Importance et avantages

L'aluminium est le matériau préféré pour la fabrication de dissipateurs thermiques et de plaques de refroidissement liquide dans l'électronique de puissance en raison de ses propriétés exceptionnelles. Il offre une excellente combinaison de bonne conductivité thermique, de légèreté et de haute résistance à la corrosion, ce qui le rend idéal pour diverses applications de refroidissement. La conductivité thermique de l'aluminium est d'environ 200 W/mK, ce qui, bien que inférieur à celui du cuivre, reste suffisant pour dissiper efficacement la chaleur générée dans les composants électroniques. Le faible poids de l'aluminium rend l'ensemble de la structure de refroidissement plus légère, ce qui est particulièrement avantageux dans les applications où le poids est un facteur critique, comme dans l'aérospatiale ou les appareils mobiles. Un autre avantage important de l'aluminium est sa résistance naturelle à la corrosion. Cette propriété résulte de la formation d'une fine mais dense couche d'oxyde à la surface, qui protège le matériau contre les processus d'oxydation et de corrosion supplémentaires. Cela rend l'aluminium particulièrement adapté aux plaques de refroidissement liquide, où il est souvent en contact avec des liquides de refroidissement tels que l'eau ou des solutions à base de glycol. Comparé au cuivre, qui est sujet à la corrosion et nécessite souvent un revêtement supplémentaire, l'aluminium offre une solution nécessitant peu d'entretien et durable.

De plus, l'aluminium est généralement plus rentable que d'autres matériaux à haute conductivité thermique, comme le cuivre. Cette économie de coûts joue un rôle important, notamment dans la production de grandes quantités ou dans les projets où le coût est un facteur décisif. L'aluminium est également très facile à traiter et offre une grande flexibilité dans la fabrication, permettant de créer des géométries complexes et des conceptions personnalisées pour des besoins de refroidissement spécifiques.

Alliage et Application des Matériaux

Pour la production de dissipateurs thermiques à air et de plaques de refroidissement liquide, divers alliages d'aluminium sont utilisés, chacun offrant des avantages spécifiques. Les alliages extrudés tels que EN AW 6060 (conductivité thermique env. 200 W/mK) et EN AW 6063 (conductivité thermique env. 200 W/mK) se distinguent par leur excellente usinabilité et leur qualité de surface, ce qui les rend idéaux pour des dissipateurs thermiques avec des structures d'ailettes complexes ou des parois fines. Ces alliages offrent également une haute résistance à la corrosion et de bonnes propriétés mécaniques, ce qui les rend très polyvalents. Pour les applications nécessitant des exigences mécaniques plus élevées ou des géométries plus complexes, des alliages moulés tels que EN AW 6082 (conductivité thermique env. 180 W/mK) et EN AW 5083 (conductivité thermique env. 120 W/mK) sont souvent utilisés. Ces alliages offrent une résistance plus élevée et sont très malléables, permettant la réalisation de conceptions complexes de dissipateurs thermiques. EN AW 6082 est connu pour sa haute résistance et sa bonne usinabilité, tandis que EN AW 5083 présente une excellente résistance à la corrosion en milieu marin, ce qui le rend particulièrement adapté aux environnements humides ou agressifs. Un autre matériau important pour les dissipateurs thermiques est l'alliage EN AW 1050A (conductivité thermique env. 230 W/mK), qui se distingue par sa grande pureté et est particulièrement utilisé dans les dissipateurs thermiques emboutis ou extrudés. Cet alliage offre une conductivité thermique exceptionnellement élevée, ce qui le rend idéal pour les dissipateurs thermiques avec des géométries complexes et des exigences élevées en matière d'efficacité thermique. De plus, EN AW 1050A est très ductile, facilitant la production de dissipateurs thermiques par des méthodes telles que l'emboutissage profond ou l'extrusion, sans compromettre la stabilité mécanique. L'utilisation de cet alliage permet de produire des dissipateurs thermiques minces, performants, légers et rentables. Les plaques laminées en alliages tels que EN AW 6082 (conductivité thermique env. 180 W/mK) et EN AW 5754 (conductivité thermique env. 130 W/mK) sont utilisées lorsqu'une structure de matériau particulièrement homogène et des propriétés mécaniques précises sont nécessaires. Elles permettent un usinage précis et sont idéales pour les applications où des tolérances strictes et une haute qualité de surface sont essentielles.