ما هي خيارات البراغي والتركيب الأفضل للمشتتات الحرارية؟
يمكن أن يؤدي تركيب المشتت الحراري بشكل غير صحيح إلى فشل حراري. يتجاهل الكثيرون توافق البراغي وعزم الدوران. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تلف المكونات أو تقليل نقل الحرارة.
تدعم معظم البالوعات الحرارية براغي الماكينات مثل M2-M4، ويمكن تركيبها باستخدام براغي أو مشابك أو دبابيس دفع، وغالبًا ما توفر ثقوبًا قابلة للتخصيص أو إدخالات ملولبة. يجب التحكم في عزم الدوران لتجنب التلف.
لاختيار طريقة التركيب الصحيحة، أنظر دائمًا إلى الاحتياجات الميكانيكية والحرارية واحتياجات الصيانة. دعنا نستكشف ما هي أدوات التثبيت وخيارات التركيب المناسبة، وكيفية تجنب الأخطاء الشائعة.
ما هي أنواع البراغي المتوافقة مع المشتتات الحرارية؟
يمكن أن يؤدي تركيب المشتت الحراري باستخدام برغي خاطئ إلى تجريد اللولب أو سحق القاعدة. وهذا يخاطر بضعف التلامس مع البُرادة والفشل المبكر.
تدعم خافضات الحرارة عادةً براغي مترية (M2، M3، M4) أو إمبراطورية (#4-40، #6-32)، مع أنواع رؤوس مثل المقلاة أو المسطحة أو المقبس. يمكن استخدام كل من البراغي ذاتية التثبيت والبراغي الآلية حسب التصميم.
أنواع البراغي الشائعة المستخدمة في تطبيقات المشتت الحراري
| النوع اللولبي | الوصف | حالة الاستخدام النموذجي |
|---|---|---|
| M2/ M3/ M4 | براغي الماكينات المترية | الوحدات الإلكترونية العامة |
| #4-40 / #6-32 | الخيوط الإمبراطورية | إلكترونيات أمريكا الشمالية |
| مسطح/مقلاة/مقبس | يختلف باختلاف شكل الرأس | يعتمد على فترة الاستراحة أو الخلوص |
| التنصت الذاتي | يقطع الخيط في المعدن/البلاستيك اللين | تركيب بسيط بدون إدخالات |
| براغي SEMS | مع غسالات مجمعة مسبقاً | كفاءة الإنتاج |
| براغي مقفلة | ابق متصلاً بالمبدد الحراري | التطبيقات التي تحتاج إلى صيانة مكثفة |
أوصي عادةً بالبراغي المترية عندما يكون ذلك ممكنًا، خاصةً M3 أو M4. بالنسبة للوحدات الأثقل أو الثقوب الملولبة الأعمق، يعمل M4 بشكل أفضل. إذا كنت تصمم حول عزم الدوران العالي، يوفر M4 قوة أكبر. في معظم خافضات الحرارة المصنوعة من الألومنيوم المبثوق، تقبل الثقوب المسننة هذه البراغي بسهولة.
تُستخدم البراغي المترية مثل M3 و M4 بشكل شائع لتركيب خافضات الحرارة.صحيح
وهي تتطابق مع أحجام الثقوب النموذجية في خافضات الحرارة المصنوعة من الألومنيوم وتوفر خيوطاً ملولبة موثوقة.
يمكن استخدام البراغي ذاتية التثبيت فقط في المشتتات الحرارية.خطأ
تعد البراغي الآلية أكثر شيوعًا، خاصةً مع الثقوب الملولبة أو الحشوات الملولبة.
ما هي طرق التركيب التي تدعمها تصميمات المشتت الحراري لديك؟
يؤدي التركيب الضعيف إلى تلامس حراري سيء. قد تكون المشابك الزنبركية والدبابيس الزنبركية أسهل في التركيب ولكن يمكن أن تتعطل تحت الاهتزاز. تثبت البراغي بشكل أفضل ولكنها تحتاج إلى عزم دوران صحيح.
يمكن تركيب خافضات الحرارة باستخدام براغي أو مشابك زنبركية أو دبابيس دفع أو مواد لاصقة أو مسامير أو مسامير برشام أو مساند، حسب الحجم والوزن والاستخدام.
