当在高密度电路板上安装会产生大量热量的电子元件（如SoC）时，必须采取措施来散热，以防止这些元件出现故障或失灵。有各种专用的组件和材料可帮助散热，每种都有其独特的特性。我们详细介绍了多种类型的散热组件和材料以及它们的优缺点。
电子元件的基本散热原理是将热量迅速扩散到更大的空间。扩散后的热量最终会被传递到空气中，但由于空气的导热性低（热传导性能差），因此需要尽可能快速地将热量从源头传导出去。散热组件有多种形状，如板状、针状或波纹状（散热片）、片状（薄膜）、管状等，最常用的材料包括金属、陶瓷和石墨。
▌金属
金属常用于散热片和板状散热组件，称为热扩散器。热导率根据所使用的金属种类不同而不同，但最常见的是铜和铝。铜的导热性仅次于银，且易于获取和加工。它也被用于热管和均热板。铝的导热性不如铜，但重量轻且耐锈蚀，同样易于获取和加工。铜和铝的缺点是它们导电，因此在使用时需小心避免与电子电路或元件引脚接触，以防止短路。
陶瓷也用于散热片和板状散热组件。陶瓷的热导率取决于其原材料，铝氮化物陶瓷的导热性虽低于金属铝，但与硅或碳相近。陶瓷的优点包括高绝缘性和低热膨胀性。缺点是无法制得像金属那样薄，且易碎。
石墨是由碳原子层排列而成的材料。其优点包括热导率高于铝和铜、重量轻且柔韧性好。石墨的导热性在其层平面方向（水平）上较高，在层重叠方向（垂直）上较低，被加工成石墨片（薄膜）作为散热组件使用。与金属一样，石墨也导电，因此在电子设备中使用时需避免短路。
▌散热片
散热片的一侧与热源接触，通过另一侧的热传导向空气散热，其形状可能为薄板（鳍片）阵列或针状结构（多个杆）。通常采用铝、铜或陶瓷材料。热传导表面积越大（与空气接触越多），散热性能越高，因此需要留有一定的空间。还可安装风扇以强制气流通过。
▌石墨片
石墨片是柔性的片状材料，通过将其水平粘贴在热源上，沿片平面方向扩散热量。结构类似于夹在树脂薄膜中的高导热石墨。由于薄，适合在狭小空间中散热。
▌热管
热管是金属（通常为铜）制成的管状散热组件，内部封装少量工作液（如纯水）。其工作原理为：热源区域的工作液受热汽化，吸热并转移到低温区域，汽体再次液化释放热量。液化后的工作液通过管内毛细结构（称为芯）借助毛细作用返回热源区域，再次汽化并循环。热管的液体循环快速、连续，散热性能优于散热片或石墨片。
▌均热板
均热板的基本工作原理、结构和散热性能与热管几乎相同，但其形状为带状而非管状。在金属板内有多个沟槽和毛细芯，封装有工作液。热管若太薄或弯曲过多，散热性能会受到影响，限制了安装位置和形状。而均热板厚度可薄至0.25~0.20毫米，在狭小空间中也能有效散热。
热界面材料（TIM）可填充散热组件（如散热片、热管和均热板）与热源（如电子元件）之间的间隙，以提高导热性能。即便微小的空气间隙也会降低散热性能，因空气的导热性很低。上述石墨片直接粘贴在热源上，不需要TIM，但散热片、热管和均热板则受益于TIM的性能提升。
导热膏是由含有高导热金属或陶瓷粉末的粘性树脂液体制成的TIM，易于操作，常用于IC散热片的安装。然而，长期使用后，导热膏可能会流失或挥发，导致性能下降。还有一种更粘稠的TIM，称为热填料，使用时不易滴落。
导热胶是一种含有高导热金属或陶瓷粉末的粘合剂，既能提高散热性能，又能将散热组件固定到位，但拆卸较难。
热填料的粘性比导热膏更高，可以团状使用，适用于各种位置和空间。
熔点较低的金属焊料也可用作TIM。其导热性能极高，插入IC热源与散热片之间时，可显著提升热传输性能。
导热片是填充高导热填料的树脂材料片，用于插入IC与散热片之间。其厚度易于控制，具有优良的形状控制性和稳定的性能。
