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熱押出ヒートシンクとその製造の基本原理

2022-06-14

押出ヒートシンクは、現在熱管理に使用される最も一般的なヒートシンクです。これらは、熱いアルミニウムのビレットをスチールのダイに押し込んで最終形状を作り出すことによって製造されます。最も一般的なアルミニウム合金は 6063-T5 ですが、必要に応じて他の 6XXX 合金も検査できます。材料が押し出されるとき、最初のスティックの長さは 30 ~ 40 フィートで、非常に柔らかいです。材料の両端​​を掴んで伸ばすと真っ直ぐな棒が出来上がります。延伸後、材料の必要な最終硬度に応じて、材料を空気中または過時効処理することができます。エージングプロセスの後、材料は最終的な長さに切断され、最終加工 (穴、ポケット、その他の二次加工) を行うことができます。  

 

押出成形ヒートシンクには、通常、熱性能を高めることができる陽極酸化処理などの「仕上げ」が施されて提供されます。ヒートシンクには、ある程度の腐食保護を提供するクロメート仕上げを施すこともでき、最終塗装や粉体塗装を施す前のプライマーとして使用することもできます。それぞれの押出成形形状は設計された要件に応じて異なりますが、押出成形ヒートシンクは最もコスト効率の高い冷却ソリューションです。それぞれの形状は、最適な熱的および構造的パフォーマンスを達成するように設計されています

製造方法。YY サーマルは、TO パッケージ、BGA/FPGA デバイス、さらには CPU や GPU などのボード レベルのデバイス向けに最適化された、より優れたソリューションを実現する幅広い標準押出ヒートシンク オプションを製造しています。これらの標準ヒートシンクはさまざまな取り付け方法で利用でき、一部には、PCB への組み立てを合理化するために、あらかじめ塗布されたサーマル インターフェイスまたは相変化材料が付属しています。

 

標準押出ヒートシンクは、プレカットされ完成したヒートシンクで、通常は取り付け用ハードウェアが含まれています。標準の押し出しヒートシンクには、仕上げられた平らな背面、ギャップのある両面、または通常ボードレベルの冷却を目的とした Max Clip™ 押し出しが含まれます。

 

当社は、ブリック サイズの 1/2、1/4、および 1/8 を冷却するように設計された DC/DC コンバータ ヒートシンクを製造できます。組み立てを合理化するために、各 DC/DC コンバータ ヒートシンクには標準の取り付け穴があり、サーマル インターフェイス材料が事前に塗布されています。

 

さらなるカスタマイズが必要なアプリケーションの場合、当社は幅広い押出プロファイル ライブラリを利用して、カスタムおよびセミカスタムの空冷ソリューションを開発します。押出成形されたヒートシンクのプロファイルは、単純な平らなバックフィン構造から最適な冷却を実現する複雑な形状まで多岐にわたります。合金 6063 および 6061 は、高い熱伝導性を備えた当社の最も一般的なアルミニウム合金です。

 

複数のヒートシンク構造の迅速な熱モデリングと比較については、当社までお問い合わせください。設計ツールを使用したサービスも提供できます。

では、アルミ押出ヒートシンクの製造プロセスとはどのようなものなのでしょうか?

 

アルミニウム押出ヒートシンクは、アルミニウム押出ダイを通して 660°C の高温で溶解され、450 ~ 500°C に加熱されて押出機に送られ、ダイ内で押し出されます。素材は通常AL 6063仕様で、より硬く耐久性があります。長く、Cu含有量が高いため、強い導電性を持ちます。銅の含有量は、ヒートシンクの伝導性と放熱効果に直接影響を与える可能性があります。私たちの設計では、一般的に言えば、フィンシートの厚さを最初に考慮する必要があります。フィンピースが0.5mmより小さいと、金型を作るのが難しくなり、フィンピースが薄いと金型のギャップが小さくなりすぎます。アルミニウム押し出しでは望ましい効果が得られない

そこで次に、アルミニウム押出材がどのように加工されるかについて説明します。摩擦と動的バランス、アルミニウム押出材の加工は、摩擦仕事の有効距離を制御して総摩擦の大きさを制御し、摩擦速度の増加により抵抗を低減します。 、相対的に吐出速度も上がりますが、精度は低下します。逆に品質管理が難しくなります。したがって、アルミ押出加工では摩擦抵抗と吐出速度を考慮し、良好な押出加工を行う必要があります。バランスを取らないと、ヒートシンク フィンのきれいさと成形性に影響します。