Frage Heatpipe kühler verlöten - temperatur der bestehenden Lötverbindungen? Frage an kühler-produktions-spezialisten.

cheater

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Hallo Freunde,
das ist eine Frage an die kluge Menschen unter uns die sich etwas mit der Herstellung von Heatpipe-cooler auskennen.

Kurzgesagt: ich will Kupfer-Shims an die Coldplate eines Coolers löten. Nur will ich nicht, dass dabei die bestehende Fins des Coolers entlöten. Somit suche ich Informationen darüber, bei welcher Temperatur der Lötzinn der im Cooler verwendet wird, flüssig wird.

Wichtiger unterschied: es geht nicht darum, bei welcher Temperatur der Cooler verlötet wird, z.B.: "der Cooler geht in ein Ofen der auf 300C eingestellt ist" - auch wenn der Ofen auf 300C eingestellt ist, mag der Lötzinn vielleicht schon bei 150C flüssig werden.

Um ganz sicher zu gehen dass ich das Verfahren verstehe: Ein Heatpipe-cooler besteht aus einer Coldplate (aus Alu oder Kupfer oder beides) und den Fins (Alublech). Die Fins werden an die Coldplate angebracht. Wie werden die Fins angebracht: mit löten, brazing-verfahren, oder sonst irgendwie? Ich habe hier einen kleinen server-cooler, mit ner Heatpipe, und habe ein Paar dieser Fins abgerissen. Dann die Rest-teile weggemeißelt. Es sieht so aus, als ob die verlötet wären. Ein weiterer Hinweis ist, dass ich nur Aluminium-Brazing-Verfahren finde, die in Temperaturen höher als 420C gefertigt werden - Heatpipes können aber nur 300C ausstehen, dann gehen die kaputt. Nur ist die frage, bei welcher Temperatur der verwendete Lötzinn flüssig wird. Die Temperatur mag irgendwo zwischen 100C und 300C liegen, und ich weiß nicht genau, welcher Lötzinn verwendet wird.

Mein Vorhaben ist es nämlich, einen Cooler fürs RAM auf der Hinterseite meiner neuen RTX 3090 zu bauen. Da (fast) keine dieser Karten mit ausreichender Backplate-Kühlung geliefert wird, muss man das selber machen.

Das eine Problem ist, dass die Kondensatoren so 1-1.5mm höher sind, als die RAM-chips. Somit habe ich 3 Möglichkeiten:

1. dicke pads - pfui

2. in den Kühler 1.5mm tief mit der CNC einfräsen - heikel, da die Heatpipe auf 1.5mm Tiefe sitzt

3. eine Kupferschicht drauf löten - vielleicht schwer, kann aber auch ganz interessant werden

Nun muss ich Lötzinn finden, welches in Temperatur die höher als 150C flüssig wird (da bei 140C die Chips sowieso verbrennen), aber auch viel früher flüssig wird als der Lötzinn, den man für die Herstellung dieser Cooler verwendet. (Angenommen, dass die Kühler tatsächlich verlötet werden).

Also, liebe Freunde, was nützt man so in der Herstellung?

Soll der backplate-cooler gelingen, wollte ich im zweiten Wurf auch etwas ähnliches mit meinen bestehenden Kühler auf der Vorderseite meiner 3090 machen. Das ist eine Gigabyte Aorus 3090 Xtreme - die ganz riesige. Dass die super dicke, super schlechte Pads fürs RAM nützt, ist allen schon bekannt. Ich glaube, dass die sogar ein Vapor Chamber hat, bin mir aber nicht sicher. Bilder der Aorus 3090 hier. Shims fürs RAM wären aber eine gute idee, wie man sieht. Also wenn jemand auch weiß, was Gigabyte's subunternehmer nützen, wäre ich außer mir vor Freude. Entweder die Temperatur, oder die chemische Zusammensetzung. Wie heißt die Firma? Igor hatte es mal in einem seiner letzten Videos genannt.

So neben an, ich verstehe, dass Heatpipes kurzfristig 300C ausgesetzt werden dürften, diese Temperatur wird aber beim löten sicher nicht erreicht. Es gibt Lötzinne die ich verwenden kann die zwischen 150C und 190C flüssig werden. Nun will ich nur sicher gehen, dass die Fins selbst nicht mit dem selben Lötzinn verlötet sind. Wozu die netten Shims drauflöten, wenn dann die Fins am Cooler abfallen? Das wär doch ganz doof.
 
