Der Trend zur Miniaturisierung elektronischer Geräte nimmt von Tag zu Tag zu. Gleichzeitig hat die Nachfrage nach mehr Funktionen und höherer Leistung die Reduzierung der Größe jeder Verpackungsebene weiter vorangetrieben, was zu einer raschen Steigerung der Leistungsdichte führt.

Chip-Verpackungsprozess und TDP

Die Miniaturisierung von Geräten basiert ursprünglich auf Überlegungen zur Kostenreduzierung. Thermische Lösungen erhöhen direkt das Gewicht, das Volumen und die Kosten des Produkts ohne funktionale Vorteile, sorgen aber für Produktzuverlässigkeit. Eine effektive Wärmeableitung ist für den stabilen Betrieb und die langfristige Zuverlässigkeit elektronischer Produkte von entscheidender Bedeutung, da die Komponententemperaturen innerhalb bestimmter Grenzen gehalten werden. Einerseits führt die Miniaturisierung der Geräte dazu, dass der Designspielraum immer kleiner wird und die Toleranz für Überdesign immer geringer wird. Andererseits hat der allgemeine Trend der Miniaturisierung zu immer unübersichtlicheren und komplexeren geometrischen Modellen geführt, was die enge Integration mechanischer und elektronischer Komponenten in Produkte vertieft. Das Ergebnis ist, dass der Strömungsraum stark komprimiert wird, wodurch der Umfang der Konvektionswärme eingeschränkt wird Verlustleistung, Herstellung Die Struktur des Kühlkörpers, das Kernmaterial des thermischen Designs, ist komplexer geworden.

Der Heizkörper ist die am häufigsten verwendete Komponente zur Verbesserung der Wärmeableitung bei der thermischen Gestaltung elektronischer Geräte. Sein Verbesserungsprinzip besteht darin, die Wärmeflussdichte der Wärmequelle und die Temperaturanforderungen der Heizkomponenten zu erhöhen Innenraumgröße des Produkts, Installation des Heizkörpers, Aussehen, Design und andere Anforderungen. Die Leistung des Heizkörpers wird von vielen Faktoren beeinflusst, wie z. B. Material, geometrische Größe, Ebenheit des Bodens, Wärmewiderstand, Oberflächenbehandlung, Installations- und Befestigungsmethoden sowie Temperatur und Luftfeuchtigkeit der Arbeitsumgebung.

1-Material des Kühlkörpers

Die Hauptmaterialien von Kühlkörpern sind: Aluminium, Aluminiumlegierung, Kupfer, Eisen usw. Aluminium ist das am häufigsten vorkommende Metallelement in der Natur. Es hat ein geringes Gewicht, eine hohe Korrosionsbeständigkeit und eine hohe Wärmeleitfähigkeit und eignet sich daher hervorragend als Rohstoff für Kühlkörpern. Durch die Zugabe einiger Metalle zu Aluminium zur Bildung einer Aluminiumlegierung kann die Härte des Materials erheblich erhöht werden. Graphit verfügt über die elektrischen und thermischen Leitfähigkeitseigenschaften von Metallmaterialien und weist gleichzeitig eine ähnliche Plastizität wie organische Kunststoffe auf. Darüber hinaus wird es in der Elektronik, Kommunikation, Beleuchtung und anderen Bereichen eingesetzt.

2-Kühlkörperherstellungsprozess

Die wichtigsten Verarbeitungstechnologien für Kühlkörper sind CNC, Aluminiumextrusion, gekräuselte flosse und Schlitzen usw.:

Aluminium-Extrusion: Aluminium-Extrusionskühlkörper werden durch Erhitzen von Aluminiumbarren auf etwa 460 °C hergestellt, wodurch halbfestes Aluminium unter hohem Druck durch eine gerillte Extrusionsdüse fließen kann, um die ursprüngliche Form des Kühlkörpers zu extrudieren, und anschließend geschnitten und weiterverarbeitet wird . 

Der Aluminiumextrusionsprozess kann die Ebenheit und andere Maßanforderungen des Kühlkörpers nicht genau garantieren, sodass in der Regel eine spätere Weiterverarbeitung erforderlich ist.

Schälen: Schälen werden hergestellt, indem lange Streifen aus Metallblech (normalerweise Aluminiumlegierung oder Kupferlegierung) in einem bestimmten Winkel geschaufelt werden, um das Material im Vergleich zur Extrusion in Stücke zu schneiden und zu begradigen Der Vorteil von Schaufelzähnen besteht darin, dass Heizkörper mit einer höheren Lamellendichte und einem größeren Verhältnis der Zahnhöhe zum Vielfachen verarbeitet werden können.

