Новата технология за разпространение на топлина осигурява 740% увеличение на плътността на мощността на веригата

Сподели

Екип от Университета на Илинойс и Калифорнийския университет в Бъркли демонстрира нов метод на охлаждане, който изсмуква топлината от електрониката толкова ефективно, че позволява на дизайнерите да използват 7,4 пъти повече мощност през даден обем от конвенционалните радиатори.

Топлината е много голям враг за дизайнерите на електроника и е един от ключовите ограничаващи фактори, които предотвратяват намаляването на електрониката. Ако топлината не може да бъде изхвърлена от веригите, те се разпадат функционално, а понякога и физически. Познатата подредена форма на радиатори е проектирана да отвежда топлината далеч от чувствителните зони и да я разсейва там, където няма да причини проблеми, но екипът казва, че обикновено не могат да отстраняват топлината от долната страна на устройствата, където много то се генерира.

Топлоразпределителите от следващо поколение се стремят да подобрят традиционния радиатор, но екипът казва, че обикновено са направени от скъпи материали като диамант и често не могат да се монтират директно на повърхността на компонентите без слой “термичен”. интерфейсен материал”, който подобрява контакта, но може да потисне топлинните характеристики.

Екипът е измислил решение, което според тях радикално увеличава изхвърлянето на топлина, без да въвежда скъпи материали. Ново проучване, публикувано в рецензираното списание Природна електроника описва подход, който “първо покрива устройствата с електрически слой от поли(2-хлоро-р-ксилилен) (парилен С) и след това с конформно покритие от мед. Това позволява на медта да бъде в непосредствена близост до генериращия топлина елементи, елиминирайки нуждата от термични интерфейсни материали.”

Топлинният разпределител се създава чрез покриване на компонентите със слой парилен С за електрическа изолация, след което се добавя слой от 20 nm дебел мед без електроника чрез физическо отлагане на пари и след това се добавят още 50 nm мед чрез галванично покритие

Университет на Илинойс

По същество тази нова охладителна система покрива напълно всички открити повърхности на електрониката, включително горната, долната и страничните части. Устройството и топлоразпределителят действат като едно цяло, което работи толкова ефективно или по-ефективно, колкото радиаторът, без да има почти по-голямата част от него. Екипът тества този ултраефективен подход за пасивен охлаждане успешно върху някои силови транзистори от галиев нитрид.

За една верига те записаха впечатляващи резултати – но ефектът се умножава значително, когато можете да ги подредите един върху друг. „Да приемем, че имате множество печатни платки“, казва водещият автор и докторант на UIUC Тарик Гебраел. „Можете да подредите много повече печатни платки в същия обем, когато използвате нашето покритие, в сравнение с това, ако използвате конвенционални радиатори с течно или въздушно охлаждане… И това означава много по-висока мощност на единица обем. Успяхме да демонстрираме 740% увеличение на мощността на единица обем.”

Изследването потвърди, че това конформно медно покритие е подходящо за използване както в приложения с въздушно, така и с водно охлаждане, въпреки че са необходими допълнителни тестове, за да се види колко издръжливо ще бъде това решение във вряща вода, кипящи диелектрични течности, приложения с високо напрежение и в вериги, по-сложни от простите тестови съоръжения, използвани в изследването.

Документът е достъпен в списанието Природна електроника.

Източник: Университет на Илинойс



Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели