สรุปสั้นๆ

การหล่อตายเป็นกระบวนการผลิตที่ใช้สร้างฮีตซิงก์โดยการฉีดโลหะเหลว ซึ่งมักเป็นโลหะผสมอลูมิเนียมหรือสังกะสี เข้าไปยังแม่พิมพ์เหล็กที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ภายใต้แรงดันสูง วิธีนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตฮีตซิงก์ที่มีรูปร่างซับซ้อนสามมิติพร้อมครีบระบายความร้อนในตัว ซึ่งช่วยเพิ่มพื้นที่ผิวเพื่อการกระจายความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพ กระบวนการนี้มีต้นทุนที่คุ้มค่าสูงในการผลิตจำนวนมาก ทำให้เป็นทางเลือกที่นิยมในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ ยานยนต์ และอุตสาหกรรมต่างๆ ที่ต้องการการจัดการความร้อนอย่างเชื่อถือได้

ความเข้าใจเกี่ยวกับกระบวนการหล่อตายสำหรับฮีตซิงก์

โดยพื้นฐานแล้ว กระบวนการหล่อตายสำหรับฮีตซิงก์เกี่ยวข้องกับการฉีดโลหะเหลวเข้าไปในแม่พิมพ์เหล็กกล้าความแข็งสูงภายใต้แรงดันสูง เทคนิคนี้ช่วยให้สามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีรายละเอียดซับซ้อนและขนาดที่แม่นยำได้อย่างรวดเร็ว เมื่อฉีดโลหะเข้าไปแล้ว โลหะจะเย็นตัวและแข็งตัวอย่างรวดเร็ว จากนั้นจึงเปิดแม่พิมพ์และดันชิ้นงานที่แข็งตัวแล้วออกมา รอบการผลิตนี้สามารถทำซ้ำได้ด้วยความเร็วสูง ทำให้การหล่อตายเป็นวิธีที่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตจำนวนมาก

ข้อได้เปรียบที่สำคัญของวิธีนี้คือการสร้างฮีตซิงก์แบบชิ้นเดียวที่แข็งแรง ซึ่งแตกต่างจากเทคนิคการผลิตอื่นๆ ที่อาจต้องยึดหรือติดตั้งฟินเข้ากับฐาน การหล่อตายจะขึ้นรูปฟินให้เป็นส่วนหนึ่งของชิ้นส่วนโดยตรง โดยมีรายละเอียดอธิบายไว้ในเอกสารทางเทคนิคจาก Advanced Thermal Solutions, Inc. , สิ่งนี้ช่วยกำจัดความต้านทานความร้อนที่เกิดขึ้นที่บริเวณติดต่อระหว่างฐานกับครีบของมัน ทำให้การถ่ายเทความร้อนจากชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ไปยังอากาศโดยรอบมีประสิทธิภาพมากขึ้น กระบวนการนี้สามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีรูปร่างซับซ้อน ซึ่งจะเป็นการยากหรือเป็นไปไม่ได้หากผลิตด้วยวิธีการอัดขึ้นรูปหรือการกลึง

ความสามารถนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการตอบสนองข้อกำหนดหลักของฮีตซิงก์ทุกชนิด นั่นคือ การเพิ่มพื้นที่ผิวให้มากที่สุดเพื่อระบายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ยิ่งฮีตซิงก์มีพื้นที่ผิวมากเท่าใด ก็ยิ่งสามารถถ่ายเทพลังงานความร้อนไปยังสิ่งแวดล้อมที่เย็นกว่าได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น การหล่อแบบไดค์คาสติ้งช่วยให้วิศวกรสามารถออกแบบครีบและหมุดในรูปแบบเรียงตัวซับซ้อนและรูปร่างต่าง ๆ ที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการไหลของอากาศและการถ่ายเทความร้อนให้เหมาะสมกับการใช้งานเฉพาะด้าน

