Dies ist ein präzisionsgefertigter Kühlkörper mit Kupferbasis und Aluminiumlamellen, entwickelt für Hochleistungs-IGBT-Module, Laserdioden und Stromrichter, bei denen die Wärmeleitfähigkeit von Kupfe
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Dies ist ein präzisionsgefertigter Kühlkörper mit Kupferbasis und Aluminiumlamellen, entwickelt für Hochleistungs-IGBT-Module, Laserdioden und Stromrichter, bei denen die Wärmeleitfähigkeit von Kupfe
Dies ist ein präzisionsgefertigter Kühlkörper mit Kupferbasis und Aluminiumlamellen, entwickelt für Hochleistungs-IGBT-Module, Laserdioden und Stromrichter, bei denen die Wärmeleitfähigkeit von Kupfer (401 W/m·K) auf das geringe Gewicht von Aluminium (2,7 g/cm³) treffen muss. Wir halten die Planheit der Basis bei 0,01 mm und den Rundlauf der Lamellen bei 0,02 mm, mit einer Standardlieferzeit von 12 Arbeitstagen. Die Härte der Kupferbasis beträgt 65 HRB (weichgeglüht), die Lamellen sind im T6-Zustand (90 HB), und jedes Stück wird mit einem 100% KMG-Prüfbericht geliefert.
Massivkupfer-Kühlkörper wiegen 3,3-mal mehr als Aluminium und kosten 4-mal mehr pro Kilogramm. Unsere Verbundstruktur verwendet eine 6 mm dicke C1100-Kupferbasis (99,9% Reinheit) und 6063-T5-Aluminiumlamellen. Die Grenzfläche ist vakuumgelötet, nicht verklebt – der Wärmewiderstand über die Verbindung bleibt unter 0,05 °C/W. Bei einer 300-W-Wärmequelle hält dieses Design die Sperrschichttemperatur 18 °C niedriger als ein Massivalkühlkörper gleichen Volumens. Die Lamellenteilung beträgt 2,5 mm, die Lamellendicke 1,2 mm, was eine Oberfläche von 1,8 m² pro 100 mm Länge ergibt.
Wir stanzen oder gießen diese Kühlkörper nicht. Jedes Stück beginnt als geschmiedeter Kupferbarren und stranggepresstes Aluminiumlamellenmaterial. Die Kupferbasis wird auf einer 4-Achs-Mazak HCN-5000 plangefräst und anschließend auf 0,01 mm TIR geläppt. Die Lamellen werden präzisionsgesägt und dann CNC-gefräst mit einer Positionstoleranz von 0,02 mm. Der kritische Schritt ist der letzte Schliff: Wir verwenden eine Kriechschleifmaschine mit CBN-Scheibe und halten die Rechtwinkligkeit zwischen Basis und Lamellen innerhalb von 0,015 mm. Dieses Maß an Präzision ist wichtig, da eine verzogene Basis Luftspalte erzeugt – Luft leitet Wärme nur mit 0,026 W/m·K, was die Wärmeübertragung ruiniert.
Die meisten Werkstätten verwenden thermisches Epoxidharz für Kupfer-Aluminium-Verbindungen. Epoxidharz zersetzt sich über 150 °C und fügt 0,2–0,5 °C/W Widerstand hinzu. Wir verwenden Vakuumlöten in einem Ofen mit kontrollierter Atmosphäre bei 580 °C mit einem 88% Aluminium-12% Silizium-Lot. Die Scherfestigkeit der Verbindung beträgt 45 MPa und sie übersteht 1.000 Temperaturwechsel von -40 °C bis +150 °C ohne Delamination. Sie erhalten eine monolithische Struktur – keine Klebelinie, keine Lufteinschlüsse. Für Umgebungen mit starken Vibrationen (Bahn, Marine) können wir Durchgangsloch-Nieten als sekundäre mechanische Sicherung hinzufügen, aber das Löten allein besteht MIL-STD-810G-Vibrationstests.
