גוף קירור נחושת מוליבדן

 

גוף הקירור מוליבדן-נחושת (Mo-Cu) הוא פתרון קירור של חומרים מרוכבים-מתכתיים שתוכנן במיוחד עבור מכשירים אלקטרוניים-בעוצמה גבוהה. זה לא סגסוגת מתכת פשוטה; במקום זאת, הוא נוצר באמצעות מתכות אבקה, שבה מוליבדן (Mo) ונחושת (Cu) משולבים במיקרוסקופ ליצירת מבנה ייחודי של "מסגרת מוליבדן - מילוי נחושת". מבנה זה משלב בצורה גאונית את מקדם ההתפשטות התרמית הנמוכה של מוליבדן, יציבות הטמפרטורה הגבוהה-והמוליכות התרמית והחשמלית המצוינת של נחושת, ובכך פותר למעשה את הסתירה בין פיזור חום למתח תרמי של שבבי הספק גבוה-.

 

 

1. מקדם התפשטות תרמית מתכוונן

התכונה החשובה ביותר של MoCu Heat Sink, טמונה במקדם ההתפשטות התרמית המתכוונן שלהם. על ידי שינוי היחס בין מוליבדן ונחושת, ניתן לשלוט במקדם ההתפשטות התרמית (CTE) במדויק, מה שמאפשר התאמה תרמית טובה עם מצעים קרמיים (כגון Al₂O₃, BeO) או שבבי מוליכים למחצה (כגון Si, GaAs, GaN). הביצועים של גופי קירור נחושת-במוליבדן ביחסים שונים משתנים. לדוגמה, לגוף קירור Mo70Cu עם תכולת מוליבדן של 70 ± 1 wt% יש צפיפות של כ-9.8 גרם/ס"מ³ ומקדם התפשטות תרמית של כ-9.1 ppm/K, עם מוליכות תרמית הנעה בין 170 - 200 W/m·K; לגוף קירור Mo60Cu עם תכולת מוליבדן של 60 ± 1% משקל יש צפיפות של כ-9.66 גרם/ס"מ³ ומקדם התפשטות תרמית של כ-10.3 ppm/K, עם מוליכות תרמית הנעה בין 210 - 250 W/m·K וכו'.

 

2. מוליכות תרמית גבוהה

בגוף הקירור הנחושת-המוליבדן, הנחושת יוצרת מבנה רשת רציף, המספק נתיב הולכת חום מהיר. המוליכות התרמית שלו גבוהה בהרבה מזו של חומרים מוליכים למחצה מסורתיים, מה שמאפשר פיזור מהיר של חום שנוצר על ידי נקודות חמות מקומיות למצע כולו, ובכך משפר למעשה את יעילות פיזור החום.

 

3. עמידות ואמינות מעולה בטמפרטורה-

נקודת ההיתוך הגבוהה של מוליבדן מאפשרת לגוף חום נחושת מוליבדן לשמור על יציבות מבנית וחוזק מכני בסביבות-טמפרטורות גבוהות, דבר חיוני לציוד הפועל בתנאים קשים (כגון בתעופה וחלל). בנוסף, הקשיות הגבוהה ועמידות הבלאי שלו מבטיחות אמינות במהלך האריזה ושימוש-לטווח ארוך.

 

4. יתרון הפחתת משקל משמעותי

בהשוואה לגוף קירור טונגסטן-נחושת (W-Cu) בעלי ביצועים דומים, לגוף קירור נחושת-מוליבדן יש צפיפות נמוכה בכ-40%. בתחומים כגון תעופה וחלל, תקשורת לוויינית ואריזות מיקרוגל שבהם רגישות למשקל היא דאגה, גופי קירור נחושת מוליבדן- מציעים יתרונות משמעותיים, עוזרים להפחית את המשקל הכולל של הציוד ולשפר את ביצועי הציוד.

 

 

 

1.התקני מוליכים למחצה-גבוהים

גופי קירור נחושת-מוליבדן (קוורי קירור MoCu) נמצאים בשימוש נרחב כגוףות קירור ובסיסים תרמיים עבור טרנזיסטורים דו-קוטביים של שער מבודדים (IGBT), נוריות הספק גבוה-, תדר רדיו (RF) וצינורות כוח מיקרוגל. הם יכולים להפחית ביעילות את טמפרטורת הצומת, להאריך את תוחלת החיים של המכשיר ולהבטיח פעולה יציבה של התקני מוליכים למחצה- בהספק גבוה.

