Termal interfeys materiallarining issiqlik printsiplari va takomillashtirish strategiyalari
Zamonaviy elektron qurilmalarni miniatyuralashtirish, yuqori quvvat zichligi va yuqori integratsiyaga qaratilgan rivojlanishi bilan elektron qurilmalarning issiqlik tarqalishi muammosi, ayniqsa, 5G sohasida qurilmalarning ishlash muddati va ishlashiga ta'sir qiluvchi asosiy omilga aylandi. Shuning uchun, bu muammoni hal qilish uchun issiqlikni boshqarishning yaxshiroq echimlari kerak. Umuman olganda, elektron qurilmalar tomonidan ishlab chiqarilgan issiqlik issiqlik qabul qiluvchining yuzasiga o'tkazilishi kerak va elektron qurilma va issiqlik qabul qiluvchi o'rtasida termal interfeys materiallarini (TIM) to'ldirish issiqlik uzatish quvvatini maksimal darajada oshirishi mumkin.
TIMlar asosan organik matritsalar va noorganik plomba moddalaridan iborat. Shuning uchun TIMlarning umumiy issiqlik o'tkazuvchanligi polimerlar va noorganik plomba moddalarining issiqlik o'tkazuvchanligi, polimerlar va noorganik plombalarning interfacial issiqlik qarshiligi va noorganik plombalarning aloqa yuzalari orasidagi fazalararo issiqlik qarshiligi bilan aniqlanadi. Issiqlik o'tkazuvchanligi asosan elektronlar yoki / yoki fononlar bilan belgilanadi va chip tomonidan ishlab chiqarilgan issiqlik Tims orqali issiqlik qabul qiluvchiga o'tkaziladi va shu bilan issiqlik tarqalish tizimining aylanishiga va elektron qurilmalarni sovutishga erishiladi.
Elektron issiqlik o'tkazuvchanligi asosan o'tkazuvchan issiqlik o'tkazuvchan materiallarda sodir bo'ladi. Ushbu materiallar muvozanatsiz muhitda bo'lganda, elektronlar yuqori haroratdan past haroratgacha tarqalib, mos keladigan oqim va issiqlik oqimlarini hosil qiladi, natijada elektron issiqlik o'tkazuvchanligi paydo bo'ladi. Ommaviy axborot vositalarida va o'tkazmaydigan polimerlarda issiqlik o'tkazuvchanligi odatda fononli issiqlik o'tkazuvchanligi hisoblanadi. Ushbu turdagi materiallarning bir tomoni qizdirilganda, materialning panjarasi tebranadi va mos keladigan tebranish qo'shni atomlarga uzatiladi, natijada materialdagi issiqlik oqimi o'tadi. Odatda, biz duch keladigan TIMlar shu turdagi. TIMlarning tarkibiy qismi sifatida noorganik metall bo'lmagan plomba moddalari nisbatan muntazam panjara taqsimotiga ega va fononlar panjara yo'nalishi bo'ylab tarqalishi mumkin, ko'pincha mukammal issiqlik o'tkazuvchanligini ko'rsatadi; Polimerning yana bir muhim komponentida polimer zanjirlari bir-biriga bog'langan va yuqori tezlikdagi fononlarni o'tkazmaydi. Bu fononlar polimer zanjiri interfeysida yuqori darajada disperslanadi, natijada fonon oqimi sezilarli darajada kamayadi va issiqlik o'tkazuvchanligi pasayadi. Shuning uchun, fononlarning tarqalishini kamaytirish issiqlik o'tkazuvchanligini yaxshilash uchun ayniqsa muhimdir.
TIMlarni qurishning an'anaviy usuli yuqori issiqlik o'tkazuvchanligiga ega noorganik plomba moddalaridan foydalanishdir. Biroq, polimer polimerlarining past issiqlik o'tkazuvchanligi tufayli, bu tarzda qurilgan TIMlarning umumiy issiqlik o'tkazuvchanligi noorganik plomba moddalar bilan interfeys issiqlik qarshiligi tufayli ko'pincha ideal emas. Shu sababli, noorganik plomba moddalari va polimer, noorganik plomba moddalari va noorganik plomba moddalari orasidagi interfaal issiqlik qarshiligini kamaytirish va issiqlik o'tkazuvchanlik yo'llarini qurish yoki ikkalasini ham hisobga olish TIMlarning issiqlik o'tkazuvchanligini yaxshilash yo'nalishiga aylandi.
Elektron mahsulotlar va asbob-uskunalarning miniatyurasi va yuqori quvvati issiqlik o'tkazuvchi materiallarning issiqlik o'tkazuvchanligini ham doimiy ravishda yaxshilashni talab qiladi. Shuning uchun yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi, mukammal tiksotropiya va yaxshi saqlash barqarorligi issiqlik o'tkazuvchan materiallarning eng muhim tadqiqot va rivojlanish yo'nalishi hisoblanadi.
