三、散熱器介紹
散熱器即為一散熱擴展面，熱阻表征其散熱性能的優(yōu)劣。
如何提高散熱器的散熱能力？
1）提高表面積A
提高表面積A而言就是要在相同空間內適當增大散熱面積，新工藝 散熱器不斷降低翅片厚度，提高翅片密度也主要是基于這方面考慮。
熱管的作用是傳熱而不是散熱 ，主要有兩種用法：一種是把熱量 從一處傳遞到另外一處去散發(fā)，如 CPU Cooler；另外一種是用于大散 熱器基板的均熱，如RPA熱管散熱 器。這兩點在我們的單板上多需要 更大的空間，因此用熱管散熱器有 其局限性，特別是在器件密度較高 的單板上。
2）提高換熱系數(shù)h
就提高換熱系數(shù)而言，可以提高散熱器表面流速，被動散 熱就是加大系統(tǒng)風速，主動散熱就要提高板級風扇的流量；
3）提高發(fā)射率
輻射散熱能力提升主要通過提高散熱器表面發(fā)射率來實現(xiàn)，常 用方法是表面做涂漆、噴沙提高粗糙度、陽極氧化等措施。輻射對 散熱在自然散熱條件下有一定影響，強迫空冷基本沒有效果，并且 一般散熱器發(fā)射率的差異不大，在我們的產品中一般不作重點考慮
問題：
安裝散熱器都可以強化芯片散熱嗎？
熱管散熱器設計與應用技術
技術應用背景：
隨著我司產品功能的不斷拓展，整機及關鍵器件的功耗也快速上升。如光網絡的xxxx交叉板上的xxxx芯片，功耗達xxxW，在1m/s系統(tǒng)來流條件下散熱器熱阻需達1.2K/W的水平； 波分拉曼光模塊功耗達40W，最大允許殼溫僅70℃，對散熱器的熱阻要求小于0.37K/W。針對上述應 用場景，普通的鋁型材、銅焊等類型的散熱器已不能滿足熱阻要求，需要采用性能更加優(yōu)越的新型散 熱器。
技術簡介及應用場合：
熱管是一種依靠內部工質相變進行高效熱量傳遞的導熱元件，通過在散熱器基板埋入及穿FIN等手 段實現(xiàn)散熱器基板的均溫及提高翅片效率等，從而實現(xiàn)散熱器整體性能的大幅提升。由于我司產品的 槽位寬度窄，限制了散熱器的可用高度空間，決定了大多數(shù)的應用是針對大功耗器件的散熱器基板均 溫形式的應用。
熱管散熱器設計與應用技術
友商應用分析：
IT友商最早使用該類散熱器解決諸如大功耗CPU、筆記本電腦CPU的遠端散熱等，技術成熟 ，應用可靠性高，成本也隨著應用量的增長而快速降低，目前業(yè)界已開始廣泛采用。
通信友商在其高功耗IC器件、高熱流密度模塊等應用場合也已采用這類散熱解決散熱問題。
我司技術研究及應用情況：
針對高性能熱管散熱器的應用需求進行了精細化研 究，掌握仿真分析及測試技術，并建立了針對熱管散熱 器的測試平臺，對熱管散熱器的肋片間距優(yōu)化和熱管均 溫布局優(yōu)化進行了深入研究，成果支撐光網SD585、拉 曼光模塊等的散熱；ATCA服務器80W和95W CPU的散 熱中，散熱器熱阻達到0.35℃/W，并比優(yōu)化前成本降低 15％。
蒸汽腔散熱器設計與應用技術
技術應用背景：
高性能刀片服務器和大功耗光模塊等應用場合中，單個器件功耗大、散熱器可用高度嚴重受 限相應的給散熱器的設計與應用帶來極大的挑戰(zhàn)。
Intel、AMD等CPU廠商新近推出的性能優(yōu)化雙核、四核等服務器CPU（如Clovertown和 Harpertown等）功耗都已達到120W甚至更高的水平；我司目前所用的xxxx光模塊，其整體 功耗為26W，其中單個器件最高功耗9W，散熱器整體可用高度僅8mm。預研中的波分xxxx光模 塊總功耗提升至36W，將帶來更大的散熱挑戰(zhàn)
技術原理：
針對上述的高熱流密度器件散熱及散熱器整體高度嚴重受限的應用場合，進行了專門針對此 類問題的蒸汽腔散熱器（Vapor Chamber Heat Sink, VCHS）技術研究，
蒸汽腔散熱器本質上是將整塊基板做成扁平狀的熱管，實現(xiàn)基板的良好均溫，從而進一步提 升散熱器的整體性能。
其工作原理圖如下圖所示：集中熱源對VC基板局部加熱，導致該處工質沸騰蒸發(fā)，由于流動 阻力極小，工質蒸汽在蒸汽空間內快速完全擴展并在安裝翅片一側的冷端面放熱冷凝，冷凝后的 工質液體再經由吸液芯結構輸運至熱源處再次蒸發(fā)，從而完成工質循環(huán)和熱量傳遞。我司測試研 究表明，該種新型散熱器的基板平面方向的當量導熱系數(shù)值可達4000W/mK的水平，是純銅材料 的十倍以上，可以極大改善局部熱點問題。
高效散熱器技術
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散熱器多維優(yōu)化技術，該技術通過開發(fā)流阻快速優(yōu)化工具、矢量耦合翅片優(yōu)化技術,制定散熱器品質因數(shù)benchmark ，實現(xiàn)對散熱器熱阻、流阻、結構尺寸、重量，基板均溫性及翅片效率等多參數(shù)的快速聯(lián)合優(yōu)化，突破以往散熱器 僅優(yōu)化熱阻和流阻的局限。 技術成果支撐光網PTN3900 PIU二極管散熱器及OSN1900 X11芯片散熱器的設計優(yōu)化，溫 度改善達1.8℃和2.6℃，比友商Alcatel 1850對應散熱器熱阻性能提升30％；數(shù)通靈活插卡SD5401 30W芯片使用該 技術優(yōu)化后溫度改善5℃，并支持芯片功耗比友商Cisco的靈活插卡產品提升20％；我司120W CPU散熱器，優(yōu)化后熱 阻改善9％，相比友商IBM服務器散熱器，熱阻性能改善15％。
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梯度優(yōu)化熱管均溫排布技術，該技術針對雙熱管及四熱管排布提出了nU的最佳排布形態(tài)，解決Low Profile應用形式 的熱管散熱器基板均溫布局難題，突破以往熱管散熱器設計中多憑經驗和大量測試對比的局限。技術成果支撐我司 CGA熱管散熱器、HWSA 80W熱管散熱器及SDNA 95W熱管散熱器等的設計、優(yōu)化，平均熱阻改善幅度達11.5％，相比友 商HP Proliant D500系列高端服務器所用熱管散熱器，權重評價指標提升25％以上。
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