 

2. תעופה וחלל והגנה

בניהול תרמי של מערכות כגון ציוד אלקטרוני של חלליות, אנטנות תקשורת לווייניות ומכ"מים של מערך מדורג באוויר, לשקעי קירור נחושת-ממלאים תפקיד מכריע. טבעם קל המשקל, האמינות הגבוהה והתאמת מאפייני ההתפשטות התרמית עם שבבים הופכים אותם לחומרי ניהול תרמיים הכרחיים בתחומים אלה, מה שמבטיח פעולה תקינה של ציוד בסביבות מורכבות.

 

3. אריזה מתקדמת ומיקרואלקטרוניקה

באריזה תלת-ממדית ובמערכת-ב-חבילה (SiP), גופי קירור נחושת מוליבדן-יכולים לשמש ככיסויי אריזות, מפרקים או מצעים להרכבת שבבים, ומספקים תמיכה מכנית ונתיבים הולכה תרמית עבור שבבים מוערמים. ככל שצפיפות האינטגרציה של שבבים ממשיכה לעלות, ייצור ישיר של שקעי חום של מוליבדן-נחושת לתוך מבנים של פיזור חום מיקרו (כגון מיקרו-ערוצים) הפך לכיוון מחקר חדשני-.

 

4.קירור מיקרו-ערוץ ברמת-שבב

מגמת המחקר האחרונה היא להשתמש בגוף הקירור הנחושת-המוליבדן עצמו בתור הגוף העיקרי של מצנן המיקרו-ערוץ. בשל התאמת ההתפשטות התרמית שלו עם השבב, ניתן לעבד תעלות בגודל מיקרו-מילימטר- ישירות על גוף הקירור, מה שמאפשר לנוזל הקירור (כגון מים מופחתים) לזרום על פני הסביבה של השבב לצורך חילופי חום רותחים. ניסויים הראו שעיצוב "קירור פרוקסימלי שבב" זה יכול לשפר משמעותית את יעילות הקירור ולהתמודד ביעילות עם צפיפות שטף חום קיצונית העולה על 1000 W/cm².

 

 

 

פָּרָמֶטֶר	מפרט / טווח
סוג חומר	גוף קירור נחושת מוליבדן
תהליך ייצור	מטלורגיית אבקה / חדירת נחושת
הרכב (תוכן Cu)	10% - 30% (ניתן להתאמה אישית)
ציונים נפוצים	Mo70Cu30 / Mo80Cu20 / Mo90Cu10
צְפִיפוּת	9.4 - 9.8 גרם/ס"מ³
מוליכות תרמית	160 – 220 W/m·K
מקדם התפשטות תרמית (CTE)	6.5 - 8.5 × 10⁻⁶ /K (25-300 מעלות)
מוליכות חשמלית	גדול או שווה ל-30% IACS
חום ספציפי	~250 J/kg·K
טמפרטורת הפעלה	עד 500 מעלות +
נקודת התכה	>2600 מעלות (מו מטריצה)
קַשִׁיוּת	150 - 220 HB
גימור פני השטח	מלוטש / טחון / מעובד
חספוס פני השטח	Ra 0.8 - 3.2 מיקרומטר (ניתן להתאמה אישית)
אפשרויות ציפוי	ציפוי Ni / Au / Ag זמין
סובלנות מימדית	±0.01 מ"מ (עיבוד עיבוד מדויק זמין)
טפסים זמינים	צלחת / גיליון / בלוק / אוגן / חלקים מותאמים אישית
מידות סטנדרטיות	מותאם אישית לפי ציור
שיטות הצטרפות	הלחמה / הלחמה / הידוק מכני
אריזה	מארז עץ סטנדרטי בוואקום / ייצוא

 

 

 

 

 

תגיות פופולריות: גוף קירור נחושת מוליבדן, יצרנים, ספקים, מפעלים של גופי קירור נחושת מוליבדן