Kantavate seadmete (nt VR/AR) soojusjuhtimine
Tarbeelektroonika viitab elektroonikatoodetele, mis on loodud tarbekaupade jaoks, mis on tihedalt seotud elu, töö ja meelelahutusega. Tarbeelektroonikatoodete ilmumine on suur muutus igapäevaelus, mis parandab oluliselt tarbijate mugavust ja elukvaliteeti ning muutub nende igapäevaelu asendamatuks komponendiks.
Tuginedes olmeelektroonika tootmistehnoloogia iteratiivsele arengule ja mobiilse interneti rakenduste populariseerimisele, jätkub olmeelektroonikatoodete kasutajaskonna laienemine. Kuigi praegu on traditsiooniline tarbeelektroonika seadmete turg, mida esindavad nutitelefonid, tahvelarvutid ja sülearvutid, muutub üha küllastumaks ja kasvab aeglasemas tempos, arenevad tarbeelektroonika areneva haruna intelligentsed kantavad elektroonikatooted, mida esindab VR/AR, endiselt pidevalt.
Arukate kantavate toodete ja tarbeelektroonika üldine tööstusahela struktuur on põhimõtteliselt ühtlane: ülesvoolu toimub tooraine ja komponentide tootmine; Keskvoolu tootjad; Allavoolu on kantavad seadmed. Nende hulgas on keskmiste konstruktsioonikomponentide tootmine ja järgnevate optiliste moodulite tootmine kõrge tehnoloogilise sisu ja märkimisväärse kapitaliinvesteeringuga intelligentsete kantavate toodete võti. Samas on need ka rahvusvahelises konkurentsis kõige ägedama konkurentsi ja riskiga alad. Samal ajal on intelligentsete kantavate toodete pideva arendamisega konstruktsioonikomponentide soojuseraldusvõimele seatud kõrgemad nõuded.
Erinevate tööpõhimõtete järgi võib soojusjuhtimismaterjalid jagada kahte tüüpi: aktiivne (aktiivne) ja passiivne (passiivne). Aktiivsed jahutuskomponendid kasutavad tavaliselt termilise konvektsiooni põhimõtet, et sunniviisiliselt hajutada soojust kütteseadmetest, nagu ventilaatorid, vedelikjahutuse pumbad ja faasimuutusega jahutuskompressorid. Aktiivjahutusradiaatori komponentide omadus on kõrge kasutegur, kuid see nõuab teiste energiaallikate abi. Passiivne soojuse hajumine kasutab üldiselt soojusjuhtivuse või kiirguse põhimõtet, tuginedes jahutamiseks peamiselt kütteelementidele või ribidele. Õhuke ja kerge tarbeelektroonika, nagu mobiilterminalid ja tahvelarvutid, võetakse üldiselt kasutusele sisemiste ruumiliste piirangute tõttu. Passiivse soojuse hajumise meetod hõlmab grafiidist soojust hajutavat kilet, grafeenkilet, soojustoru ja leotusplaati. Soojuse tõhusaks juhtimiseks on sageli vaja kütte- ja jahutusseadmete vahel kasutada termilise liidese materjale, nagu metallist kõvajoodiskihid, soojusjuhtiv silikoon, soojusjuhtiv pasta jne.
Praktiliste kasutusstsenaariumide korral tuleb soojusjuhtimismaterjalid ja -seadmed kasutamiseks sageli kombineerida. Võttes näiteks uutes energiasõidukites laialdaselt kasutatavad IGBT toiteseadmed, hõlmab kiibi soojusülekande teekond väljapoole kiibi keevituskihti (metall), DCB/AMB keraamilise trükkplaadi kihti (sealhulgas keraamiline aluskiht ja vaskkattekiht). , süsteemi keevituskiht (metall), metallist aluspind, liidese materjal (soojusjuhtiv silikoonmääre) ja jahutusradiaator. Lõpuks juhivad jahutusradiaator ja õhk konvektiivset ja kiirguslikku soojusülekannet ning soojustakistus on kogu juhtivusprotsessi vältel. Soojustakistus on peamine tegur, mis mõjutab IGBT toitemoodulite soojuse hajumist.
Soojuse hajumise efekti suurendamiseks on kõige olulisem meetod soojustakistuse vähendamine. Kiibi jõudluse, seadmete miniatuursuse ja kergekaalunõuete pideva paranemisega suurenevad pidevalt ka tööstusharu nõuded soojusjuhtimise disainile. Soojusjuhtimise teadlased peavad paindlikult rakendama aktiivseid passiivseid soojusjuhtimise meetodeid, samuti korraldama ja kombineerima substraate, jahutusradiaatoreid ja soojusmaterjale. Näiteks saab IGBT-mooduleid kombineerida leotusplaatide, termoelektriliste moodulite ja isegi vedelikjahutusmoodulitega, et saavutada parem soojuse hajumine.