ความหลากหลายของงานหล่อตายทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในหลากหลายสาขา ตัวอย่างเช่น มักใช้ในการสร้างระบบระบายความร้อนสำหรับไฟแอลอีดี โดยที่ฮีทซิงก์มักถูกรวมเข้ากับตัวเรือนของโคมไฟโดยตรง นอกจากนี้ยังพบได้บ่อยในอิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์ อุปกรณ์การสื่อสาร และแหล่งจ่ายไฟอุตสาหกรรม ซึ่งความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพมีความสำคัญเป็นอย่างยิ่ง ความสามารถในการผลิตชิ้นส่วนที่มีความคงทนทางมิติและทนต่อการกัดกร่อน ยิ่งเพิ่มความน่าสนใจของกระบวนการนี้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เหล่านี้

เปรียบเทียบวัสดุแกนกลาง: อลูมิเนียม สังกะสี ทองแดง และแมกนีเซียม

การเลือกวัสดุมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในการออกแบบฮีทซิงก์แบบหล่อตาย เนื่องจากส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน น้ำหนัก และต้นทุน วัสดุที่ใช้กันโดยทั่วไปคือโลหะผสมของอลูมิเนียม สังกะสี แมกนีเซียม และทองแดง โดยแต่ละชนิดมีคุณสมบัติเฉพาะที่เหมาะสมกับการใช้งานแตกต่างกัน

โลหะผสมอลูมิเนียม เช่น A380 และ ADC12 เป็นตัวเลือกที่ได้รับความนิยมมากที่สุดเนื่องจากมีสมดุลที่ดีระหว่างการนำความร้อน ความหนาแน่นต่ำ และความต้านทานการกัดกร่อน น้ำหนักเบาและมีต้นทุนที่คุ้มค่า ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ตั้งแต่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคไปจนถึงอุปกรณ์อุตสาหกรรม สังกะสีเป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่พบได้ทั่วไป โดยมีข้อดีคือหล่อได้ง่ายกว่าและมีต้นทุนแม่พิมพ์ต่ำกว่าอลูมิเนียม อย่างไรก็ตาม ตามที่ MyHeatSinks อธิบาย สังกะสีมีน้ำหนักมากกว่าอลูมิเนียมอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งอาจเป็นปัจจัยที่ทำให้ไม่เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องคำนึงถึงน้ำหนัก เช่น อุปกรณ์พกพา

สำหรับการใช้งานที่น้ำหนักเป็นปัจจัยหลัก แมกนีเซียมถือเป็นทางเลือกที่น่าสนใจ เอกสารสรุปทางเทคนิคจาก Chicago White Metal Casting เน้นย้ำว่าแมกนีเซียมมีน้ำหนักเบากว่าอลูมิเนียม 35% แม้ว่าการนำความร้อนจะต่ำกว่า แต่ความหนาแน่นต่ำของมันช่วยให้ออกแบบครีบระบายความร้อนที่ยาวขึ้นได้ ซึ่งสามารถให้ประสิทธิภาพการระบายความร้อนที่เทียบเท่าหรือดียิ่งกว่า ขณะที่ยังคงรักษาน้ำหนักที่เบากว่าอย่างมีนัยสำคัญ ทำให้มันน่าสนใจอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมการบินและอิเล็กทรอนิกส์พกพาประสิทธิภาพสูง ทองแดงมีการนำความร้อนสูงที่สุด แต่มีน้ำหนักมากกว่าและมีราคาแพงกว่า โดยทั่วไปจะใช้ในแอปพลิเคชันที่ต้องการการกระจายความร้อนสูงสุดในพื้นที่จำกัด

เพื่อแสดงให้เห็นถึงข้อแลกเปลี่ยนต่างๆ ได้ชัดเจนยิ่งขึ้น ตารางด้านล่างเปรียบเทียบคุณสมบัติหลักของโลหะผสมที่ใช้กันทั่วไปในการหล่อตาย

