毫厘中的胜负?热管与鳍片间的工艺极致!
在挑选CPU散热器时,眼花缭乱的名词让人目不暇接。而在那“散热鳍片”与“热管”之间,也隐藏着不少工艺玄机。
在过去的文章中,我们已经详细介绍了“穿Fin”与“回流焊”工艺的异同。作为热爱折腾的玩家,相信你也会有这样的疑惑:“回流焊”真的是鳍片连接工艺的极致吗?是否有着比它更强大的焊接技术?
承载过去的文章,本文就将聚焦于鳍片与热管间的结合方式,详解这毫厘之间的工艺奥秘。
何为“回流焊”?
“回流焊”是指鳍片同热管连接的方式。
热管仅仅是将底座的热量传导向散热片,而鳍片才是真正同空气交换热量的“幕后功臣”。唯有让热量尽快地从热管转移至鳍片上,才能真正达到“散热”的目的。也正因此,鳍片与热管的接合方式显得尤为重要。

顾名思义,回流焊是通过焊接的手段,将鳍片牢牢固定在热管上。一句“焊接”或许轻描淡写,在实际操作中,回流焊工艺也会遇到不少困难。
由于铜铝之间的材料不同,焊接并不是一件容易的事。通常需要过渡层——散热器上一般是镍——辅助进行回流焊。也正因此,回流焊工艺的散热器 往往会进行整体镀镍。
此外,由于涉及到焊接,在采用回流焊工艺的散热器上,一般会预留小口用于填充焊料、供焊锡膏回流。利民HR-02就是一个典型的例子:使用回流焊时,可见热管旁的小孔,而在更换工艺后,小孔消失。

这个小小的开孔就是回流焊的标志,但它也会略微减少鳍片与热管的接触面积、些许降低传热效果。除此以外,焊料(锡)的热阻也远比铜、铝更高。
然而,热管与鳍片的接触面并非完全光滑,锡膏实质上起到了近似“硅脂”的作用。它能填充微观层面的接合缝隙,从而增强导热效果。
热管表面并不是完全光滑的与此同时,市面上也出现了以“过盈配合”为原理的“穿Fin”工艺。这项技术极为重视公差,效能也和回流焊略有差距。但是它免于加热、无需焊接,大大简化了物料与工序、降低了散热器的制造成本。

一部分厂商正在钻研穿Fin的极致。随着公差越来越小,穿Fin散热器的表现 也越来越接近回流焊产品。时常可以见到穿Fin工艺 同时出现在廉价产品与“风冷之王”上的奇观。
利民SilverArrow“银箭”著名的风冷王者SilverArrow“银箭”,就使用穿Fin工艺打造。九州风神的旗舰双塔“阿萨辛IV”,也使用穿Fin制成。
性能相近、成本更低,回流焊的地位正受到挑战——是时候压榨“焊接”的效能了,一些改进应运而生。
无孔回流焊
既然热管旁的小孔会影响接触面积,为何不设法将它去除?“无孔回流焊”便是这一思路具象化的产物。

