ฮีตซิงค์อลูมิเนียมแบบเอ็กซ์ทรูชั่นตามสั่ง ระบายความร้อนด้วยอากาศ สำหรับอินเวอร์เตอร์ IGBT ฮีตซิงค์แบบแผ่นยึดติด

ฮีตซิงก์แบบฟินติดยึด หรือที่เรียกกันทั่วไปในภาษาจีนว่า ฮีตซิงก์แบบฟินเชื่อม หรือฮีตซิงก์แบบฟินยึดติด เป็นฮีตซิงก์ชนิดหนึ่งที่รวมแผ่นฟินระบายความร้อนแต่ละแผ่นเข้ากับฐานโดยใช้กระบวนการพิเศษ มีบทบาทสำคัญในแอปพลิเคชันการจัดการความร้อนประสิทธิภาพสูง

ตามชื่อที่ระบุ เนื้อหาหลักของเทคโนโลยี Bonded Fin อยู่ที่กระบวนการ "การยึดติด" หรือ "การเชื่อม":

1. การบัดกรี (Brazing)

· กระบวนการ: ก่อนอื่น ฟินโลหะแต่ละชิ้น (มักเป็นอลูมิเนียมหรือทองแดง) จะถูกจัดเรียงอย่างแม่นยำบนฐานโดยใช้อุปกรณ์ยึดหรือแม่พิมพ์ จากนั้นจะวางตะกั่วบัดกรี (โลหะผสมที่มีจุดหลอมเหลวต่ำกว่าวัสดุฐาน) ไว้ที่จุดสัมผัสระหว่างฐานและฟิน สุดท้าย ชิ้นส่วนทั้งหมดจะถูกให้ความร้อนในเตาบัดกรีที่ควบคุมบรรยากาศ ทำให้วัสดุบัดกรีหลอมละลายและเติมช่องว่างผ่านแรงดูดซึม เมื่อเย็นตัวลงจะเกิดพันธะโลหะที่แข็งแรง

· คุณลักษณะ: นี่คือกระบวนการ Bonded Fin ที่พบได้บ่อยที่สุดและมีความน่าเชื่อถือสูง สามารถบรรลุแรงยึดเกาะที่แข็งแรงมากและนำความร้อนได้ดีเยี่ยม

2. การยึดติดด้วยเรซินอีพอกซี

· กระบวนการ: ใช้กาวอีพอกซีที่นำความร้อนได้ดีในการยึดแผ่นฟินเข้ากับชิ้นส่วนฐาน

· คุณลักษณะ: อุณหภูมิในการประมวลผลต่ำและมีต้นทุนค่อนข้างต่ำ อย่างไรก็ตาม มีข้อเสียสำคัญสองประการ ประการแรก ความต้านทานความร้อนของกาวมีค่าสูงกว่าโลหะอย่างมาก ทำให้ความสามารถในการนำความร้อนโดยรวมลดลง ประการที่สอง การทำงานที่อุณหภูมิสูงเป็นเวลานานอาจก่อให้เกิดความเสี่ยงจากการเสื่อมสภาพหรือการล้มเหลว ดังนั้นจึงนิยมใช้ในงานที่ไม่ต้องการสมรรถนะสูงเป็นพิเศษ

3. กระบวนการอื่นๆ: มีวิธีการต่างๆ เช่น การเชื่อมแบบกวนแรงเสียดทาน (friction stir welding) แต่การนำไปใช้งานยังไม่แพร่หลายเท่ากับการบัดกรี

ข้อดี:

1. ความยืดหยุ่นสูงเป็นพิเศษในการออกแบบ และอัตราส่วนความสูงต่อความหนาของฟิน

· แผงครีบสามารถผลิตให้บาง เรียว และเรียงตัวหนาแน่นมาก ทำให้มีพื้นที่ผิวสำหรับการกระจายความร้อนจำนวนมากภายในพื้นที่ฐานที่กำหนด ซึ่งถือเป็นข้อได้เปรียบหลักเมื่อเทียบกับกระบวนการอัดขึ้นรูป

· ช่วยให้สามารถผลิตครีบที่สูงกว่ากระบวนการตีขึ้นรูปแบบเย็น

2. ประสิทธิภาพการระบายความร้อนที่เหนือกว่า

· พันธะโลหะที่เกิดจากการเชื่อมด้วยโลหะผสมมีค่าความต้านทานความร้อนต่ำมาก ใกล้เคียงกับโครงสร้างเนื้อเดียว ความร้อนจึงถ่ายเทอย่างมีประสิทธิภาพจากแผ่นฐานไปยังปลายครีบ

3. การจัดรวมวัสดุที่ยืดหยุ่น

· สามารถใช้วัสดุฐานเป็นทองแดงและครีบเป็นอลูมิเนียมได้ ทองแดงมีความสามารถนำความร้อนสูง ดูดซับความร้อนได้อย่างรวดเร็ว ในขณะที่อลูมิเนียมมีน้ำหนักเบาและต้นทุนต่ำ ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการกระจายความร้อนได้อย่างกว้างขวาง ทำให้เกิดสมดุลที่เหมาะสมระหว่างสมรรถนะและต้นทุน ซึ่งยากที่จะทำได้ด้วยกระบวนการอื่น

4. รูปทรงเรขาคณิตที่หลากหลาย

· รูปร่างของครีบไม่จำกัดเฉพาะเส้นตรง แต่สามารถออกแบบให้เป็นลอน เข็ม หรือรูปแบบอื่นๆ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการไหลของอากาศและการระบายความร้อน