ヒートシンクの概要
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ヒートシンクの概要

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A ヒートシンク 熱を伝達する受動的熱交換器です。ヒートシンクは通常、熱の形でエネルギーを放出するデバイスに取り付けられる金属部品で、その熱を周囲の流体に放出してデバイスの過熱を防ぐ目的があります。


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多くのアプリケーションでは、デバイスは電子コンポーネント (CPU、GPU など) であり、周囲の流体は空気です。デバイスは伝導によって熱をヒートシンクに伝達します。ヒートシンクからの熱伝達の主なメカニズムは対流ですが、放射もわずかに影響します。


ヒートシンクの構造

ヒートシンクには多くの設計がありますが、通常はベースと、そのベースに取り付けられた一連の突起で構成されています。ベースは、冷却されるデバイスへのインターフェースです。熱はベースを通って突起に伝わります。突起には次のようなさまざまな形状があります。

  • プレートフィン

  • ラウンドフィン

  • 楕円フィン


ヒートシンクは通常、銅またはアルミニウムでできています。銅は熱伝導率が非常に高いため、銅製ヒートシンクを介した熱伝達率も非常に高くなります。アルミニウムの熱伝導率は銅よりも低いですが、それでも高いです。アルミニウムには、安価で密度が低いという利点もあるため、重量が重要な考慮事項となる用途に役立ちます。


パフォーマンス

ヒートシンクのパフォーマンスは、次のような多くのパラメータの影響を受けます。

  • ジオメトリ

  • 材料

  • 表面処理

  • 風速

  • デバイスとのインターフェース


最後の点は非常に重要です。電子部品やヒートシンクは非常に平滑で滑らかになるように製造されていますが、顕微鏡レベルでは表面が粗くなっています。その結果、コンポーネントとヒートシンクの間に接触点が非常に少なくなり、小さな空隙が多くなります。空気は熱伝導率が低いため、デバイスからヒートシンクへの熱伝導が悪くなります。これに対処するために、熱伝導性材料 (TIM) をヒートシンクの下側に適用して、これらのギャップを埋め、デバイスとヒートシンクの間により多くの伝導パスを作成できます。


ヒートシンクの性能は熱抵抗によって特徴付けられます。このパラメータは、入力電力の単位当たりの、ヒートシンク周囲の空気とヒートシンクに接触するデバイス表面との温度差と考えることができます。


ヒートシンクの製造方法

ヒートシンクは、必要な性能、コスト、容量に応じてさまざまな方法で製造できます。これらには次のものが含まれます。


機械加工 - CNC マシンを使用して金属を切断します。

押出 - 金属を加熱して金型に押し込みます。

鍛造 - 金属を加熱し、加圧して成形します。

スタンピング - 金属フィンを切断し、ベースにはんだ付けします。

スカイビング - ブレードを使用して単一の金属ブロックをスライスし、押し上げます。


これらのデバイスは、液体 (通常は水) を含む密閉された物体です。これらは、液体の相変化中の熱放散を利用して、同じ形状の固体金属物体と比較して導電率を大幅に高めます。より複雑な熱問題の場合は、ヒートシンク アセンブリ内でヒート パイプとベーパー チャンバーを使用できます。


ムスターリングサーマルプロダクツ はこれらすべての製造技術を提供しているため、あらゆる熱要件に対するワンストップのソリューションを提供できます。


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Mstirling は、冷却技術の限界をより良い生活に向けて推進するというビジョンを持って、アプリケーションの冷却ソリューションのターミネーターになることに専念しています。

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