알루미늄 vs 구리 vs 다이아몬드: 최고의 방열판 재료 비교

고성능 게임 PC의 CPU 온도가 블루 스크린 충돌에 위험하게 가까워질 때, 경비하는 것은 소박한 히트 싱크입니다.히트 싱크 재료의 선택은 장치가 무거운 작업 부하에서 안정적인 작동을 유지할 수 있는지 여부를 직접 결정하지만 어떤 재료가 더 잘 작동할까요? 알루미늄, 구리, 심지어 다이아몬드?

히트 싱크의 주요 기능은 전자 부품에서 발생하는 열을 빠르게 분산하여 성능 저하 또는 하드웨어 손상을 방지하는 것입니다.열전도 - 1미터 켈빈당 와트 (W/m•K) 로 측정 - 물질의 냉각 능력을 결정그러나 제조업체는 또한 비용, 제조 가능성 및 무게를 고려해야하며, 히트 싱크 선택은 복잡한 최적화 과제입니다.

알루미늄은 성능, 비용 및 제조성 사이의 최적의 균형을 맞추어 히트 싱크 시장을 지배합니다.

• 1050A 알루미늄:예외적인 열 전도성 (229 W/m•K) 을 자랑하지만 낮은 기계적 강도에 시달리며 복잡한 열 방조기 설계에서 사용을 제한합니다.
• 6060/6063 알루미늄:산업 표준 (166-201 W/m•K) 은 뛰어난 강도와 압축성을 제공합니다. 열 성능은 온도 (열 처리 조건) 에 따라 다릅니다.

• 비용 효율성:대량생산이 가능하도록 대안보다 훨씬 저렴합니다.
• 제조의 유연성:복잡 한 지느러미 배열 및 냉각 기둥 으로 쉽게 압축
• 가벼운 무게:낮은 밀도는 과도한 시스템 부하를 방지합니다.

대부분의 응용 분야에 충분하지만 알루미늄의 열 전도성은 프리미엄 재료에 비해 극심한 열 부하에 부족합니다.

열전도력 은 알루미늄 의 거의 두 배 (401 W/m•K) 로 구리 는 우수한 냉각 능력 을 제공 하지만 엔지니어링 과제 를 제시 합니다.

• 특수한 열 전달:401 W/m•K 등급은 알루미늄을 능가한다
• 무게 처벌:알루미늄보다 3배 더 밀도가 높습니다.
• 비용 프리미엄일반적으로 알루미늄보다 4-6배 더 비싸다

구리 는 압축 에 저항 하기 때문 에 제조업자 들 은 다음과 같은 특수한 공정 을 사용 합니다.

• CNC 가공:고체 구리 블록 을 정밀 하지만 비싸게 깎는 것
• 스키빙:전문적 인 절단 도구 는 고밀도 깃털 배열 을 생산 한다
• 용접된 구조:구리 날개와 기판을 결합하는 것

• 프리미엄 CPU 냉각기
• 고급 GPU 냉각 솔루션
• 서버 열 관리 시스템

2000W/m•K의 놀라운 열전도력 (황의 5배), 다이아몬드는 천문학적인 비용에도 불구하고 냉각 기술의 정점을 나타냅니다.

• 비교할 수 없는 열 성능:알려진 최고 전도성
• 독특한 열 전달 메커니즘:포논 매개 격자 진동
• 금지된 가격:합성 다이아몬드 도 여전히 값비싼 것 이다

현재 틈새 애플리케이션에만 제한되어 있습니다.

• 고전력 통합 회로 기판
• 레이저 다이오드 열 관리

• 구리-통프스텐:구리의 전도성과 텅스텐의 낮은 팽창을 혼합합니다.
• AlSiC (알루미늄 실리콘 카바이드):열 성능을 유지하면서 강도를 향상시킵니다.
• 디말로이:다이아몬드로 강화된 구리 은 합금
• 전자물질:베릴륨산화 복합재로 냉각과 전기 단열을 동시에 제공합니다.

히트 싱크 선택은 열 요구 사항, 예산 제약 및 기계적 사양을 신중하게 고려하는 것을 포함합니다. 알루미늄은 대부분의 소비자 애플리케이션을 만족시키지만까다로운 시나리오가 구리의 프리미엄을 정당화 할 수 있습니다.다이아몬드 및 복합 솔루션은 극심한 열 도전에 대한 전문 옵션으로 남아 있습니다.