如何看待纯铜散热器

我们都知道，铜的导热系数要高于铝，散热性能也一定要更优一些。那为什么现在芯片所采用的散热器材质大多数以AL 6061/6063为主呢？

首先，铜材散热器的优势体现在其热导率几乎是铝材的2倍，热阻低，在同样散热条件下可以以较小温差输运同等热量，可以保持更低的芯片温度。其次，虽然铝的比热容是铜的2.25倍，但铜的密度是铝的3.3倍，算下来，铜的热容值（cm）要大于铝，所以在吸收同等热量时铜的温升更小，有效降低了CPU的热量堆积速度。在散热性能不足时，纯铜散热器也能延后处理器过热的时间。

那么，使用铜材散热器的改善效果如何？我用一个简单的仿真案例进行说明。

再来看一篇硕士学位论文（《基于改进遗传算法的 CPU 散热器热设计及结构优化》）里的实验数据。

结果同样是，影响微乎其微，意义不大。

再者，相同体积下，铜材散热器比铝合金散热器重约3倍，对芯片而言是种负担。而且从制作成本来看，铜的进料成本约为7万元/吨，Al-6061的进料成本仅为2万元/吨，这是追求低成本、高性价比的商业化市场所不能接受的。

所以，为了实现利益最大化，目前的散热器是怎么制作的呢？

答案是：与芯片接触部分的基板采取铜材（对于高功耗芯片则在铝基板里埋热管，再进一步就是直接换成均热板），目的是均温，将芯片热量快速传导到大面积翅片上，尽可能避免局部热点的现象；而与空气对流部分的翅片则采用铝材，有时为了弥补铝翅片的导热性能，加快散热，会将热管通过穿FIN或者回流焊技术绕穿翅片，参见很多游戏显卡的散热方案。当然，对于一些散热空间不足而功率密度又比较大的情况，完全可以采用纯铜散热器去解热，比如我们笔记本的散热翅片就是纯铜。