銅 アルミコンビネーション ヒートシンク
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。 アルミ合金は加工が容易で低コストであることから、最も多く使われている素材でもあります。 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、熱放散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、一部のヒートシンクは銅とアルミニウムで作られています。 これらのヒートシンクは通常銅ベースを使用しますが、ヒートシンクフィンは依然としてアルミニウム合金を使用しています。 銅ベースのほか、ヒートシンクに銅柱などの方法もあり、これも原理は同じです。 熱伝導率が高い銅製の底部は、CPU やその他の熱源から放出された熱をすばやく吸収できます。 アルミニウムフィンは、複雑なプロセスで最も放熱しやすい形状にすることができ、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相性は悪いです。 接合処理が悪いと界面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
はんだ付けとは、はんだとして母材の融点よりも低い融点を持つ金属材料を使用し、母材の融点よりも低いが温度よりも高い温度で液体のはんだで母材を濡らす溶接プロセスです。はんだの融点、接合ギャップを埋め、凝縮して強固な接合界面を形成します。
非常に安定した酸化層 (Al2O3) が空気中のアルミニウム表面に形成され、これが銅アルミニウムのはんだ付けをより困難にし、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、それを取り除くか、化学的に取り除き、ニッケルまたはその他の簡単に溶接できる金属の層でメッキする必要があります。
スクリューロック:
ねじ止めは薄い銅板とアルミ底面をねじで組み合わせたものです。 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、一部の成熟した純アルミニウム ラジエーターのライフ サイクルを延ばすことです。 テストの結果、アルミニウム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、期待通りの放熱効率の向上も実現。
この方法は、はんだ付けよりも簡単で、品質が安定し、プロセスが簡単で、コストが低くなります。 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。 放熱ペーストで満たされていますが、銅板とアルミニウム底部の間の不完全な接触は、依然として熱伝達の最大の障害です。
プラグ銅:
銅線を差し込む主な方法は 2 つあります。 1つは、アルミ押し出し製法で製造されるヒートシンクで一般的な、アルミベースプレートに銅を埋め込む方法です。 アルミニウム製ヒートシンクの底部の厚さが制限されているため、埋め込まれた銅の量も制限されています。 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、アルミニウムヒート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、ラジアル フィンを備えたアルミニウム製ラジエーターに銅製の支柱を挿入する方法です。 ただし、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与えます。
圧着フィン:
圧着フィン技術は、従来の銅とアルミニウムの組み合わせ技術を改善します。 まず、銅ベースに溝を加工し、アルミ板を挿入します。 アルミ板は60トン以上を使用して銅ベースに結合されますプレッシャー. 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互い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、さまざまな熱放散のニーズを満たすために、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ばします。
銅とアルミニウムの接合方法は他にもいくつかありますが、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。 それ以外の場合、その放熱効果はすべてのアルミニウム合金ヒートシンクほど良くありません。 新しいプロセスに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が得られます。 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注目する必要があります。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。
