散热那些事 篇二十八：眼花缭乱的鳍片工艺们

在挑选CPU散热器时，眼花缭乱的名词让人目不暇接。相信你曾着有这样的困惑：穿Fin、扣Fin、折Fin……各式各样与“Fin”有关的名词，各自代表着什么含义？它们之间又应该如何区分？

本篇文章就将介绍有关“Fin”的那些名词，从理论与实际相分析，为这些问题给出答案。

“Fin”为何物？

英文“Fin”一词，意即“鳍片”。在散热领域，通常指的是散热器上的薄金属片。

或许，很多新玩家玩家会想当然地认为，热管在散热器中起到直接散热的作用，实则并非如此。

热管仅仅是将底座（芯片）的热量传导至鳍片，而鳍片“Fin”才真正将热量同空气交换、完成散热的“最后一公里”。纵有一条条粗壮的热管，却缺少足够大面积的鳍片，也无法发挥出全部的散热潜力。

如今人们更多关注“热管”，而很少看“鳍片”，往往会忽略掉“鳍片”这位散热的幕后功臣。殊不知在这小小的鳍片之上，其实也隐藏着不少工艺玄机。

穿Fin特点

所谓“穿Fin”，是指鳍片与热管相连接的方式。从本质上看，它接近于“过盈配合”：通过外力作用和材料间的弹性，使热管得以牢牢“嵌入”鳍片之中。

形象而不严谨地说，穿Fin就像是“大力出奇迹”——如同将大尺寸零件强行塞入小尺寸孔位中一样，工厂用同样的方式，通过外力使鳍片生生“穿”入热管之间。令热管与鳍片紧密贴合。

相较于传统的连接方式——焊接而言，穿Fin无需焊料和高温，因而物料成本更低、工序更为简单，也更为环保。

工序更少、成本更低，既然这样，穿Fin工艺听上去似乎非常完美。然而，事实真的如此吗？

“低成本”是相对而言的。除去物料成本外，穿Fin还有着良品率的制约因素。正是因穿Fin“过盈配合”的工艺本质，“成本”与“性能”的平衡，都决定在那小小的公差之间。

“低公差”意味着低良品率：穿Fin一旦失败，很难从头重来。良品率会因严格的公差限制而大受影响，成本会因此而大幅提升。

然而，“大公差”也是玩家们所不愿意看到的：放宽公差要求后，成本将会大幅下降，但鳍片和热管之间的接合又会变得松松垮垮。

在传统的焊接工艺中，鳍片与热管之间有一层焊锡负责导热，而穿Fin则完全依赖鳍片与热管的紧密接触传导热量。穿Fin公差一旦增大，鳍片与热管间的热阻便会急剧提升，最基本的“导热效果”也就可想而知了。

雪上加霜的是，由于铜与铝的热膨胀系数存在差异，散热器又需要频繁经历高、低温的变换。长时间使用后，铜、铝之间的缝隙也可能变大，使原本紧密的鳍片松动，导致散热效率下降。

穿Fin的上下限差距如此之大，因而经常能见到穿Fin工艺同时在“廉价产品”与“风冷之王”上出现的“奇观”：著名的风冷王者，台湾利民的SliverArrow“银箭”就使用穿Fin工艺。

SliverArrow“银箭”

穿Fin的普及势必需要平衡成本与公差的矛盾，同时也为提升鳍片的坚固程度、使散热效率更加持久而稳定。此时，就轮到与“Fin”相关的鳍片加固工艺大显身手了。

折Fin工艺

正是由于穿Fin的“过盈配合”式结合不够牢固，折Fin工艺被大量应用。

顾名思义，所谓“折Fin”，便是在鳍片边缘进行弯折，形成塔体侧面一排排整齐划一的折边“长条”。

散热器侧面的折Fin鳍片组合

这些折Fin的“长条”，使得原本独立的鳍片相互连接，构成鳍片组合，能够互相分担外力，避免了被“各个击破”的情况。折Fin显著提升了散热器的结构强度，一定程度上弥补了穿Fin的短板。

因此，在穿Fin工艺的散热器上，往往少不了折Fin工艺的身影。

不少穿Fin散热器上，都能看到一排排鳍片组合

然而，早期的穿Fin实在是太不成熟。不要说热管与鳍片间的冷热交替，就算是运输中的物流颠簸，甚至是拆装过程中的人为外力，都能干扰鳍片同热管的接合。

由此，另一种更为强大的加固方式：扣Fin应运而生。

扣Fin工艺

在折Fin的基础上，扣Fin更进一步。顾名思义，扣Fin工艺是在鳍片上加工出锁扣的造型，从而扣合鳍片。

扣Fin工艺令塔体的牢固程度进一步提升。在外观上，扣Fin同折Fin的最大不同，便在于侧面扣合的形式。不同于折Fin那“光滑”的长条，扣Fin工艺有了更复杂的结构，鳍片上的卡扣清晰可见。

