מקרר קירור אוויר extrusion אלומיניום מותאם אישית לממיר IGBT, מקרר סיכה מחובר

פין מחובר במטוש, הידוע גם בשם פין מברסם או פין מחובר, הוא סוג של רכיב פיזור חום המאגד בתוכו זרועות קירור נפרדות עם לוח בסיס באמצעות תהליכים מיוחדים. הוא ממלא תפקיד מרכזי ביישומים של ניהול תרמי בעל ביצועים גבוהים.

כפי ששמו מרמז, הליבה של טכנולוגיית הפין המחובר נמצאת בתהליך ה"הידוק" או ה"לפיתה":

1. ברסמה

· התהליך: ראשית, זרועות מתכת נפרדות (בדרך כלל אלומיניום או נחושת) מסודרות בצורה מדויקת על הלוח הבסיס בעזרת אביזרי החזקה או תבניות. לאחר מכן, שותים (сплав עם נקודת התכה נמוכה יותר מהחומר הבסיסי) מוצבים בנקודות המגע בין הבסיס לזרועות. לבסוף, המבנה כולו מחומם בתוך תנור ברסמה עם אטמוספירה מבוקרת, מה שגורם לחומר הברסמה להנתך ולמלא את הפערים באמצעות פעולת קפילאריות. לאחר הקירור, נוצר קשר מתalli חזק.

· מאפיינים: זוהי תהליך ה-Fin החוזר והאמין ביותר, המספק עוצמת הצמדה גבוהה במיוחד ומעבר חום מעולה.

2. הצמדת אפוקסי

· תהליך: דבק אפוקסי בעל מוליכות תרמית גבוהה מקשר את ה-Fins למשטח הבסיס.

· מאפיינים: טמפרטורת תהליך נמוכה ועלות יחסית נמוכה. עם זאת, קיימים שני חסרונות עיקריים: ראשית, ההתנגדות התרמית של הדבק גבוהה בהשוואה למתכת, מה שמפחית את המוליכות התרמית הכוללת. שנית, פעילות ממושכת בטמפרטורות גבוהות עלולה לגרום להזדקנות או לסיכוני כשל. לכן, נעשה בו שימוש בעיקר ביישומים שאינם דורשים ביצועים קיצוניים.

3. תהליכים אחרים: קיימות שיטות כמו ריתוך עירור חיכוך, אך הן פחות נפוצות בהשוואה לריתוך סOLDER.

יתרונות:

1. גמישות עיצובית יוצאת דופן ויחס גובה-עומק של ה-Fin

· סינורים יכולים להיות מיוצרים דקים מאוד, גבוהים וצפופים, מה שמייצר שטח פנים עצום לפיזור חום בתוך טביעה בסיסית נתונה. זהו היתרון העיקרי שלו לעומת תהליכי דחיסה.

· מאפשר ייצור של סינורים גבוהים יותר מתהליכי דקיקה קרה.

2. ביצועי חום מובילים

· הקשר המתכתי שנוצר באמצעות שיזור מציג התנגדות תרמית נמוכה ביותר, הדומה לבנייה מונוליתית. החום עובר בצורה יעילה מלוח הבסיס לקצות הסינורים.

3. שילוב גמיש של חומרים

· שילובי נחושת-בסיס ואלומיניום-סינורים הם מעשיים. הולכות החום הגבוהה של הנחושת מאסהרת חום במהירות, בעוד שהאלומיניום קל וזול, ומאפשר פיזור חום נרחב, ובכך מושג איזון אופטימלי בין ביצועים ליוקר. קשה להשיג זאת בתהליכים אחרים.

4. צורות גאומטריות מגוונות

· צורות הסינורים אינן מוגבלות לקווים ישרים; ניתן לעצב אותם בצורה גלית, מחט, או צורות אחרות כדי למקסם את זרימת האוויר וכفاءת פיזור החום.