OTPORNIK.info
Elektronika oko nas
Ads

Temperatura pod kontrolom


Elektronski uređaji sadrže sve više komponenti, od kojih svaka generiše toplotu. Previše toplote bi moglo onemogućiti laptopove i druge uređaje da rade, tako da ih proizvođači opremaju sa metalnim pločicama da bi ih hladili. Novi kompozit može to mnogo bolje.

Dok su prenosni računari bili prilično teški do pre par godina, danas se mogu lako smestiti u male akt tašne. Razlog ovome je što su komponente na suspstratima i mikročipovima došle na veoma malu veličinu. Takođe je razmak između njih sve manji, omogućujući da se više komponetni smesti na svaki čip. Što se više komponenti smesti na limitiran prostor, to je teže odvoditi toplotu. Previše toplote bi moglo onesposobiti elektrone.

cooling material ifam diamond copper

Komponente i elementi koji ih povezuju mogu izdržati tipično između 90 °C i 130 °C. Proizvođači zato koriste male bakarne ili aluminijumske ploče ispod njih radi odvođenja toplota. Ploča je zalemljena na keramičke komponente ili silicijum. Ako se sistem zagreje, metalna ploča se poveća tri ili četiri puta više u odnosu na silicijum ili keramiku. Ovo dovodi do naprezanja koje može dovesti do lomova lemnih tačaka, tako da postoje limiti koliko komponente mogu biti smanjene.

Industrijski korisnici traže materijal sa specijalnim svojstvima koji može efikasno disipirati toplotu čak i u uređajima sa gusto pakovanim komponentama i koji mogu komponentama produžiti život. Materijal mora biti u mogućnosti da provodi toplotu bolje od aluminijuma ili bakra, ali se ne sme širiti više od keramike ili silicijuma na visokim temperaturama.

Takav materijal su sada razvili istraživači sa Fraunhofer Mašinskog Instituta (IFAM) iz Drezdena zajedno sa industrijskim partnerima poput Simensa i Plansija (Plansee), kao deo EU projekta “ExtreMat”. Istraživači se već prevazišli relativno visoku termalnu provodnost bakra: ”Postigli smo ovo dodavanjem dijamantskog praška u bakar. Dijamanti provode toplotu oko pet puta bolje od bakra,” rekao je šef projekta IFAM, dr. Tomas Šubert (Thomas Shubert). ”Rezultujući materijal se zagrejan ne šiti više od keramike, ali provodnost mu je oko 50% bolja od bakra. Ovo je jedinstvena kombinacija svojstava.”

Ipak, nije lako sjediniti bakar i dijamant. Istraživači moraju pronaći treći sastojak radi hemijskog sjedinjavanja ova dva materijala. “Jedan mogući sastojak je hrom. Čak i male količine formiraju karbidni film na površini dijamanta, i ovaj film se lako veže za bakar,” objašnjava Šubert.

Prvi demonstracioni primerci ovog materijala su već proizvedeni.

Komentari su onemogućeni.