2026-05-19 14:53:00
Un dissipateur thermique est un composant essentiel du refroidissement des appareils électroniques. Lorsqu'une source de chaleur ne parvient pas à dissiper efficacement la chaleur par conduction et nécessite un refroidissement plus performant, un dissipateur thermique est utilisé pour évacuer la chaleur de la source et la dissiper par conduction et convection optimisées.
Les dissipateurs thermiques sont largement utilisés dans l'électronique de puissance, les équipements de télécommunications, les serveurs, l'éclairage LED, l'électronique automobile et les appareils industriels.
Un dissipateur thermique typique se compose principalement de deux parties :
base
jusqu'à
La base est généralement une surface plane en contact direct avec la source de chaleur. Sa fonction est de transférer la chaleur du point chaud et de la répartir uniformément sur les ailettes.
Les ailettes sont conçues pour augmenter la surface totale du dissipateur thermique. Elles peuvent être fabriquées selon une grande variété de géométries et sont généralement positionnées verticalement par rapport à la base afin de maximiser la dissipation de la chaleur.
L'objectif principal de la conception d'un dissipateur thermique est de maximiser sa surface, permettant ainsi un transfert accru de chaleur vers l'air ambiant.
À quelques rares exceptions près, les dissipateurs thermiques sont fabriqués à partir de métaux thermoconducteurs, le plus souvent de l'aluminium ou du cuivre.
L'aluminium est le matériau le plus couramment utilisé pour les dissipateurs thermiques.
conductivité thermique : 235 W/mK
léger
rentable
facile à fabriquer
Ces caractéristiques font de l'aluminium un matériau idéal pour les solutions de dissipation thermique légères et économiques.
Le cuivre est un autre matériau couramment utilisé pour les dissipateurs thermiques.
conductivité thermique : ~400 W/mK
capacité de transfert de chaleur plus élevée
Bien que le cuivre soit plus lourd et plus cher, il est souvent indispensable dans les applications thermiques hautes performances.
Les dissipateurs thermiques sont généralement classés en deux catégories en fonction des conditions de circulation d'air.
Les dissipateurs thermiques passifs reposent uniquement sur la circulation naturelle de l'air pour évacuer la chaleur.
ils sont conçus pour :
maximiser la surface
laisser l'air circuler naturellement
fonctionner sans composants actifs supplémentaires
Les dissipateurs thermiques passifs sont couramment utilisés dans les appareils électroniques basse consommation.
Les dissipateurs thermiques actifs utilisent des ventilateurs ou des souffleurs pour forcer l'air à travers les ailettes.
Ce flux d'air forcé crée des turbulences, augmentant considérablement l'efficacité du transfert de chaleur et les performances de refroidissement.
Les solutions de refroidissement actif sont largement utilisées dans :
serveurs
électronique de puissance
systèmes de calcul haute performance
Plusieurs technologies de fabrication sont utilisées pour produire les dissipateurs thermiques, chacune étant adaptée à des exigences thermiques et à des applications différentes.
Les dissipateurs thermiques emboutis sont fabriqués à partir de tôles d'acier par des procédés d'emboutissage progressifs. Chaque étape d'emboutissage ajoute des caractéristiques et des détails au fur et à mesure que le métal traverse la matrice.
Ces dissipateurs thermiques sont généralement conçus pour des types de boîtiers électroniques spécifiques afin d'assurer un ajustement optimal sur les cartes de circuits imprimés (pcb).
Ils peuvent fonctionner en mode passif ou inclure un ventilateur pour augmenter le flux d'air global.
idéal pour les applications à faible puissance (0–5 W)
assemblage rapide et simple
faible coût de fabrication
évolutif pour la production à grande échelle
disponible pour de nombreux types d'emballages
Ne convient pas aux applications supérieures à 5 W
taille limitée (généralement inférieure à 50 mm)
conçu pour refroidir un seul appareil
L'extrusion est l'une des méthodes de fabrication de dissipateurs thermiques les plus populaires et les plus rentables.
La taille des dissipateurs thermiques extrudés varie selon l'application. Les plus petits sont utilisés pour le refroidissement au niveau de la carte, tandis que les plus grands sont conçus pour la gestion thermique des applications de moyenne puissance.
Elles peuvent être optimisées pour le refroidissement passif et actif, en fonction de la géométrie et de l'espacement des ailettes.
