ฮีทซิงค์ผสมอลูมิเนียมทองแดง

ในปัจจุบัน วัสดุฮีตซิงก์ที่ใช้บ่อยที่สุดคือโลหะผสมทองแดงและอะลูมิเนียม อลูมิเนียมอัลลอยด์แปรรูปง่ายและต้นทุนต่ำ ดังนั้นจึงเป็นวัสดุที่ใช้มากที่สุด ในทางตรงกันข้าม ทองแดงมีการนำความร้อนได้ดีกว่าโลหะผสมอะลูมิเนียม แต่อัตราการกระจายความร้อนจะช้ากว่าโลหะผสมอะลูมิเนียม

เมื่อพิจารณาถึงข้อเสียของทองแดงและอะลูมิเนียมแล้ว ฮีทซิงค์บางตัวทำจากทองแดงและอะลูมิเนียม แผงระบายความร้อนเหล่านี้มักจะใช้ฐานทองแดง ในขณะที่ครีบระบายความร้อนยังคงใช้อลูมิเนียมอัลลอยด์ นอกจากฐานทองแดงแล้ว ยังมีวิธีการต่างๆ เช่น คอลัมน์ทองแดงสำหรับฮีตซิงก์ ซึ่งเป็นหลักการเดียวกัน ด้วยการนำความร้อนสูง ก้นทองแดงสามารถดูดซับความร้อนที่ปล่อยออกมาจาก CPU หรือแหล่งความร้อนอื่นได้อย่างรวดเร็ว ครีบอลูมิเนียมสามารถทำเป็นรูปทรงที่เอื้อต่อการกระจายความร้อนด้วยกระบวนการที่ซับซ้อนที่สุด และให้พื้นที่เก็บความร้อนขนาดใหญ่และปล่อยอย่างรวดเร็ว

การรวมกันของโลหะทั้งสองเป็นเรื่องยาก และความสัมพันธ์ระหว่างทองแดงกับอลูมิเนียมไม่ดี หากการรักษาพันธะไม่ดีจะทำให้เกิดความต้านทานต่อความร้อนของส่วนต่อประสานขนาดใหญ่ กระบวนการเชื่อมประสานทองแดงอะลูมิเนียมทั่วไปประกอบด้วย:

การบัดกรี

การบัดกรีเป็นกระบวนการเชื่อมที่ใช้วัสดุโลหะที่มีจุดหลอมเหลวต่ำกว่าจุดหลอมเหลวของโลหะฐานเป็นตัวประสาน โดยทำให้โลหะฐานเปียกด้วยน้ำยาประสานที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดหลอมเหลวของโลหะฐานแต่สูงกว่า จุดหลอมเหลวของโลหะบัดกรี เติมช่องว่างของรอยต่อ แล้วควบแน่นเพื่อสร้างส่วนต่อประสานที่มั่นคง

ชั้นออกไซด์ที่เสถียรมาก (Al2O3) จะเกิดขึ้นบนพื้นผิวอลูมิเนียมในอากาศ ซึ่งทำให้การบัดกรีอลูมิเนียมทองแดงทำได้ยากขึ้น ซึ่งเป็นปัจจัยที่ใหญ่ที่สุดที่ขัดขวางกระบวนการบัดกรี จะต้องลอกออกหรือกำจัดด้วยสารเคมีและชุบด้วยชั้นของนิกเกิลหรือโลหะที่เชื่อมได้ง่ายอื่นๆ เพื่อให้สามารถเชื่อมทองแดงและอะลูมิเนียมเข้าด้วยกันได้อย่างราบรื่น

สกรูล็อค:

การล็อคด้วยสกรูคือการรวมกันของแผ่นทองแดงบาง ๆ และพื้นผิวด้านล่างของอะลูมิเนียมผ่านสกรู จุดประสงค์หลักของสิ่งนี้คือเพื่อเพิ่มความสามารถในการดูดซับความร้อนในทันทีของฮีทซิงค์ และยืดอายุวงจรชีวิตของหม้อน้ำอะลูมิเนียมบริสุทธิ์ที่สุกแล้วบางรุ่น หลังจากการทดสอบพบว่ามีการใช้ตัวกลางการนำความร้อนที่มีประสิทธิภาพสูงระหว่างด้านล่างของฮีตซิงก์อลูมิเนียมและบล็อกทองแดง หลังจากถูกกดด้วยแรง 80kgf จะถูกล็อคด้วยสกรู ผลการกระจายความร้อนเทียบเท่ากับการเชื่อมอลูมิเนียมทองแดงและการปรับปรุงประสิทธิภาพการกระจายความร้อนที่คาดหวังก็ประสบความสำเร็จเช่นกัน

