基于增材制造工艺的散热器结构优化设计

传统的散热器制造工艺主要有挤压成型、铸造和机械加工等方法，这些加工工艺限制了散热器可实现的几何形状。金属3D打印工艺的出现消除了许多设计制约，设计人员开始重新考虑更高热效率的散热器设计方法。

经典的散热器设计方法主要涉及的结构参数包括：基板厚度、翅片数量、翅片厚度、翅片间距、翅片高度。然后优化这些参数以满足传热、重量和成本的约束。在很多时候，是制造工艺决定了这些参数，如果不再施加这些约束，那么散热器会设计成什么样子呢？

Robin Bornoff将他的研究成果在31st SEMI-THERM Symposium会议上进行了分享。在其核心方法是：

1）确定最高表面温度位置，这是散热片几何形状可能演变的关键。

2）在最高温度点添加一小块材料，增加散热面积。

3）分析散热器的散热性能，如果散热性能随着材料的增加而提高，则进入下一步；如果散热性能变差，则删除添加的材料，并标记该位置，接下来不会在这个位置添加材料。

4）不断重复过程（2）和（3），一直到任何几何形状的添加都会导致散热器生长超出其设计界限，或者任何几何形状的添加都会导致热性能下降时，该优化过程就结束了。