ข้อมูลที่มา: Chicago White Metal Casting

ข้อดีและข้อเสียของแต่ละวัสดุ

• อลูมิเนียม: ให้สมดุลที่ดีในด้านประสิทธิภาพ น้ำหนัก และต้นทุนโดยรวม เป็นตัวเลือกหลักสำหรับฮีตซิงก์ทั่วไปส่วนใหญ่
• ซิงค์: เหมาะที่สุดสำหรับการใช้งานที่ต้องการปริมาณสูงและต้นทุนต่ำ โดยที่น้ำหนักไม่ใช่ปัจจัยที่ต้องกังวล ให้ความรู้สึกคุณภาพสูง และง่ายต่อการชุบหรือตกแต่งผิว
• แมกนีเซียม: เป็นตัวเลือกอันดับหนึ่งสำหรับการใช้งานที่ต้องการน้ำหนักเบา ช่วยให้ออกแบบได้เหนือกว่าอลูมิเนียมในสถานการณ์ที่ต้องคำนึงถึงน้ำหนัก
• ทองแดง: ให้ประสิทธิภาพด้านความร้อนสูงสุด แต่มีต้นทุนและน้ำหนักที่สูงกว่า ใช้ในกรณีที่วัสดุอื่นไม่สามารถตอบสนองความต้องการด้านการระบายความร้อนได้

หลักการออกแบบที่สำคัญสำหรับฮีทซิงค์แบบไดคัสติ้ง

การออกแบบฮีทซิงค์ที่มีประสิทธิภาพสำหรับการหล่อตายมีเป้าหมายหลักเพียงประการเดียว คือ การเพิ่มประสิทธิภาพการกระจายความร้อนให้สูงสุดในลักษณะที่คุ้มค่าต้นทุน ซึ่งทำได้โดยการพิจารณาหลักการสำคัญหลายประการอย่างรอบคอบ ได้แก่ รูปทรงของครีบ ขนาดพื้นที่ผิว การจัดการการไหลของอากาศ และการรวมองค์ประกอบสำหรับติดตั้ง เทคโนโลยีการหล่อตายมีความยืดหยุ่น ช่วยให้วิศวกรสามารถสร้างรูปทรงที่มีประสิทธิภาพสูงและซับซ้อนได้ ซึ่งไม่สามารถทำได้ด้วยวิธีอื่น เช่น การอัดรีด

ปัจจัยหลักที่ขับเคลื่อนประสิทธิภาพคือพื้นที่ผิว ดังที่ผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมได้ชี้ไว้ Zetwerk , การออกแบบครีบ—รูปร่าง ความสูง ความหนา และระยะห่าง—มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเพิ่มพื้นที่ผิวที่มีประสิทธิภาพสำหรับการถ่ายเทความร้อน โดยทั่วไปแล้ว ครีบที่สูงและบางจะให้พื้นที่ผิวมากกว่า แต่ก็มีข้อเสียเปรียบด้วย ครีบที่อยู่ใกล้กันเกินไปอาจทำให้การไหลของอากาศลดลง โดยเฉพาะในกรณีที่ใช้การถ่ายเทความร้อนแบบคอนเวกชันธรรมชาติ ส่งผลให้ประสิทธิภาพโดยรวมลดลง การออกแบบที่เหมาะสมจึงต้องคำนึงถึงการสมดุลระหว่างพื้นที่ผิวกับระยะห่างที่เพียงพอ เพื่อให้อากาศสามารถไหลเวียนได้อย่างอิสระ

การไหลของอากาศเป็นอีกปัจจัยที่สำคัญอย่างยิ่ง ตำแหน่งการติดตั้งฮีทซิงค์และครีบควรจัดวางให้สอดคล้องกับทิศทางการไหลของอากาศตามธรรมชาติหรือการไหลที่ถูกบังคับภายในอุปกรณ์ การหล่อตายช่วยให้สามารถสร้างรูปร่างครีบที่แปลกใหม่ เช่น ครีบรูปปีกเครื่องบิน ซึ่งสามารถลดแรงต้านอากาศและเพิ่มการไหลแบบไม่เป็นระเบียบ (turbulence) ช่วยปรับปรุงสมรรถนะด้านความร้อนได้ดียิ่งขึ้น นอกจากนี้ ความสามารถในการรวมฮีทซิงค์เข้ากับตัวเรือนหรือเปลือกของผลิตภัณฑ์โดยตรง ยังช่วยทำให้เส้นทางการถ่ายเทความร้อนมีความราบรื่นขึ้น และอาจช่วยลดความจำเป็นในการใช้ชิ้นส่วนอื่น ๆ รวมถึงขั้นตอนการประกอบเพิ่มเติม

