Timanttikomposiittimateriaalit tarjoavat uuden liuoksen puolijohdelaitteiden lämmön hajoamisongelmaan.

23. tammikuuta Diamond Giant Delbis -yrityksen Element Six kuusikuusi ilmoitti kuparin timanttikomposiittimateriaalin käynnistävänsä puolijohdelaitteen lämmönpoistumisen 22. tammikuuta, mikä tarjoaa uuden ratkaisun puolijohdelaitteiden lämmön hajoamisongelmaan.

 

On todettu, että Elementin kuuden vapauttama kuparitimanttikomposiittimateriaali yhdistää kaksi materiaalia, joilla on erinomainen suorituskyky lämmön hajoamisen kentällä: kupari, jota käytetään laajasti puolijohdelaitteen lämmönpoistossa, ja timantti, jolla on erinomainen lämmönjohtavuus. Ainutlaatuisen prosessin avulla nämä kaksi materiaalia yhdistetään täydellisesti tasapainon saavuttamiseksi lämmönjohtavuuden ja lämmönlaajennuskertoimen välillä kahden raaka -aineen välillä, mikä saavuttaa ennennäkemättömän lämmön hajoamisvaikutuksen.

Tekninen tausta ja periaatteet

Puolijohdelaitteet tuottavat suuren määrän lämpöä toiminnan aikana, ja jos sitä ei hävitetä ajoissa, se voi johtaa laitteen suorituskyvyn, lyhentyneen elinkaaren tai jopa vaurioiden vähentymiseen. Vaikka perinteisillä lämmön hajoamismateriaaleilla, kuten kuparilla ja alumiinilla, on tietty lämmönjohtavuus, ne usein kamppailevat selviytyäkseen korkean suorituskyvyn puolijohdelaitteiden korkeasta lämpökuormasta. Siksi on erityisen tärkeää kehittää uuden tyyppinen lämmön hajoamismateriaali, jolla on korkeampi lämmönjohtavuus.

 

Tämän kysynnän perusteella syntyi Copper Diamond Composite Materials. Siinä yhdistyvät kupari, jota käytetään laajasti puolijohdelaitteen lämpöhäviöissä, timantilla, jolla on erinomainen lämmönjohtavuus. Ainutlaatuisen prosessin avulla nämä kaksi materiaalia yhdistetään täydellisesti tasapainon saavuttamiseksi lämmönjohtavuuden ja lämmönlaajennuskertoimen välillä kahden raaka -aineen välillä, mikä saavuttaa ennennäkemättömän lämmön hajoamisvaikutuksen. Tämän materiaalin lämmönjohtavuus on paljon korkeampi kuin puhtaan kuparin, joka voi tehokkaasti vähentää puolijohdealaitteiden käyttölämpötilaa ja parantaa niiden suorituskykyä ja luotettavuutta.

 

Tekniset ominaisuudet ja edut

1. Korkea lämmönjohtavuus:

The thermal conductivity of copper diamond composite materials far exceeds that of pure copper, and can even reach over 1000 W/m • K. This characteristic enables it to quickly dissipate the heat generated by semiconductor devices in a very short period of time, thereby maintaining Laitteiden vakaa toiminta.

 

2. Matala lämmön laajennuskerroin: Timantilla on alhainen lämpölaajennuskerroin, mikä tekee kuparin timanttikomposiittimateriaalien koonmuutoksen pienemmiksi, kun lämpötila muuttuu, mikä edistää laitteiden vakauden ja luotettavuuden parantamista.

 

3. Erinomaiset mekaaniset ominaisuudet: Timanttien entisen kuparin timanttikomposiittimateriaalien korkea kovuus ja lujuus, jolla on erinomaiset mekaaniset ominaisuudet, kuten kulutuskestävyys ja iskunkestävyys, mikä mahdollistaa niiden vakaan suorituskyvyn ylläpitämisen ankarissa työympäristöissä.

