?壓鑄散熱片采用高壓鋁合金壓鑄一體成型,基板、散熱鰭片、安裝柱、外殼結(jié)構(gòu)一次鑄造成型,無拼接縫隙,消除裝配接觸熱阻;依靠鰭片增大散熱面積,通過空氣對流帶走芯片、電源、電機(jī)產(chǎn)生的熱量。下面,小編講解一下
壓鑄散熱片使用效果差的原因:
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一、壓鑄本體內(nèi)部缺陷(常見,先天散熱短板)
壓鑄鋁合金 ADC12/A380 本身導(dǎo)熱就弱于 6063 鋁擠,再疊加內(nèi)部缺陷會(huì)大幅惡化散熱。
內(nèi)部大量氣孔、縮松、針孔
現(xiàn)象:X 光檢測布滿空洞,熱源位置溫度居高不下,同批次產(chǎn)品溫差大;局部熱阻翻倍。
成因:鋁液除氣不到位、模具排氣差、無真空壓鑄、回料潮濕、增壓不足。
原理:空氣導(dǎo)熱系數(shù)極低,孔洞阻斷熱量傳導(dǎo),熱量堆積在芯片接觸面散不出去。
材質(zhì)選錯(cuò) / 鋁硅合金硅含量過高
ADC12 硅含量高,導(dǎo)熱系數(shù)僅 120~140W/mK;普通鋁擠 6063 可達(dá) 200W/mK。大功率熱源直接壓不住溫升。
壁厚厚薄懸殊,熱量傳導(dǎo)斷層
基板厚、鰭片過薄,熱量無法快速從基板輸送到鰭片;厚壁位置縮松更嚴(yán)重。
二、散熱片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)先天不合理(設(shè)計(jì)階段致命問題)
散熱總面積不足
鰭片高度太低、齒間距過大、鰭片數(shù)量少,有效對流換熱面積不夠,空氣帶走熱量能力弱。
鰭片高厚比超標(biāo),壓鑄做薄齒填充不良
壓鑄無法像鋁擠做高密薄齒,強(qiáng)行設(shè)計(jì)超薄高齒會(huì)出現(xiàn)缺齒、冷隔,實(shí)際有效散熱面積縮水。
熱源基板過薄
基板厚度<2.5mm,熱量無法橫向均勻鋪開,出現(xiàn)局部熱點(diǎn),熱量集中無法分散到整片鰭片。
無導(dǎo)流風(fēng)道、封閉外殼擋風(fēng)
燈具 / 電源外殼包裹散熱片,自然對流空氣無法流通,熱空氣悶在殼內(nèi)形成熱循環(huán),溫升暴漲。
安裝立柱、凸臺遮擋鰭片風(fēng)道
螺絲柱、卡扣阻擋氣流,形成渦流死區(qū),鰭片無法接觸冷空氣。
三、接觸面貼合不良,接觸熱阻過大(裝配容易忽略)
哪怕散熱片本身合格,貼合差等于完全失效。
基板平面度差、翹曲變形
壓鑄冷卻不均、壁厚差大導(dǎo)致基板拱起;芯片只有局部接觸,大面積間隙存空氣隔熱。
CNC 精加工余量不足、未銑平
毛坯壓鑄面凹凸、有料柄痕跡、分型線凸起,和熱源間隙 0.1mm 以上就會(huì)嚴(yán)重隔熱。
導(dǎo)熱硅脂 / 導(dǎo)熱墊選型錯(cuò)誤或涂抹不當(dāng)
硅脂太薄、漏涂;導(dǎo)熱墊硬度太高壓縮率低;
墊太厚,熱阻大幅上升;
用劣質(zhì)低導(dǎo)熱系數(shù)墊片。
鎖螺絲力度不均、單邊壓緊
芯片與散熱片局部懸空,出現(xiàn)熱點(diǎn)。
四、表面處理錯(cuò)誤,降低輻射散熱能力
輻射散熱占自然冷卻總散熱 30% 左右,處理做錯(cuò)直接削弱散熱:
僅本色拋光,無發(fā)黑 / 陽極氧化
光亮鋁輻射系數(shù)極低,熱量無法通過紅外輻射釋放;黑色陽極能提升輻射換熱效率。
陽極氧化膜太薄 / 漏氧化
薄層氧化提升有限;局部未氧化的亮鋁區(qū)域散熱差。
噴粉過厚
噴粉涂層>80μm,粉體本身隔熱,阻礙熱量向外傳遞。
表面油污、脫模劑殘留
壓鑄后未噴砂清洗,殘留脫模劑形成隔離膜,導(dǎo)熱、輻射雙重下降。
五、風(fēng)道、工況、安裝環(huán)境問題(外部使用因素)
自然對流空間狹小,上下無通風(fēng)間隙
散熱片緊貼墻體、殼體底部,冷空氣進(jìn)不來,熱空氣排不出。
風(fēng)機(jī)風(fēng)量風(fēng)壓不匹配(強(qiáng)制風(fēng)冷)
風(fēng)扇風(fēng)量小、風(fēng)壓不足,氣流無法穿透鰭片間隙;風(fēng)扇裝反、風(fēng)道短路。
環(huán)境溫度過高
密閉機(jī)箱、室外暴曬,環(huán)境基準(zhǔn)溫度高,散熱溫差變小,換熱效率下降。
灰塵長期堆積鰭片
壓鑄鰭片縫隙容易積灰堵塞風(fēng)道,相當(dāng)于有效散熱面積直接減半。
多熱源疊加,散熱片負(fù)載超標(biāo)
單塊散熱片承載功率超過設(shè)計(jì)上限,熱負(fù)荷超出鋁傳導(dǎo)、空氣對流極限。
六、其他次要誘因
壓鑄散熱片尺寸縮水,圖紙理論面積達(dá)標(biāo),實(shí)際成品鰭片偏??;
多件拼接結(jié)構(gòu),拼接縫隙存在空氣熱阻(壓鑄一體件雖無此問題,但額外加裝外殼會(huì)增加熱阻);
鰭片存在冷隔、裂紋,熱量傳遞中斷。