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Technologie de traitement et de moulage des radiateurs de processeur
12/10/2024
D'un certain point de vue, la technologie de fabrication et de moulage du radiateur détermine ses performances finales et constitue la principale preuve de la qualité technique du fabricant. Les principales technologies de moulage pour radiateurs sont les suivantes :
Technologie d'extrusion d'aluminium (extrudé)
La technologie d'extrusion de l'aluminium consiste à chauffer le lingot d'aluminium à une température élevée d'environ 520 à 540 °C, sous haute pression, afin que le liquide d'aluminium s'écoule à travers la matrice d'extrusion rainurée. L'ébauche du dissipateur thermique est ensuite transformée en dissipateur thermique standard pour la découpe, les rainures et autres traitements. Plus simple à mettre en œuvre, et grâce à son coût relativement faible, cette technologie a été largement utilisée sur le marché bas de gamme ces dernières années. L'aluminium extrudé AA6063, matériau couramment utilisé, présente une bonne conductivité thermique (environ 160 à 180 W/mK) et une bonne aptitude à la transformation. Cependant, en raison des limites de ce matériau, l'épaisseur et la longueur des ailettes ne peuvent dépasser un rapport de 1:18. Il est donc difficile d'augmenter la surface de dissipation thermique dans un espace restreint. L'efficacité de dissipation thermique du dissipateur thermique extrudé est donc relativement faible, ce qui complique la prise en charge des processeurs haute fréquence actuels.
Technologie de moulage sous pression de l'aluminium
Outre la technologie d'extrusion d'aluminium, un autre procédé souvent utilisé pour fabriquer des dissipateurs thermiques pour le moulage sous pression d'aluminium, en faisant fondre des lingots d'aluminium sous forme liquide, remplis de modèles métalliques, en utilisant une machine de moulage sous pression directement par moulage sous pression, en dissipateurs thermiques, en utilisant la méthode d'injection sous pression peut être transformé en une variété de formes tridimensionnelles des ailettes, les dissipateurs thermiques peuvent être fabriqués selon les besoins des formes complexes, et peuvent également être fabriqués avec la direction du ventilateur et la direction du flux d'air avec l'effet du flux du dissipateur thermique, et peuvent faire un Des ailettes fines et denses peuvent être fabriquées pour augmenter la zone de dissipation thermique, qui est largement utilisée en raison du processus simple. L'alliage d'aluminium moulé sous pression couramment utilisé pour l'ADC12, en raison de sa bonne formabilité au moulage sous pression, convient à la fabrication de pièces moulées minces, mais en raison de sa faible conductivité thermique (environ 96 W/mK), et maintenant davantage d'aluminium AA1070 domestique est utilisé comme matériau de moulage sous pression, sa conductivité thermique pouvant atteindre 200 W/mK environ, a un bon effet de dissipation thermique.
Cependant, le radiateur moulé sous pression en alliage d'aluminium AA1070 présente certains de ses propres défauts inhérents :
(1) Un écoulement de surface excessif et des scories oxydées pendant le moulage sous pression réduiront l'effet de transfert de chaleur.
(2) Le trou de microcondensation interne est élevé lors du refroidissement et le taux de transfert de chaleur substantiel est réduit (K
(3) Le moule est facile à éroder, ce qui réduit sa durée de vie.
(4) Mauvais moulage, ne convient pas aux pièces moulées minces.
(5) Matériau souple, facile à changer de forme.
Avec la fréquence principale du processeur qui continue de s'améliorer, afin d'obtenir un meilleur effet de refroidissement, l'utilisation du processus de moulage sous pression du volume du dissipateur thermique en aluminium continue d'augmenter, ce qui entraîne de nombreux problèmes lors de l'installation du dissipateur thermique, et ce processus de fabrication de la zone de refroidissement efficace du dissipateur thermique est limité, afin d'obtenir un meilleur effet de dissipation thermique est voué à augmenter le volume d'air du ventilateur, et l'augmentation du volume d'air du ventilateur produira plus de bruit.
Technologie de traitement et de moulage des dissipateurs thermiques
Processus de type d'adhésion
Dans ce type de dissipateur thermique, les ailettes sont d'abord fabriquées à partir de plaques d'aluminium ou de cuivre, puis fixées à une base de dissipateur thermique rainurée à l'aide de pâte thermique ou de soudure. Ce dissipateur thermique collé se caractérise par une répartition uniforme des ailettes, une bonne dissipation thermique et la possibilité de choisir différents matériaux pour les ailettes. L'avantage de ce procédé est que le rapport broches-ailettes peut atteindre 60 ou plus, ce qui assure une bonne dissipation thermique, et que les ailettes peuvent être fabriquées dans différents matériaux.
