カスタマイズアルミニウム押出空冷IGBTインバータ用アルミボンデッドフィンヒートシンク

ボンデッドフィンヒートシンクは、中国語では溶接フィンヒートシンクまたはボンデッドフィンヒートシンクと呼ばれることが多く、個別の冷却フィンを特殊な工程でベースプレートに一体化したタイプのヒートシンクです。高性能の熱管理用途において重要な役割を果たします。

その名前が示す通り、ボンデッドフィン技術の核心は「接合」または「溶接」プロセスにあります。

1. ブレイジング

・プロセス：まず、個々の金属フィン（通常はアルミニウムまたは銅）を治具や金型を使用してベース上に正確に配置します。次に、ベースとフィンの接触部にロウ材（母材よりも融点の低い合金）を挿入します。最後に、制御された雰囲気のブレイジング炉で加熱し、ロウ材を溶かして毛細管現象により隙間を埋めます。冷却後、強固な冶金的接合が形成されます。

・特徴：これは最も一般的で信頼性の高いブオンデッドフィン加工法であり、非常に高い接合強度と優れた熱伝導性を実現します。

2. エポキシ接着

・工程：高熱伝導性のエポキシアドヘージブにより、フィンを基板に接合します。

・特徴：処理温度が低く、比較的安価です。しかし、以下の2つの主要な欠点があります。第一に、接着剤の熱抵抗は金属に比べて著しく高く、全体の熱伝導性能が低下します。第二に、長期間の高温運転により、経年劣化や故障のリスクが生じる可能性があります。したがって、極端な性能要求がない用途に主に使用されます。

3. その他の加工法：摩擦撹拌接合なども存在しますが、ろう付けほど広くは使用されていません。

利点：

1. 優れた設計自由度とフィンのアスペクト比

・フィンを非常に薄く、高く、密に配置することが可能で、ベース面積に対して非常に大きな放熱表面積を得ることができます。これが押出成形プロセスに対する主な利点です。

・冷間鍛造プロセスよりも高いフィンの製造が可能です。

2. 優れた熱性能

・ブレージングによって形成される金属結合は極めて低い熱抵抗を示し、一体構造に近い性能を発揮します。これにより、ベースプレートからフィン先端まで効率的に熱が伝導されます。

3. 材料組み合わせの柔軟性

・銅製ベースとアルミニウム製フィンの組み合わせが実現可能です。銅の高い熱伝導性により熱を迅速に吸収し、一方でアルミニウムの軽量性と低コストにより広範な放熱が可能となり、性能とコストの最適なバランスを実現します。これは他の製造プロセスでは達成が困難です。

4. 多様な幾何学形状

・フィンの形状は直線に限定されず、空気流と放熱効率を最適化するために波型、針状、またはその他の形状に設計できます。