Kupferbasis: C1100 (ETP) mit 99,9% Cu-Gehalt, elektrische Leitfähigkeit 101% IACS, weichgeglüht auf 65 HRB für maximale Duktilität während der Bearbeitung. Aluminiumlamellen: 6063-T5 stranggepresst, Streckgrenze 145 MPa, Oberflächenhärte 90 HB. Wir lehnen jeden Barren mit einer Porosität über 0,5% ab – wir verifizieren dies mit Ultraschallprüfung bei jeder eingehenden Charge. Für korrosive Umgebungen bieten wir eine vernickelte Kupferbasis (5 μm stromloses Ni) und eine klare Eloxierung der Lamellen (8–12 μm, gemäß MIL-A-8625). Wenn Sie höhere Betriebstemperaturen benötigen (200 °C+), wechseln wir auf C18150-Kupfer (Chrom-Zirkonium) ohne Leitfähigkeitsverlust.
| Spezifikation | Wert |
|---|---|
| Basismaterial | C1100-Kupfer (99,9% Cu), weichgeglüht |
| Lamellenmaterial | 6063-T5-Aluminium, stranggepresst |
| Basisdicke | 6 mm Standard (4–15 mm kundenspezifisch) |
| Lamellenteilung | 2,5 mm (1,8–4,0 mm verfügbar) |
| Lamellendicke | 1,2 mm (0,8–2,0 mm verfügbar) |
| Basishärte | 65 HRB (weichgeglüht) |
| Lamellenhärte | 90 HB (T5-Zustand) |
| Planheit der Basis | 0,01 mm TIR |
| Rundlauf der Lamellen | 0,02 mm max. |
| Oberflächengüte (Basis) | Ra 0,8 µm, geläppt |
| Oberflächengüte (Lamellen) | Ra 1,6 µm, gefräst |
| Wärmewiderstand (Verbindung) | < 0,05 °C/W |
| Max. Betriebstemperatur | 150 °C (200 °C mit C18150) |
| Lieferzeit | 12 Arbeitstage (Prototyp) |
| Mindestbestellmenge | Keine Mindestbestellmenge – Einzelstücke akzeptiert |
Jeder Kühlkörper mit Kupferbasis und Aluminiumlamellen durchläuft einen dreistufigen Qualitätskontrollprozess. Stufe 1: Eingangsmaterialprüfung – wir testen die Kupferreinheit mit einem Spektrometer und die Aluminiumhärte mit einem tragbaren Leeb-Härteprüfer. Stufe 2: In-Prozess – nach dem Löten führen wir einen 100% Ultraschallscan durch, um Hohlräume in der Verbindung zu erkennen; nach dem letzten Schliff messen wir die Planheit auf einer Granitmessplatte mit einer 0,001-mm-Messuhr. Stufe 3: Endkontrolle – jedes Stück erhält einen vollständigen KMG-Bericht (Zeiss Contura) über 12 kritische Maße, plus einen Wärmewiderstandstest an einer Zufallsstichprobe (1 pro Charge) mit einem beheizten Stempel und Thermoelement-Anordnung. Wir liefern die KMG-Daten mit Ihren Teilen – ohne Aufpreis.
Für ein Angebot innerhalb von 12 Stunden senden Sie eine STEP- oder IGES-Datei sowie ein 2D-PDF mit GD&T. Wir benötigen drei Dinge: Basisdicke und Gesamtabmessungen, Lamellenteilung und -anzahl sowie das Befestigungslochmuster (M3–M8). Wenn Sie keine Zeichnung haben, arbeiten wir von einer Skizze oder einer Teilenummer eines Wettbewerbers – wir reverse-engineeren auf ±0,05 mm. Für neue Designs empfehlen wir eine Mindestlamellendicke von 2 mm und einen Mindestlamellenabstand von 2 mm; darunter erhöht die Werkzeugdurchbiegung die Bearbeitungszeit um 40%. Lesen Sie unseren Leitfaden zur CNC-Schneidwerkzeugauswahl für Schaftfräser-Optionen bei tiefen Lamellentaschen und unseren Leitfaden zu CNC-Bearbeitungstoleranzen für das, was wir bei dünnen Wänden halten können.
Wir betreiben 18 CNC-Maschinen in unserer Fabrik in Dongguan mit 24/7-Kapazität für die Kühlkörperproduktion. Ein einzelner Prototyp wird in 12 Arbeitstagen geliefert – einschließlich Löten und vollständiger Prüfung. Für Produktionsserien (100+ Stück) beträgt die Lieferzeit 20–25 Arbeitstage, da wir Vakuumlöt-Ofenchargen bündeln (max. 40 Einheiten pro Zyklus). Wir betreiben ein Kanban-System für Kupferbarren- und Aluminiumstrangpressmaterial, sodass das Material immer vorrätig ist. Wenn Sie es schneller benötigen, bieten wir einen beschleunigten Prototypenservice in 5 Tagen zum 1,5-fachen Standardpreis an – dies deckt eine Iteration der Designvalidierung ab.