Les dissipateurs thermiques extrudés au niveau de la carte sont couramment utilisés pour des composants tels que :
bga
FPGA
Le procédé d'extrusion commence par une filière de profilage qui définit la structure des ailettes, leur espacement et les dimensions de la base. L'aluminium chauffé est ensuite poussé à travers la filière pour créer un long profilé, qui est ensuite découpé à la longueur souhaitée et transformé.
idéal pour les applications de puissance moyenne
production rentable
hautement adaptable à la production de masse
Personnalisation facile
construction monobloc à faible résistance thermique
ne convient pas aux applications à très haute puissance
limitations de taille (environ 23 pouces de large et 47 pouces de long)
Les profilés de grande taille peuvent présenter des limitations de finition
Le parage est un procédé d'usinage qui permet de former des ailettes directement à partir d'un bloc de métal massif. De fines couches sont découpées dans la base puis repliées vers le haut pour créer les ailettes.
Comme les ailettes et la base sont formées d'une seule pièce de matériau, il n'y a ni joints ni interfaces, ce qui réduit la résistance thermique.
Ce procédé permet également d'obtenir des ailettes très fines et une densité d'ailettes élevée, augmentant ainsi considérablement la surface totale.
Contrairement à l'extrusion, le refendage ne nécessite aucun outillage spécifique, ce qui réduit les coûts d'outillage et permet un prototypage plus rapide.
efficacité de refroidissement élevée
ailerons jusqu'à et densité d'ailerons élevée
coûts d'outillage réduits
économique pour les dissipateurs thermiques en cuivre
non idéal pour les applications à très haute puissance
limitations de taille
Les nageoires fines peuvent être plus fragiles.
moins adapté aux très grands volumes de production
Les dissipateurs thermiques à ailettes collées se composent de deux éléments principaux :
une base (extrudée ou usinée)
ailerons individuels fixés à l'aide d'un adhésif thermoconducteur, d'époxy ou par brasage
Les ailerons sont généralement emboutis à partir de tôles minces, tandis que la base peut être extrudée, moulée sous pression ou usinée.
Des technologies thermiques supplémentaires, telles que des caloducs ou des chambres à vapeur, peuvent également être intégrées à la base pour améliorer les performances.
Les dissipateurs thermiques à ailettes collées offrent une plus grande flexibilité de conception et permettent une densité d'ailettes plus élevée dans un espace réduit.
Conception compacte pour les applications à espace restreint
hautes performances thermiques
adapté à la convection forcée
espacement serré des ailerons
rapports d'aspect d'aileron élevés
intégration de conception flexible
coûts d'outillage réduits
ne convient pas aux environnements à fortes vibrations
Ne convient pas lorsque la résistance thermique requise est inférieure à 0,01 °C/W
Les ailettes de fermeture éclair sont fabriquées à partir d'une série d'ailettes en tôle estampée individuellement, pliées et imbriquées les unes dans les autres.
Ces ailerons peuvent être disposés de deux manières possibles :
canaux fermés pour flux d'air dirigé
configurations ouvertes pour un flux d'air multidirectionnel
L'empilement d'ailettes est généralement fixé à la base du dissipateur thermique ou aux caloducs par soudure, brasage ou collage époxy.
Cette conception offre une excellente stabilité mécanique et une grande flexibilité pour les solutions thermiques intégrées.
hautes performances thermiques
idéal pour les applications à flux d'air forcé
intégration de conception flexible
coût d'outillage inférieur
léger
peut améliorer l'efficacité des caloducs
stabilité mécanique améliorée
certaines limitations pour les exigences de résistance thermique extrêmement faibles
Les ailerons repliés sont créés en pliant de fines feuilles de métal en formes complexes afin d'augmenter la surface.
Ces ailettes sont généralement collées ou brasées à une base pour former l'ensemble dissipateur thermique final. La technologie des ailettes repliées peut également être utilisée dans les solutions de plaques froides liquides.
surface accrue
haute efficacité des ailerons
compatible avec de nombreux matériaux
structure légère
Il fonctionne de manière optimale lorsque le flux d'air est canalisé directement à travers les ailettes.
des coûts de production plus élevés dans certains cas
Les dissipateurs thermiques moulés sous pression sont produits sous forme de structures monoblocs à partir de métal en fusion injecté dans des moules sur mesure.
Cette méthode de fabrication est idéale pour la production en grande série et permet de réaliser des géométries complexes qui seraient difficiles à obtenir par d'autres procédés.
Après la coulée, un usinage et une finition minimes sont nécessaires pour obtenir le produit final.
idéal pour la production en grande série
adapté aux formes complexes
résistance thermique faible ou quasi nulle
coûts initiaux élevés d'outillage et de moules
Kingka Tech Industriel Limitée
Nous sommes spécialisés dans les dissipateurs thermiques, les plaques froides liquides et l'usinage CNC de précision. Nos produits sont largement utilisés dans les secteurs des télécommunications, de l'aérospatiale, de l'automobile, du contrôle industriel, de l'électronique de puissance, des instruments médicaux, de l'électronique de sécurité, de l'éclairage LED et du multimédia.
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