Tecnologia di raffreddamento emergente e in via di sviluppo

Materiali bidimensionali

I materiali bidimensionali si riferiscono a materiali in cui gli elettroni possono muoversi liberamente solo su scala nanometrica in due dimensioni, ovvero gli elettroni possono muoversi solo su un piano. I materiali bidimensionali comuni includono grafene, nitruro di boro esagonale, superreticoli, pozzi quantici, ecc. A causa della sua ottima conduttività termica, i materiali bidimensionali possono essere utilizzati nella confezione di chip elettronici per migliorare la dissipazione del calore. Il grafene, come rappresentante tipico, ha una conduttività termica ultraelevata di 5300 W/(m·K) grazie al suo forte legame sp2, che può essere utilizzato come promettente materiale per la dissipazione del calore. Molti documenti hanno riportato che vari film a base di grafene, carta di grafene, materiali polimerici multistrato di grafene/epossidico e fogli di grafene possono essere utilizzati come strati di dissipazione del calore nei dispositivi elettronici. Il nitruro di boro esagonale, in quanto materiale bidimensionale che conduce calore ma non conduce elettricità, ha una conduttività termica di 390 W/( m·K) e il coefficiente di espansione è il più piccolo tra i materiali ceramici attualmente conosciuti.

L'applicazione di dissipazione del calore del grafene nei materiali bidimensionali è la più rappresentativa. L'autore ritiene che il film di grafene possa essere coperto sul chip durante la dissipazione del calore del chip elettronico e che il nitruro di boro esagonale possa essere riempito nella resina dell'imballaggio, che può essere molto grande. Il grado di riduzione della resistenza termica. La dissipazione del calore del materiale bidimensionale è attualmente in fase di sviluppo nel settore e c'è ancora molta strada da fare in questo campo. Una volta maturi, i materiali bidimensionali brilleranno sicuramente nel campo della dissipazione del calore dei trucioli.

Dissipazione del calore del vento ionico

Quando viene applicato un campo elettrico tra una superficie affilata e una superficie smussata, un gran numero di ioni negativi verrà ionizzato vicino alla superficie affilata e un gran numero di ioni positivi verrà generato vicino alla superficie smussata. Gli ioni positivi e negativi devono essere neutralizzati e gli ioni negativi volano via verso gli ioni positivi. Il movimento degli ioni causerà un grande disturbo al fluido circostante. A causa dell'inerzia, altre molecole nell'aria sono spinte a muoversi insieme, generando vento ionico. La Figura 7 è un diagramma schematico della generazione del vento ionico. La tecnologia di dissipazione del calore del vento ionico è stata inventata per la prima volta dal professor Alexander Mamishev nel 2006. Tessera, un fornitore globale di tecnologia di miniaturizzazione di prodotti elettronici, ha lanciato una soluzione di dissipazione del calore Electrohydro Dynamic (EHD) basata sulla dissipazione del calore del vento ionico. La superficie è di soli 3 cm2 e può essere installata. Nel portatile. Il più grande vantaggio di questo metodo di dissipazione del calore è che non esiste un meccanismo meccanico e non viene generato alcun rumore. Ci sono alcuni problemi con la dissipazione del calore del vento ionico. Ad esempio, il consumo di energia del sistema potrebbe aumentare e anche la radiazione elettromagnetica generata dal vento ionico influirà sulla salute umana. Tuttavia, questi problemi sono stati risolti. I problemi su come prevenire la polvere e come prolungare la durata sono ancora in fase di risoluzione.

Insomma

Dopo aver selezionato e analizzato i suddetti diversi metodi di dissipazione del calore, non è difficile vedere che con il continuo aggiornamento e progresso dei dispositivi elettronici, i metodi di dissipazione del calore dei dispositivi elettronici stanno sempre più perseguendo la portabilità e una maggiore efficienza. Sebbene i dispositivi elettronici e i chip elettronici siano più precisi e compatti, comportano anche problemi di dissipazione del calore. L'impatto della temperatura sulle apparecchiature elettroniche si riflette principalmente in due aspetti: uno è il guasto termico del chip e l'altro è il danno da stress. Confrontando i metodi di dissipazione del calore di cui sopra, se un metodo da solo ha troppe carenze, è possibile utilizzare più metodi per dissipare il calore, come: vento ionico e raffreddamento ad aria forzata per la dissipazione del calore; accumulo di energia a cambiamento di fase e tubi di calore per la dissipazione del calore; 2. I materiali dimensionali sono imballati e combinati con altri metodi di dissipazione del calore."Sangue elettronico 5D" è una tecnologia molto promettente, e sarà un grande cambiamento nelle apparecchiature elettroniche da sviluppare. L'uso di materiali bidimensionali per l'imballaggio delle apparecchiature elettroniche e l'uso di microcanali sulla piastra inferiore saranno sempre più utilizzati e sarà necessario selezionare altri metodi di dissipazione del calore per diverse situazioni. L'autore preferisce personalmente il raffreddamento ad accumulo di energia a cambiamento di fase e il raffreddamento a tubi di calore.