แม้ว่าการหล่อตายจะมีความโดดเด่นในการสร้างชิ้นส่วนที่ซับซ้อนสำหรับการจัดการความร้อน แต่กระบวนการผลิตอื่น ๆ มักจำเป็นสำหรับชิ้นส่วนต่าง ๆ ภายในชุดประกอบเดียวกัน โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมที่มีความต้องการสูง เช่น อุตสาหกรรมยานยนต์ ตัวอย่างเช่น ชิ้นส่วนโครงสร้างที่มีความสำคัญต่อภารกิจ ซึ่งต้องการความทนทานและความแข็งแรงสูง มักพึ่งพากระบวนการต่าง ๆ เช่น การตีขึ้นรูป ผู้เชี่ยวชาญใน ชิ้นส่วนการหล่อสำหรับยานยนต์ ใช้เทคนิคการตีขึ้นรูปแบบร้อนขั้นสูงในการผลิตชิ้นส่วนที่มีความแข็งแรง โดยที่คุณสมบัติของวัสดุจากโลหะผสมที่หล่อตายอาจไม่เหมาะสม แสดงให้เห็นว่ากระบวนการผลิตที่แตกต่างกันสามารถเสริมกันได้อย่างไรในระบบวิศวกรรมที่ซับซ้อน

รายการตรวจสอบการออกแบบเพื่อประสิทธิภาพสูงสุด

• เพิ่มพื้นที่ผิวให้มากที่สุด: ใช้รูปทรงฟินและหมุดที่ซับซ้อนเพื่อเพิ่มพื้นที่ที่ใช้ในการระบายความร้อน
• ปรับระยะห่างของฟินให้เหมาะสม: ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีพื้นที่เพียงพอระหว่างฟินเพื่อให้มีการไหลของอากาศอย่างเพียงพอ ไม่ว่าจะเป็นการถ่ายเทความร้อนแบบธรรมชาติหรือแบบบังคับ
• พิจารณาเส้นทางการไหลของอากาศ: จัดแนวครีบให้ขนานกับทิศทางการไหลของอากาศ เพื่อลดแรงต้านและเพิ่มประสิทธิภาพในการระบายความร้อน
• รวมองค์ประกอบการติดตั้ง: ใช้กระบวนการหล่อตายเพื่อสร้างขาติดตั้ง รู และคุณสมบัติอื่น ๆ ลงในฮีตซิงก์โดยตรง เพื่อลดต้นทุนการประกอบและปรับปรุงการส่งผ่านความร้อน
• เลือกความหนาของวัสดุที่เหมาะสม: ความหนาของฐานและครีบของฮีตซิงก์มีผลต่อความสามารถในการกระจายและถ่ายเทความร้อน ควรชั่งน้ำหนักความต้องการด้านความร้อนกับข้อจำกัดด้านน้ำหนักและต้นทุน

ข้อดีและเทคนิคการหล่อตายขั้นสูง

การหล่อตายมีข้อดีหลายประการที่ทำให้เป็นตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับการผลิตฮีตซิงก์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผลิตที่มีปริมาณปานกลางถึงสูง หนึ่งในข้อได้เปรียบที่สำคัญที่สุดคือความสามารถในการผลิตรูปทรง 3 มิติที่ซับซ้อน ซึ่งจะมีต้นทุนสูงเกินไปหรือเป็นไปไม่ได้ด้วยวิธีอื่นๆ ซึ่งช่วยให้สามารถรวมฟังก์ชันหลายอย่างเข้าไว้ในชิ้นส่วนเดียวกันได้ เช่น การรวมฮีตซิงก์เข้ากับตัวเรือน กรอบ หรือเปลือกของอุปกรณ์ การผสานรวมนี้ไม่เพียงแต่ช่วยลดจำนวนชิ้นส่วนและต้นทุนการประกอบ แต่ยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพด้านการถ่ายเทความร้อนโดยการสร้างเส้นทางการถ่ายเทความร้อนโดยตรง

ข้อดีของฮีตซิงก์ที่ผลิตด้วยวิธีการหล่อตายไม่ได้มีเพียงแค่ความซับซ้อนของรูปทรงเท่านั้น กระบวนการนี้ยังให้ชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูง มีความคงตัวของมิติดีเยี่ยม และพื้นผิวที่เรียบเนียน ซึ่งมักไม่จำเป็นต้องผ่านกระบวนการกลึงเพิ่มเติม วิธีการผลิตที่ใกล้เคียงกับรูปร่างสุดท้าย (near-net-shape) นี้ช่วยลดของเสียจากวัสดุและเวลาในการผลิต ข้อดีเพิ่มเติมอื่นๆ ได้แก่:

