Bahan komposit berlian menyediakan penyelesaian baru untuk masalah pelesapan haba peranti semikonduktor.

Pada 23 Januari, Element Six, sebuah syarikat bahan berteknologi tinggi di bawah gergasi Diamond Delbis, mengumumkan pelancaran bahan komposit berlian tembaga untuk pelesapan haba peranti semikonduktor pada 22 Januari, menyediakan penyelesaian baru kepada masalah pelesapan haba peranti semikonduktor.

 

Dilaporkan bahawa bahan komposit berlian tembaga yang dikeluarkan oleh Element Six menggabungkan dua bahan yang mempunyai prestasi yang sangat baik dalam bidang pelesapan haba: tembaga, yang digunakan secara meluas dalam pelesapan haba peranti semikonduktor, dan berlian, yang mempunyai kekonduksian terma yang sangat baik. Melalui proses yang unik, kedua -dua bahan ini digabungkan dengan sempurna untuk mencapai keseimbangan antara kekonduksian terma dan pekali pengembangan haba antara kedua -dua bahan mentah, dengan itu mencapai kesan pelesapan haba yang belum pernah terjadi sebelumnya.

Latar belakang dan prinsip teknikal

Peranti semikonduktor menjana sejumlah besar haba semasa operasi, dan jika tidak hilang tepat pada masanya, ia boleh menyebabkan penurunan prestasi peranti, jangka hayat yang dipendekkan, atau kerosakan. Walaupun bahan-bahan pelesapan haba tradisional seperti tembaga dan aluminium mempunyai kekonduksian terma tertentu, mereka sering berjuang untuk mengatasi beban terma tinggi peranti semikonduktor berprestasi tinggi. Oleh itu, sangat penting untuk membangunkan jenis bahan pelesapan haba baru dengan kekonduksian terma yang lebih tinggi.

 

Bahan komposit berlian tembaga dilahirkan berdasarkan permintaan ini. Ia menggabungkan tembaga, yang digunakan secara meluas dalam bidang pelesapan haba peranti semikonduktor, dengan berlian, yang mempunyai kekonduksian terma yang sangat baik. Melalui proses yang unik, kedua -dua bahan ini digabungkan dengan sempurna untuk mencapai keseimbangan antara kekonduksian terma dan pekali pengembangan haba antara kedua -dua bahan mentah, dengan itu mencapai kesan pelesapan haba yang belum pernah terjadi sebelumnya. Kekonduksian terma bahan ini jauh lebih tinggi daripada tembaga tulen, yang dapat mengurangkan suhu operasi peranti semikonduktor dan meningkatkan prestasi dan kebolehpercayaan mereka.

 

Ciri -ciri Teknikal dan Kelebihan

1. Kekonduksian terma yang tinggi:

Kekonduksian terma bahan -bahan komposit berlian tembaga jauh melebihi tembaga tulen, dan bahkan dapat mencapai lebih dari 1000 w/m • K. Ciri ini membolehkannya dengan cepat menghilangkan haba yang dihasilkan oleh peranti semikonduktor dalam masa yang sangat singkat, dengan itu mengekalkan operasi stabil peranti.

 

2.

 

3. Ciri -ciri mekanikal yang sangat baik: kekerasan dan kekuatan bahan -bahan komposit berlian tembaga berlian yang tinggi dengan sifat -sifat mekanik yang sangat baik seperti rintangan haus dan rintangan kesan, membolehkan mereka mengekalkan prestasi yang stabil dalam persekitaran kerja yang keras.

 

4. Prestasi pemprosesan yang baik: Bahan komposit berlian tembaga yang disediakan melalui proses yang unik mempunyai prestasi pemprosesan yang baik dan boleh diproses dengan mudah ke dalam pelbagai bentuk dan saiz peranti pelesapan haba.

 

Bidang dan prospek aplikasi

Bahan Komposit Diamond Tembaga mempunyai prospek aplikasi yang luas dalam pelbagai bidang kerana prestasi cemerlang mereka:

 

1. Pengkomputeran prestasi tinggi (HPC)/AI Chips: Dengan perkembangan pesat kecerdasan buatan dan teknologi data besar, permintaan untuk cip pengkomputeran berprestasi tinggi semakin meningkat setiap hari. Kekonduksian terma tinggi bahan komposit berlian tembaga menjadikan mereka bahan pelesapan haba yang ideal untuk cip ini.

 

2. Penguat kuasa RF: Penguat kuasa RF mempunyai pelbagai aplikasi dalam komunikasi tanpa wayar, radar, dan bidang lain. Oleh kerana kekerapan operasi yang tinggi dan kuasa tinggi, masalah pelesapan haba sangat menonjol. Bahan komposit berlian tembaga dapat menyelesaikan masalah ini dengan berkesan dan meningkatkan prestasi dan kebolehpercayaan penguat kuasa RF.

 

3. Penukar Kuasa: Penukar kuasa memainkan peranan penting dalam sistem elektronik kuasa. Kualiti prestasi pelesapan haba secara langsung mempengaruhi kestabilan dan kecekapan keseluruhan sistem. Penggunaan bahan komposit berlian tembaga akan membantu meningkatkan prestasi pelesapan haba penukar kuasa, dengan itu meningkatkan prestasi sistem keseluruhan.

 

4. Laser semikonduktor kuasa tinggi: Laser semikonduktor kuasa tinggi mempunyai pelbagai aplikasi dalam bidang perubatan, penyelidikan saintifik, perindustrian dan lain -lain. Masalah pelesapan haba selalu menjadi salah satu faktor utama yang menyekat peningkatan prestasinya. Penggunaan bahan komposit berlian tembaga dijangka menyelesaikan masalah ini dan menggalakkan pembangunan laser semikonduktor kuasa tinggi.

 

Kaedah dan cabaran penyediaan

Terdapat pelbagai kaedah penyediaan untuk bahan komposit berlian tembaga, termasuk kaedah salutan berganda, kaedah metalurgi serbuk, kaedah penyusupan penyelesaian, kaedah pembuatan tambahan ultrasonik, kaedah elektroplating, suhu tinggi dan kaedah tekanan tinggi, kaedah sintering plasma, dan lain -lain. Semua menghadapi cabaran tertentu, seperti pengedaran zarah berlian yang tidak sekata dan kekuatan ikatan interfacial yang rendah. Oleh itu, bagaimana untuk mengoptimumkan proses penyediaan dan meningkatkan prestasi bahan komposit adalah salah satu fokus penyelidikan semasa.

Prospek masa depan

 

Dengan perkembangan teknologi yang berterusan, permintaan untuk peranti semikonduktor berprestasi tinggi akan terus meningkat, dan keperluan bahan pelesapan haba juga akan menjadi semakin tinggi. Bahan komposit berlian tembaga, sebagai jenis bahan komposit kekonduksian terma yang tinggi, mempunyai prospek aplikasi yang luas dan potensi pembangunan yang besar dalam bidang pelesapan haba semikonduktor, dan akan menjadi arah pembangunan penting dalam bidang pelesapan haba semikonduktor masa depan. Sementara itu, dengan pengoptimuman proses penyediaan berterusan dan pengurangan kos, bahan komposit berlian tembaga dijangka digunakan dalam lebih banyak bidang, menyumbang lebih banyak kepada kemajuan teknologi manusia dan peningkatan kualiti hidup.