各類CPU散熱器架構解析，探究空冷與水冷解熱能力根本因素

HDT異軍突起新基準

在包夾式散熱器進入市場多年之後，總是會有幾家廠商不願在技術上面停滯不前，轉而研發更棒、更好的解決方案。當然其中一大部分原因大多是想要減低成本獲取最大利益，推出同樣效果但相對低廉實惠的產品。

簡化流程，加速效率

HDT就是這個理念下所出現的產物，我們推論一下正常的熱源流程，首先處理器產生的廢熱，會經過鐵蓋、散熱膏、光滑的散熱底座、熱導管，最後才是鰭片。其中只有散熱膏是使用者可以決定的變因，可以選擇導熱係數較佳的散熱膏來填充細縫，而熱導管與散熱底座之間，實質上還存在著焊接部分的熱阻，2種不同金屬之間會產生極大的熱阻。那在散熱底座與熱導管之間，如果沒有散熱底座是否會更好？理論上是的。

問題重重，解決不易

HDT既然這麼好，那為什麼並非所有廠商全都採用呢？問題其實還是圍繞在技術層面上，沒有了散熱底座固然可以減少熱阻，但卻保護不了脆弱的熱導管。加上在切削與彎折的拿捏上，同樣是需要靠著長時間的技術能力累積，才足以應付在製造過程中出現的許多問題。如熱導管硬度不足，長時間因扣具壓力而變形問題，另外還有切削過程中管壁破裂等。

熱導管成為主要變因

前面說過在技術上不容易突破，這邊就得提到熱導管是如何製作，與應用在散熱器上。熱導管本身內部並非實心銅棒，而是呈現空心的狀態，再添入做動流體讓內部呈現真空狀態，藉由液汽兩相變化將熱由底部傳導至頂端。熱導管經過彎折後一定會折損效率，且為了將熱阻降至最低，熱導管壁通常都是非常薄的一層金屬層，材料可以為銅或者其他金屬。

將熱導管固定後還需要透過機具銑平至光滑的平面，前面也提到過熱導管本身並非實心銅棒，在銑平的過程中需要注意管壁所能承受的切削程度，同時在完成之後尚需要面對扣具壓力所造成的凹損。

熱導管極易受損

廠商通常會採用1段熱導管搭配部分底座上蓋做緩衝區，避免安裝過程中的凹損，但這個過程其實對於整個核心接觸面是不小的減分，在核心面積越做越小的狀況下，實際上真正能夠在正上方接觸的熱導管其實頂多2～3根。且這個狀況是不計入其餘緩衝區的面積，若是加上緩衝區域，頂多就2根熱導管能發揮出最大效益，其餘熱導管則是需要藉由處理器上蓋的平行擴散路徑進行導熱，效能七折八扣是理所當然的事情。

▲HDT架構經常會有不經過塗層處理的產品，解熱效果上則是會逐年下滑。

▲HDT技術僅會有上蓋，底部則是直接透過機器直接銑平。

鍍鎳是噱頭或具實質效益？

看完HDT之後，相信大部分的人都曾經看過散熱器上，有純粹未處理過的赤裸金屬。經常可以看到市面上主打「黑化」、「紅化」之類的多彩散熱器，其實也並非是為它們上色，而是在表面鍍上不易與空氣進行作用的材料，避免長時間在潮溼環境下使用造成氧化鏽蝕。而這種方法是否有用，常常讓大家毫無頭緒，畢竟一般人並不太會注意氧化與否所造成的溫差。

千奇百怪，真的有效？

我們大致上可以歸納出幾種處理手法，分別為整個散熱器全鍍鎳、僅在熱導管上鍍鎳，最後一種則是不再與核心接觸面上鍍鎳。全鍍鎳常見於早期與旗艦型產品，畢竟鍍鎳本身就會產生熱阻，處理上需要更為複雜的手續才能夠達到原本水平。至於只在熱導管上鍍鎳的產品則通常屬於中價位產品，其主因為鰭片本身為鋁，不易在重複與空氣進行作用。

目前最新的手法則是不在與核心接觸面上鍍鎳，將熱阻減至最低，又可以保持散熱器本身的抗氧化能力。處理上步驟則是與其他款不同，為先鍍鎳再進行銑平，加上接觸面本身就會與散熱膏密合，空氣不易接觸，所產生的氧化作用也低，屬於最佳處理方式。

有用無用，安心作用

鍍上鎳與不鍍鎳在短時間使用上較不易出現歧異點，但經過長時間的空氣作用後，可以看到鏽蝕情況，但編輯部這邊沒辦法做到標準單一變因的鏽蝕測試，這邊就大致上說明一下散熱器在整個氧化過程中會面臨到什麼問題。

如果是純銅散熱器，首先會產生鏽蝕的部份通常是鰭片出現光澤降低，同時也會有部分區域出現金屬鏽蝕的跡象，接著熱導管外表金屬層則是會變黑，鰭片與熱導管間的接觸面雖然有回流焊、穿Fin的緊密接合，但多多少少還是會遇到部分空洞處遭氧化的下場。

這種情形也造就了部分廠商推出過能讓裸銅散熱器回春的亮光蠟，不過這種蠟並無法挽救已經鏽蝕過度的地方，僅能輕微的起到保護層的作用，減緩持續氧化的問題。

但氧化算是長時間累積下來才會出現的大問題，在這段期間內的灰塵量其實早已超越氧化所造成的影響。在未做特殊防塵處理的環境下，散熱器因鰭片本身密度較高，上面較易沾粘灰塵，造成鰭片無法與風交換熱能與風道阻塞的問題，會遠比鏽蝕還要來得嚴重。所以多多清潔保養才是正確的使用方式，效果遠比鍍鎳還要來的快、更有效。

▲經過塗層處理的散熱器雖然會因塗層而散熱效率較低，但能夠防止潮濕氣候氧化。

▲底部熱導管銑平後不再具備塗層保護，但因長時間以散熱膏接觸，並未直觸空氣，較不易因此氧化。