銅アルミニウムボンディングヒートシンクプロセス

現在、最も一般的に使用されているヒートシンクの材料は銅とアルミニウム合金です。 アルミニウム合金は加工が容易で低コストであるため、最も使用されている材料でもあります。 対照的に、銅はアルミニウム合金よりも熱伝導率が優れていますが、放熱速度はアルミニウム合金よりも遅くなります。

銅とアルミニウムのそれぞれの欠点を考慮して、いくつかのヒートシンクは銅とアルミニウムでできています。 これらのヒートシンクは通常銅ベースを使用しますが、ヒートシンクのフィンは依然としてアルミニウム合金を使用します。 銅ベースの他に、ヒートシンク用の銅柱などの方法もありますが、これも同じ原理です。 熱伝導率が高い銅製の底面は、CPUやその他の熱源から放出される熱をすばやく吸収できます。 アルミニウムフィンは、複雑なプロセスで熱放散に最も適した形状に作ることができ、大きな蓄熱スペースと迅速な放出を提供します。

2つの金属の組み合わせは難しく、銅とアルミニウムの親和性は低くなります。 接合処理が良くないと、界面の熱抵抗が大きくなります。 一般的な銅アルミニウム接合プロセスには、次のものがあります。

はんだ付け

はんだ付けは、母材の融点よりも低い融点の金属材料をはんだとして使用し、母材の融点よりも低いが、より高い温度で液体はんだで母材を濡らす溶接プロセスです。はんだの融点、接合部の隙間を埋め、凝縮して強固な接合部界面を形成します。

空気中のアルミニウム表面に非常に安定した酸化物層（Al2O3）が形成されるため、銅アルミニウムのはんだ付けが困難になります。これがはんだ付けプロセスを妨げる最大の要因です。 銅とアルミニウムをスムーズに溶接できるように、ニッケルまたはその他の溶接が容易な金属の層を除去または化学的に除去してメッキする必要があります。

ネジロック：

ネジロックは、ネジを介して薄い銅シートとアルミニウム底面の組み合わせです。 これの主な目的は、ヒートシンクの瞬間的な熱吸収能力を高め、いくつかの成熟した純アルミニウムラジエーターのライフサイクルを延長することです。 試験後、アルミヒートシンクの底部と銅ブロックの間に高性能熱伝導媒体が使用されていることがわかりました。 80kgfの力で押し付けた後、ネジで固定します。 放熱効果は銅アルミ溶接と同等であり、期待される放熱効率の向上も実現しています。

この方法は、はんだ付けよりも簡単で、安定した品質、簡単なプロセス、低コストです。 ただし、これは改善としてのみ使用され、パフォーマンスの改善は明らかではありません。 放熱ペーストが充填されていますが、銅板とアルミニウム底部の不完全な接触が依然として熱伝達の最大の障害となっています。

プラグ銅：

銅を接続する主な方法は2つあります。 1つは、アルミニウムの押し出しプロセスで製造されるヒートシンクで一般的なアルミニウムのベースプレートに銅を埋め込むことです。 アルミニウムヒートシンクの底部の厚さが制限されているため、埋め込まれる銅の量も制限されます。 銅板を追加する主な目的は、ヒートシンクの熱伝導率を強化することであり、アルミニウムラジエーターとの接触も非常に制限されています。 したがって、ほとんどの場合、この銅アルミニウムヒートシンクの効果は、アルミニウムシンクの効果よりもはるかに優れているわけではありません。

もう1つは、ラジエーターフィン付きのアルミラジエーターに銅柱を挿入することですが、銅柱と丸穴の直径サイズと表面粗さの品質管理に注意を払う必要があります。これは、放熱効果に一定の影響を及ぼします。

クリンプフィン：

圧着フィン技術は、従来の銅アルミニウムの組み合わせ技術を改善します。 まず、銅ベースの溝を加工し、次にアルミシートを挿入します。 アルミシートは60トン以上を使用して銅ベースに結合されていますプレッシャー。 アルミニウムと銅の間に媒体はありません。 微視的な観点から、アルミニウムと銅の原子はある程度相互に接続されているため、従来の銅とアルミニウムの組み合わせによって引き起こされる界面熱抵抗の欠点を完全に回避し、製品の熱伝達能力を大幅に向上させます。 、

また、さまざまな放熱ニーズに対応するために、銅インサートアルミニウムベース、銅インサート銅ベース、およびその他のプロセス製品を製造することもできます。 この技術は、一部の銅アルミニウム接合技術の耐用年数を完全に延長します。

他にもいくつかの銅アルミニウム接合方法がありますが、主なプロセスは、銅とアルミニウムの間の熱接触面の接合品質を確保することです。 そうでなければ、その熱放散効果はすべてのアルミニウム合金ヒートシンクのそれほど良くありません。 新しいプロセスは継続的な検証と改善が必要であり、最終的に期待される効果を達成することができます。 銅アルミニウム複合ヒートシンクを選択するときは、外観だけでなく実際の比較にも焦点を当てる必要があります。そうすれば、高品質の銅アルミニウム複合ヒートシンクを購入できます。