Tản nhiệt kết hợp nhôm đồng

Hiện nay, vật liệu tản nhiệt được sử dụng phổ biến nhất là hợp kim đồng và nhôm. Hợp kim nhôm dễ gia công và giá thành rẻ nên cũng là vật liệu được sử dụng nhiều nhất. Ngược lại, đồng dẫn nhiệt tốt hơn hợp kim nhôm nhưng tốc độ tỏa nhiệt chậm hơn hợp kim nhôm.

Xem xét các nhược điểm tương ứng của đồng và nhôm, một số bộ tản nhiệt được làm bằng đồng và nhôm. Các tản nhiệt này thường sử dụng đế đồng, còn các cánh tản nhiệt vẫn sử dụng hợp kim nhôm. Ngoài đế đồng, còn có các phương pháp như cột đồng để tản nhiệt, cũng là nguyên tắc tương tự. Với khả năng dẫn nhiệt cao, đáy đồng có thể nhanh chóng hấp thụ nhiệt do CPU hoặc nguồn nhiệt khác tỏa ra; Vây nhôm có thể được tạo thành hình dạng thuận lợi nhất để tản nhiệt với các quy trình phức tạp, đồng thời cung cấp không gian lưu trữ nhiệt lớn và giải phóng nhanh chóng.

Sự kết hợp của hai kim loại là khó khăn và ái lực giữa đồng và nhôm kém. Nếu xử lý liên kết không tốt, nó sẽ tạo ra điện trở nhiệt giao diện lớn. Các quy trình liên kết nhôm đồng phổ biến bao gồm:

hàn

Hàn là quá trình hàn sử dụng vật liệu kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của kim loại cơ bản làm chất hàn, làm ướt kim loại cơ bản bằng chất hàn lỏng ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của kim loại cơ bản nhưng cao hơn nhiệt độ nóng chảy của kim loại cơ bản. điểm nóng chảy của vật hàn, lấp đầy khe hở của mối nối, sau đó ngưng tụ lại để tạo thành một giao diện mối nối chắc chắn.

Một lớp oxit rất bền (Al2O3) sẽ được hình thành trên bề mặt nhôm trong không khí, điều này làm cho việc hàn nhôm đồng khó khăn hơn, đây là yếu tố lớn nhất cản trở quá trình hàn. Nó phải được loại bỏ hoặc loại bỏ bằng hóa chất và mạ một lớp niken hoặc kim loại dễ hàn khác để đồng và nhôm có thể được hàn với nhau một cách trơn tru.

Khóa vít:

Khóa vít là sự kết hợp giữa tấm đồng mỏng và mặt đáy bằng nhôm thông qua các vít. Mục đích chính của việc này là tăng khả năng hấp thụ nhiệt tức thời của bộ tản nhiệt và kéo dài vòng đời của một số bộ tản nhiệt bằng nhôm nguyên chất đã trưởng thành. Sau khi thử nghiệm, người ta thấy rằng môi trường dẫn nhiệt hiệu suất cao được sử dụng giữa đáy tản nhiệt bằng nhôm và khối đồng. Sau khi được ép với lực 80kgf, nó được khóa bằng vít. Hiệu quả tản nhiệt tương đương với hiệu quả hàn nhôm đồng, và hiệu quả tản nhiệt cũng được cải thiện như mong đợi.

Phương pháp này đơn giản hơn hàn, với chất lượng ổn định, quy trình đơn giản và chi phí thấp hơn. Tuy nhiên, nó chỉ được sử dụng như một cải tiến, cải thiện hiệu suất là không rõ ràng. Dù đã dán đầy keo tản nhiệt nhưng phần tiếp xúc không hoàn hảo giữa tấm đồng và mặt đáy nhôm vẫn là trở ngại lớn nhất cho quá trình truyền nhiệt.

Cắm đồng:

Có hai cách cắm đồng chính. Một là nhúng đồng vào tấm đế nhôm, phổ biến trong tản nhiệt được sản xuất bằng quy trình đùn nhôm. Do độ dày của đáy tản nhiệt bằng nhôm có hạn nên khối lượng đồng nhúng vào cũng bị hạn chế. Mục đích chính của việc thêm các tấm đồng là để tăng cường khả năng dẫn nhiệt của bộ tản nhiệt và việc tiếp xúc với bộ tản nhiệt bằng nhôm cũng rất hạn chế. Do đó, trong hầu hết các trường hợp, tác dụng của tản nhiệt nhôm đồng này không tốt hơn nhiều so với tản nhiệt nhôm.

Một cách khác là chèn các cột đồng vào bộ tản nhiệt bằng nhôm có vây hướng tâm. Tuy nhiên, chúng ta nên chú ý đến việc kiểm soát chất lượng kích thước đường kính và độ nhám bề mặt của cột đồng và lỗ tròn, điều này sẽ có tác động nhất định đến hiệu quả tản nhiệt của nó.

Vây uốn:

Công nghệ vây uốn cải tiến công nghệ kết hợp nhôm đồng truyền thống. Đầu tiên, gia công rãnh trên đế đồng, sau đó lắp tấm nhôm vào. Tấm nhôm được kết hợp vào đế đồng bằng cách sử dụng hơn 60 tấnáp lực . Không có trung bình giữa nhôm và đồng. Từ quan điểm vi mô, các nguyên tử nhôm và đồng được kết nối với nhau ở một mức độ nào đó, để tránh hoàn toàn nhược điểm của khả năng chịu nhiệt giao diện do sự kết hợp nhôm đồng truyền thống gây ra và cải thiện đáng kể khả năng truyền nhiệt của sản phẩm ,

Chúng tôi cũng có thể sản xuất đế nhôm chèn đồng, đế đồng chèn đồng và các sản phẩm quy trình khác để đáp ứng các nhu cầu tản nhiệt khác nhau. Công nghệ này kéo dài hoàn toàn tuổi thọ của một số công nghệ liên kết nhôm đồng.

Ngoài ra còn có một số phương pháp liên kết nhôm đồng khác, nhưng quy trình chính là đảm bảo chất lượng liên kết của bề mặt tiếp xúc nhiệt giữa đồng và nhôm. Mặt khác, hiệu quả tản nhiệt của nó không tốt bằng tất cả các tản nhiệt hợp kim nhôm. Quy trình mới cần được xác minh và cải tiến liên tục, và cuối cùng có thể đạt được hiệu quả như mong đợi. Khi lựa chọn tản nhiệt kết hợp nhôm đồng, bạn không chỉ tập trung vào hình thức bên ngoài mà còn phải so sánh thực tế thì chúng ta mới có thể mua được tản nhiệt kết hợp nhôm đồng chất lượng cao.