УСТРОЙСТВО ОХЛАЖДЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛАТ

Полезная модель относится к области электротехники и может применяться для охлаждения групп тепловыделяющих элементов печатных плат.
Известно устройство, содержащее корпус, радиатор охлаждения, установленный в корпусе и механически связанный с ним. Секции выполнены в виде печатных плат, с размещенными на них светодиодами, а радиатор выполнен в виде блока полых металлических элементов прямоугольной формы, открытых с торцов и установленных в корпусе с возможностью протекания по ним воздуха в процессе эксплуатации светильника, при этом печатные платы размещены при помощи теплопроводящей пасты на металлическом листе, установленном на полых металлических элементах, [см. патент RU №83680 МПК (2006.01) Н05В 33/02. от 08.12.2008, опубл. 10.06.2009].
Известно устройство, содержащее металлический корпус со съемной верхней крышкой, двумя боковыми стенками с внутренними выступами-направляющими, электронные модули, включающие в себя металлическую верхнюю планку, два боковых теплоотводящих узла с клиновыми прижимами, печатную плату с теплоотводящим слоем, причем теплоотводящий слой печатной платы модулей имеет тепловой контакт с двумя боковыми теплоотводящими узлами, внутренними выступами направляющими боковых стенок и с корпусом блока. На внутренней поверхности верхней съемной крышки размещена теплопроводная прокладка, а на печатной плате каждого модуля под верхней металлической планкой размещена металлизированная полоска, обеспечивающая тепловой контакт теплопроводящего слоя печатной платы, с верхней металлической планкой каждого модуля и через теплопроводную прокладку съемной верхней крышки с корпусом [см. патент RU №79645 МПК (2006.01) F24D 5/02, от 14.08.2008 опубл. 10.01.2009].
Наиболее близким к полезной модели по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство, содержащее корпус с источником света, установленным внутри корпуса, и блок питания, при этом вся поверхность корпуса является охлаждающим радиатором, выполненным в виде пластин ребрения, установленных с трех сторон по периметру корпуса. Источник света выполнен в виде светодиодного модуля, в котором светоизлучающие элементы объединены, по меньшей мере, в четыре параллельные линейки последовательно соединенных сверхмощных светодиодов, при этом каждый из светодиодов крепится не только за счет пайки контактных выводов, но и за счет пайки теплопроводящей пятки светодиода к специальным электрически нейтральным контактам печатной платы. Печатная плата расположена на металлической пластине из алюминия, жестко закрепленной на корпусе, к которой с помощью предварительно пропитанной смолами стеклоткани прикреплена медная фольга, [см. патент RU №83587 МПК (2006.01) F21S 13/10, от 20.01.2009 опубл. 10.06.2009]. Данный способ является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту, поэтому выбран за прототип.
Основным недостатком прототипа является электроизолирующая прокладка, включающая в себя материал органического происхождения, имеющий низкую теплопроводность.
Технической задачей, для решения которой предлагается настоящая полезная модель, является повышение эффективности теплопроводности изолирующего материала электроизолирующей прокладки.
Предлагается устройство для решения задачи повышения теплопроводности изолирующего слоя между источником тепла и охлаждающей поверхностью. Новым является то, что в качестве электроизолирующей прокладки используется оксидный слой, нанесенный путем электрохимического оксидирования охлаждающей поверхности (как правило, алюминия), с последующим химическим нанесением проводящего слоя (как правило, меди) и электрохимическим увеличением толщины проводящего слоя, представленный на фиг.1, где: 1 - слой электрохимически восстановленной меди; 2 - слой меди, осажденный химическим способом; 3 - изолирующий слой из оксида алюминия; 4 - матрица - охлаждающий радиатор. Оксидирование и осаждение проводящего слоя осуществляется в однокамерном электролизере с двумя пластографитовыми анодами, с защитными катионитовыми мембранами, в качестве катода используется обрабатываемое изделие (радиатор). Блок-схема электролизера приведена на фиг.2, где: 1 - защитная катионоселективная мембрана; 2 - пластографитовые электроды анод - катод; 3, 5 - резиновые прокладки; 6 - прижимные плиты; 7 - изделие электроды анод - катод; 8 - сливной кран для электролита оксидирования; 9 - сливной кран для электролита гальванического покрытия; 10 - буферная емкость для электролита оксидирования; 11 - блок питания переменным асимметричным током; 12 - буферная емкость для электролита гальванического покрытия; 13 - кран буферной емкости для электролита оксидирования; 14 - кран буферной емкости для гальванического покрытия; 15 - буферная емкость слива электролита оксидирования; 16 - буферная емкость слива электролита гальванического покрытия; 17 - катодная камера электролизера; 18 -электролизер; 19 - реверсивный переключатель. Проводящий слой наносится химически из раствора. Электрохимическое наращивание медного проводящего слоя осуществляется в том же электролизере (фиг.2).
Заявляемая установка работает следующим образом: Обработка изделия (радиатора) проводится в три стадии:
2
Операция 1 - электрохимическое анодирование осуществляется следующим образом: после заливки электролита следующего состава: борфтористокислая медь - 220-370 г/л; борная кислота - 15-16 г/л; борфтористоводородная кислота - 2-3 г/л в буферную емкость 10 и электролитическую ванну 17, анодируемое изделие устанавливается в ванну и посредством переключателя 19 подключается к положительному полюсу источника переменного асимметричного тока, включается источник питания и проводят электролиз, соблюдая все параметры режима: рН=1,2-1,7, катодная плотность тока - 40 А/см и выше; t=60-70°C, после обработки электролит сливается в буферную емкость 8.
4
2
4
2
4
4
2
3
3
3
3
3
3
Операция 2 - химическое нанесение проводящего слоя (меди), осуществляется следующим образом: после заливки раствора для химического нанесения покрытия следующего состава: CuSO 2Н 0-35 г/дм; NiSO 6HO - 5 г/дм; KNaCHO6 - 150 г/дм; NaOH - 40 г/дм; NаСО - 35 г/дм; НСОН - 15 г/дм3 в буферную емкость 12 и ванну 17, проводят процесс, соблюдая все параметры режима: рН - 12,8; t=20-25°С, после чего сливают раствор в буферную емкость 16.
2
Операция 3 - электрохимическое нанесение проводящего слоя (меди) осуществляется следующим образом: после заливки электролита - серной кислоты с концентрацией 200 г/л в буферную емкость 10 и электролитическую ванну 17, анодируемое изделие устанавливается в ванну и посредством переключателя 19 подключается к отрицательному полюсу источника переменного асимметричного тока, включается источник питания и проводят электролиз соблюдая все параметры режима: плотность тока - 2,5-5,0 А/см; напряжение - 15-120 В; температура 50°С; продолжительность - 240 мин; толщина покрытия - 130-175 мкм, после чего электролит сливают в буферную емкость 21. Готовое изделие тщательно промывается водой и высушивается.