Madala soojustakistuse / odava komposiitradiaatori valmistamine külmpihustusprotsessi abil
Elektroonikaseadmed tekitavad töötamise ajal soojust, mis vähendab jõudlust ja töökindlust. Suure soojusenergiatarbimisega IC-komponendid kasutavad tavaliselt soojuse juhtimiseks jahutusradiaatorit, et vältida ristmiku temperatuuri ületamist maksimaalselt lubatud piirist.
Jahutusradiaatori paigaldamine ränipõhisele pooljuhtkiibile ja lõpuks kiibi soojuse hajutamine läbi õhu või vedeliku on elektroonikaseadmete tavaline jahutusmeetod. Need radiaatorid on tavaliselt valmistatud ainult vasest või alumiiniumist või vase ja alumiiniumi kombinatsioonist.
Vaskradiaatorid on kallid, kuid alumiiniumradiaatoritel on ebapiisav soojusjuhtivus
Vase soojusjuhtivus on suurem kui alumiiniumil ja soojuseraldusvõime mahuühiku kohta on parem kui alumiiniumil. Kui kaalu ja maksumuse mõju välja jätta, on vask jahutusradiaatorite eelistatud materjal. Alumiiniumil on madal soojusjuhtivus, mistõttu alumiiniumradiaatorid ei suuda piisavalt kiiresti soojust hajutada ning vajavad suuremat pinda ja kõrgemaid ribisid. Paljudes kompaktsetes rakendustes, eriti suure võimsustihedusega süsteemide taotlemisel, ei ole alumiiniumradiaatorid parim valik.
Miks me vajame vask-alumiinium komposiitradiaatorit?
Radiaatoril on alus, mis puutub kokku soojusallika kiibiga, ja ribid, mis on aluse kohal ühendatud tootmismeetoditega, nagu stantskeevitus, ekstrusioon, hammasrataste lõikamine ja kühveldamine. Alus puutub kokku kiibiga, neelab kiibi soojuse ja juhib selle uimedesse. Uimedega püütakse pindala suurendada, õhusoojusvahetuse efektiivsust kiirendada ja lõpuks laastu soojust ära võtta.
Suure võimsusega elektroonikaseadmed soojendavad kiibi sageli väga kiiresti. Kui jahutusradiaator on alumiiniumist alus, ei pruugi aluse soojusülekande kiirus olla piisav, et soojust kiiresti ribi pinnale hajutada, mille tulemuseks on jahutusradiaatori soojustakistuse suurenemine ja jahutus Ebapiisav jõudlus.
Alumiiniumist radiaatori aluse kogu või osa pindala saab asendada parema soojusjuhtivusega vaskmaterjaliga, et lahendada ebapiisava soojuse difusioonikiiruse probleem. Selline komposiitjahutusradiaatori alus kasutab kiibilt soojuse kiireks juhtimiseks vaske ja uimed on siiski alumiiniumist, millega on võimalik saavutada nii kiire soojuse difusioon kui ka kuluefektiivsus.
Komposiitradiaatorite valmistamise traditsioonilise tehnoloogia puudused
Alumiiniumradiaatori alusele vase lisamisel soojusjuhtivuse parandamiseks kasutatakse tavalisteks meetoditeks vasest sisseehitatud ja joodetud vaske, kuid need toovad paratamatult kaasa mõned uued vead:
Vasest kinnistamine: esmalt eemaldage alumiiniummaterjal alusele vase kinnitusasendis, lõigates laastud, ja seejärel kandke vase kinnitusala põhjale termilise liidese materjal, seejärel sisestatakse vaseplokk aluse alumiiniummaatriksisse. tihedalt sobivad ja lõpuks poleeritakse laastud uuesti. Saadakse sileda ja lameda pinnaga vasega kaetud alus. See toob kaasa kaks probleemi. Vask-alumiinium liidese termilise liidese materjal toob kaasa täiendava soojustakistuse, mosaiikliides on pikaajalises soojuspaisumise ebakõlas ja põhjustab lõtvumist, on oht sisseehitatud vase vajumise ja järsu languse oht. jahutusradiaatori jõudlus.
Vase keevitamine: Alumiiniumi kasutatakse tavaliselt vase või kõvajoodisjootmise otseseks sidumiseks ja vaskmaterjal ühendatakse alusel. Vase otsene sidumine alumiiniumiga on väga raske, protsessi maksumus on kõrge ja majanduslik kasu on madal; kõvajoodisega jootmisel tuleb kasutada keevitusmaterjale ja esineb probleeme, nagu liidese korrosioon, liidese ebaühtlane soojusjuhtivus ja sobimatu soojuspaisumine.
