در حال ظهور و توسعه فن آوری خنک کننده

مواد دو بعدی

مواد دوبعدی به موادی اطلاق می‌شود که الکترون‌ها فقط در مقیاس نانومتری می‌توانند آزادانه در دو بعد حرکت کنند، یعنی الکترون‌ها فقط می‌توانند در یک صفحه حرکت کنند. مواد دو بعدی رایج عبارتند از گرافن، نیترید بور شش ضلعی، ابرشبکه ها، چاه های کوانتومی و غیره. به دلیل رسانایی حرارتی بسیار خوب، می توان از مواد دو بعدی در بسته بندی تراشه های الکترونیکی برای افزایش اتلاف گرما استفاده کرد. گرافن، به عنوان یک نماینده معمولی، دارای رسانایی حرارتی فوق‌العاده بالای 5300 W/(m·K) به دلیل پیوند قوی sp2 است که می‌تواند به عنوان یک ماده اتلاف حرارت امیدوارکننده استفاده شود. بسیاری از اسناد گزارش کرده اند که فیلم های مختلف مبتنی بر گرافن، کاغذ گرافن، مواد پلیمری گرافن/اپوکسی چند لایه و صفحات گرافن می توانند به عنوان لایه های اتلاف حرارت در دستگاه های الکترونیکی استفاده شوند. نیترید بور شش ضلعی، به عنوان یک ماده دو بعدی که گرما را هدایت می کند اما الکتریسیته را هدایت نمی کند، دارای رسانایی حرارتی 390 W/(m·K) است و ضریب انبساط در بین مواد سرامیکی در حال حاضر کمترین ضریب است.

کاربرد اتلاف گرما گرافن در مواد دوبعدی نماینده ترین است. نویسنده معتقد است که فیلم گرافن را می توان در طول اتلاف حرارت تراشه الکترونیکی روی تراشه پوشاند و نیترید بور شش ضلعی را می توان در رزین بسته بندی پر کرد که می تواند بسیار بزرگ باشد. درجه کاهش مقاومت حرارتی. اتلاف حرارت مواد دو بعدی در حال حاضر در مرحله توسعه در صنعت است و هنوز راه زیادی در این زمینه وجود دارد. هنگامی که بالغ می شود، مواد دو بعدی قطعا در زمینه اتلاف حرارت تراشه خواهند درخشید.

اتلاف گرمای باد یونی

هنگامی که یک میدان الکتریکی بین یک سطح تیز و یک سطح بلانت اعمال می شود، تعداد زیادی یون منفی در نزدیکی سطح تیز یونیزه می شود و تعداد زیادی یون مثبت در نزدیکی سطح بلانت تولید می شود. یون های مثبت و منفی باید خنثی شوند و یون های منفی به سمت یون های مثبت پرواز می کنند. حرکت یون ها باعث ایجاد اختلال شدید در مایع اطراف می شود. به دلیل اینرسی، مولکول های دیگر در هوا به حرکت در می آیند و باد یونی تولید می کنند. شکل 7 یک نمودار شماتیک از تولید باد یونی است. فن آوری اتلاف گرمای باد یونی برای اولین بار توسط پروفسور الکساندر مامیشف در سال 2006 اختراع شد. Tessera، یک تامین کننده جهانی فناوری کوچک سازی محصولات الکترونیکی، یک راه حل اتلاف حرارت الکتروهیدرو دینامیک (EHD) را بر اساس اتلاف گرمای باد یونی راه اندازی کرد. مساحت سطح فقط 3 سانتی متر مربع است و قابل نصب است. در لپ تاپ بزرگترین مزیت این روش دفع گرما این است که مکانیزم مکانیکی ندارد و نویز ایجاد نمی شود. مشکلاتی در اتلاف گرمای باد یونی وجود دارد. به عنوان مثال، مصرف انرژی سیستم ممکن است افزایش یابد و تشعشعات الکترومغناطیسی تولید شده توسط باد یونی نیز بر سلامت انسان تأثیر بگذارد. با این حال، این مشکلات حل شده است. مشکلات نحوه جلوگیری از گرد و غبار و چگونگی افزایش عمر مفید همچنان در حال حل است.

در نتیجه

پس از مرتب سازی و تجزیه و تحلیل چندین روش اتلاف حرارت فوق، به سختی نمی توان دریافت که با به روز رسانی و پیشرفت مداوم دستگاه های الکترونیکی، روش های اتلاف حرارت دستگاه های الکترونیکی به طور فزاینده ای به دنبال قابلیت حمل و کارایی بالاتر هستند. در حالی که دستگاه های الکترونیکی و تراشه های الکترونیکی دقیق تر و فشرده تر هستند، مشکلات اتلاف گرما را نیز به همراه دارند. تأثیر دما بر تجهیزات الکترونیکی عمدتاً در دو جنبه منعکس می شود: یکی شکست حرارتی تراشه و دیگری آسیب استرس. با مقایسه روش های اتلاف حرارت فوق، اگر یک روش به تنهایی دارای کمبودهای بیش از حد باشد، می توان از چندین روش برای دفع گرما استفاده کرد، مانند: باد یونی و خنک کننده هوای اجباری برای اتلاف گرما. ذخیره سازی انرژی تغییر فاز و لوله های حرارتی برای اتلاف گرما؛ 2. مواد بعدی بسته بندی شده و با سایر روش های دفع گرما ترکیب می شوند."خون الکترونیکی 5 بعدی" یک فناوری بسیار امیدوارکننده است و تحول بزرگی در تجهیزات الکترونیکی ایجاد خواهد شد. استفاده از مواد دو بعدی برای بسته بندی تجهیزات الکترونیکی و استفاده از میکروکانال ها در صفحه زیرین روز به روز بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد و باید روش های اتلاف حرارت دیگر برای موقعیت های مختلف انتخاب شود. نویسنده شخصا خنک کننده ذخیره انرژی تغییر فاز و خنک کننده لوله حرارتی را ترجیح می دهد.