Tillverkar lågt termiskt motstånd/lågpris kompositradiator genom kallsprayprocess
Elektronisk utrustning genererar värme under drift, vilket leder till en minskning av prestanda och tillförlitlighet. IC-komponenter med stor termisk energiförbrukning använder vanligtvis en kylfläns för att leda värme för att förhindra att korsningstemperaturen överskrider den maximalt tillåtna gränsen.
Att installera en kylfläns på ett kiselbaserat halvledarchip och slutligen avleda chipets värme genom luft eller vätska är en vanlig kylmetod för elektroniska enheter. Dessa radiatorer är vanligtvis gjorda av enbart koppar eller aluminium, eller en kombination av koppar och aluminium.
Kopparradiatorer är dyra, men aluminiumradiatorer har otillräcklig värmeledningsförmåga
Värmeledningsförmågan hos koppar är högre än för aluminium, och värmeavledningskapaciteten per volymenhet är bättre än för aluminium. Exklusive inverkan av vikt och kostnad är koppar det föredragna materialet för kylflänsar. Aluminium har låg värmeledningsförmåga, så aluminiumradiatorer kan inte avleda värme tillräckligt snabbt och kräver större yta och högre fenor. I många kompakta applikationer, särskilt i jakten på system med hög effekttäthet, är aluminiumradiatorer inte det bästa valet.
Varför behöver vi en koppar-aluminiumkompositradiator?
Kylaren inkluderar en bas som kommer i kontakt med värmekällans chip, och fenor anslutna ovanför basen genom tillverkningsmetoder som stämplingssvetsning, extrudering, skärning av kugghjul och skyffling. Basen kommer i kontakt med chipet, absorberar värmen från chipet och leder det till fenorna. Fenorna försöker öka ytan, påskynda luftens värmeväxlingseffektivitet och slutligen ta bort värmen från chipet.
Elektronisk utrustning med hög effekt värmer ofta upp chippet mycket snabbt. Om kylflänsen är en bas av aluminium kan det hända att basens värmeöverföringshastighet inte räcker till för att snabbt sprida värmen till ytan av fenan, vilket resulterar i en ökning av kylflänsens termiska motstånd och kylning Otillräcklig prestanda.
Hela eller delar av ytan av aluminiumradiatorbasen kan ersättas med ett kopparmaterial med bättre värmeledningsförmåga för att lösa problemet med otillräcklig värmediffusionshastighet. En sådan sammansatt kylflänsbas använder koppar för att snabbt leda värme från chipet, och fenorna är fortfarande av aluminium, vilket kan uppnå både snabb värmespridning och kostnadseffektivitet.
Nackdelar med traditionell teknik för att tillverka kompositradiatorer
Att lägga till koppar till aluminiumradiatorbasen för att förbättra värmeledning, de vanliga metoderna är kopparinbäddad och lödd koppar, men de introducerar oundvikligen några nya defekter:
Kopparinbäddning: ta först bort aluminiummaterialet vid kopparinbäddningspositionen på basen genom att skära spån och applicera sedan termiskt gränssnittsmaterial på botten av kopparinbäddningsområdet, sedan bäddas kopparblocket in i basens aluminiummatris under en tight passform, och till sist poleras spånen igen. En kopparinbäddad bas med en slät och plan yta erhålls. Detta medför två problem. Det termiska gränssnittsmaterialet i koppar-aluminiumgränssnittet ger ytterligare termiskt motstånd, mosaikgränssnittet är i en långvarig termisk expansionsfel och orsakar löshet, det finns risk för att den inbäddade kopparn sjunker och risken för ett kraftigt fall i kylflänsens prestanda.
Svetsning av koppar: Aluminium används vanligtvis för direkt bindning av koppar eller lödning, och kopparmaterialet kombineras på basen. Det är mycket svårt att direkt binda koppar med aluminium, processkostnaden är hög och den ekonomiska fördelen är låg; lödning måste införa svetsmaterial, och det finns problem som gränsytkorrosion, inkonsekvent värmeledningsförmåga hos gränssnittet och oöverensstämmande termisk expansion.
