Γνώσεις για υλικά θερμικής διεπαφής
Καθώς το μέγεθος του τσιπ μειώνεται, το επίπεδο ολοκλήρωσης και η πυκνότητα ισχύος συνεχίζουν να αυξάνονται, ολοένα και περισσότερη θερμότητα παράγεται κατά τη λειτουργία του τσιπ, η οποία προκαλεί τη συνεχή αύξηση της θερμοκρασίας του τσιπ, γεγονός που επηρεάζει σοβαρά την απόδοση, αξιοπιστία και διάρκεια ζωής των τελικών ηλεκτρονικών εξαρτημάτων. Τα υλικά θερμικής διεπαφής χρησιμοποιούνται ευρέως στον τομέα της απαγωγής θερμότητας ηλεκτρονικών εξαρτημάτων. Η κύρια λειτουργία του είναι να γεμίζει μεταξύ του τσιπ και της ψύκτρας και μεταξύ της ψύκτρας και της ψύκτρας για την αποβολή του αέρα μέσα σε αυτό, έτσι ώστε η θερμότητα που παράγεται από το τσιπ να μπορεί να περάσει από τη θερμική διεπαφή πιο γρήγορα.
Το υλικό μεταφέρεται προς τα έξω για να επιτευχθεί ο σημαντικός ρόλος της μείωσης της θερμοκρασίας εργασίας και της παράτασης της διάρκειας ζωής. Αυτό το άρθρο εξετάζει την κατάσταση του κλάδου και την τελευταία ερευνητική πρόοδο των υλικών θερμικής διεπαφής. Το τμήμα κατάστασης του κλάδου εισάγει την παραγωγή και το μερίδιο αγοράς των υλικών θερμικής διεπαφής, τη ζήτηση για τα κύρια πεδία εφαρμογής των υλικών θερμικής διεπαφής, την εφαρμογή υλικών θερμικής διεπαφής στις επικοινωνίες και άλλους τομείς και την ανάλυση αγοράς των υλικών θερμικής διεπαφής. Το τμήμα προόδου της έρευνας εισάγει το ερευνητικό έργο των ερευνητών για τη βελτίωση της θερμικής αγωγιμότητας των υλικών θερμικής διεπαφής τα τελευταία χρόνια, συμπεριλαμβανομένης της ερευνητικής προόδου των σύνθετων πολυμερών πλήρωσης και των εγγενών θερμικά αγώγιμων πολυμερών.
Τα υλικά θερμικής διεπαφής (TIM) χρησιμοποιούνται ευρέως στον τομέα της απαγωγής θερμότητας ηλεκτρονικών εξαρτημάτων. Μπορούν να γεμιστούν μεταξύ των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων και της ψύκτρας για να διώξει τον αέρα μέσα σε αυτά, έτσι ώστε η θερμότητα που παράγεται από τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα να μπορεί να μεταφερθεί πιο γρήγορα μέσω των υλικών θερμικής διεπαφής Στο ψυγείο, επιτυγχάνει τον σημαντικό ρόλο της μείωσης της εργασίας θερμοκρασία και παράταση της διάρκειας ζωής.
Τα υλικά θερμικής διεπαφής χρησιμοποιούνται γενικά στη στερεά διεπαφή μεταξύ ολοκληρωμένων κυκλωμάτων (τσιπ) ή μικροεπεξεργαστών και ψυκτών ή διανομέων θερμότητας, καθώς και μεταξύ διανομέων θερμότητας και διανομέων θερμότητας (όπως φαίνεται στο Σχήμα 1). Καθώς το μέγεθος του τσιπ γίνεται λεπτότερο, το επίπεδο ενσωμάτωσης και η πυκνότητα ισχύος συνεχίζουν να αυξάνονται, η θερμότητα που συσσωρεύεται μέσα στο τσιπ αυξάνεται απότομα, γεγονός που επηρεάζει σοβαρά την ταχύτητα λειτουργίας του τσιπ', τη σταθερότητα απόδοσης και την τελική διάρκεια ζωής. Το 2016,"Nature" δημοσίευσε ένα άρθρο εξωφύλλου δηλώνοντας ότι"Λόγω του «θάνατος λόγω θερμότητας» που προκαλείται από τη συνεχιζόμενη σμίκρυνση των ηλεκτρονικών συσκευών, ο επερχόμενος διεθνής χάρτης τεχνολογίας ημιαγωγών δεν στοχεύει πλέον τον νόμο του Μουρ." Δεδομένου ότι υπάρχει μεγάλος αριθμός κενών μεταξύ του τσιπ και της ψύκτρας και μεταξύ της ψύκτρας και της ψύκτρας, το κενό γεμίζει με αέρα. Ωστόσο, είναι γνωστό ότι ο αέρας είναι κακός αγωγός της θερμότητας. Το υλικό θερμικής διεπαφής γεμίζει τα κενά μεταξύ του τσιπ και της ψύκτρας και μεταξύ της ψύκτρας και της ψύκτρας και δημιουργεί ένα κανάλι αγωγιμότητας θερμότητας μεταξύ του τσιπ και της ψύκτρας και πραγματοποιεί την ταχεία μεταφορά θερμότητας του τσιπ.
