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前言

光通訊發(fā)展到現(xiàn)在，即將進入400G產(chǎn)品時代，想想都激動?？杉拥耐瑫r，散熱已經(jīng)開始引起各大公司關(guān)注了，小體積大功耗的發(fā)展模式，將越來越被困住在“內(nèi)熱”問題上。芯片的熱量如果不能很好的散出去，則會持續(xù)升溫，到一定溫度，芯片將會出現(xiàn)各種問題甚至失效。對于光芯片來說，溫度控制不好，還會出現(xiàn)波長變化的問題。

今天我們先來聊聊散熱的基礎(chǔ)知識。

散熱基本方式：傳導(dǎo)，對流和輻射

電子產(chǎn)品的熱主要來自于芯片，芯片中溫度的散熱方式也就無外乎傳導(dǎo)，對流和輻射三種方式。

熱傳導(dǎo)：

熱傳導(dǎo)在開車族看來，就是一個橋面堵車問題。想象一下大家都在一個島上的工業(yè)園區(qū)工作，下班時間點，有大量汽車要從島上開出，途經(jīng)一條橋。可以理解，最早的幾輛車幾乎不受影響的開過橋面，快速回家，這個我們不談。而一旦從園區(qū)出來的車越來越多，這時候，大量的汽車將會壓積在橋頭，等待排隊通行逃離島和橋。我們都知道，這時候橋面的寬度和長度，對我們回家的速度來說是最關(guān)重要的。

a. 橋面越寬，一次性能通過的汽車就越多，后方等待時間就越短，交通積壓程度越小。反之，橋面越窄，能一次性通過的汽車就越少，后方等待時間就越長，大量汽車在出發(fā)端壓積，可能導(dǎo)致交通癱瘓。

b. 而橋面寬度一定的情況下，如果橋越長，等待通過橋面的時間就越長。橋越短，等待通過的時間，也就越短。

通過的汽車數(shù)量=（通過率*時間）*寬度*（橋頭擁擠程度-橋尾擁擠程度）/長度。

如果把汽車數(shù)量用熱量代替，通過率*時間用導(dǎo)熱系數(shù)代替，（橋頭擁擠程度-橋尾擁擠程度）用溫差來替代，則會得到如下式子：

熱量=導(dǎo)熱系數(shù)*面積*溫差/長度

或

Q=KA（T1-T2）/l

當你還是覺得導(dǎo)熱難以理解的時候，就想想你上下班路上必堵路段的情況或者開車去體驗一下你所在城市中千年老妖級擁堵地段，你就一定可以很深刻的去理解導(dǎo)熱概念了。

不同材料的熱導(dǎo)率：金屬，非金屬，氣體

1.金屬，主要依靠自由電子的穿梭來導(dǎo)熱，一般來說導(dǎo)電性能好的金屬材料，導(dǎo)熱性能也好。而當溫度升高時，純金屬內(nèi)部自由電子和晶格的運動加劇，導(dǎo)致自由電子的穿梭變得困難，故熱導(dǎo)率會降低。

2.非金屬，主要依靠原子、分子和晶格震動進行傳熱。故溫度升高，原子、分子和晶格的震動會加劇，傳熱能力也會提高，及熱導(dǎo)率升高。

3.氣體，主要依靠分子熱運動來傳遞熱量。故溫度升高，分子運動加劇，能量會從高處傳遞向低處。