    检验焊件外观（底板和鳍片）；

c.    气动点胶机（可控制锡膏量）将锡膏点在需焊接部位，可以使锡膏的厚度、宽度均匀一致；

d.    经过连续冲床和加工模具进行鳍片加工；

e.    冲压完成后，经表面处理后，通过治具将焊接部件进行定位，压力适中，为焊接做准备；

f.    通过治具检查后，将半成品送入焊接生产线，通过计算机控制的12温区，监测焊接温度。不同的产品其温度参数都不相同；焊接温度直接影响到产品的焊接质量。

g.    焊接过程大概由高温到低温，陆续冷却；

h.    拆卸治具；

i.    在加热过程中锡膏除高温蒸发后还会有部分残留，于是要对散热片进行表面清洗，将残流的锡膏及锡膏的助焊剂（如松香）等杂质进行清洗；

j.    铝质产品生产到此结束，而铜质产品还需做防氧化处理；

 

为了满足更大的散热需求及加快热传导，可在底板与鳍片间增加热管配合使作，来满足散热需求；

以下大概介绍热管原理:

a．热管原理：热管经抽真空后，在里面填充了液态导热介质后，再密封处理。当热管两端产生温差的时候，蒸发端的液体就会迅速气化，将热量带向冷凝端，两端温差越大，蒸发速度越大。这种的导热方式可以使热量不会在发热部位堆积，而是均匀地散发到了散热器的各个铝鳍片上，极大的提高了散热片的导热性能。

b．热管散热主要包含了以下六个相互关联的主要过程： 
(1). 热量从热源通过热管管壁和液态导热介质传递到（液－－－汽）分界面； 
(2). 液体在蒸发段内的（液－－汽）分界面上蒸发； 
(3). 蒸汽腔内的蒸汽从蒸发段流到冷凝段； 
(4). 蒸汽在冷凝段内的汽．液分界面上凝结；
(5). 热量从（汽－－液）分界面通过吸液芯、液体和管壁传给冷源；
(6). 在吸液芯内由于毛细作用使冷凝后的工作液体回流到蒸发段；