Materjalide klassifikatsioon - "ülikõrge soojusjuhtivusega" materjalid

"Ülikõrge soojusjuhtivusega" materjalid sunnitud välja 5G

5G tugijaam on edastusvõimsuse, ribalaiuse, kasutajaühenduste arvu jms osas tõepoolest oluliselt paranenud võrreldes 4G-ga. Kui aga vaadata tugijaama 4G/5G seadmete energiatarbimise võrdlustesti, leiate, et 5G tugijaama ühe jaama energiatarve on ligikaudu 2.5–3.8 korda suurem kui 4G ühe jaama energiatarve! Tööstuse insaiderid väidavad, et AAU energiatarbimise märkimisväärne kasv on 5G energiatarbimise kasvu peamine põhjus. AAU hiina nimi on "Active Antenna Unit", mis vastutab peamiselt põhiriba digitaalsete signaalide teisendamise eest analoogsignaalideks ja seejärel kõrgsageduslikeks raadiosageduslikeks signaalideks moduleerimiseks, mida seejärel võimendatakse PA (võimsusvõimendi) abil piisava võimsuseni. ) ja seejärel kiirgab antenn.

Lisaks muutuvad 5G ahelate transistorid järjest väiksemaks, mis toob kaasa lekkevoolu ja lekkeenergia tarbimise suurenemise. Kiibi lekkevool muutub koos temperatuuriga. Kui kiibi temperatuur tõuseb, suureneb staatiline energiatarve plahvatuslikult. Seetõttu võib täiustatud soojuse hajumise tehnoloogia kasutuselevõtt, et tagada tugijaama töö mõistlikus temperatuurivahemikus, oluliselt vähendada tugijaama energiatarbimist.

See tähendab, et 5G seadmed toodavad kolm korda rohkem soojust kui 4G, kuid siseruum väheneb 30%-ni 4G seadmete omast! Teisisõnu on 5G seadmete soojustihedus ligi 10 korda suurem kui 4G seadmete soojustihedus!

Selline tohutu soojustiheduse kasv näitab, kui silmatorkav on vastuolu 5G tehnoloogia arengu ja soojuse hajumise vahel. Pole ime, et nõudlus ülikõrge soojusjuhtivusega tihendite järele on plahvatuslikult kasvanud!

Tööstuse hetkeseisust lähtudes on soojusjuhtivate täiteainete usaldusväärsemad kandidaadid järgmised materjalid:

Soojusjuhtivus peab olema palju kõrgem kui alumiiniumoksiidil ja ainsad kaks mängijat, millel on head isolatsiooniomadused, on AlN alumiiniumnitriid ja BN boornitriid.

Alumiiniumnitriidi AlN pind on äärmiselt aktiivne. Pärast niiskuse neelamist hüdrolüüsitakse see kergesti, moodustades Al(OH)3, mis katkestab fononi tee ja mõjutab tõsiselt soojusjuhtivust.

AlN+3H2O=Al(OH)3↓+NH3↑

Uuringud on näidanud, et AlN hüdrolüüsireaktsioon võib toimuda isegi madalamatel temperatuuridel ja see on iga ilmaga hüdrolüüsimängija.

40 nm alumiiniumnitriidi hüdrolüüsi TEM mikrograaf. Elektroonilise kvaliteediga materjalina peab see kvalifitseerumiseks läbima topelt 85 kõrge temperatuuri ja niiskuse testi. Seetõttu töödeldakse AlN-täiteaine pinda nanomõõtmelise tiheda oksiidikihi moodustamiseks, nii et see on samaväärne iga AlN-osakese vihmamantliga mähkimisega. Teoreetiliselt on niiskuse imendumise ja hüdrolüüsi probleem kergesti lahendatav.

BN boornitriidil on kõrge soojusjuhtivus ja väga head isolatsiooniomadused, mistõttu kannab see hüüdnime "valge grafeen". Kui silikoonkummist alusmaterjalile lisada suur kogus, saab soojusjuhtivust iseenesest mitme suurusjärgu võrra parandada.

Kuid BN-i pinnal puuduvad aktiivsed funktsionaalrühmad ja selle keemilised omadused on liiga stabiilsed, mis muudab BN-nanoosakeste niisutamise ja polümeersubstraatidega kokkusobivuse keeruliseks, neil on halb dispersioon ja seda on väga lihtne aglomeerida. See mõjutab foonide juhtivusradade tõhusat rajamist.

Uuringud on näidanud, et kui lisatud BN kogus ületab 180 osa, suureneb viskoossus järsult ja mehaanilised omadused vähenevad oluliselt. Kui viidate alumiiniumoksiidi pinnatöötluse skeemile, leiate, et BN-i modifitseerimistöötlusel puudub roheline, lihtne ja tõhus meetod.

Enamik praegustest turule orienteeritud soojusjuhtivatest toodetest on aga koondunud alumiiniumoksiidi Al2O3 täitesüsteemidesse ja metallinitriide kasutavaid soojusjuhtivaid tihendeid on endiselt väga vähe.

-------------------------------------------------- ----------------------- Kordustrükk Zhihu-Bondmest(Tea-胶我选Bondme).