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前言
光通訊發(fā)展到現(xiàn)在，即將進(jìn)入400G產(chǎn)品時(shí)代，想想都激動(dòng)?？杉?dòng)的同時(shí)，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(huì)持續(xù)升溫，到一定溫度，芯片將會(huì)出現(xiàn)各種問題甚至失效。對(duì)于光芯片來說，溫度控制不好，還會(huì)出現(xiàn)波長(zhǎng)變化的問題。
今天我們先來聊聊散熱的基礎(chǔ)知識(shí)。
散熱基本方式：傳導(dǎo)，對(duì)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(duì)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(gè)橋面堵車問題。想象一下大家都在一個(gè)島上的工業(yè)園區(qū)工作，下班時(shí)間點(diǎn)，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(gè)我們不談。而一旦從園區(qū)出來的車越來越多，這時(shí)候，大量的汽車將會(huì)壓積在橋頭，等待排隊(duì)通行逃離島和橋。我們都知道，這時(shí)候橋面的寬度和長(zhǎng)度，對(duì)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(shí)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(shí)間就越長(zhǎng)，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(zhǎng)，等待通過橋面的時(shí)間就越長(zhǎng)。橋越短，等待通過的時(shí)間，也就越短。
通過的汽車數(shù)量=（通過率*時(shí)間）*寬度*（橋頭擁擠程度-橋尾擁擠程度）/長(zhǎng)度。
如果把汽車數(shù)量用熱量代替，通過率*時(shí)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(huì)得到如下式子：
熱量=導(dǎo)熱系數(shù)*面積*溫差/長(zhǎng)度
或
Q=KA（T1-T2）/l
當(dāng)你還是覺得導(dǎo)熱難以理解的時(shí)候，就想想你上下班路上必堵路段的情況或者開車去體驗(yàn)一下你所在城市中千年老妖級(jí)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(dāng)溫度升高時(shí)，純金屬內(nèi)部自由電子和晶格的運(yùn)動(dòng)加劇，導(dǎo)致自由電子的穿梭變得困難，故熱導(dǎo)率會(huì)降低。
2.非金屬，主要依靠原子、分子和晶格震動(dòng)進(jìn)行傳熱。故溫度升高，原子、分子和晶格的震動(dòng)會(huì)加劇，傳熱能力也會(huì)提高，及熱導(dǎo)率升高。
3.氣體，主要依靠分子熱運(yùn)動(dòng)來傳遞熱量。故溫度升高，分子運(yùn)動(dòng)加劇，能量會(huì)從高處傳遞向低處。
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