L'inconvénient est que l'utilisation de pâte thermique et de soudure entre les ailettes et la base de l'interface entre le problème d'impédance existera, affectant ainsi la dissipation thermique, afin d'améliorer ces défauts, le domaine du dissipateur thermique et l'utilisation de deux nouvelles technologies.
La première est la technologie d'insertion des dents, c'est l'utilisation de plus de 60 tonnes de pression, l'aluminium combiné dans la base de cuivre, et les deux n'utilisent aucun milieu entre les deux, du point de vue microscopique des deux atomes dans un certain degré d'interconnectivité, évitant ainsi complètement la combinaison traditionnelle des deux produits, les inconvénients de résistance thermique de l'interface et améliorent considérablement la capacité de transfert de chaleur du produit.
Deuxièmement, la technologie de brasage par refusion. Le principal problème des dissipateurs thermiques à joint traditionnel réside dans l'impédance de l'interface. La technologie de brasage par refusion permet d'améliorer ce problème. En réalité, le brasage par refusion et le procédé traditionnel de brasage par joint sont quasiment identiques. Il suffit d'utiliser un four de brasage spécial, qui permet de régler précisément la température et le temps de brasage. Le brasage avec un alliage plomb-étain permet un contact parfait entre le métal et la soudure, évitant ainsi les fuites de soudure. La connexion entre les ailettes et la base de la soudure est ainsi aussi étroite que possible, minimisant ainsi la résistance thermique de l'interface. Le cuivre de chaque point de soudure est également contrôlé. Le temps et la température de fusion du cuivre de chaque soudure sont contrôlés pour garantir l'uniformité de la soudure. Cependant, ce procédé de brasage est très coûteux, notamment pour les fabricants de cartes mères, tandis que les fabricants de dissipateurs thermiques le sont rarement. En général, les dissipateurs thermiques utilisant ce procédé sont principalement utilisés dans les produits haut de gamme et plus onéreux.
Processus de flexion
Le procédé de flexion consiste d'abord à plier des tôles de cuivre ou d'aluminium en ailettes monoblocs à l'aide d'une machine de moulage. Les plaques de base supérieure et inférieure sont ensuite fixées à l'aide de moules de perçage, puis soudées à la base usinée à l'aide d'une machine de soudage par fusion haute fréquence. Grâce à ce procédé de collage continu, il est adapté aux dissipateurs thermiques présentant un rapport épaisseur/longueur élevé. De plus, la monoblocité des ailettes facilite la continuité de la conduction thermique. Leur épaisseur de seulement 0,1 mm réduit considérablement les besoins en matériaux et maximise la surface de transfert thermique dans les limites du poids autorisé du dissipateur. Afin de réaliser une production en série et de maîtriser l'impédance d'interface lors de l'assemblage des matériaux, le procédé de production adopte une alimentation simultanée des plaques supérieure et inférieure, un processus automatisé et cohérent, et un soudage haute fréquence pour l'assemblage. Les matériaux sont fusionnés pour éviter toute impédance d'interface et ainsi obtenir des dissipateurs thermiques très résistants et compacts. Grâce au processus continu, la production de masse est possible et l'efficacité du transfert de chaleur peut être augmentée grâce à une réduction significative du poids et à une amélioration de l'efficacité.
Processus de forgeage
Le forgeage consiste à chauffer le bloc d'aluminium jusqu'à son point de flambage, puis à le remplir et le former sous haute pression. L'avantage est que les ailettes peuvent atteindre une hauteur supérieure à 50 mm et une épaisseur inférieure ou égale à 1 mm, tout en conservant un volume identique pour une surface de dissipation thermique maximale. Le forgeage permet d'obtenir une excellente précision dimensionnelle et un excellent état de surface. Cependant, en raison de la rhéologie du plastique, le forgeage entraîne un phénomène de rétrécissement du col, ce qui peut entraîner des variations d'épaisseur et de finesse, ainsi que des hauteurs inégales, ce qui affecte l'efficacité de la dissipation thermique. La faible plasticité du métal entraîne une déformation susceptible de fissurer, une résistance à la déformation, la nécessité de machines de forgeage de grande capacité (500 tonnes ou plus), ainsi que le coût élevé des équipements et des moules, qui rendent le coût du produit extrêmement élevé, sauf en cas de production en série.
Le monde dispose de peu de fabricants de dissipateurs thermiques forgés à froid. Les plus connus sont ALPHA au Japon et Taisol à Taïwan, ainsi que MALICO-Taiye Technology. L'avantage du forgeage à froid réside dans sa capacité à produire des dissipateurs thermiques de grande taille, contrairement à l'extrusion d'aluminium. De plus, le procédé d'extrusion étant étirable, l'aluminium métallique subit une dilatation horizontale, tandis que la compression verticale est appliquée à froid. Le forgeage à froid présente donc un avantage majeur en termes de dissipation thermique, mais son coût est élevé et peu de fabricants sont capables de produire cette technologie.