การเปรียบเทียบวัสดุระบายความร้อนด้วยฮีทซิงค์

ปัจจุบันวัสดุระบายความร้อนที่ใช้กันทั่วไปคืออลูมิเนียมอัลลอยด์และทองแดง ซึ่งทั้งสองอย่างนี้มีข้อดีและข้อเสียต่างกันไป ทองแดงมีการนำความร้อนที่ดี แต่ราคาแพง การประมวลผลยาก น้ำหนักมากเกินไป (หม้อน้ำทองแดงบริสุทธิ์จำนวนมากเกินขีดจำกัดน้ำหนักของ CPU) ความจุความร้อนมีขนาดเล็ก และยังง่ายต่อการออกซิไดซ์ อะลูมิเนียมบริสุทธิ์อ่อนเกินไปที่จะใช้โดยตรง เฉพาะโลหะผสมอลูมิเนียมเท่านั้นที่สามารถให้ความแข็งเพียงพอ อลูมิเนียมอัลลอยด์มีข้อดีคือราคาต่ำและน้ำหนักเบา แต่ค่าการนำความร้อนนั้นแย่กว่าทองแดงมาก ฮีทซิงค์บางตัวใช้ทั้งวัสดุอะลูมิเนียมและทองแดงในการออกแบบฮีทซิงค์เพื่อความสมดุลระหว่างประสิทธิภาพและต้นทุน

วัสดุระบายความร้อนมีหลายประเภท เช่น ทองแดง เหล็ก อลูมิเนียม เหล็ก ฯลฯ ราคาและการกระจายความร้อนของวัสดุต่างกันและแต่ละชนิดก็มีข้อดีแตกต่างกันไป ตัวอย่างเช่น ราคาของอลูมิเนียมระบายความร้อนต่ำ เหล็กระบายความร้อนค่อนข้างแข็งแกร่ง และการนำความร้อนของอ่างความร้อนทองแดงดีมาก ควรกำหนดวัสดุเฉพาะร่วมกับความต้องการที่แท้จริง

ฮีตซิงก์ทองแดงอะลูมิเนียมคอมโพสิต

ข้อดี: ใช้ท่อทองแดงที่ต้านการเกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อนสูง และติดโลหะอลูมิเนียมที่กระจายความร้อนได้ดี น้ำที่ไหลในท่อทองแดงจะไม่ทำให้เกิดการกัดกร่อน และความร้อนสามารถผ่านการแผ่รังสีที่ระเหยได้ดีกว่าของโลหะอลูมิเนียม ข้อดีคือ ทนต่อการกัดกร่อน กระจายความร้อนได้มาก กระจายความร้อนได้เร็ว น้ำหนักเบา และสวยงามกว่าเหล็ก

ข้อเสีย: ข้อเสียของมันชัดเจนมากเพราะค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของวัสดุต่างกันต่างกัน หลังจากใช้แผ่นระบายความร้อนแล้ว จะมีช่องว่างหรือแม้กระทั่งการคลายตัวระหว่างโลหะ และช่องว่างจะทำให้เกิดความต้านทานความร้อน ซึ่งจะส่งผลต่อการนำความร้อนและลดผลการกระจายความร้อน ด้วยวิธีนี้ การกระจายความร้อนจะลดลงทุกปีหลังจากใช้งานเป็นเวลานาน และการคลายจะไม่เพียงส่งผลต่อรูปลักษณ์เท่านั้น แต่ยังสร้างเสียงในกระบวนการใช้งานอีกด้วย