الجدول: طرق التركيب والمفاضلات
| طريقة التركيب | الإيجابيات | القيود |
|---|---|---|
| التركيب بالبراغي | قوي وموثوق | يحتاج إلى تجهيز الثقب والتحكم في عزم الدوران |
| تركيب المشبك | سريع ومنخفض الإجهاد | يحتاج إلى ضبط المساحة والتحميل المسبق |
| دبابيس الدفع | سريع، بدون أدوات | قوام محدود |
| المسامير | دائم وقوي | غير صالح للخدمة |
| مادة لاصقة حرارية | نظيف، بدون براغي | رابطة دائمة وأضعف |
| شريط حراري | سهل الاستخدام | الأضعف تحت الحمل أو الاهتزاز |
| الدعامات + البراغي | قوي ونموذجي | أكثر تعقيداً ومساحة مطلوبة |
بالنسبة للمشتتات الحرارية الصغيرة على مستوى اللوحة، غالبًا ما تكفي الدبابيس الدافعة والمشابك. تتطلب المشتتات الحرارية الأكبر حجمًا، خاصةً تلك المثبتة على العبوات أو الوحدات، مسامير أو مساند. في بعض الأحيان، تعمل الطريقة الهجينة مثل البراغي + الشريط الحراري على تحسين الموثوقية.
يطبق مشبك التثبيت قوة زنبركية لتثبيت المبدد الحراري.صحيح
تقوم المشابك الزنبركية بدفع المبدد الحراري لأسفل على المكوّن لضمان التلامس.
التثبيت دائماً ما يكون قابلاً للعكس.خطأ
تُشكّل المسامير رابطة دائمة ولا يمكن إزالتها بدون تلف.
هل تقدمون ثقوباً ملولبة أو إدخالات ملولبة أو إدخالات مثبتة بالضغط؟
تسهّل الثقوب الملولبة عملية التركيب، ولكن إذا كان جدار المبدد الحراري رقيقًا جدًا، فقد تتعرى. في هذه الحالات، أستخدم إدخالات.
نعم، نحن ندعم الثقوب المثقوبة وإدخالات التثبيت بالضغط ومثبتات التثبيت مثل صواميل PEM أو البراغي المثبتة، اعتمادًا على سُمك مبدد الحرارة والحمل.
أنواع الثقوب وخيارات الإدخال الملولبة
| الطريقة | الوصف | الأفضل لـ |
|---|---|---|
| ثقوب مثقوبة | خيوط مقطوعة مباشرة في الألومنيوم | أحمال خفيفة إلى متوسطة |
| إدخالات ملائمة بالضغط | نحاس أصفر/مضغوط في | عزم دوران أعلى، استخدام متكرر |
| صواميل ذاتية الإغلاق | يتم إدخالها بالضغط في الصفائح المعدنية | خافضات حرارة بجدار رقيق |
| براغي مقفلة | براغي مثبتة داخل جسم مبدد الحرارة | تصميمات قابلة للصيانة الميدانية |
بالنسبة للفتحات M3 أو M4، أقوم بالنقر مباشرة في الألومنيوم إذا كان سمك الجدار 3 مم على الأقل. إذا كان أرق أو كان عزم الدوران مرتفعًا، أقوم بإضافة إدخالات مثبتة بالضغط. تقاوم الإدخالات التعرية وتدوم لفترة أطول عند تركيبها عدة مرات.
توفر إدخالات التثبيت بالضغط لولبات أقوى من الاستدقاق المباشر في المعادن اللينة.صحيح
تصنع الحشوات من مواد أكثر صلابة وتوزع الحمل بشكل أفضل.
لا يمكن استخدام الثقوب المثقوبة إلا في خافضات الحرارة البلاستيكية.خطأ
عادةً ما يتم ثقب الألومنيوم لسن اللولب في خافضات الحرارة.
هل يمكن تخصيص حجم ثقب المسمار وموضعه حسب الطلب؟
إذا كانت فتحات البراغي في المكان الخطأ، يفشل التركيب. أسمح دائمًا بتخصيص الفتحات أثناء تصميم المبدد الحراري لتتناسب مع تخطيطك.