วิธีนี้ง่ายกว่าการบัดกรี ด้วยคุณภาพที่คงที่ กระบวนการที่เรียบง่าย และต้นทุนที่ต่ำกว่า อย่างไรก็ตาม มันถูกใช้เป็นการปรับปรุงเท่านั้น การปรับปรุงประสิทธิภาพไม่ชัดเจน แม้จะเต็มไปด้วยแผ่นกระจายความร้อน แต่การสัมผัสที่ไม่สมบูรณ์ระหว่างแผ่นทองแดงและก้นอะลูมิเนียมยังคงเป็นอุปสรรคใหญ่ที่สุดในการถ่ายเทความร้อน

ปลั๊กทองแดง:

มีสองวิธีหลักในการเสียบทองแดง หนึ่งคือการฝังทองแดงลงในแผ่นฐานอะลูมิเนียม ซึ่งพบได้ทั่วไปในฮีทซิงค์ที่ผลิตโดยกระบวนการอัดขึ้นรูปอะลูมิเนียม เนื่องจากความหนาที่จำกัดของด้านล่างของฮีทซิงค์อะลูมิเนียม ปริมาตรของทองแดงที่ฝังอยู่จึงถูกจำกัดด้วย จุดประสงค์หลักของการเพิ่มแผ่นทองแดงคือการเสริมการนำความร้อนของฮีทซิงค์ และการสัมผัสกับหม้อน้ำอะลูมิเนียมก็มีข้อจำกัดเช่นกัน ดังนั้น ในกรณีส่วนใหญ่ ผลของฮีทซิงค์อะลูมิเนียมทองแดงนี้จึงไม่ได้ดีไปกว่าซิงก์อะลูมิเนียมมากนัก

อีกประการหนึ่งคือการใส่คอลัมน์ทองแดงลงในหม้อน้ำอลูมิเนียมพร้อมครีบเรเดียล อย่างไรก็ตาม เราควรใส่ใจกับการควบคุมคุณภาพของขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางและความหยาบของพื้นผิวของเสาทองแดงและรูกลม ซึ่งจะมีผลกระทบต่อการกระจายความร้อน

ครีบจีบ:

เทคโนโลยี Crimped Fin ช่วยปรับปรุงเทคโนโลยีการผสมผสานทองแดงอลูมิเนียมแบบดั้งเดิม ขั้นแรก ทำการกลึงร่องบนฐานทองแดง จากนั้นจึงใส่แผ่นอะลูมิเนียมเข้าไป แผ่นอะลูมิเนียมรวมกันเป็นฐานทองแดงโดยใช้น้ำหนักมากกว่า 60 ตันความดัน. ไม่มีสื่อกลางระหว่างอลูมิเนียมและทองแดง จากมุมมองด้วยกล้องจุลทรรศน์ อะตอมของอลูมิเนียมและทองแดงเชื่อมต่อกันในระดับหนึ่ง เพื่อหลีกเลี่ยงข้อเสียของการต้านทานความร้อนของอินเทอร์เฟซที่เกิดจากการผสมอลูมิเนียมทองแดงแบบดั้งเดิมอย่างสมบูรณ์ และปรับปรุงความสามารถในการถ่ายเทความร้อนของผลิตภัณฑ์อย่างมาก ,

เรายังสามารถผลิตฐานอลูมิเนียมแทรกทองแดง ฐานทองแดงแทรกทองแดง และผลิตภัณฑ์กระบวนการอื่น ๆ เพื่อตอบสนองความต้องการการกระจายความร้อนที่แตกต่างกัน เทคโนโลยีนี้ช่วยยืดอายุการใช้งานของเทคโนโลยีการเชื่อมประสานทองแดงอะลูมิเนียมบางประเภทอย่างเต็มที่

นอกจากนี้ยังมีวิธีการติดพันธะทองแดงอะลูมิเนียมอื่นๆ อีก แต่กระบวนการหลักคือเพื่อให้แน่ใจว่าผิวสัมผัสความร้อนระหว่างทองแดงและอะลูมิเนียมมีคุณภาพการยึดเกาะ มิฉะนั้นผลการกระจายความร้อนจะไม่ดีเท่ากับฮีตซิงก์อลูมิเนียมอัลลอยด์ทั้งหมด กระบวนการใหม่จำเป็นต้องได้รับการตรวจสอบและปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง และในที่สุดก็สามารถบรรลุผลที่คาดหวังได้ เมื่อเลือกฮีทซิงค์ผสมอลูมิเนียมทองแดง คุณไม่เพียงแต่ต้องเน้นที่รูปลักษณ์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงการเปรียบเทียบจริงด้วย จากนั้นเราจะสามารถซื้อฮีทซิงค์ผสมอะลูมิเนียมทองแดงคุณภาพสูงได้