散热器的加工工艺主要有CNC、铝挤型、压铸、铲齿、插齿、扣Fin等: 1. 铝挤型:铝挤型散热器是将铝锭加热至460℃左右,在高压下让半固态铝流经具有沟槽的挤型模具,挤出散热器的初始形状,之后再进行切断和进一步加工。 ——铝挤型工艺无法精确保证散热器的平面度等尺寸要求,所以通常后期还需要进一步加工。 1, 铝挤型散热器模具成本可以分摊到每一个散热器中,对于大批量产的应用成本较低; 2, 齿片高度和齿片间距的比值(Z/X)有限制,通常不建议超过15。 2. 压铸:压铸是一种将熔化合金液体在高压的作用下高速填充钢制模具的型腔,并使合金液体在压力下凝固而形成铸件的加工方法;压铸散热器如下图所示,其尺寸不够精确、表面不光洁(热辐射小)以及星体复杂等特点,后期需要进一步加工; 1, 压铸散热器的成本主要在于压铸模具、原材料、机加工和表面处理等,其模具成本较高,适合大批量生产的场合(分摊模具成本); 2, 压铸散热器形态比铝挤压性散热器更加多样性,但是散热性能相对更差; 3. 铲齿:铲齿是将长条状金属板材通过机械动作,成一定角度将材料切除片状并进行校直,重复切削形成排列一直的翅片结构,如下图所示;铲齿散热器没有模具费用,适用于小批量生产需要的场合,其生产成本主要是:原材料、铲齿加工、CNC加工、表面处理等; ——铝合金和铜是常用的铲齿散热器材料。 1, 铲齿散热器的有点是宽度没有特别限制,翅片可以加工厚0.2mm、高100mm,齿片间距最大6mm; 2, 相对于挤压型工艺,铲齿的优点是可以加工出翅片密度更大,且齿高倍数比更大的散热器,进而在有限的空间内可以有比较大的散热面积,比较适合的使用强迫风冷散热的场合; 4. 插齿:插齿散热器的加工是将齿片插入散热器基板中,利用胶焊、钎焊或挤压等方式将齿片与基底进行连接;如下图所示,由于插齿加工涉及的齿片和基底为两个独立部件,基底和齿片大多采用铝合金(不同的合金类型):基底可以采用CNC的方式加工齿片的插槽,齿片可以采用分条裁切; ——插齿散热器的齿片和基底结合非常重要,如果处理不当,可能会形成一定的接触热阻,影响插齿散热器的散热性能。 1, 插齿散热器成本中原材料的占比大,其在较小的空间内可以有较大的散热面积,适合在强迫风冷散热器应用场合。 5. 扣Fin:扣Fin是将铝合金或铜冲压而成的单个齿片组合成密集平行齿片体,之后将齿片体与基底进行焊接的散热器工艺;齿片在冲压成型时,齿片的边缘保留有一段特殊设计的突出部分,将齿片固定在特定的模具中,将扣点弯折并相互锁合,称为密集平行齿片体。 ——由于铝不具备可焊性,如果采用铝质基底和铝质扣Fin,需要进行毒化学镍处理使其具备可焊性。 1, 扣Fin的优点是结构简单、加工工序少,适用于大批量生产需要的场合; 2, 其主要成本在于冲压模具、原材料、焊接和表面处理等; 3, 主要应用于服务器CPU等强迫风冷的散热器场合。散热器的加工工艺
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