مُبدّدات حرارة من الألومنيوم حسب الطلب بزعانف ملصوقة، تبريد هوائي، لمحوّل IGBT

مشتت الحرارة الملحي، ويُعرف عادةً في اللغة الصينية بمشتت الحرارة ذو الزعنفة الملحومة أو المربوطة، هو نوع من مشتتات الحرارة يدمج زعانف التبريد الفردية مع لوحة قاعدة من خلال عمليات متخصصة. ويؤدي دورًا حيويًا في تطبيقات إدارة الحرارة عالية الأداء.

كما يوحي الاسم، فإن جوهر تقنية المشتت ذو الزعنفة الملحوية يكمن في عملية "اللحام" أو "الربط":

1. اللحام بالقصدير

· العملية: أولاً، يتم ترتيب شرائح المعادن الفردية (عادةً ألومنيوم أو نحاس) بدقة على القاعدة باستخدام أدوات تثبيت أو قوالب. ثم توضع المادة المالئة (سبيكة لها نقطة انصهار أقل من مادة القاعدة) عند نقاط التماس بين القاعدة والزعانف. وأخيرًا، يتم تسخين التجميع في فرن لحام ذي بيئة محكومة، ما يؤدي إلى انصهار مادة اللحام وملء الفراغات عن طريق العمل الشعري. وبعد التبريد، يتكون رابط معدني قوي.

· الخصائص: تُعد هذه العملية الأكثر شيوعًا وموثورية في تصنيع الزعانف المربوطة، حيث تحقق قوة ربط عالية جدًا وتوصيل حراري ممتاز.

2. الربط بالإيبوكسي

· العملية: يتم ربط الزعانف بالقاعدة باستخدام لاصق إيبوكسي عالي التوصيل الحراري.

· الخصائص: درجة حرارة منخفضة في العملية وتكلفة نسبية منخفضة. ومع ذلك، توجد عيبان رئيسيان: أولاً، مقاومة اللاصق الحرارية أعلى بكثير من المعدن، مما يضعف التوصيل الحراري الكلي. ثانيًا، قد يؤدي التشغيل لفترات طويلة عند درجات حرارة عالية إلى خطر التقادم أو الفشل. وبالتالي، تُستخدم هذه الطريقة بشكل أساسي في التطبيقات التي لا تتطلب أداءً عاليًا جدًا.

3. عمليات أخرى: توجد طرق مثل اللحام بالخلط الاحتكاكي، ولكنها أقل انتشارًا مقارنةً باللحام بالقصير.

المميزات:

1. مرونة تصميم استثنائية ونسبة أبعاد الزعنفة العالية

· يمكن تصنيع الشفاه رقيقة جدًا وطويلة وكثيفة جدًا، مما يوفر مساحة سطحية هائلة للتخلص من الحرارة ضمن قاعدة معينة. ويمثل هذا الميزة الأساسية مقارنة بعمليات البثق.

· يتيح إمكانية تصنيع شفاه أطول من تلك الناتجة عن عمليات التزوير البارد.

2. الأداء الحراري المتفوق

· يتميز الرابط المعدني الناتج عن اللحام بالمقاومة الحرارية المنخفضة للغاية، وهو ما يقارب الهياكل الصلبة من حيث الكفاءة. وتنتقل الحرارة بكفاءة من اللوحة القاعدية إلى أطراف الشفاه.

3. مرونة في تركيب المواد

· يمكن دمج قاعدة نحاسية مع شفاه ألومنيوم. حيث يقوم النحاس ذو التوصيلية الحرارية العالية بامتصاص الحرارة بسرعة، بينما يتيح الألومنيوم الخفيف الوزن ومنخفض التكلفة تبديدًا واسع النطاق للحرارة، مما يحقق توازنًا مثاليًا بين الأداء والتكلفة. ويجدر الإشارة إلى أن تحقيق هذا التوازن يُعد أمرًا صعبًا باستخدام العمليات الأخرى.

4. تنوع الهندسات

· لا تقتصر أشكال الشفاه على الخطوط المستقيمة؛ بل يمكن تصميمها على شكل متموجة أو إبرية أو بأشكال أخرى لتحسين كفاءة تدفق الهواء والتخلص من الحرارة.