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CPU和散热器之间加金属片,所为为何用?

目前我们有一块老外做的板子,上面的CPU和散热器之间加一个薄薄的金属片,看起来像是不锈钢的,散热器是整体式的,同时贴住两片CPU。不知道老外为什么这么设计?
   我的初步估计增加这块金属片是为了增加导热面积,因为CPU封装顶面是个小凸台,而金属片的面积(31mm*31mm*0.2mm)是小凸台的5倍。但是同时也在CPU与空气之间增加两层材料:金属片,导热膏。增加的导热膏很厚,实测越0.5mm,而根据我们分析它的CPU到空气的整体热阻在只有1k/w。我们用自己的分体式散热器,用导热系数为3.0的导热膏,最后测到的热阻大概在2.0k/w。即使我们用整体散热器也很难做到1k/w。
   我的一个同事认为这个设计主要是为了增加接触压力,因为BGA芯片的高度会公差在0.5mm之内,整体式散热器会有与芯片接触不好的问题,增加一层金属薄片在中间,可以更好的贴住CPU。

我的问题是为什么要用这种设计?他们的热阻为什么这么低(增加两层材料就是增加了2个热阻,按我的理解应该热阻会变大)?


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大神点评10

那是谁 2011-5-1 08:40:54 显示全部楼层

我的初步估计增加这块金属片是为了增加导热面积,因为CPU封装顶面是个小凸台,而金属片的面积

不会是这个原因,不然散热片是干嘛的?难道这个薄金属片比你的散热片面积还大?


金属片不会增加与CPU的接触面积,只是增加了与散热片的接触面积。这样是不是可以解释热阻小的原因?

我不会 2011-5-1 08:40:54 显示全部楼层

散热片是怎么固定的?螺装么?

天天向上 2011-5-1 08:40:54 显示全部楼层

螺装的。。。。

小怪兽 2011-5-1 08:40:54 显示全部楼层

这种芯片是所谓的裸die的,对于这种封装还有一种增强型的封装就是在die上面扣一个散热片然后封装在一起,实际上就是加了一个金属壳子。我想这里的这个金属片应该就是起了相同的作用吧

逍遥神 2011-5-1 08:40:55 显示全部楼层

減少擴散熱阻(spreading resistance)

YOYO 2011-5-1 08:40:55 显示全部楼层

个人想法:
整体散热器底部是硬平面,直接贴上,两颗die温度会一高一低。
金属片比较薄,有个形变可以紧密贴合。
目的是调节die温差,趋于一致。

和你同事想法差不多。

大雨 2011-5-1 08:40:55 显示全部楼层

我也沒具體側過單體材料的熱阻,我通常只測試模組物料。最直接的方法拿到Cooler的SGS,ROHS報告,呵呵,估計蠻難的。不過我覺得你可以用塞銅的Heatsink試驗下,儘量找鋁擠部分與老外設計的sink差不太多的。如果能夠達到差不多的效果應該就能說金屬板的傳熱性能比較高。多出來的0.5mm導熱膏用途搞不太清楚在那裡有什麽作用,希望有大蝦來幫忙!!
可是我還太高清楚這個散熱片如何能夠用金屬板來調整兩個Die之間的高度誤差??疑惑中~~~

哈哈哈哈 2011-5-1 08:40:55 显示全部楼层

金属片应该是减小扩散热阻的作用,而且导热系数肯定要大于Cooler底板材料。不然大家都通过第一层导热膏,明显直接加Cooler的效果好一些。
小面积的高热量,通过导热系数低的导热膏,产生的扩散热阻还是挺大的。
0.5mm的导热膏应该是用来调节公差的吧。

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