Độ nhám bề mặt tản nhiệt: Hướng dẫn cơ bản (Ra, Hiệu suất & Đo lường)

Độ nhám bề mặt tản nhiệt: Hướng dẫn cơ bản (Ra, Hiệu suất & Đo lường)

Độ nhám của tản nhiệt

Trong thiết kế tản nhiệt của sản phẩm điện tử, nhiều người tập trung vào vật liệu (nhôm, đồng) và kết cấu (vây, vây chốt, ép đùn và rèn nguội), nhưng thường bỏ qua một chi tiết - độ nhám bề mặt của tản nhiệt.
Độ nhám bề mặt ảnh hưởng trực tiếp đến độ dẫn nhiệt, khả năng chịu nhiệt tiếp xúc và thậm chí cả hiệu suất truyền nhiệt đối lưu không khí, do đó không thể bỏ qua yếu tố này trong thiết kế tản nhiệt hiệu suất cao.

Độ nhám của tản nhiệt là gì?

Độ nhám bề mặt (Ra, Độ nhám trung bình số học) đề cập đến giá trị trung bình của độ nhám vi mô trên bề mặt phôi, được biểu thị bằng μm (micromet).

Đối với tản nhiệt, chủ yếu có hai loại:

1. Độ nhám bề mặt tiếp xúc phía dưới: giao diện nơi tản nhiệt tiếp xúc trực tiếp với chip/thiết bị nguồn.
2. Độ nhám bề mặt của vây: Bề mặt tản nhiệt của tản nhiệt có liên quan đến quá trình truyền nhiệt đối lưu không khí.

Tác động của độ nhám bề mặt đến hiệu suất tản nhiệt

1. Giao diện nhiệt (phía dưới)

Độ nhám quá mức có thể dẫn đến diện tích tiếp xúc không đủ, tăng khả năng chịu nhiệt và giảm hiệu suất dẫn nhiệt.
Thường được yêu cầu: Ra Nhỏ hơn hoặc bằng 1,6 μ m và một số ứng dụng-hiệu suất cao thậm chí còn yêu cầu Ra Nhỏ hơn hoặc bằng 0,8 μ m, kết hợp với vật liệu giao diện nhiệt (TIM).

2. Cánh tản nhiệt (bề mặt)

Độ nhám vừa phải có lợi cho việc tăng cường sự xáo trộn luồng không khí và cải thiện sự truyền nhiệt đối lưu.
Quá trơn → hiệu quả đối lưu hạn chế.
Quá thô → bụi có nhiều khả năng bám vào hơn và-hiệu suất tản nhiệt lâu dài sẽ giảm.
Nói chung, nó có thể được kiểm soát trong phạm vi Ra 3,2-6,3 μ m.

Quy trình sản xuất chung và mức độ thô

Làm thế nào để đo độ nhám bề mặt của tản nhiệt?

1. Máy đo hồ sơ bút stylus

Dùng kim trượt trên bề mặt phôi, đo sự thay đổi chiều cao và xuất ra giá trị Ra.
Độ chính xác cao và đây là phương pháp phổ biến nhất.

2. Giao thoa quang học

Phân tích biến động bề mặt thông qua quét quang học phù hợp để phát hiện các bề mặt siêu mịn.

3. Máy đo tọa độ (CMM) với module bề mặt

Có thể kết hợp với đo kích thước và phát hiện độ nhám.

4. Phân tích kính hiển vi

Sử dụng kính hiển vi điện tử để quan sát cấu trúc vi mô và phân tích định tính độ nhám bề mặt.

Phần kết luận

Độ nhám của tản nhiệt tuy là một chi tiết nhưng lại đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý nhiệt:
Độ nhám của bề mặt đáy càng nhỏ thì càng tốt (để đảm bảo tiếp xúc nhiệt).
Bề mặt của các cánh tản nhiệt có độ nhám vừa phải (tăng cường truyền nhiệt đối lưu).
Các kỹ thuật xử lý khác nhau xác định mức độ thô và khi thiết kế, cần phải xem xét toàn diện cả hiệu suất và chi phí.
Đối với các ứng dụng có-công suất cao, bạn nên chú ý đến vật liệu, cấu trúc, độ nhám và quy trình khi chọn tản nhiệt và kiểm soát chúng thông qua các phương pháp thử nghiệm đáng tin cậy để đạt được hiệu quả tản nhiệt tốt nhất.
 

Chú phổ biến: độ nhám bề mặt tản nhiệt: hướng dẫn cơ bản (ra, hiệu suất & đo lường), Trung Quốc, nhà cung cấp, nhà sản xuất, nhà máy, mẫu tùy chỉnh, miễn phí, sản xuất tại Trung Quốc