材質的選擇

 

　　熱傳導系數 (單位: W/mK)

 

　　銀 429

 

　　銅 401

 

　　金 317

 

　　鋁 237

 

　　鐵 80

 

　　鉛 34.8

 

　　1070 型鋁合金 226

 

　　1050型鋁合金 209

 

　　6063 型鋁合金 201

 

　　6061型鋁合金 155

 

　　一般說來，普通風冷散熱器自然要選擇金屬作為散熱器的材料。對所選用的材料，希望其同時具有高比熱和高熱傳導系數，從上可以看出，銀和銅是最好的導熱材料，其次是金和鋁。但是金、銀太過昂貴，所以，目前散熱片主要由鋁和銅制成。相比較而言，銅和鋁合金二者同時各有其優缺點：銅的導熱性好，但價格較貴，加工難度較高，重量過大，且銅制散熱器熱容量較小，而且容易氧化。另一方面純鋁太軟，不能直接使用，都是使用的鋁合金才能提供足夠的硬度，鋁合金的優點是價格低廉，重量輕，但導熱性比銅就要差很多。所以在散熱器的發展史上也出現了以下幾種材質的產品：

 

　　純鋁散熱器

　　純鋁散熱器是早期最為常見的散熱器，其制造工藝簡單，成本低，到目前為止，純鋁散熱器仍然占據著相當一部分市場。為增加其鰭片的散熱面積，純鋁散熱器最常用的加工手段是鋁擠壓技術，而評價一款純鋁散熱器的主要指標是散熱器底座的厚度和Pin-Fin 比。Pin是指散熱片的鰭片的高度，Fin 是指相鄰的兩枚鰭片之間的距離。Pin-Fin 比是用Pin 的高度(不含底座厚度)除以Fin，Pin-Fin 比越大意味著散熱器的有效散熱面積越大，代表鋁擠壓技術越先進。

 

　純銅散熱器

 

　　銅的熱傳導系數是鋁的1.69 倍，所以在其他條件相同的前提下，純銅散熱器能夠更快地將熱量從熱源中帶走。不過銅的質地是個問題，很多標榜“純銅散熱器”其實并非是真正的100%的銅。在銅的列表中，含銅量超過99%的被稱為無酸素銅，下一個檔次的銅為含銅量為85%以下的丹銅。目前市場上大多數的純銅散熱器的含銅量都在介于兩者之間。而一些劣質純銅散熱器的含銅量甚至連85%都不到，雖然成本很低，但其熱傳導能力大大降低，影響了散熱性。此外，銅也有明顯的缺點，成本高，加工難，散熱器質量太大都阻礙了全銅散熱片的應用。紅銅的硬度不如鋁合金AL6063，某些機械加工(如剖溝等)性能不如鋁;銅的熔點比鋁高很多，不利于擠壓成形( Extrusion )等等問題。

 

　　銅鋁結合技術

 

　　在考慮了銅和鋁這兩種材質各自的缺點后，目前市場部分高端散熱器往往采用銅鋁結合制造工藝，這些散熱片通常都采用銅金屬底座，而散熱鰭片則采用鋁合金，當然，除了銅底，也有散熱片使用銅柱等方法，也是相同的原理。憑借較高的導熱系數，銅制底面可以快速吸收CPU釋放的熱量;鋁制鰭片可以借助復雜的工藝手段制成最有利于散熱的形狀，并提供較大的儲熱空間并快速釋放，這在各方面找到了的一個均衡點。

 

　　要提升LED發光效率與使用壽命，解決LED產品散熱問題即為現階段最重要的課題之 一，LED產業的發展亦是以高功率、高亮度、小尺寸LED產品為其發展重點，因此，提供具 有其高散熱性，精密尺寸的散熱基板，也成為未來在LED散熱基板發展的趨勢。現階段以氮 化鋁基板取代氧化鋁基板，或是以共晶或覆晶制程取代打金線的晶粒/基板結合方式來達到 提升LED發光效率為開發主流。在此發展趨勢下，對散熱基板本身的線路對位精確度要求極 為嚴苛，且需具有高散熱性、小尺寸、金屬線路附著性佳等特色，因此，利用黃光微影制 作薄膜陶瓷散熱基板，將成為促進LED不斷往高功率提升的重要觸媒之一。