Blanke Aluminiumlamellen oxidieren natürlich, was die Emissivität um 5–10% erhöht, aber die Wärmeleitung nicht beeinträchtigt. Für Anwendungen mit Zwangsbelüftung empfehlen wir eine klare Eloxierung (Klasse 2, 8 μm), um galvanische Korrosion an der Kupfer-Aluminium-Verbindung zu verhindern. Für Flüssigkeitskühlung (Kaltplatten) beschichten wir die Kupferbasis mit 5 μm stromlosem Nickel, um Kupferionenkontamination zu verhindern. Wenn Sie eine schwarze Oberfläche für Wärmestrahlung benötigen, tragen wir eine schwarze PVD-Beschichtung (Emissivität 0,9) nur auf die Lamellen auf – niemals auf die Basis, da die Beschichtungsdicke 5–10 μm hinzufügt und die Planheit beeinträchtigen würde.
Wir können jedes Befestigungsmuster in die Kupferbasis bearbeiten: Gewindebohrungen (M2–M12), Durchgangslöcher oder Pressbolzen. Für IGBT-Module empfehlen wir M4-Gewindeeinsätze (Helicoil) in Kupfer – Kupfer ist weich (65 HRB) und Gewinde reißen leicht aus. Wir bohren und gewinden auch Löcher auf der Lamellenseite für die Montage von Lüftern oder Thermistoren. Wenn Sie ein vorab aufgebrachtes Wärmeleitmaterial (TIM) benötigen, können wir eine 0,25 mm dicke Graphitfolie oder eine 0,13 mm dicke Phasenwechsel-Folie ausstanzen und aufbringen. Alle kundenspezifischen Merkmale sind in derselben 0,01-mm-Planheitstoleranz abgedeckt – wir bearbeiten die Basis zuletzt plan, nachdem alle Löcher gebohrt wurden.
Keine Mindestbestellmenge – wir fertigen einen einzelnen Prototypen zum Testen oder eine Produktionsserie von 10.000 Stück, mit demselben Qualitätssystem (ISO 9001:2015, IATF 16949 zertifiziert), das auf jede Charge angewendet wird.
Ja – senden Sie uns die Teilenummer oder eine physische Probe, und wir reverse-engineeren sie auf ±0,05 mm, einschließlich Lamellengeometrie und Befestigungslöchern, innerhalb von 3 Tagen.
Wir testen den Wärmewiderstand (Sperrschicht-Gehäuse) jeder Charge mit einem kalibrierten 100-W-Heizstempel und geben den °C/W-Wert auf dem KMG-Zertifikat an, sodass Sie unsere Behauptung von 0,05 °C/W Verbindungswiderstand überprüfen können.
Prototypen werden in 12 Arbeitstagen geliefert (5 Tage beschleunigt), Produktionsserien von 100+ Stück in 20–25 Arbeitstagen, und wir geben mit jedem Angebot eine schriftliche Lieferzeitverpflichtung ab.
Senden Sie noch heute Ihre Zeichnung für ein verbindliches Angebot innerhalb von 12 Stunden.
| Parameter | Fähigkeit |
|---|---|
| Materialien | AL6063/6061/5052, Reinkupfer C1100, Kupfer-Aluminium-Verbund |
| Verfahren | Strangpressen, CNC-Bearbeitung, Schaben, Schmieden, Druckguss, Stanzen von Kühlrippen |
| Rippentypen | Stranggepresst, Stiftrippen, geschabt, gefaltet, gebondet, Heatpipe, Dampfkammer |
| Oberfläche | Schwarze Eloxierung, Klare Eloxierung, Vernickelung, Pulverbeschichtung |
| Größenbereich | Max. 1500 x 400 x 300 mm |
| Thermischer Test | Wärmewiderstands- und Wärmeableitungsdaten pro Charge |
| Prototyp | 5-7 Tage, kein Mindestbestellwert für Muster |
| Prüfung | KMM, Wärmewiderstandsprüfgerät, vollständiger Bericht pro Charge |
