Cold Spray Tækni við framleiðslu á hitakössum
Rafeindatæki mynda hita meðan á notkun stendur, sem leiðir til lækkunar á afköstum og áreiðanleika. IC íhlutir með meiri varmaorkunotkun treysta venjulega á hitakökur til að leiða hita og forðast hitastig á mótum sem fara yfir leyfileg hámarksmörk. Það er algeng kæliaðferð fyrir rafeindatæki að setja upp hitastöng á hálfleiðaraflís sem byggir á kísil og að lokum dreifa hita flísarinnar í gegnum loft eða vökva. Þessir ofnar eru venjulega unnar sérstaklega með því að nota kopar eða ál efni, eða blöndu af kopar og áli.
Kopar hefur hærri hitaleiðni en ál og varmaleiðni hans á rúmmálseiningu er betri en ál. Að frátöldum áhrifum þyngdar og kostnaðar er kopar ákjósanlegt efni fyrir hitakökur. Álefni hafa litla hitaleiðni, þannig að ofnar úr áli geta ekki dreift hita nógu fljótt og þurfa stærri yfirborð og hærri ugga. Í mörgum þéttum forritum, sérstaklega í kerfum sem sækjast eftir miklum aflþéttleika, eru ofnar úr áli ekki besti kosturinn.
Hitavaskurinn inniheldur grunn sem kemst í snertingu við hitagjafaflöguna, svo og uggar sem eru tengdir fyrir ofan grunninn með framleiðsluaðferðum eins og stimplun, suðu, útpressun, tannskurð og flís. Grunnurinn snertir flísina, gleypir hitann frá flísinni og leiðir hann til ugganna. Lokarnir reyna að auka yfirborðsflatarmálið eins mikið og mögulegt er, flýta fyrir skilvirkni lofthitaskipta og að lokum taka hitann frá flísinni. Rafeindatæki með miklum krafti mynda oft hita fljótt á flögum. Ef hitavaskurinn er álbotn, gæti hitaflutningshraði grunnsins ekki verið nægjanlegur til að dreifa hita fljótt yfir á yfirborð ugganna, sem leiðir til aukinnar hitaþols og ófullnægjandi kæliafköstum hitavasksins.
Hægt er að skipta um allt eða hluta svæði ál ofnstöðvarinnar fyrir koparefni með betri hitaleiðni til að leysa vandamálið með ófullnægjandi hitadreifingarhraða. Þessi samsetti hitauppsláttur notar kopar til að leiða flíshita fljótt, en uggarnir eru enn úr áli, sem getur náð bæði hraðri varmadreifingu og hagkvæmni.
Cold Spray tækni er mjög nýstárlegt yfirborðshúðunar- og aukefnisframleiðsluferli sem hægt er að nota til að tengja saman kopar og ál og sigrast á vandamálum sem tengjast tengingarsuðu og lóðun. Kalda úðunarferlið getur sett duftagnir í föstu ástandi á yfirborð undirlagsins við hitastig langt undir bræðslumarki efnisins, þannig að forðast algeng vandamál af völdum hás hita, svo sem oxun við háan hita, hitauppstreymi og örveru. fasabreyting. Köld úðun er duftbundin vinnslutækni þar sem duftagnir af míkronstærð eru hraðar með yfirhljóðsþjappuðu gasi í stútnum, sem veldur því að háhraða duftagnir rekast á undirlagið, sem veldur plastaflögun og tengingu við undirlagið. CS ferlið hefur styttri framleiðslutíma og gerir kleift að velja sveigjanlegt val á stórum eða staðbundnum útfellingum.
Eins og kunnugt er er afköst hitastigsins venjulega magngreind út frá hitaþolsgildum. Hitaviðnám er mælikvarði á hitastigið efst á ofninum yfir umhverfishita fyrir hverja orkueiningu sem ofninn eyðir. Því lægra sem hitaþolsgildið er, því lægra er hitastigið efst á uggunum í sama kæliumhverfi og því betri er kæliafköst ofnsins. Framleiðslukostnaður við köldu úðaframleiðslu samsettra ofna er aðeins hærri en álofna, en þyngd og kostnaður er lægri en koparofnar. Að bæta koparlagi við ofn úr áli hefur bein áhrif á framleiðslukostnað en ávinningurinn er sá að það dregur úr hitaþol ofnsins um 48%.