几分炫技、几分美观,散热厂商的野心造就了“无孔回流焊”的诞生。在雅浚Desserts 3散热器上,我们就能看到这惊为天人、不着痕迹的焊接技术。
通过在穿插的鳍片中加入些微焊料,无孔回流焊有些近似于“穿Fin”与“回流焊”的结合。最终呈现的效果也令人震撼:如果不是热管间残留的些许焊料,相信雅浚D3能骗过绝大部分玩家的眼睛。
雅浚D3没有回流焊孔可是无孔回流焊的视觉效果赏心悦目,它的成本也骇人听闻——从D3那高达349元的售价上,我们不难略窥一二。
而“无孔回流焊”对散热效率的加成,在这样高的价格面前 显得十分尴尬——没错,小孔对散热的影响客观存在,但是幅度并不算大。比起那边际效用递减的性能,散热器的成本显然更为人所重视。
相比之下,作为新兴技术的“无孔回流焊”,“品控”反而是其绕不开的话题。“无孔”设计对公差的极高要求,更为D3的表现蒙上了阴影。
玩家们的效能测试。图自Chiphell在玩家们的测试中,雅浚D3的效能并不理想。“无孔回流焊”的新技术,也没有换来令人满意的表现。
雅浚打造它的目的很明确——炫技、美观,唯独没有绝对的性价比。这一点,从Desserts(甜点)的名字、那酷炫但无用的RGB顶盖上,也不难察觉出来。
雅浚追求的是“工艺和设计的结合”值得注意的是,有不少商家会宣传“回流焊铜底”,但这并不意味着鳍片与热管间也同样是回流焊接。
这可不是“无孔回流焊”“无孔回流焊”的成本有目共睹,多年以来也仅有寥寥数款产品。宣传“铜底回流焊”,却没有热管旁开孔、对鳍片工艺绝口不提的散热器,往往都是穿Fin制造的。
总之,在一阵喧哗中,“无孔回流焊”没有了下文。在叫好不叫座的短暂销售后,雅浚D3很快就从货架上消失了。而要想真正抵达散热的极致,还得从远古时代的技术“拼接焊”说起。
拼接焊
拼接焊,是一种仅存于回忆之中的技术。近年来上市的散热器里,几乎没有一款使用它的产品。散热市场早已不复往日的疯狂,但我们仍然能从过往的设计中 感受热爱的温度。
采融MegaHalems在十年之前,“采融”的名号可谓是无人不知、无人不晓。在成立之初,这家公司便推出了大名鼎鼎的Megahalems“变形金刚”,一鸣惊人。这款产品首创了“并列双塔式结构”,并在鳍片与热管间使用了拼接焊技术。
拼接焊的特征,便是在鳍片与热管的交汇处有着明显的接缝。它们的鳍片实际上是两部分,在焊接时夹持拼合而成。
采融“变形金刚”鳍片的接缝。图自PCEVA拼接焊的优势,是能够在焊接时增加压力。这样的做法能减薄热管与鳍片间的锡膏层,并且同样不会留下注入焊料的小孔——散热器的极限性能,便在这毫厘之间决出了胜负。
除了采融之外,追风者的旗舰产品TC14系列也采用了拼接焊技术。鳍片间的接缝清晰可见,流露出的是对性能的渴求。
追风者TC14PE/TC14CS。鳍片上的接缝清晰可见。图自Chiphell不过,拼接焊技术会打破鳍片的整体性,热管的排布也必须尽可能规律。这对散热器的设计提出了要求,很难与传统的单塔散热器相兼容。
当然,这难不倒彼时的采融。他们不惜打破常规,推出了一款拼接焊工艺的“单塔”——Armagedoon“世界末日”。它的热管布局呈一条直线,与传统的设计截然不同。
“世界末日”的拼接焊痕迹,以及那扭曲的热管。图自IN外设然而,设计上的问题尚可解决,难以避免的是热情终将冷却:随着焊料的进步,“拼接焊”与普通工艺的差距正在不断缩小,唯有成本始终居高不下。
制造商终究也要向成本低头。
在后续的产品迭代中,采融与追风者不约而同地取消了拼接焊的步骤。采融选择了穿Fin技术,先后制造了Mini Megahalems、Basic81等价格低廉的散热器。但是失去了追求极致的初心,这些产品大都毁誉参半。
采融B81,穿Fin技术的缩水版“变形金刚”而追风者也没能坚持下去。那些新批次的TC14PE,也倒退成了回流焊技术。并且在新品“Polar伯乐”系列上,追风者还是投入了穿Fin工艺的浪潮之中。
后记
如今,DIY的热情早已冷却,昔日的疯狂已不再有。比起绝对的性能,“性价比”才是如今的主要考虑因素。极致的工艺因成本过高而遭到淘汰,也在情理之中。
只是,我仍然怀念昔日的疯狂。那些不计成本的热爱、那些追求极限的梦想,在追名逐利、锱铢必较的当下,显得尤为珍贵。不知何时,才能再见到它们呢?

——会是它吗?
这篇文章到这里就结束了。如果对本文内容与风扇选购有疑惑,随时欢迎与我交流! 

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