Dua Logam, Dua Realitas Termal
Tembaga menghantarkan panas sekitar 400 W/mK – sekitar dua kali lipat aluminium 200 W/mK. Jika konduktivitas termal adalah satu-satunya faktor, setiap unit pendingin akan terbuat dari tembaga. Namun heat sink adalah sistem geometri, berat dan biaya, dan di situlah perbandingannya menjadi menarik. Aluminium ekstrusi mengimbangi konduktivitas yang lebih rendah dengan sirip yang secara ekonomis tidak dapat ditandingi oleh tembaga.
Mengapa Aluminium Memenangkan Desain Terbanyak
Aluminium menang di empat bidang. Berat: sepertiga dari tembaga, penting untuk segala sesuatu yang dipasang atau dikirim. Biaya: kira-kira setengah per kilogram dan jauh lebih murah untuk diekstrusi menjadi geometri sirip yang rumit. Geometri: ekstrusi menghasilkan sirip yang tinggi dan tipis – dinding 0,8 mm dengan rasio sirip di atas 10:1 – yang mengalikan luas permukaan, dan luas permukaan inilah yang sebenarnya memindahkan panas. Permukaan akhir: anodisasi menambah perlindungan korosi dan emisivitas. Untuk 90 persen desain termal B2B, wastafel aluminium ekstrusi menghasilkan biaya per watt terendah.
Saat Tembaga Mendapatkan Harganya
Tembaga mendapatkan harganya dalam tiga situasi. Batasan ruang yang ekstrem: pelat dasar kecil yang menjadikan setiap milimeter persegi berarti. Fluks panas sangat tinggi: IGBT dan hotspot CPU yang lapisan penyebarannya harus berupa tembaga. Desain hibrida: dasar tembaga atau pipa panas yang tertanam dalam bodi sirip aluminium – yang terbaik dari kedua dunia. Tembaga juga digunakan sebagai penyerap lengkap untuk jumlah kecil dimana perkakas untuk ekstrusi aluminium tidak dibenarkan.
Putusan Praktis
Untuk produksi massal, aluminium ekstrusi hampir selalu merupakan jawaban yang tepat: biaya lebih rendah, lebih ringan, dan geometri mengalahkan konduktivitas. Jika suatu desain benar-benar membutuhkan kinerja tembaga, langkah cerdasnya adalah hibrida – sirip aluminium dengan dasar tembaga atau pipa panas – bukan blok tembaga padat. Siken Aluminium mengekstrusi profil heat sink pada 6063-T5 dan T6, dan lini permesinan kami dapat mengintegrasikan pelat dasar tembaga, pipa panas, dan sirip press-fit ke dalam satu rakitan yang dikirimkan.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Tembaga menghantarkan panas lebih baik – mengapa aluminium masih menjadi standar?
Tembaga menawarkan konduktivitas termal sekitar 1,6x lipat dari aluminium, namun harganya beberapa kali lebih mahal, beratnya 3x lebih banyak, dan jauh lebih sulit untuk diekstrusi menjadi bentuk sirip yang rumit. Untuk sebagian besar elektronik dan pendingin LED, biaya dan berat aluminium yang lebih rendah ditambah area sirip yang lebih besar akan menghasilkan kinerja termal per dolar secara keseluruhan.
Kapan tembaga diperlukan?
Ketika ruang sangat sempit, fluks panas sangat tinggi, atau komponen memerlukan konduktivitas maksimum dalam ukuran kecil – misalnya modul IGBT kelas atas dan beberapa dioda laser. Dalam kasus tersebut, penyebar panas tembaga dapat dikombinasikan dengan tumpukan sirip aluminium.
Apakah Siken Aluminium menawarkan desain hibrida tembaga-aluminium?
Kami fokus pada ekstrusi aluminium, namun kami secara rutin mengerjakan profil aluminium untuk menerima sisipan tembaga atau ruang uap yang dipasok oleh pelanggan, sehingga memberi Anda inti termal yang Anda perlukan di dalam selubung aluminium ringan.