Seasonic海韵创新技术分享会参加心得——OptiSink高效导热技术

Seasonic海韵

原文来自：港都狼窩
港都狼窩是TW知名的PC硬件资深媒体人，凭借其深厚的行业知识和丰富的评测经验，在电脑硬件，特别是电源评测方面享有盛誉。他的作品不仅深受广大DIY爱好者和专业技术人员的认可，而且已成为TW电源评测领域的标杆人物。



这次分享会的主要项目：OptiSink，取自Optimize（最佳化）的前4个字母及Heatsink（散热片）的后4个字母所组成，将电源中APFC及一次侧的TO-220/TO-220F/TO-247等DIP封装功率元件（MOSFET/DIODE）及传统铝散热片，改成SMD封装的TO-263（D2PAK） 功率元件直接焊接在子卡铜箔上，透过加大铜箔及铜箔上锡焊的散热鳍片发散功率元件产
生的热量。 上面是DIP功率元件及传统铝散热片的横切面模型，下面是OptiSink的SMD功率元件及子卡的横切面模型



DIP功率元件及传统铝散热片的横切面模型，使用非绝缘封装（TO-220/TO-247）功率元件时，在散热片与功率元件之间必须加上一片导热垫片，让功率元件热量传导至散热片同时保持绝缘，避免一次侧短路，但导热垫片的导热系数不高，会影响功率元件热量传导至散热片的能力。 下图横切面模型采用全绝缘封装TO-220F功率元件，因为外壳绝缘，不用加导热垫片，而是涂抹散热膏填补功率元件背面及散热片之间的缝隙，但功率元件外壳包覆的环氧树脂也会影响内部热量往外传递。 功率元件使用螺丝固定在散热片上，组装时螺丝锁紧扭力太紧容易弄破导热垫片造成非绝缘封装功率元件与散热片发生短路，太松会因为功率元件与散热片接触压力不足导致散热不良，生产过程中螺丝松紧度若出现失误，会增加产品后续出现异常的风险。



OptiSink的SMD功率组件及子卡的横切面模型，采用SMD封装TO-263（D2PAK）功率元件，透过表面黏着设备以锡焊固定在子卡铜箔上，锡焊除了传导电流外，其导热系数是导热垫片的11倍，让功率元件产生的热量能快速传导至子卡铜箔上，子卡铜箔除了加大面积外，也加上铝鳍片，将铝鳍片镀镍后可直接锡焊在子卡铜箔上增加散热表面积， 同时鳍片方向与风扇风向相同，降低气流通过阻力，可更快带走热量。 单片子卡同时整合APFC功率元件（MOSFET/DIODE）及一次侧FB-LLC全桥谐振功率组件（MOSFET），比DIP功率元件及传统铝散热片的占用空间更少，子卡也安置在电源侧边接近外壳处，此位置因靠近风扇扇叶边缘，较大的气流流速可提高散热效率，子卡部分热量也能透过辐射传导到电源侧边外壳。 因为采用SMD功率元件及锡焊固定铝散热片，可使用自动化设备生产，减少人工组装影响。 新的OptiSink目前将用于Focus ATX 3系列及Core系列电源供应器，未来也会导入到高阶PRIME系列以及更要求内部空间配置的SFX/SFX-L尺寸电源。





心得：
将功率元件固定在散热片时，非绝缘封装的功率元件要在背面与散热片之间加上导热垫片，会影响功率元件热量传导至散热片。 全绝缘封装的功率元件虽可直接装上散热片，但功率元件本身包覆的绝缘用环氧树脂同样会影响热量传导。 功率元件与散热片组合时要使用螺丝及垫圈，人工组装时螺丝锁太紧或太松都会造成不良影响并增加故障机率
采用SMD封装功率元件并透过子卡散热，在服务器/IPC电源上已经有在使用，在消费市场电脑电源则是非常稀少，之前测试过一款1100W SFX电源，其一次侧FB-LLC使用子卡安装4个ThinPAK 8×8 SMD封装功率元件，并在子卡背面用导热垫片加上铝散热片的设计。 这次海韵所发表的OptiSink设计，直接将TO-263（D2PAK）封装APFC功率元件（MOSFET/DIODE）及一次侧FB-LLC功率元件（MOSFET）整合在同一张子卡上，除加大铜箔外还把镀镍铝鳍片锡焊在铜箔上，让散热表面积最大化，子卡设置位置靠近电源侧边，可充分利用扇叶外围较高的气流流速协助散热。 待取得采用OptiSink的Focus ATX3电源后，会测试并观察满载下APFC及一次侧功率元件子卡温度。

▼PRIME PX-2200 ATX 3（左）及MaxFlow 12030风扇细部分解展示


▼PRIME PX-2200 ATX 3（左）及Noctua猫头鹰风扇联名版PRIME TX-1600 ATX 3.1（右）


▼Noctua猫头鹰风扇联名版PRIME TX-1600，风扇护网颜色及设计和原本PRIME系列不同，中间有开口可直接看到内部Noctua猫头鹰风扇扇叶金属轴心


▼PRIME PX-2200 ATX 3的电源标签，此电源限定200-240V输入，才能完整释放12V 183.33A输出，而80 PLUS PLATINUM 230V EU认证的效率等级，除了不看10%输出效率外，20%/50%/100%输出效率与80 PLUS TITANIUM相同（20%输出效率92%，50%输出效率94%，100%输出效率90% )


▼Noctua猫头鹰风扇联名版PRIME TX-1600的电源标签，此电源为100-240V输入，但100V输入下最高输出功率限制1300W，115V输入下可输出1600W的12V 133.33A输出，通过80 PLUS TITANIUM认证的效率等级（10%输出效率90%，20%输出效率92%，50%输出效率94%，100%输出效率90% )


▼PRIME PX-2200 ATX 3细部分解展示


▼VERTEX樱花特别版的本体为VERTEX GX-1000，另一个VERTEX青龙特别版的本体为VERTEX PX-1200


▼即将推出的Core系列，机身长度14公分，支持ATX 3/PCIe 5，同样采用OptiSink技术，不过取消风扇HYBRID MODE切换开关，风扇采常时温控运转，可选650W/750W/850W，TW市场提供10（7+3）年保固


▼即将推出的MaxFlow 12030风扇，厚度30mm


▼采用双滚珠轴承及6极马达，最高转速3300RPM，风量146CFM，风压9.1毫米水柱，适用水冷散热排及鳍片密度较高的空冷散热器，具备3种速度设定，提供黑白两色

lzhdim

感觉还好了，产品不多，，，