Produserer lav termisk motstand/lavpris komposittradiator gjennom kaldsprayprosess
Elektronisk utstyr genererer varme under drift, noe som fører til en reduksjon i ytelse og pålitelighet. IC-komponenter med stort termisk strømforbruk bruker vanligvis en kjøleribbe for å lede varme for å forhindre at overgangstemperaturen overskrider den maksimalt tillatte grensen.
Å installere en kjøleribbe på en silisiumbasert halvlederbrikke og til slutt spre varmen fra brikken gjennom luft eller væske er en vanlig kjølemetode for elektroniske enheter. Disse radiatorene er vanligvis laget av kobber eller aluminium alene, eller en kombinasjon av kobber og aluminium.
Kobberradiatorer er dyre, men aluminiumsradiatorer har utilstrekkelig varmeledningsevne
Den termiske ledningsevnen til kobber er større enn for aluminium, og varmeavledningskapasiteten per volumenhet er bedre enn for aluminium. Med unntak av påvirkning av vekt og kostnad, er kobber det foretrukne materialet for kjøleribber. Aluminium har lav varmeledningsevne, så aluminiumsradiatorer kan ikke spre varmen raskt nok, og krever større overflate og høyere finner. I mange kompakte bruksområder, spesielt i jakten på systemer med høy effekttetthet, er ikke aluminiumsradiatorer det beste valget.
Hvorfor trenger vi en kobber-aluminium-komposittradiator?
Radiatoren inkluderer en base som kontakter varmekildebrikken, og finner koblet over basen ved produksjonsmetoder som stemplingsveising, ekstrudering, girskjæring og måking. Basen kommer i kontakt med brikken, absorberer varmen fra brikken og leder den til finnene. Finnene prøver å øke overflaten, øke hastigheten på luftvarmevekslingseffektiviteten og til slutt ta bort varmen fra brikken.
Elektronisk utstyr med høy effekt varmer ofte opp brikken veldig raskt. Hvis kjøleribben er en aluminiumsbase, kan det hende at varmeoverføringshastigheten til basen ikke er nok til å raskt spre varmen til overflaten av finnen, noe som resulterer i en økning i den termiske motstanden til kjøleribben og kjøling Utilstrekkelig ytelse.
Hele eller delvise arealet av aluminiumsradiatorbasen kan erstattes med et kobbermateriale med bedre varmeledningsevne for å løse problemet med utilstrekkelig varmediffusjonshastighet. En slik kompositt kjøleribbebase bruker kobber for å raskt lede varme fra brikken, og finnene er fortsatt av aluminium, noe som kan oppnå både rask varmespredning og kostnadseffektivitet.
Ulemper med tradisjonell teknologi for å produsere komposittradiatorer
Ved å legge kobber til aluminiumsradiatorbasen for å forbedre varmeledning, er de vanlige metodene kobberinnstøpt og loddet kobber, men de introduserer uunngåelig noen nye defekter:
Kobberinnstøping: fjern først aluminiumsmaterialet ved kobberinnstøpingsposisjonen på basen ved å kutte spon, og påfør deretter termisk grensesnittmateriale på bunnen av kobberinnstøpingsområdet, deretter er kobberblokken innebygd i aluminiumsmatrisen til basen under en tett passform, og til slutt poleres sjetongene igjen. En kobberinnstøpt base med en jevn og flat overflate oppnås. Dette medfører to problemer. Det termiske grensesnittmaterialet til kobber-aluminium-grensesnittet gir ekstra termisk motstand, mosaikkgrensesnittet er i en langsiktig termisk ekspansjonsfeil og forårsaker løshet, det er fare for synking av kobberinnstøpingen og risiko for et kraftig fall i ytelsen til kjøleribben.
Sveisekobber: Aluminium brukes vanligvis til direkte binding av kobber eller lodding, og kobbermaterialet er kombinert på basen. Det er veldig vanskelig å direkte binde kobber med aluminium, prosesskostnadene er høye, og den økonomiske fordelen er lav; lodding må introdusere sveisematerialer, og det er problemer som grensesnittkorrosjon, inkonsekvent termisk ledningsevne i grensesnittet og uoverensstemmende termisk ekspansjon.
