Isı Emici Yüzey Pürüzlülüğü: En İyi Kılavuz (Ra, Performans ve Ölçüm)
Isı emicinin pürüzlülüğü
Elektronik ürünlerin ısı dağıtımı tasarımında birçok kişi malzemelere (alüminyum, bakır) ve yapılara (kanatlar, pimli kanatlar, ekstrüzyon ve soğuk dövme) odaklanır, ancak çoğu zaman soğutucunun yüzey pürüzlülüğü gibi bir ayrıntıyı - gözden kaçırır.
Yüzey pürüzlülüğü doğrudan termal iletkenliği, temas termal direncini ve hatta hava taşınımıyla ısı transfer verimliliğini etkiler; dolayısıyla yüksek-performanslı ısı dağıtımı tasarımında göz ardı edilemez.
Bir soğutucunun pürüzlülüğü nedir?
Yüzey pürüzlülüğü (Ra, Aritmetik Ortalama Pürüzlülük), bir iş parçasının yüzeyindeki mikro pürüzlülüğün μm (mikrometre) cinsinden ifade edilen ortalama değerini ifade eder.
Isı emiciler için esas olarak iki tür vardır:
1. Alt temas yüzeyi pürüzlülüğü: Isı emicinin doğrudan çip/güç cihazıyla temas ettiği arayüz.
2. Kanatçıkların yüzey pürüzlülüğü: Isı emicinin ısı dağıtım yüzeyi, hava konveksiyonlu ısı transferi ile ilgilidir.
Yüzey Pürüzlülüğünün Isı Emici Performansına Etkisi
1. Termal arayüz (altta)
Aşırı pürüzlülük, yetersiz temas alanına, artan termal dirence ve azalan termal iletkenlik verimliliğine yol açabilir.
Genellikle gerekli: Ra 1,6 μm'den az veya ona eşit ve hatta bazı yüksek-performans uygulamaları, termal arayüz malzemesi (TIM) ile birlikte Ra'nın 0,8 μm'den az veya ona eşit olmasını gerektirir.
2. Isı dağıtım kanatçıkları (yüzey)
Orta derecede pürüzlülük, hava akışı rahatsızlığını arttırmak ve konvektif ısı transferini iyileştirmek için faydalıdır.
Çok düzgün → sınırlı konveksiyon verimliliği.
Çok sert → tozun yapışma olasılığı artar ve-uzun vadeli ısı dağıtma performansı düşer.
Genellikle Ra 3,2-6,3 μm aralığında kontrol edilebilir.
Ortak Üretim Süreçleri ve Pürüzlülük Seviyeleri
| Süreç yöntemi | Pürüzlülük (Ra, mm) | Özellikler |
| Ekstrüzyon | 3.2-6.3 | Düşük maliyetli, pürüzlü yüzgeç yüzeyi, alt yüzeyi iyileştirmek için-sonradan işlem yapılmasını gerektirir |
| Soğuk dövme | 1.6-3.2 | Yüksek yoğunluk ve iyi yüzey düzgünlüğü |
| Döküm | 3.2-12.5 | Karmaşık şekiller oluşturabilir ancak yüzey pürüzlülüğü yüksektir ve ısı iletkenliği biraz zayıftır |
| CNC İşleme | 1.6-3.2 | Yüksek hassasiyet ve alt yüzeyin ikincil işlenmesinde yaygın olarak kullanılır |
| Taşlama/Parlatma | 0.4-0.8 | Talaş temas yüzeyini iyileştirmek için yüksek performans gereksinimleri |
Isı Emicilerin Yüzey Pürüzlülüğü Nasıl Ölçülür?
1. Kalem Profilometresi
İş parçasının yüzeyinde kaydırmak için bir iğne kullanın, yükseklik değişimini ölçün ve Ra değerini çıkarın.
Yüksek hassasiyet ve bu en yaygın yöntemdir.
2. Optik İnterferometri
Optik tarama yoluyla yüzey dalgalanmalarının analiz edilmesi, ultra pürüzsüz yüzeylerin tespit edilmesi için uygundur.
3. Yüzey Modüllü Koordinat Ölçüm Makinesi (CMM)
Boyut ölçümü ve pürüzlülük tespiti ile birleştirilebilir.
4. Mikroskopi Analizi
Mikroyapıyı gözlemlemek ve yüzey pürüzlülüğünü niteliksel olarak analiz etmek için elektron mikroskobu kullanmak.
Çözüm
Isı emicinin pürüzlülüğü bir ayrıntı olmasına rağmen termal yönetimde çok önemli bir rol oynar:
Alt yüzeyin pürüzlülüğü ne kadar küçük olursa o kadar iyidir (termal teması sağlamak için).
Kanatçıkların yüzeyi orta derecede pürüzlüdür (konvektif ısı transferini arttırır).
Farklı işleme teknikleri pürüzlülük seviyesini belirler ve tasarım yaparken hem performansı hem de maliyeti kapsamlı bir şekilde dikkate almak gerekir.
Yüksek-güçlü uygulamalar için, ısı emicileri seçerken malzemeye, yapıya, pürüzlülüğe ve işleme dikkat edilmesi ve en iyi ısı dağıtma etkisini elde etmek için bunların güvenilir test yöntemleriyle kontrol edilmesi önerilir.
Popüler Etiketler: ısı emici yüzey pürüzlülüğü: nihai kılavuz (ra, performans ve ölçüm), Çin, tedarikçiler, üreticiler, fabrika, özelleştirilmiş, ücretsiz numune, Çin malı
