Disipadores de calor de aluminio extruido personalizados refrigerados por aire para inversor IGBT con aletas soldadas

El disipador de calor con aletas soldadas, comúnmente denominado en chino como disipador de calor con aletas soldadas o unidas, es un tipo de disipador que integra aletas de refrigeración individuales con una placa base mediante procesos especializados. Desempeña un papel crucial en aplicaciones de gestión térmica de alto rendimiento.

Como su nombre indica, el núcleo de la tecnología de aletas unidas radica en el proceso de "unión" o "soldadura":

1. Soldadura fuerte (brazing)

· Proceso: Primero, las aletas metálicas individuales (normalmente de aluminio o cobre) se colocan con precisión sobre la base utilizando accesorios o moldes. Luego, se coloca material de aportación (una aleación con un punto de fusión más bajo que el material base) en los puntos de contacto entre la base y las aletas. Finalmente, el conjunto se calienta en un horno de soldadura fuerte con atmósfera controlada, haciendo que el material de aportación se derrita y rellene los espacios por acción capilar. Al enfriarse, se forma un sólido enlace metalúrgico.

· Características: Este es el proceso de aleta soldada más común y confiable, que logra una resistencia de unión extremadamente alta y una excelente conductividad térmica.

2. Unión con epoxi

· Proceso: Adhesivo epoxi de alta conductividad térmica une las aletas al sustrato.

· Características: Temperatura de proceso baja y costo relativamente bajo. Sin embargo, existen dos desventajas principales: primero, la resistencia térmica del adhesivo es significativamente mayor que la del metal, lo que perjudica la conductividad térmica general. Segundo, la operación prolongada a altas temperaturas puede provocar riesgos de envejecimiento o falla. Por lo tanto, se utiliza principalmente en aplicaciones sin requisitos extremos de rendimiento.

3. Otros procesos: Existen métodos como la soldadura por fricción agitación, pero son menos utilizados que la soldadura fuerte.

Ventajas:

1. Flexibilidad excepcional en el diseño y relación de aspecto de las aletas

· Las aletas pueden fabricarse extremadamente delgadas, altas y con un alto grado de compactación, lo que proporciona una superficie de disipación de calor masiva dentro de una huella base determinada. Esta es su principal ventaja frente a los procesos de extrusión.

· Permite la fabricación de aletas más altas que los procesos de forjado en frío.

2. Rendimiento térmico superior

· El enlace metálico formado por soldadura blanda presenta una resistencia térmica extremadamente baja, comparable a la de estructuras monolíticas. El calor se transmite eficientemente desde la placa base hasta las puntas de las aletas.

3. Combinación flexible de materiales

· Son factibles combinaciones de aluminio para aletas sobre bases de cobre. La alta conductividad térmica del cobre absorbe rápidamente el calor, mientras que el bajo peso y costo del aluminio permiten una amplia disipación térmica, logrando un equilibrio óptimo entre rendimiento y costo. Esto es difícil de conseguir con otros procesos.

4. Geometrías diversas

· Las formas de las aletas no están limitadas a líneas rectas; pueden diseñarse en forma ondulada, de aguja u otras formas para optimizar el flujo de aire y la eficiencia de disipación de calor.