Menghasilkan radiator komposit dengan rintangan haba rendah/kos rendah melalui proses semburan sejuk
Peralatan elektronik menjana haba semasa operasi, yang membawa kepada penurunan prestasi dan kebolehpercayaan. Komponen IC dengan penggunaan kuasa haba yang besar biasanya menggunakan sink haba untuk mengalirkan haba bagi mengelakkan suhu simpang daripada melebihi had maksimum yang dibenarkan.
Memasang sink haba pada cip semikonduktor berasaskan silikon dan akhirnya menghilangkan haba cip melalui udara atau cecair ialah kaedah penyejukan biasa untuk peranti elektronik. Radiator ini biasanya diperbuat daripada tembaga atau aluminium sahaja, atau gabungan tembaga dan aluminium.
Radiator tembaga mahal, tetapi radiator aluminium mempunyai kekonduksian haba yang tidak mencukupi
Kekonduksian haba kuprum lebih besar daripada aluminium, dan kapasiti pelesapan haba per unit isipadu adalah lebih baik daripada aluminium. Tidak termasuk pengaruh berat dan kos, tembaga adalah bahan pilihan untuk sink haba. Aluminium mempunyai kekonduksian terma yang rendah, jadi radiator aluminium tidak dapat menghilangkan haba dengan cukup cepat, dan memerlukan kawasan permukaan yang lebih besar dan sirip yang lebih tinggi. Dalam banyak aplikasi padat, terutamanya dalam mengejar sistem ketumpatan kuasa tinggi, radiator aluminium bukanlah pilihan terbaik.
Mengapa kita memerlukan radiator komposit kuprum-aluminium?
Radiator termasuk tapak yang menghubungi cip sumber haba, dan sirip yang disambungkan di atas tapak dengan kaedah pembuatan seperti pengecapan kimpalan, penyemperitan, pemotongan gear dan penyodok. Pangkalan menyentuh cip, menyerap haba cip dan mengalirkannya ke sirip. Sirip cuba meningkatkan luas permukaan, mempercepatkan kecekapan pertukaran haba udara, dan akhirnya menghilangkan haba cip.
Peralatan elektronik berkuasa tinggi sering memanaskan cip dengan sangat cepat. Jika sink haba ialah tapak aluminium, kelajuan pemindahan haba tapak mungkin tidak mencukupi untuk meresapkan haba dengan cepat ke permukaan sirip, mengakibatkan peningkatan rintangan haba sink haba dan penyejukan Prestasi tidak mencukupi.
Seluruh atau sebahagian kawasan tapak radiator aluminium boleh digantikan dengan bahan tembaga dengan kekonduksian terma yang lebih baik untuk menyelesaikan masalah kelajuan penyebaran haba yang tidak mencukupi. Pangkalan sink haba komposit sedemikian menggunakan tembaga untuk menghantar haba dengan cepat daripada cip, dan siripnya masih aluminium, yang boleh mencapai kedua-dua resapan haba yang cepat dan keberkesanan kos.
Kelemahan teknologi tradisional untuk mengeluarkan radiator komposit
Menambah kuprum pada asas radiator aluminium untuk meningkatkan pengaliran haba, kaedah biasa ialah kuprum tertanam dan kuprum dipateri, tetapi ia tidak dapat tidak menyebabkan beberapa kecacatan baru:
Pembenaman tembaga: mula-mula keluarkan bahan aluminium pada kedudukan benam tembaga pada asas dengan memotong cip, dan kemudian gunakan bahan antara muka terma di bahagian bawah kawasan benam tembaga, kemudian blok tembaga dibenamkan dalam matriks aluminium asas di bawah a ketat, dan akhirnya kerepek digilap semula. Tapak tertanam tembaga dengan permukaan licin dan rata diperolehi. Ini membawa dua masalah. Bahan antara muka terma antara muka kuprum-aluminium membawa rintangan haba tambahan, antara muka mozek berada dalam ketidakpadanan pengembangan haba jangka panjang dan menyebabkan kelonggaran, terdapat risiko tenggelam tembaga yang tertanam, dan risiko penurunan mendadak dalam prestasi sink haba.
Kimpalan kuprum: Aluminium biasanya digunakan untuk ikatan terus kuprum atau pematerian, dan bahan tembaga digabungkan pada asas. Sangat sukar untuk terus mengikat tembaga dengan aluminium, kos prosesnya tinggi, dan faedah ekonominya rendah; pematerian mesti memperkenalkan bahan kimpalan, dan terdapat masalah seperti kakisan antara muka, kekonduksian terma antara muka yang tidak konsisten, dan pengembangan haba yang tidak sepadan.
