冷却新选择——针鳍散热器
由于电子元件需要耗散的热负荷持续增加，工程师在不断寻找高效散热器。各种散热器技术的效率高低可以用散热器的大小和散热器的热阻来衡量。
由于针鳍散热器采用有效的针鳍结构和高导热材料，可以提供具有极高容积效率的高效冷却方案。容积效率是散热器的热阻和实际体积的乘积。
针鳍散热器的大表面积、全向针结构和针的球形特性使它们单位体积能耗散极高的热负荷。针鳍散热器的底面积从0.35×0.35英寸到7.0×7.0英寸，高度介于0.15～1.7英寸，可用于冷却表面安装元件、板级元件、电源组件和CPU等器件。
用于电源模块的针鳍散热器
因为电源模块需要耗散较高的热负荷，电源模块的针鳍应该拥有密集的针阵列，以使散热器的表面积达到最大。在冲击冷却方式中，具有密集针结构的针鳍是最有效的，在这种方式中，风扇安在散热器上，空气直接吹在针上。强迫空气在针之间产生强烈的涡流，提高它们的冷却能力。
与传统的水平冷却方式相比，冲击冷却方式能把性能大约提高20%。冲击冷却方式还能把气流均匀地分布在散热器表面。
因此，在强制水平冷却中特有的温度梯度消失了，散热器的“热端”也消失了。例如，一个底面积5.0×5.0英寸、热阻0.08℃/W、全高1.7英寸的672针散热器在温升40℃时的散热功率为500W。
用于表面安装元件的针鳍散热器
除CPU采用冲击冷却方式外，大部分表面安装元件则采用中央气源冷却，板级器件受到不同气流量的吹动。气源附近的元件比远离气源的元件有较高的气流速度。通过调节针密度，针鳍散热器可以设计成有效地配合不同的气流速度。
高气流速度适合密集的针结构，因为较强的气流才能穿透针。低气流速度适合较低的针密度，因为气流足以穿透针阵列。
举个例子，一个底面积1.5×1.5英寸、全高1.1英寸、气流速度400 lfm的64针针鳍散热器在温升5℃时的散热功率为5W。散热器的热阻是1.04℃/W。利用计算流体动力学分析工具，工程师可以为自己的应用设计最佳的针结构。
用于CPU的针鳍散热器
今天的CPU处理能力越来越高，同时功率消耗也急剧增加。而且今天的现代应用需要紧凑的封装和更高的可靠性。
CPU针鳍散热器能提供优秀的冷却方案。举例来说，一个底面积2.5×2.5英寸、高1.7英寸的针鳍散热器，采用冲击冷却方式，热阻为0.3℃/W。 |
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