Процесс и принцип изготовления радиатора-кулера ЦП

Тепло, исходящее от ядра ЦП к поверхностирадиаторэто процесс теплопроводности. Для основания радиатора, поскольку оно находится в прямом контакте с небольшим источником тепла с высоким теплом, требуется, чтобы основание могло быстро отводить тепло. Использование материалов с более высокой теплопроводностью для радиаторов полезно для повышения эффективности теплопроводности. С помощью сравнительной таблицы систем теплопроводности можно увидеть, например, теплопроводность алюминия 237 Вт/мК, теплопроводность меди составляет 401 Вт/мК, при сравнении того же объема радиатора, вес меди в три раза больше, чем у алюминия, в то время как удельная теплоемкость алюминия всего в 2,3 раза больше, чем у меди, поэтому при том же объеме медный радиатор может удерживать больше тепла, чем алюминиевый радиатор, нагреваясь медленнее. При той же толщине основания радиатора медь может не только быстро отводить источник тепла, такой как температура кристалла ЦП, но и ее собственный подъем температуры происходит медленнее, чем у алюминиевого радиатора. Поэтому медь больше подходит для основания радиатора.

Однако сочетание этих двух металлов более сложное, сродство между медью и алюминием плохое, если соединение не обработано должным образом, оно создаст большое термическое сопротивление интерфейса (т. е. термическое сопротивление между двумя металлами из-за недостаточного контакта). В реальном проектировании и производстве производители всегда стараются максимально снизить термическое сопротивление интерфейса, чтобы избежать недостатков, что часто также отражает проектные возможности производителя и производственный процесс.

Распространенные процессы соединения меди и алюминия включают в себя:

Склеивание шампуров

Сварка палкой - это использование температуры плавления, чем температура плавления основного материала металлического материала в качестве припоя, в более низкой, чем температура плавления основного материала и выше, чем температура плавления припоя, использование жидкого припоя для смачивания основного материала, заполнения зазора между соединениями, а затем конденсации для образования прочного интерфейса соединения метода сварки. Основные процессы: предварительная обработка материалов, сборка, нагрев и сварка, охлаждение, последующая обработка и так далее. Обычно используемая сварка вертелом - это сварка вертелом олова, поверхность алюминия на воздухе образует очень устойчивый слой оксида (AL2O3), так что сложность сварки меди и алюминия выше, что является самым большим препятствием для сварки. Его необходимо удалить или химически удалить и покрыть слоем никеля или другого легко свариваемого металла, так что медь и алюминий можно сваривать вместе гладко.

Медное основание радиатора обеспечивает теплопроводность, что требует не только механической прочности, но и, что более важно, большой площади пайки (скорость пайки должна быть высокой) для эффективного повышения эффективности рассеивания тепла, в противном случае эффективность рассеивания тепла не только не улучшится, но и ухудшится по сравнению с радиатором из цельного алюминиевого сплава.

SMD и винтовое крепление

Процесс патча представляет собой тонкий медный лист через комбинацию винтов и нижней поверхности алюминия, основная цель этого - увеличить мгновенную теплопоглощающую способность радиатора, продлить жизненный цикл некоторых из его собственной зрелой конструкции чистого алюминиевого радиатора. После тестирования было обнаружено, что: использование высокоэффективной теплопроводящей среды между нижней частью алюминиевого радиатора и медным блоком, приложение силы сжатия 80 кгс с помощью винтов для его фиксации, эффект рассеивания тепла и эффект пайки меди и алюминия сопоставимы с тем же самым для достижения ожидаемой величины теплового КПД повышения величины рассеивания тепла.

Этот метод проще сварки, стабильное качество, простота процесса, инвестиции в оборудование ниже, чем при сварке, но только как улучшение, поэтому улучшение производительности не очевидно. Несмотря на то, что медный лист заполнен термопастой, неполный контакт между медным листом и алюминиевым основанием по-прежнему является самым большим препятствием для теплопередачи.

Основными процессами производства являются: резка медного листа, калибровка (плоскостность менее 0,1 мм), сверление, сверление с использованием теплопроводящей среды, нарезание резьбы, очистка, программа сильного предварительного давления, двухступенчатая операция фиксации, винты с фиксированным крутящим моментом.

В центре внимания процесса заплатки находится контроль плоскостности и шероховатости меди, алюминия, а также крутящего момента фиксирующего винта и других факторов, вы можете получить определенную степень эффективности, это хороший способ объединить медь и алюминий. Если производительность используемой теплопроводящей среды плохая или плоскостность медного блока плохая, тепло не будет плавно передаваться на поверхность алюминиевого радиатора, так что эффект рассеивания тепла значительно снижается. Кроме того, сила фиксации винтов и отсутствие чистоты медного материала являются нежелательными факторами влияния.

Медная пробка Медная вставка

Существует два основных способа вставки меди, один из которых заключается в том, чтобы встроить медь в алюминиевую опорную пластину, что является обычным явлением в радиаторах, изготовленных с помощью процесса экструзии алюминия. Из-за ограниченной толщины дна алюминиевого радиатора объем встраиваемой меди ограничен. Основная цель увеличения медного листа заключается в усилении мгновенной теплопоглощающей способности радиатора, а контакт с алюминиевым радиатором также очень ограничен, поэтому в большинстве случаев этот вид медно-алюминиевого радиатора не намного лучше алюминиевого радиатора, а в случае плохого контакта он даже предотвратит рассеивание тепла. Существует также алюминиевый радиатор с медными стойками, встроенными в радиальные ребра, что является конструкцией оригинального радиатора Intel. Медные стойки больше и имеют больший контакт с радиатором. При использовании медных стоек теплоемкость и мгновенное поглощение тепла радиатором могут быть улучшены. Эта конструкция также чаще используется OEM-производителями.