Wenn Euch das Adrenalin weiter aus den Ohren rauskommt, gibts eine Runde Show-Schwimmen im Außenbereich zusammen mit dem PASTOR. Bitte kriegt Euch mal wieder ein, sonst muss ich hier aufräumen (habs doch gemacht).
 
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Hallo zusammen,
ist es eigentlich eine blöde Idee ne runde Heatpipe auf eine flache Oberfläche zu löten ?
Hab nen alten Deltatronic PC und will aufrüsten. Nur dummerweise passt das alles nicht mehr. Nen Fräser hab ich nicht also dachte ich evtl kann man Kupfer Heatpipes direkt aufs Alu löten.

Könnt ihr den Wärmewiderstand für eine Kontaktlänge von 5cm abschätzen ?
Ich denke die Fläche wäre dann so 100mm² mit einer mittleren Zinndicke von 0,5mm sollten das dann doch so
R= l/(lambda *A) = 0,0005m / (67 W/m * 0,05m * 0,002m) = 0,07 K/W
Kommt das hin ? Dann wäre das ja eine Option.
 
Hallo zusammen,
ist es eigentlich eine blöde Idee ne runde Heatpipe auf eine flache Oberfläche zu löten ?
Hab nen alten Deltatronic PC und will aufrüsten. Nur dummerweise passt das alles nicht mehr. Nen Fräser hab ich nicht also dachte ich evtl kann man Kupfer Heatpipes direkt aufs Alu löten.

Könnt ihr den Wärmewiderstand für eine Kontaktlänge von 5cm abschätzen ?
Ich denke die Fläche wäre dann so 100mm² mit einer mittleren Zinndicke von 0,5mm sollten das dann doch so
R= l/(lambda *A) = 0,0005m / (67 W/m * 0,05m * 0,002m) = 0,07 K/W
Kommt das hin ? Dann wäre das ja eine Option.
AFAIK Alu Löten geht nicht ohne weiteres.
 
Befüllte Heatpipe kannst du nicht verlöten. Die werden in einem Kupferblock geklemmt oder manchmal auch verpresst.
 
AFAIK Alu Löten geht nicht ohne weiteres.
Genau. Alu wird immer unter Schutzatmosphäre gelötet, weil die Oberfläche sonst im Sekundenbruchteilen so oxidiert, dass nichts mehr hält. Heatspreader werden deshalb vorher oft vergoldet oder anders beschichtet, damit sie sich löten lassen.

Das nächste Problem ist, dass eine Heatpipe die Wärme extrem gut ableitet. Dadurch bringt man mit einer normalen Lötausrüstung auch keine genügende Temperatur hin. Auf jeden Fall muss man Niedrigtemperaturlot verwenden, da sonst das Lot unter dem Heatspreader vorher flüssig wird.

Die Berechnung dürfte ungefähr hin kommen. Da Lötzinn kein reines Zinn ist rechnet man da eher mit etwa 60 W/mK. Niedrigtemperaturlot kann auch noch etwas tiefer liegen. Bei der Auflagefläche auf dem Heatspreader würde ich nicht die ganze Länge rechnen sondern nur etwas mehr als als die Länge des Chips. Das sind nur etwa 20 mm und keine 5 cm. Der Heatspreader verteilt die Wärme nicht so gut, dass die Bereiche weiter weg noch viel zur Ableitung der Wärme beitragen. Dafür könnte die durchschnittliche Dicke der Lotschicht auch noch dünner sein, wenn man die Heatpipe ganz auf den Heatpsreader drückt.

Den Werte muss man dann mit der Leistung (Abwärme) der CPU multiplizieren um auf die entstehende Temperaturdifferenz in der Lotschicht zu kommen. Welche CPU wäre da vorgesehen?

An der Schwierigkeit das zu verlöten ändert die Berechnung aber leider nichts. :unsure: Gibt es keine Möglichkeit einen normalen CPU-Kühler zu verwenden?
 
Alu wird immer unter Schutzatmosphäre gelötet, weil die Oberfläche sonst im Sekundenbruchteilen so oxidiert, dass nichts mehr hält.
Also ich löte Alu im Modellbau und das geht mit Speziellen Mitteln ohne Schutzatmosphäre und ja das hält bombenfest.

 
Um ne Heatpipe thermisch an zu binden, würde ich sie in einem Kupferblock/Klemmbacken einklemmen.

Also für eine 6mm Heatpipe, ein 6mm Loch in den Kupferblock bohren, und den Kupferblock längst durch die Bohrung zersägen. Damit hast du schon mal passende Klembacken aus Kupfer für die Heatpipe. Um die Backen spannen zu können, kommen noch zwei Spannschrauben links und rechts neben die Heatpipe.
 
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