• คุ้มค่าต่อการผลิตในระดับใหญ่: แม้ว่าต้นทุนเริ่มต้นสำหรับเครื่องมืออาจสูง แต่ต้นทุนต่อหน่วยที่ต่ำทำให้เหมาะสมทางเศรษฐกิจสำหรับการผลิตจำนวนมาก
• คุณสมบัติแบบบูรณาการ: สามารถเจาะรู เกลียว และองค์ประกอบยึดตรึงลงในชิ้นส่วนได้โดยตรงระหว่างกระบวนการหล่อ
• ความต้านทานการกัดกร่อน: โลหะผสมอลูมิเนียมและสังกะสีมีความต้านทานต่อการกัดกร่อนได้ดีถึงสูง
• การป้องกันสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า/คลื่นวิทยุ (EMI/RFI): ลักษณะของชิ้นส่วนที่เป็นโลหะช่วยป้องกันสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าและคลื่นวิทยุได้โดยธรรมชาติ

นอกเหนือจากการหล่อตายแบบมาตรฐาน แล้วเทคนิคขั้นสูงกำลังขยายขีดจำกัดของประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน โดยหนึ่งในเทคนิคที่สำคัญที่สุดคือ High Density Die Casting (HDDC) ตามที่อธิบายในการวิจัยซึ่งบริษัท Advanced Thermal Solutions, Inc. ได้นำเสนอ กระบวนการ HDDC จะรวมขั้นตอนการเพิ่มแรงดันเพิ่มเติมขณะที่โลหะอยู่ในสถานะของเหลว ซึ่งทำให้สามารถใช้โลหะผสมที่นำความร้อนได้ดีขึ้น เช่น อลูมิเนียมแบบรีด (เช่น AL 6063)

HDDC ผลิตครีบระบายความร้อนที่มีรูพรุนต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญและมีความแข็งแรงเชิงกลที่สูงกว่า กระบวนการขั้นสูงนี้ช่วยให้สามารถหล่อครีบที่บางลง มีอัตราส่วนความสูงต่อความหนาที่สูงขึ้น และระยะห่างที่แคบลง ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการระบายความร้อนได้ดียิ่งขึ้น โครงสร้างที่ปราศจากช่องว่างยังทำให้สามารถทำกระบวนการตกแต่งขั้นสุดท้าย เช่น การออกซิไดซ์แบบอโนไดซ์ ซึ่งไม่สามารถทำได้เสมอไปกับชิ้นส่วนที่หล่อขึ้นรูปทั่วไป สำหรับการใช้งานที่ต้องการประสิทธิภาพสูงสุดอย่างแท้จริง HDDC ถือเป็นก้าวสำคัญในเทคโนโลยีการจัดการความร้อน

การเพิ่มประสิทธิภาพการจัดการความร้อนด้วยการหล่อขึ้นรูป

สรุปได้ว่า การหล่อตายเป็นกระบวนการผลิตที่มีประสิทธิภาพสูงและยืดหยุ่นมากสำหรับการผลิตฮีตซิงก์ ความสามารถในการสร้างชิ้นงานออกแบบที่ซับซ้อนในตัวเดียวกัน ทำให้วิศวกรสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการระบายความร้อนได้โดยการเพิ่มพื้นที่ผิวสัมผัส พร้อมทั้งควบคุมปัจจัยอื่นๆ เช่น การไหลของอากาศ และน้ำหนัก ตัวเลือกวัสดุ ตั้งแต่อลูมิเนียมที่มีคุณสมบัติสมดุล แมกนีเซียมที่เบากว่า หรือทองแดงที่นำความร้อนได้ดีมาก ยังช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นในการตอบสนองความต้องการเฉพาะด้านของการใช้งาน