نعم، يمكنك تخصيص حجم ثقب اللولب ونوع اللولب والعمق والموضع والتفاوت المسموح به ليناسب احتياجات التركيب الخاصة بك.
التخصيصات النموذجية لثقب المسمار
| المعلمة | الخيارات |
|---|---|
| حجم الخيط | M2، M3، M3، M4، #4-40، إلخ. |
| قطر الفتحة | خلوص، ثقب، تركيب بالضغط |
| تجويف عدادي / غاطس عدادي | نعم، بناءً على نمط رأس المسمار |
| موقع الحفرة | التباعد X/Y، والإزاحة، وتخطيط الشبكة |
| عدد الثقوب | 1 إلى 10+1 حسب الحجم |
أستخدم التصميم بمساعدة الحاسوب ثلاثي الأبعاد لضمان تجنب الثقوب للزعانف والحفاظ على قوة الجدار ومطابقته لنمط التركيب الخاص بالعميل. أستخدم أيضًا رؤوسًا تحت الثقوب من أجل القوة. عادةً ما تكون فتحات الخلوص كبيرة الحجم قليلاً (على سبيل المثال 3.4 مم للبراغي M3). وهذا يسمح ببعض التسامح أثناء التركيب.
يمكن وضع الثقوب اللولبية في خافضات الحرارة لتتناسب مع تصميمات العملاء.صحيح
وغالباً ما يتم تصنيع خافضات الحرارة خصيصاً لتناسب تخطيطات محددة لثنائي الفينيل متعدد الكلور أو الوحدة النمطية.
مواضع الفتحات وأحجامها في خافضات الحرارة ثابتة ولا يمكن تغييرها.خطأ
في معظم التصميمات، يمكن تخصيص مواصفات الفتحات بالكامل.
ما هي مواصفات عزم الدوران التي تنطبق على تركيب المشتتات الحرارية؟
الكثير من عزم الدوران يكسر الأجزاء. أقل من اللازم ويؤدي ذلك إلى اهتزاز المبدد الحراري. أتبع دائمًا نطاقات المواصفات لتجنب الإجهاد.
تختلف حدود عزم الدوران حسب حجم اللولب ومادة المبدد الحراري. على سبيل المثال، غالبًا ما تستخدم براغي M3 من 0.5 إلى 0.7 نيوتن متر، وبراغي M4 من 1.6 إلى 2.0 نيوتن متر.
قيم عزم الدوران المرجعية لأحجام البراغي
| حجم المسمار | نطاق العزم النموذجي | الملاحظات |
|---|---|---|
| M2 | 0.2-0.3 نيوتن متر | براغي صغيرة، حمولة قليلة |
| M3 | 0.5-0.7 نيوتن متر | شائع في خافضات الحرارة للوحدات النمطية |
| M4 | 1.6-2.0 نيوتن متر | خافضات حرارة كبيرة أو قواعد معدنية |
| #4-40 | 4-6 بوصة رطل (0.45-0.7 تقريبًا) | المكافئ الإمبراطوري ل M3 |
استخدم دائمًا أدوات التحكم في عزم الدوران. أقوم بتطبيق عزم الدوران على خطوتين للسماح باستقرار TIM (مادة الواجهة الحرارية). تساعد الغسالات على توزيع الحمل ومنع الارتخاء. أتجنب الإفراط في العزم خاصةً بالقرب من الزعانف الرقيقة أو الوحدات الصغيرة.
يمكن أن يتسبب الإفراط في إحكام ربط براغي المبدد الحراري في حدوث اعوجاج أو تلف في المكونات.صحيح
يمكن أن يؤدي عزم الدوران الزائد إلى تشويه المبدد الحراري أو تشقق سطح البُرادة.
يمكن إحكام ربط جميع أحجام البراغي بنفس عزم الدوران.خطأ
كل حجم برغي ومادة له نطاق عزم دوران آمن.
الخاتمة
يتطلب تركيب خافضات الحرارة بشكل صحيح مطابقة نوع البرغي واللولب وتصميم الفتحة وعزم الدوران. باستخدام التركيبة الصحيحة، تضمن تلامسًا قويًا ونقلًا أفضل للحرارة وتشغيلًا أكثر أمانًا.