Ενόψει του σκληρού ανταγωνισμού, η χώρα μου έχει επίσης δώσει πλήρη προσοχή σε αυτό σε εθνικό επίπεδο. Ο Πίνακας 1 συνοψίζει τις σχετικές πολιτικές για τη βασική έρευνα και την τεχνολογική ανάπτυξη υλικών θερμικής διεπαφής που εκδόθηκαν από τη χώρα μου. Το Υπουργείο Επιστήμης και Τεχνολογίας του Λαού' της Δημοκρατίας της Κίνας ανέπτυξε το 2008 και ξεκίνησε το μεγάλο ειδικό έργο 02 (πολύ μεγάλης κλίμακας διεργασία ολοκληρωμένων κυκλωμάτων και εξοπλισμός) το 2009. Το ταμείο IC ξεκίνησε το 2014 Μετά από σχεδόν δέκα χρόνια υποστήριξης, η βιομηχανία ολοκληρωμένων κυκλωμάτων' της χώρας μου έχει σημειώσει σημαντική πρόοδο. Η ανάπτυξη, η βιομηχανία συσκευασίας και δοκιμών κατατάσσεται μεταξύ των τριών κορυφαίων στον κόσμο. Ωστόσο, τα ηλεκτρονικά υλικά συσκευασίας υψηλής τεχνολογίας, που αποτελούν την υλική βάση, εξακολουθούν να βασίζονται βασικά στις εισαγωγές. Τα υλικά θερμικής διεπαφής χρησιμοποιούνται ευρέως στην ηλεκτρονική και σε άλλες βιομηχανίες και το κράτος έχει εκδώσει επίσης σχετικές πολιτικές υποστήριξης για την προώθηση της ανάπτυξης της εγχώριας βιομηχανίας υλικών θερμικής διεπαφής. Για παράδειγμα, το 2016, το Υπουργείο Επιστήμης και Τεχνολογίας κυκλοφόρησε το"Strategic Advanced Electronic Materials" ειδικό έργο και εκπονήθηκε"Υλικά και εφαρμογές θερμικής διαχείρισης ηλεκτρονικής συσκευής υψηλής πυκνότητας ισχύος". Μία από τις ερευνητικές κατευθύνσεις είναι"Θερμική διαχείριση υψηλών επιδόσεων για θερμική διαχείριση πυκνότητας υψηλής ισχύος." Υλικά διεπαφής".
Με τις αυξανόμενες απαιτήσεις για ασφαλή απαγωγή θερμότητας σε μικροηλεκτρονικά προϊόντα, τα υλικά θερμικής διεπαφής αναπτύσσονται επίσης συνεχώς. Από το αρχικό θερμικό γράσο, έχει εξελιχθεί σε ποικίλες κατηγορίες όπως θερμικά επιθέματα, θερμικά τζελ, υλικά αλλαγής θερμικής φάσης, θερμικές κόλλες, θερμικές ταινίες και υγρά μέταλλα. Τα παραδοσιακά υλικά θερμικής διεπαφής που βασίζονται σε πολυμερή αντιπροσωπεύουν σχεδόν το 90% όλων των προϊόντων, ενώ τα υγρά μεταλλικά υλικά θερμικής διεπαφής αντιπροσωπεύουν ένα σχετικά μικρό ποσοστό, αλλά το μερίδιό τους σταδιακά επεκτείνεται.