Gekräuselte Flosse: Die Verarbeitung des gekräuselte flosse Kühlkörper besteht darin, die Zähne in die Grundplatte des Kühlers einzusetzen und die Zähne durch Klebeschweißen, Hartlöten oder Extrudieren mit der Basis zu verbinden. Die Kombination der Zähne und der Basis des zahnradformenden Kühlers ist Sehr wichtig: Bei unsachgemäßer Verwendung kann es zu einem gewissen thermischen Übergangswiderstand kommen, der die Wärmeableitungsleistung des Getriebekühlers beeinträchtigen kann.

3-Oberflächenbehandlung des Kühlkörpers

 Aluminiumlegierungen oxidieren leicht an der Luft (Bildung von Aluminiumoxidfilmen), aber diese natürliche Oxidschicht ist nicht dicht, weist eine geringe Korrosionsbeständigkeit auf und ist aufgrund von Anforderungen wie Ästhetik, Korrosionsbeständigkeit und verbesserter Wärmeableitungsleistung anfällig für Verunreinigungen , Metallheizkörper erfordern eine Oberflächenbehandlung: Eloxieren, Sandstrahlen, chemische Vernickelung und Einbrennlackierung usw.

Anodisieren: Das Prinzip des Anodisierens ist im Wesentlichen die Verwendung von Wasserelektrolyse. Aluminium oder Aluminiumlegierungen werden als Anode in einer dielektrischen Lösung verwendet, und der Prozess der Bildung eines Aluminiumoxidfilms auf der Oberfläche wird als Anodisieren bezeichnet Später erhöht sich der Oberflächenemissionsgrad des Heizkörpers und die Wärmeableitungsfähigkeit der Wärmestrahlung wird verbessert; durch Eloxieren kann die Farbe von Aluminium/Aluminiumlegierung erhalten oder verändert werden, und Heizkörper sind meist schwarz eloxiert.

Sandstrahlen: Unter Sandstrahlen versteht man den Prozess, bei dem Druckluft als Energiequelle verwendet wird und der Aufprall eines Sandstrahls mit hoher Geschwindigkeit zum Reinigen und Aufrauen der Oberfläche des Kühlers genutzt wird. Durch den Aufprall und die Schneidwirkung auf der Oberfläche kann dieser Prozess nicht nur die Oberfläche entfernen Rost auf der Oberfläche des Kühlers usw. Der gesamte Schmutz wird entfernt und die Oberfläche des Produkts kann einen gleichmäßigen metallischen Glanz aufweisen.

Chemische Vernickelung: Chemische Vernickelung ist ein Prozess, bei dem eine Nickellegierung aus einer wässrigen Lösung auf die Oberfläche eines Objekts aufgetragen wird. Sie zeichnet sich durch eine hohe Oberflächenhärte, eine gute Verschleißfestigkeit, eine gleichmäßige und schöne Beschichtung und eine starke Korrosionsbeständigkeit aus Kupfer und Aluminium können nicht direkt geschweißt werden, daher ist eine stromlose Vernickelung erforderlich, bevor das Schweißen mittels Löten und anderen Verfahren durchgeführt werden kann.

Backfarbe: Backfarbe ist eine leistungsstarke Spezialbeschichtung namens Teflon, die bei hohen Temperaturen (280℃~400℃) auf die Oberfläche des Heizkörpers aufgetragen wird und die Oberfläche des Heizkörpers antihaftbeschichtet, hitzebeständig und feuchtigkeitsbeständig macht , verschleißfest und korrosionsbeständig, Einbrennlackierung hat Vorteile in Bezug auf Aussehen und Wärmeleitfähigkeit. Wärmerohrheizkörper neigen jedoch zu Ausdehnung und Verformung aufgrund hoher Temperaturen, also Einbrennlackierung bei niedriger Temperatur muss speziell beim Backen verwendet werden.

Da die zu verarbeitende Leistung weiter zunimmt, werden Heizkörper zunehmend mit Wärmerohren, Lamellen und anderen Geräten kombiniert, um Kühlmodule mit höherer Leistung zu bilden, und es entstehen wassergekühlte Kühlkörpers mit höherer Wärmeableitungseffizienz.

Anodisieren

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