Նյութերի դասակարգում՝ «գերբարձր ջերմահաղորդականություն» նյութեր

«Գերբարձր ջերմահաղորդականություն» նյութերը դուրս են մղվել 5-ովG

5G բազային կայանը իսկապես զգալիորեն բարելավվել է 4G-ի համեմատ՝ փոխանցման հզորության, թողունակության, օգտագործողների միացումների քանակի և այլնի առումով: Այնուամենայնիվ, եթե նայեք 4G/5G սարքավորումների բազային կայանի էներգիայի սպառման համեմատության թեստին, դուք կգտնեք, որ 5G բազային կայանի մեկ կայանի էներգիայի սպառումը մոտավորապես 2.5-3.8 անգամ է, քան 4G մեկ կայանը: Ոլորտի ինսայդերները պնդում են, որ AAU էներգիայի սպառման էական աճը 5G էներգիայի սպառման ավելացման հիմնական պատճառն է։ AAU-ի չինական անվանումն է «Ակտիվ ալեհավաքի միավոր», որը հիմնականում պատասխանատու է բազային գոտու թվային ազդանշանները անալոգային ազդանշանների վերածելու համար, այնուհետև դրանք մոդուլացնում է բարձր հաճախականության ռադիոհաճախականության ազդանշանների, որոնք այնուհետև ուժեղացվում են բավարար հզորությամբ PA-ով (ուժային ուժեղացուցիչ): ) և այնուհետև արտանետվում է ալեհավաքից:

Բացի այդ, 5G սխեմաների տրանզիստորները գնալով փոքրանում են, ինչը կհանգեցնի արտահոսքի հոսանքի և արտահոսքի էներգիայի սպառման ավելացման: Չիպի արտահոսքի հոսանքը կփոխվի ջերմաստիճանի հետ: Երբ չիպի ջերմաստիճանը մեծանում է, ստատիկ էներգիայի սպառումը կաճի էքսպոնենցիալ: Հետևաբար, ջերմության ցրման առաջադեմ տեխնոլոգիաների ներդրումն ապահովելու համար, որ բազային կայանը աշխատում է ողջամիտ ջերմաստիճանի միջակայքում, կարող է զգալիորեն նվազեցնել բազային կայանի էներգիայի սպառումը:

Սա նշանակում է, որ 5G սարքավորումը երեք անգամ ավելի շատ ջերմություն կառաջացնի 4G-ից, բայց ներքին տարածքը կկրճատվի մինչև 30G սարքավորումների 4%-ը: Այլ կերպ ասած, 5G սարքավորումների ջերմության խտությունը գրեթե 10 անգամ գերազանցում է 4G սարքավորումներին:

Ջերմության խտության նման հսկայական աճը ցույց է տալիս, թե որքան ակնառու է հակասությունը 5G տեխնոլոգիայի զարգացման և ջերմության տարածման միջև: Զարմանալի չէ, որ գերբարձր ջերմահաղորդականության միջադիրների պահանջարկը պայթել է:

Դատելով արդյունաբերության ներկայիս կարգավիճակից՝ որպես ջերմահաղորդիչ լցոնիչներ, առավել հուսալի թեկնածուները ներառում են հետևյալ նյութերը.

Ջերմային հաղորդունակությունը պետք է շատ ավելի բարձր լինի, քան կավահողինը, և միակ երկու խաղացողները, որոնք լավ մեկուսացման հատկություններ ունեն, AlN ալյումինի նիտրիդն է և BN բորի նիտրիդը:

Ալյումինի նիտրիդի AlN մակերեսը չափազանց ակտիվ է: Խոնավությունը կլանելուց հետո այն հեշտությամբ հիդրոլիզվում է՝ առաջացնելով Al(OH)3, որն ընդհատում է ֆոնոնի ուղին և լրջորեն ազդում ջերմության փոխանցման վրա։

AlN+3H2O=Al(OH)3↓+NH3↑

Հետազոտությունները ցույց են տվել, որ AlN-ի հիդրոլիզի ռեակցիան կարող է տեղի ունենալ նույնիսկ ավելի ցածր ջերմաստիճանի դեպքում, և այն հիդրոլիզի խաղացող է բոլոր եղանակներին:

40 նմ ալյումինի նիտրիդի հիդրոլիզի TEM միկրոգրաֆիկ: Այնուամենայնիվ, որպես էլեկտրոնային դասի նյութ, այն պետք է անցնի կրկնակի 85 բարձր ջերմաստիճանի և խոնավության թեստը որակավորման համար: Հետևաբար, AlN լցանյութի մակերեսը մշակվում է, որպեսզի ձևավորվի նանոմաշտաբով խիտ օքսիդ շերտ, այնպես, որ այն հավասարազոր է յուրաքանչյուր AlN մասնիկը անձրևանոցով փաթաթելուն: Տեսականորեն խոնավության կլանման և հիդրոլիզի խնդիրը հեշտությամբ լուծվում է։

BN բորի նիտրիդն ունի բարձր ջերմային հաղորդունակություն և շատ լավ մեկուսացման հատկություններ, ուստի այն ստացել է «սպիտակ գրաֆեն» մականունը։ Եթե ​​մեծ քանակություն ավելացվի սիլիկոնե ռետինե հիմքի նյութին, ապա ջերմային հաղորդունակությունը կարող է ինքնուրույն բարելավվել մի քանի կարգով:

Այնուամենայնիվ, BN-ի մակերեսին բացակայում են ակտիվ ֆունկցիոնալ խմբերը, և դրա քիմիական հատկությունները չափազանց կայուն են, ինչը դժվարացնում է BN նանոմասնիկների խոնավացումը և համատեղելիությունը պոլիմերային սուբստրատների հետ, ունի վատ ցրվածություն և շատ հեշտ է ագլոմերացվել: Սա կազդի ֆոնոնային հաղորդակցման ուղիների արդյունավետ ստեղծման վրա:

Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ երբ ավելացված BN-ի քանակը գերազանցում է 180 մասերը, մածուցիկությունը կտրուկ աճում է, իսկ մեխանիկական հատկությունները զգալիորեն նվազում են։ Եթե ​​դիմեք կավահողով մակերևութային մշակման սխեմային, ապա կտեսնեք, որ BN մոդիֆիկացիոն մշակումը չունի կանաչ, պարզ և արդյունավետ մեթոդ:

Այնուամենայնիվ, ներկայիս շուկայական ուղղվածություն ունեցող ջերմահաղորդիչ արտադրանքի մեծ մասը կենտրոնացած է կավահողով Al2O3 լցավորման համակարգերում, և դեռ շատ քիչ են ջերմահաղորդիչ միջադիրների արտադրանքները, որոնք օգտագործում են մետաղական նիտրիդներ:

-------------------------------------------------- ----------------------- Վերատպվել է Ժիհու-Բոնդմեից (Իմանալ գրեթե-胶我选Բոնդմ).