ข้อได้เปรียบหลักๆ เช่น ความคุ้มค่าเมื่อผลิตในปริมาณมาก การรวมฟีเจอร์ต่างๆ เข้าด้วยกัน และความแม่นยำของขนาดที่ยอดเยี่ยม ทำให้การหล่อตายเป็นทางเลือกที่เหนือกว่าสำหรับการผลิตจำนวนมากในอุตสาหกรรมต่างๆ ตั้งแต่ไฟ LED ไปจนถึงอิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์ นอกจากนี้ การพัฒนาเทคนิคขั้นสูงอย่าง High Density Die Casting (HDDC) ยังช่วยขยายขีดความสามารถของเทคโนโลยีนี้อย่างต่อเนื่อง ทำให้สามารถสร้างโซลูชันการระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพและทนทานยิ่งขึ้น โดยการเข้าใจหลักการพื้นฐานของการออกแบบและการเลือกวัสดุ วิศวกรสามารถนำกระบวนการหล่อตายมาใช้ในการพัฒนาระบบระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพสูง ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือและความทนทานของผลิตภัณฑ์

คำถามที่พบบ่อย

1. ดีไซน์ของฮีตซิงก์แบบใดดีที่สุด?

การออกแบบฮีทซิงก์ที่มีประสิทธิภาพที่สุดคือการออกแบบที่เพิ่มพื้นที่ผิวให้มากที่สุด เพื่อช่วยให้ถ่ายเทความร้อนไปยังสภาพแวดล้อมรอบข้างได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยทั่วไปจะทำได้โดยการใช้ครีบหรือหมุด การออกแบบเรขาคณิตที่เหมาะสมที่สุดขึ้นอยู่กับการประยุกต์ใช้งาน รวมถึงปริมาณความร้อนที่ต้องระบายออก และลักษณะของการไหลของอากาศ (การพาความร้อนแบบธรรมชาติหรือแบบบังคับ) การเลือกวัสดุก็มีความสำคัญเช่นกัน วัสดุที่มีการนำความร้อนสูง เช่น ทองแดงหรืออลูมิเนียม มีความจำเป็นอย่างยิ่งต่อการถ่ายเทความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพจากแหล่งกำเนิดความร้อนไปยังครีบ

2. วิธีคำนวณความต้องการของฮีทซิงก์?

การคำนวณฮีทซิงก์ที่ต้องการเกี่ยวข้องกับการกำหนดค่าความต้านทานความร้อนที่จำเป็นเพื่อให้ชิ้นส่วนอยู่ต่ำกว่าอุณหภูมิการทำงานสูงสุด โดยเริ่มจากการคำนวณจากกำลังไฟฟ้าสูงสุดที่อุปกรณ์สูญเสียไป อุณหภูมิโดยรอบสูงสุด และอุณหภูมิของจังชันสูงสุดของชิ้นส่วน จากค่าเหล่านี้ คุณสามารถคำนวณหาค่าความต้านทานความร้อนสูงสุดที่อนุญาตสำหรับระบบทั้งหมด (จากจังชันถึงสภาพแวดล้อม) ได้ เมื่อลดค่าความต้านทานความร้อนที่ทราบแล้วของชิ้นส่วนและวัสดุติดต่อความร้อนออก คุณจะสามารถกำหนดค่าความต้านทานความร้อนที่ต้องการของฮีทซิงก์เองได้

3. ข้อกำหนดสำหรับฮีทซิงก์คืออะไร?

ข้อกำหนดหลักสำหรับฮีทซิงก์คือต้องสามารถถ่ายเทความร้อนออกจากชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อให้บรรลุจุดประสงค์นี้ ฮีทซิงก์จะต้องทำจากวัสดุที่มีการนำความร้อนสูง เพื่อให้สามารถดูดซับความร้อนออกจากแหล่งความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ยังต้องมีพื้นที่ผิวที่มาก ซึ่งสร้างขึ้นโดยแผงครีบหรือโครงสร้างอื่น ๆ เพื่อถ่ายเทพลังงานความร้อนไปยังอากาศโดยรอบได้อย่างมีประสิทธิภาพ สุดท้ายนี้ รูปแบบการออกแบบจะต้องเหมาะสมกับการไหลของอากาศที่มีอยู่ ไม่ว่าจะเป็นการถ่ายเทความร้อนแบบคอนเวกชันตามธรรมชาติ หรือการเป่าลมบังคับจากพัดลม เพื่อให้มั่นใจว่าความร้อนจะถูกนำออกไปจากอุปกรณ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