كيف يتم إنتاج المشتت الحراري

المشتت الحراري هو جهاز لتبديد الحرارة من المكونات الإلكترونية التي يسهل تسخينها في الأجهزة الكهربائية. وهي مصنوعة في الغالب من سبائك الألومنيوم والنحاس الأصفر أو البرونز في أشكال الألواح والصفائح والألواح المتعددة.

على سبيل المثال ، يجب أن تكون وحدة المعالجة المركزية CPU في الكمبيوتر كبيرة جدًا. يجب أن يستخدم المشتت الحراري وأنبوب الطاقة في التلفزيون وأنبوب الخط وأنبوب مضخم الطاقة في مضخم الطاقة المشتت الحراري.

بشكل عام ، يجب طلاء المشتت الحراري بطبقة من شحم السيليكون الموصّل حراريًا على سطح التلامس للمكونات الإلكترونية والمشتت الحراري أثناء الاستخدام ، بحيث يمكن نقل الحرارة المنبعثة من المكونات بشكل أكثر فعالية إلى المشتت الحراري ، و ثم يشع إلى الهواء المحيط من خلال المشتت الحراري. بقدر ما يتعلق الأمر بمادة المشتت الحراري ، تختلف الموصلية الحرارية لكل مادة. يتم ترتيبها من الأعلى إلى المنخفض من حيث التوصيل الحراري. هم الفضة والنحاس والألمنيوم والصلب. ومع ذلك ، سيكون استخدام الفضة كمشتت للحرارة مكلفًا للغاية ، لذا فإن أفضل حل هو استخدام النحاس. على الرغم من أن الألومنيوم أرخص بكثير في امتصاص الحرارة ، فمن الواضح أنه ليس جيدًا مثل النحاس في التوصيل الحراري (حوالي 50٪ فقط من النحاس).

في الوقت الحاضر ، مواد المشتت الحراري شائعة الاستخدام هي النحاس وسبائك الألومنيوم ، وكلاهما له مزايا وعيوب. يتمتع النحاس بموصلية حرارية جيدة ، ولكنه أكثر تكلفة ، ويصعب معالجته ، وثقيلًا جدًا (العديد من المشعات النحاسية النقية تتجاوز حد وزن وحدة المعالجة المركزية) ، وسعة حرارية صغيرة ، وسهلة التأكسد. الألمنيوم النقي ناعم للغاية بحيث لا يمكن استخدامه بشكل مباشر. يمكن أن توفر سبائك الألومنيوم المستخدمة صلابة كافية. مزايا سبائك الألومنيوم هي السعر المنخفض والوزن الخفيف ، ولكن الموصلية الحرارية أسوأ بكثير من تلك الخاصة بالنحاس. تأخذ بعض المشعات قوتها الخاصة وتقوم بتضمين صفيحة نحاسية على قاعدة المبرد المصنوع من سبائك الألومنيوم. بالنسبة للمستخدمين العاديين ، فإن استخدام أحواض الألمنيوم الحرارية كافٍ لتلبية متطلبات تبديد الحرارة. المبرد للتدفئة في الشتاء في الشمال يسمى أيضًا بالوعة الحرارة. يحتل المشتت الحراري دورًا مهمًا في تكوين المشتت الحراري. بالإضافة إلى التبديد النشط للحرارة للمروحة ، فإن تقييم جودة المشتت الحراري يعتمد إلى حد كبير على قدرة امتصاص الحرارة وسعة التوصيل الحراري للمشتت الحراري نفسه.

1. تم استخدام مادة الألمنيوم بالوعة الحرارة المبثوقة في سوق المبرد بسبب نعومتها وسهولة معالجتها. تعني تقنية بثق الألمنيوم ببساطة أنه بعد تسخين سبيكة الألومنيوم عند درجة حرارة عالية ، يتدفق سائل الألمنيوم عبر الأخاديد تحت ضغط مرتفع. يتم استخدام القالب المبثوق لعمل المشتت الحراري الأولي ، ثم يتم قطع المشتت الحراري الأولي وتثبيته لعمل المشتت الحراري المشترك. تكلفة المشتت الحراري المبثوق بالألمنيوم منخفضة ، والعتبة التقنية ليست عالية. ومع ذلك ، نظرًا لمحدودية المواد الخاصة بها ، لا يمكن أن تتجاوز نسبة سمك وطول زعنفة تبديد الحرارة 1:18 ، لذلك من الصعب زيادة مساحة تبديد الحرارة في مساحة محدودة. المشتت الحراري المصنوع من الألمنيوم له تأثير ضعيف في تبديد الحرارة ، ومن الصعب التعامل مع وحدة المعالجة المركزية عالية التردد التي ترتفع اليوم.

2. المشتت الحراري من نوع المكونات النحاسية المواد الرئيسية المستخدمة في المشتت الحراري السائد في السوق ليست أكثر من الألمنيوم والنحاس. عملية التوصيل النحاسي عبارة عن منتج يجمع بين مزايا الألمنيوم والنحاس. يتم الانتهاء من عملية توصيل النحاس باستخدام مبدأ التمدد والانكماش الحراري. بعد تسخين المشتت الحراري المبثوق بالألمنيوم ، يتم إدخال اللب النحاسي فيه ، وفي النهاية يتم إجراء التبريد الكلي. نظرًا لعدم استخدام وسيط تابع لجهة خارجية ، يمكن أن تقلل عملية المكونات النحاسية بشكل كبير المقاومة الحرارية بين أسطح التلامس ، والتي لا تضمن فقط إحكام الرابطة النحاسية والألمنيوم ، ولكنها أيضًا تستفيد بالكامل من خصائص تبديد الحرارة السريع الألمنيوم وسرعة امتصاص النحاس للحرارة. هذا النوع من عملية القابس النحاسي له تكلفة معتدلة وتأثير جيد في تبديد الحرارة ، وهو حاليًا النوع السائد من المشتت الحراري في السوق.

3. بالمقارنة مع المشتت الحراري المبثوق بالألمنيوم ، فإن عملية القطع تحل قيود سمك الزعنفة إلى نسبة الطول للمشتت الحراري. تتمثل عملية القطع في استخدام أداة خاصة لتقطيع المادة بأكملها إلى طبقات من الزعانف. يمكن أن يصل سمك زعانف تبديد الحرارة إلى 0.5 مم ، وتكون الزعانف وقاعدة المشتت الحراري مدمجة ، لذلك لن يكون هناك مقاومة للواجهة. المشكلة. ومع ذلك ، في عملية الإنتاج لعملية القطع هذه ، تكون التكلفة مرتفعة بسبب كمية النفايات الكبيرة ومعدل العائد المنخفض. لذلك ، فإن عملية القطع منحازة بشكل أساسي نحو المشتتات الحرارية للنحاس.

عملية الإنتاج الأساسية للمشتت الحراري: متطلبات المنتج - تطوير الرسم - صنع القالب - تجربة القالب (تشكيل الألومنيوم المبثوق) - القطع ، معالجة CNC - تأكيد عينة الحجم الوظيفي - تأكيد اللون ( الأنودة أو الأكسدة \ الرش \ أخرى) - مدخلات الإنتاج - التعبئة والتغليف (التفتيش) - التسليم.