电子设备热设计：散热片与热管选型

随着芯片功耗的增加，热设计（Thermal Design）变得越来越重要。过高的温度会降低元器件的寿命和可靠性。

热传递的三种方式

• 传导: 热量通过固体传播（如芯片传导到散热片）。关键参数是热导率（k）。
• 对流: 热量通过流体（空气、水）流动传播（如风扇吹风）。
• 辐射: 热量通过电磁波传播（影响较小）。

散热解决方案

1. 散热片 (Heatsink)

增加与空气的接触面积。材质通常为铝（便宜、轻）或铜（导热好、重、贵）。

2. 导热界面材料 (TIM)

填充芯片与散热片之间的微小空隙，降低接触热阻。常见的有导热硅脂、导热垫。

3. 热管 (Heat Pipe)

利用液体的相变（蒸发吸热、冷凝放热）来快速传递热量。导热效率远高于实心铜棒。

在设计初期，可以使用 CFD 仿真软件（如 Flotherm, Icepak）进行热仿真。