 

4. Hyvä prosessointi suorituskyky: Kuparin timanttikomposiittimateriaalit, jotka on valmistettu ainutlaatuisilla prosesseilla

 

Hakemuskentät ja näkymät

Kupari -timanttikomposiittimateriaalit ovat laajat levitysmahdollisuudet useilla aloilla niiden erinomaisen suorituskyvyn vuoksi:

 

1. Korkean suorituskyvyn tietojenkäsittely (HPC)/AI-sirut: Keinotekoisen älykkyyden ja suuren tietotekniikan nopean kehityksen myötä korkean suorituskyvyn laskentapiirien kysyntä kasvaa päivä päivältä. Kuparin timanttikomposiittimateriaalien korkea lämmönjohtavuus tekee niistä ihanteellisen lämmön hajoamismateriaalin näille siruille.

 

2. RF -tehovahvistimella: RF -tehovahvistimilla on laaja valikoima sovelluksia langattomassa viestinnässä, tutkassa ja muissa kentissä. Korkean toimintataajuuden ja suuren tehon vuoksi lämmön hajoamisongelma on erityisen näkyvä. Kuparin timanttikomposiittimateriaalit voivat ratkaista tämän ongelman tehokkaasti ja parantaa RF -tehovahvistimien suorituskykyä ja luotettavuutta.

 

3. Power Converter: Power -muunnovilla on tärkeä rooli sähkö elektronisissa järjestelmissä. Sen lämmön hajoamis suorituskyvyn laatu vaikuttaa suoraan koko järjestelmän stabiilisuuteen ja tehokkuuteen. Kuparin timanttikomposiittimateriaalien levitys auttaa parantamaan voimanmuutoksentekijöiden lämmön häviämistä, mikä parantaa järjestelmän yleistä suorituskykyä.

 

4. Suuretehoiset puolijohdelaserit: Suuretehoiset puolijohdelaserit ovat laaja valikoima sovelluksia lääketieteellisessä, tieteellisessä tutkimuksessa, teollisuus- ja muilla aloilla. Lämmön hajoamisongelma on aina ollut yksi keskeisistä tekijöistä, jotka rajoittavat sen suorituskyvyn parantamista. Kuparin timanttikomposiittimateriaalien soveltamisen odotetaan ratkaisevan tämän ongelman ja edistävän suuritehoisten puolijohdelaserien kehitystä.

 

Valmistusmenetelmät ja haasteet

Kuparin timanttikomposiittimateriaaleille on olemassa erilaisia ​​valmistusmenetelmiä, mukaan lukien kaksoispäällystysmenetelmä, jauhemetallurgiamenetelmä, liuoksen tunkeutumismenetelmä, ultraäänilisäaineiden valmistusmenetelmä, elektropnointimenetelmä, korkea lämpötila ja korkeapaineinen menetelmä, plasman sintrausmenetelmä jne. Nämä valmistusmenetelmät Kuitenkin kuitenkin nämä valmistusmenetelmät Kaikki kohtaavat tiettyjä haasteita, kuten timanttihiukkasten epätasainen jakauma ja matala rajapinnan sitoutuminen. Siksi kuinka optimoida valmistusprosessi ja parantaa komposiittimateriaalien suorituskykyä on yksi nykyisistä tutkimuksista.

Tulevaisuudennäkymät

 

Teknologian jatkuvan kehityksen myötä korkean suorituskyvyn puolijohdelaitteiden kysyntä kasvaa edelleen, ja myös lämmön hajoamismateriaalien vaatimukset muuttuvat yhä korkeammiksi. Kuparin timanttikomposiittimateriaalilla, joka on uudentyyppinen korkea lämmönjohtavuuskomposiittimateriaali, sillä on laajat sovellusnäkymät ja valtava kehityspotentiaali puolijohdelämpöhäviöiden alalla, ja siitä tulee tärkeä kehityssuunta tulevaisuuden puolijohdelämpöhäviökentällä. Samaan aikaan valmistusprosessien jatkuvan optimoinnin ja kustannusten vähentymisen myötä kuparin timanttikomposiittimateriaalit odotetaan levittävän enemmän aloilla, mikä edistää enemmän ihmisen teknologista kehitystä ja elämänlaadun parantamista.