Uudemmat
Lämpöputki vs. höyrykammio - edut, haitat ja sovellusalueet paljastettu
Jäähdytyselementit ovat elektronisten laitteiden jäähdytyksen tärkeimpiä komponentteja. Jos lämmönlähdettä ei voida jäähdyttää kunnolla sen omalla konduktiojäähdytyksellä ja se on jäähdytettävä tehokkaammin kuin jäähdytyselementti, tarvitaan jäähdytyselementti lämmön poistamiseksi lähteestä ja sen haihduttamiseksi optimoidulla konduktiolla tai konvektiolla. Tässä artikkelissa kuvataan suosituimpia passiivisia... jäähdytyselementtien tyypit , integrointi, räätälöinti ja oikean valmistustavan ja evätyypin valinta sovellukseesi.
Levytason jäähdyttimet voidaan leimata tai puristaa. Leimatut jäähdytyselementit valmistetaan ohutlevystä, joka käy läpi progressiivisen leimausprosessin, jossa jokaiseen leimausosaan lisätään yksityiskohtia ja toiminnallisuutta sen kulkiessa leimausmuotin läpi. Leimatut jäähdytyselementtien geometriat on suunniteltu tietyille elektroniikkalaiteromuille optimaalisen istuvuuden ja toiminnan varmistamiseksi piirilevyllä. Nämä jäähdytyselementit voivat olla passiivisia tai aktiivisia, ja ne perustuvat puhaltimiin, joita tyypillisesti käytetään lisäämään ilmavirtausta koko piirilevyssä tai järjestelmässä.
Puristettu alumiini on yksi suosituimmista ja kustannustehokkaimmista valmistusmenetelmistä. Puristetut jäähdytyslevyt vaihtelevat kooltaan sovelluksesta riippuen: pienempiä piirilevytason sovelluksiin ja suurempia keskitehoisiin sovelluksiin. Ne voidaan suunnitella passiivista tai aktiivista jäähdytystä varten ripojen muodosta ja välistyksestä riippuen. Piirilevytason pursotetut jäähdytyselementit ovat yleisiä koteloissa, kuten BGA- ja FPGA-piireissä.
Oikean puristetun jäähdytysrivan valinta riippuu suuresti halutusta muodosta. Puristetut jäähdytysrivat valmistetaan luomalla profiilimuotti, joka määrittää ripojen tiheyden, nousun ja pituuden sekä pohjan korkeuden ja leveyden. Pehmennetty alumiini työnnetään muottiin pitkän tangon, jota kutsutaan raakatangoksi, muodostamiseksi, jolla on sama profiili ja mitat kuin suulakkeella. Tanko leikataan sitten pienemmiksi vakiomuotoisiksi tankoiksi/suorakulmioiksi tai räätälöidyiksi pituuksiksi. Nämä koneistetaan ja viimeistellään edelleen räätälöityjen jäähdytysripojen luomiseksi. Prosessi on nopea, kustannustehokas ja skaalautuva; minkä vuoksi monet ihmiset harkitsevat puristettuja pattereita ensisijaisesti ratkaisua etsiessään.
Sorvaus on menetelmä, jolla käsitellään yhdestä metallikappaleesta valmistettuja materiaaleja, joissa kerrokset leikataan osittain pohjan yläosasta ohuiksi viipaleiksi. Nämä kerrokset taitetaan kohtisuoraan pohjaan nähden ja prosessi toistetaan säännöllisesti evien luomiseksi. Yhdestä kappaleesta koostuva rakenne vähentää lämmönkestävyyttä, koska evien ja pohjan välillä ei ole saumoja tai materiaaleja. Prosessi mahdollistaa myös suuren evien tiheyden ja ohuiden evien geometrian, mikä johtaa suurempaan jäähdyttimen pinta-alaan ja parempaan lämmönsiirtoon.
Toisin kuin puristetut patterit, sorvatut patterit eivät ole riippuvaisia työkaluista ja useista vaiheista; sen sijaan ne käyttävät yhtä leikkaustyökalua, mikä alentaa työkalukustannuksia, parantaa suunnittelun joustavuutta ja nopeuttaa prototyyppien valmistusta.
Jäähdytysrivat liimataan toisiinsa kiinnitettyjen lamellien avulla. Jäähdytysrivat koostuvat puristetusta tai koneistetusta pohjasta, jossa on syvennyksiä tai uria, sekä rivoista, jotka on kiinnitetty lämpöä johtavaan liimaan (yleensä epoksi tai juote). Rakenteellisen eheyden ja lämpöominaisuuksien parantamiseksi näitä rakenteita juotetaan joskus lämpö- ja mekaanisen sidoksen vahvistamiseksi.
Rivat leimataan yleensä stanssattuna kelasta tai leikataan ohuesta levystä, kun taas pohja on yleensä pursotettu, painevalettu tai koneistettu. Pohjaan voi myös sisältyä muita lämpöintegraatioita, kuten upotettuja lämpöputkia tai lämmöntasauslevyjä, suorituskyvyn parantamiseksi. Tukemalla useampia ja pidempiä ripoja ja lisämuokkausmahdollisuuksia, liimatut patterit tarjoavat paremman suorituskyvyn ja suuremman pinta-alan pienemmässä koossa.
Vetoketjulliset ripapinot valmistetaan sarjasta yksittäin leimattuja peltilamelleja, jotka taitetaan ja suljetaan vetoketjulla yhteen lukitusominaisuuden avulla. Ripojen pituudet ja välykset vaihtelevat puristusmuotin mukaan. Rivat voidaan sulkea ripakanavaksi tai jättää avoimiksi monisuuntaista ilmavirtaa varten sovelluksen vaatimusten mukaisesti. Ripapinot hitsataan, juotetaan tai epoksoidaan tyypillisesti jäähdyttimen pohjaan tai lämpöputkiin täydellisen lämpökokoonpanon aikaansaamiseksi. Ylä- ja alaripojen liitos parantaa mekaanista vakautta ja tekee jäähdyttimestä kestävämmän. Vetoketjulliset ripapinot tarjoavat suuren suunnittelujoustavuuden ja niitä voidaan käyttää erittäin integroituihin ratkaisuihin, joissa käytetään erilaisia tekniikoita upotetuista ja siirrettävistä lämpöputkista ja lämmöntasauspaneeleista tuulettimiin ja suuriin järjestelmiin.
Taitetut evät valmistetaan taittamalla metallilevyä, jolloin saadaan aikaan erilaisia geometrisia muotoja, joilla on suurempi pinta-ala. Vaikka näitä eviä voidaan käyttää useissa eri teknologioissa, kuten nestejäähdytteisissä paneeleissa, ne usein liimataan tai juotetaan pohjaan jäähdytysrivan muodostamiseksi.
Painevaletut patterit ovat yksiosaisia rakenteita. Niitä valmistetaan pääasiassa suurina määrinä sovelluksiin, jotka ovat painoherkkiä, vaativat erinomaista pinnanlaatua tai joilla on erittäin monimutkaiset geometriat. Nämä ratkaisut luodaan valamalla lämpöä johtava seos lähes täydellisen muotoiseen räätälöityyn muottiin, minkä jälkeen suoritetaan kevyt koneistus ja viimeistely lopputuotteen aikaansaamiseksi.
