在過(guò)去的智能電子產(chǎn)品行業(yè),人們一直只關(guān)注核心硬件,認為只要硬件性能夠強,軟件夠優(yōu)秀,就可以獲得高性能的電子產(chǎn)品。然而,隨著(zhù)電子產(chǎn)品功率的持續攀升,大量產(chǎn)品開(kāi)始出現所謂的“功耗墻”。產(chǎn)品功率密度達到一定程度后,溫度控制問(wèn)題成為產(chǎn)品性能提升的攔路殺手。人們逐漸認識到,某種情況下,優(yōu)化散熱,不僅會(huì )使得產(chǎn)品使用更加安全可靠,有時(shí)候,散熱的優(yōu)化對產(chǎn)品運行速度的提升,也有質(zhì)的改變。 我們以大家常見(jiàn)的CPU散熱方案為例來(lái)澄清熱設計中的屢見(jiàn)不鮮的常識性錯誤。今天塔優(yōu)散熱器專(zhuān)家這次來(lái)講散熱器的設計誤區。
誤區1:底面鍍鎳鏡面散熱就好
對于散熱器底座工藝設計,由于多運用與中低端產(chǎn)品,而高端散熱器產(chǎn)品基本仍以鏡面底座為主,而且宣傳時(shí)更是會(huì )重默強調,這讓不少人誤認為鍍鎳的鏡面處理散熱就好。對于散熱器的化學(xué)表面處理,有兩個(gè)常見(jiàn)作用:防腐和美觀(guān)。鍍鎳層非常薄,實(shí)際上不會(huì )對散熱產(chǎn)生什么可察覺(jué)的影響。至于是否鏡面,其實(shí)要結合產(chǎn)品所選用的導熱界面材料而定。如果選用的柔性好、厚度高于0.2 mm的界面材料,則是否拋光鏡面影響并不大??傊?,散熱器主題設計的很棒,但其性能是否能得以發(fā)揮,還是要依賴(lài)于散熱器與CPU處理器的接觸面是否良好,也就是說(shuō)接觸熱阻必須通過(guò)一定的手段處理好。如果接觸面設計不好,散熱器堆多少料、風(fēng)扇再好也全是白搭。
誤區2:熱管直觸式散熱器性能更好
消費電子領(lǐng)域,熱管往往被吹噓的神乎其神,太空散熱技術(shù)、液冷技術(shù)、超快速散熱黑科技……不可否認,熱管確實(shí)是散熱設計的重要物料,其選擇和使用涉及的因素還相當繁雜,我們先不理會(huì )。但熱管直觸散熱器的性能未必就更好。這是因為,熱管直觸芯片,其必須保證平面度,因此熱管必須CNC處理,而為了適應CNC處理,熱管的管壁就需要設計的更厚,更厚的管壁意味著(zhù)熱管的熱阻增加,因此,綜合看來(lái),熱管直觸式設計未必就能獲得更好的散熱效果。另外,熱管直接裸露在外,大家可以想象,萬(wàn)一磕著(zhù)碰著(zhù),將熱管管壁撞破,那么……
誤區3:側吹風(fēng)比下吹風(fēng)好
其實(shí),任何一種風(fēng)道都各有優(yōu)劣。對于側吹風(fēng)的設計,全部的力量提供給主芯片,對于主芯片的冷卻效果更好,但其卻無(wú)法照顧到主板上其它器件的散熱。而下吹風(fēng)卻可以全面覆蓋內存、MOSFET、電容等小器件。但下吹風(fēng)導致內部風(fēng)道紊亂。而且由于下吹風(fēng)時(shí),風(fēng)扇吹出的風(fēng)將直接撞擊到主板,風(fēng)扇也會(huì )工作在比較高的工作點(diǎn)處,對于風(fēng)扇運行壽命、噪音體驗、風(fēng)扇穩定性都有影響。
誤區4:散熱器上的越緊越好
很多專(zhuān)業(yè)的熱設計工程師都認為,單純從散熱角度來(lái)講,散熱器上的越緊,接觸熱阻越低,因而散熱會(huì )越好。但這卻是一個(gè)誤區。壓力過(guò)大有很多壞處。首先,過(guò)大的固定力會(huì )壓壞芯片,導致產(chǎn)品還沒(méi)使用就被損毀。其次,當壓力過(guò)大時(shí),單板受力太大,將會(huì )出現變形。變形會(huì )導致芯片與散熱器之間的接觸從面接觸轉化為線(xiàn)接觸,極大提高熱阻,這就是為什么壓力過(guò)大的話(huà),芯片的散熱反而會(huì )惡化。另外,當壓力較大,芯片溫度變化較快時(shí)(比如突然運行一個(gè)大型游戲),芯片內部的機械應力由于不能得到好的釋放而更容易產(chǎn)生微細裂紋,芯片的運行壽命也會(huì )大幅縮減。
塔優(yōu)散熱器專(zhuān)家溫馨提醒:散熱器設計的這幾個(gè)方向性策略,大家要把握好。不要高端的、更復雜的工作做完了,由于細節的疏忽,導致工作價(jià)值得不到體現。