Prinċipji termali u strateġiji ta 'titjib ta' materjali ta 'interface termali
Bl-iżvilupp ta 'apparat elettroniku modern lejn minjaturizzazzjoni, densità ta' qawwa għolja u integrazzjoni għolja, il-problema tad-dissipazzjoni tas-sħana ta 'apparat elettroniku saret fattur ewlieni li jaffettwa l-ħajja tas-servizz u l-prestazzjoni tal-apparati, speċjalment fil-qasam 5G. Għalhekk, huma meħtieġa soluzzjonijiet aħjar ta 'ġestjoni termali biex issolvi din il-problema. B'mod ġenerali, is-sħana ġġenerata minn apparat elettroniku jeħtieġ li tiġi trasferita għall-wiċċ tas-sink tas-sħana, u l-mili ta 'materjali ta' interface termali (TIMs) bejn l-apparat elettroniku u s-sink tas-sħana jista 'jimmassimizza l-kapaċità tat-trasferiment tas-sħana.
It-TIMs huma magħmulin prinċipalment minn matriċi organiċi u fillers inorganiċi. Għalhekk, il-konduttività termali ġenerali tat-TIMs se tkun iddeterminata mill-konduttività termali ta 'polimeri u fillers inorganiċi, ir-reżistenza termali interfaċjali ta' polimeri u fillers inorganiċi, u r-reżistenza termali interfaċjali bejn l-uċuħ ta 'kuntatt ta' fillers inorganiċi. Il-konduttività termali hija ddeterminata prinċipalment minn elettroni jew/u fononi, u s-sħana ġġenerata miċ-ċippa tiġi trasferita lejn is-sink tas-sħana permezz ta 'Tims, u b'hekk tinkiseb iċ-ċirkolazzjoni tas-sistema ta' dissipazzjoni tas-sħana u apparat elettroniku li jkessaħ.
Il-konduzzjoni tas-sħana elettronika sseħħ prinċipalment f'materjali konduttivi termali konduttivi. Meta dawn il-materjali jkunu f'ambjent żbilanċjat, l-elettroni jinfirxu minn temperaturi għoljin għal baxxi, u jiġġeneraw kurrenti korrispondenti u flussi tas-sħana, li jirriżultaw f'konduzzjoni tas-sħana elettronika. Fil-midja u polimeri mhux konduttivi, il-konduzzjoni tas-sħana hija ġeneralment konduzzjoni tas-sħana fonon. Meta naħa waħda ta 'dan it-tip ta' materjal tissaħħan, il-kannizzata tal-materjal tivvibra, u l-vibrazzjoni korrispondenti tiġi trażmessa lill-atomi maġenb xulxin, li tirriżulta fit-trasferiment tal-fluss tas-sħana fil-materjal. Tipikament, TIMs li niltaqgħu magħhom huma ta' dan it-tip. Bħala komponent ta 'TIMs, fillers inorganiċi mhux metalliċi għandhom distribuzzjoni tal-kannizzata relattivament regolari, u fononi jistgħu jinfirxu tul id-direzzjoni tal-kannizzata, ħafna drabi juru konduttività termali eċċellenti; F'komponent importanti ieħor tal-polimeru, il-ktajjen tal-polimeru huma mqabbda ma 'xulxin u ma jmexxux fononi ta' veloċità għolja. Dawn il-phonons huma mxerrda ħafna fl-interface tal-katina tal-polimeru, li jirriżultaw fi tnaqqis sinifikanti fil-fluss tal-fonon u tnaqqis fil-konduttività termali. Għalhekk, it-tnaqqis tat-tifrix tal-phonons huwa partikolarment importanti għat-titjib tal-konduttività termali.
Il-metodu konvenzjonali għall-kostruzzjoni ta 'TIMs huwa li tuża fillers inorganiċi b'konduttività termali għolja. Madankollu, minħabba l-konduttività termali baxxa tal-polimeri tal-polimeri, il-konduttività termali ġenerali tat-TIMs mibnija b'dan il-mod ħafna drabi mhix ideali minħabba r-reżistenza termali tal-interface tagħhom b'mili inorganiċi. Għalhekk, it-tnaqqis tar-reżistenza termali interfacial bejn fillers inorganiċi u polimeru, fillers inorganiċi u fillers inorganiċi, u l-kostruzzjoni ta 'mogħdijiet ta' konduttività termali, jew it-tnejn li huma, saru d-direzzjoni għat-titjib tal-konduttività termali tat-TIMs.
Il-minjaturizzazzjoni u l-qawwa għolja ta 'prodotti u tagħmir elettroniċi jeħtieġu li l-konduttività termali ta' materjali konduttivi termali għandha wkoll titjieb b'mod kostanti. Għalhekk, konduttività termali għolja, tixotropija eċċellenti, u stabbiltà tajba tal-ħażna huma l-aktar direzzjoni importanti ta 'riċerka u żvilupp ta' materjali konduttivi termali.