扣Fin与折Fin并非是穿Fin散热器的专利。事实上，为了提升结构强度、确保鳍片间距整齐划一，不少回流焊散热器也会应用一些加固措施。如利民的FS140焊接散热器上，就使用了扣Fin工艺。

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折Fin与扣Fin工艺并不冲突，成熟的散热塔体可以不做选择，扣Fin与穿Fin“我全都要”，从而最大限度地提升塔体强度。

“大霜塔”上就同时运用了这两种工艺。

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早期穿Fin的良品率低下，厂商们为提升强度可谓绞尽脑汁，无所不用其极。因此，鳍片加固工艺在穿Fin散热器上尤为常见。

当然，扣Fin与折Fin虽然能提升整体强度，但更多地是亡羊补牢。穿Fin自身的做工水准，才是决定强度与性能的关键因素。

不同的取舍

在工艺日渐成熟的当下，扣Fin/折Fin工艺已不仅仅是单纯的“鳍片加固措施”，它们不但能提升塔体的强度，更具备压榨性能的潜力。在顶级品牌的设计之间，我们不难一窥各自不同的取舍。

猫头鹰U12A是焊接散热器，却同时使用了大面积的折Fin与扣Fin技术

猫头鹰U12A是回流焊散热器，那大面积的扣Fin/折Fin组合，是为了压榨气流的效能。鳍片的折边具有导流功能，能够避免气流从塔体侧面泄露，进一步提高散热器的气流利用效率。此外，鳍片以折Fin或扣Fin相互连接，客观上还有利于热量在鳍片间的纵向传导。

但是，从散热器上泄露的气流，也并非全部白费。它们对周边部件的散热同样有积极意义：散热器泄露的气流减少，意味着流经主板供电、M.2硬盘等周边元件的气流同样减少。CPU温度略有下降，而周边元件则大为升温。

因此，也有一些厂商反其道而行之，以刻意减少折Fin或扣Fin面积的方式，增加散热器的气流泄露，从而辅助周边元件进行散热。

“银箭”是穿Fin散热器，但没有设计任何加固措施。

如前所述的“风冷王者”利民IB-E银箭，正使用了穿Fin工艺，按常理来说，鳍片亟待扣Fin与折Fin等技术进行加强。但是，“银箭”的塔体侧面却没有任何加固痕迹。

虽为穿Fin工艺，却不使用折Fin或扣Fin技术加固鳍片，这便是“风冷王者”对穿Fin公差把控的自信，更体现出老一辈散热器对周边部件散热的重视。时至今日，这等自信也少有后人企及。

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更有甚者，将折Fin工艺用出了花样。在HR-02、HR-22与Macho系列的多款被动散热器上，台湾利民在鳍片上设计了一排排垂直孔。

鳍片上遍布的小洞，便是散热垂直开孔

作为被动散热器，这些开孔不但能提升气流通过的效率，增加被动散热效果，更能兼顾“折Fin”的本职。

加固鳍片与增强性能合而为一，这样的设计成就了一代经典。

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市面上产品采用何种工艺？

随着穿Fin工艺的成熟，它正越来越成为主流。目前，九州风神的旗舰产品阿萨辛、“大霜塔”等，都采用了穿Fin工艺，鳍片加固自然必不可少。

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“冰立方”系列使用了扣Fin与折Fin相结合的手法，扣Fin面积较小，专职加固鳍片；而折Fin面积更大，兼顾引导气流。

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在相对低端的穿Fin散热器上，追风者就只使用了折Fin工艺。并且折Fin面积较小，效果有限。

回流焊散热器相对较为牢固，但为了提升良品率，加固工艺也不可或缺。

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大陆利民在FS140/FC140上就使用了扣Fin工艺。每塔体三条扣Fin的组合，确保了鳍片的牢固。

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设计优良的产品，更会有意识地利用加固工艺来引导气流，这是“猫头鹰”产品的惯用手法。在D15与U12A上，我们都能见到大面积、连续不断的鳍片加固措施。

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需要注意的是，回流焊和高性能不能划等号，需要警惕市场上“浑水摸鱼”的低质量焊接产品——有时，那还不如高质量的穿Fin呢。

后记

塔体侧面的小小折边里，既隐藏着鳍片技术的秘诀，也有着散热效能的取舍；穿Fin工艺的分毫公差之间，不仅是成本控制的平衡，更决定着性能的高低。

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