Managementul termic al dispozitivelor purtabile, cum ar fi VR/AR
Electronicele de larg consum se referă la produse electronice concepute în jurul aplicațiilor de consum care sunt strâns legate de viață, muncă și divertisment. Apariția produselor electronice de larg consum reprezintă o transformare uriașă în viața de zi cu zi, care îmbunătățește considerabil confortul și calitatea vieții consumatorilor și devine o componentă indispensabilă a vieții lor de zi cu zi.
Pe baza dezvoltării iterative a tehnologiei de fabricație a electronicelor de larg consum și a popularizării aplicațiilor de internet mobil, baza de utilizatori a produselor electronice de larg consum continuă să se extindă. În prezent, deși piața tradițională a dispozitivelor electronice de larg consum reprezentată de smartphone-uri, tablete și laptop-uri devine din ce în ce mai saturată și crește într-un ritm mai lent, ca ramură emergentă a electronicelor de larg consum, produsele electronice inteligente purtabile reprezentate de VR/AR sunt încă în continuă dezvoltare.
Structura generală a lanțului industrial de produse inteligente portabile și electronice de larg consum este practic consistentă: în amonte este producția de materii prime și componente; Producători midstream; În aval sunt dispozitive purtătoare. Printre acestea, producția de componente structurale midstream și producția de module optice în aval sunt cheia pentru produse purtabile inteligente, cu conținut tehnologic ridicat și investiții de capital semnificative. În același timp, acestea sunt, de asemenea, zonele cele mai puternic competitive și cu risc ridicat în competiția internațională. În același timp, odată cu dezvoltarea continuă a produselor portabile inteligente, au fost propuse cerințe mai mari pentru performanța de disipare a căldurii a componentelor structurale.
Conform diferitelor principii de lucru, materialele de management termic pot fi împărțite în două tipuri: active (active) și pasive (pasive). Componentele de răcire activă folosesc, în general, principiul convecției termice pentru a disipa forțat căldura din dispozitivele de încălzire, cum ar fi ventilatoare, pompe de lichid în răcirea cu lichid și compresoare în refrigerarea cu schimbare de fază. Caracteristica componentelor radiatorului de răcire activă este eficiența ridicată, dar necesită asistența altor surse de energie. Disiparea pasivă a căldurii adoptă, în general, principiul conducției sau radiației căldurii, bazându-se în principal pe elemente de încălzire sau aripioare pentru răcire. Electronicele de consum subțiri și ușoare, cum ar fi terminalele mobile și tabletele, sunt în general adoptate din cauza limitărilor spațiale interne. Metoda de disipare pasivă a căldurii include filmul de disipare a căldurii din grafit, filmul de grafen, conducta de căldură și placa de înmuiere. Pentru a conduce eficient căldura, este adesea necesară utilizarea materialelor de interfață termică între dispozitivele de încălzire și răcire, cum ar fi straturi de lipire de metal, silicon termoconductor, pastă termoconductoare etc.
În scenariile practice de aplicare, materialele și dispozitivele de management termic trebuie adesea combinate pentru utilizare. Luând ca exemplu dispozitivele de alimentare IGBT utilizate pe scară largă în vehiculele cu energie noi, calea de transfer de căldură a cipului spre exterior include stratul de sudură a cipului (metal), stratul de placă de circuite ceramice DCB/AMB (inclusiv stratul de substrat ceramic și stratul de acoperire cu cupru) , stratul de sudură al sistemului (metal), substratul metalic, materialul de interfață (unsoare siliconică termoconductoare) și radiatorul. În cele din urmă, radiatorul și aerul conduc transferul de căldură convectiv și radiativ și există rezistență termică pe tot parcursul procesului de conducere, rezistența termică este principalul factor care afectează disiparea căldurii modulelor de putere IGBT.
Pentru a spori efectul de disipare a căldurii, reducerea rezistenței termice este cea mai importantă metodă. Odată cu îmbunătățirea continuă a performanței cipului, miniaturizarea dispozitivului și cerințele ușoare, cerințele industriei pentru proiectarea managementului termic sunt, de asemenea, în creștere constantă. Cercetătorii de management termic trebuie să aplice în mod flexibil metode active de management termic pasiv, precum și să aranjeze și să combine substraturi, radiatoare și materiale termice de interfață. De exemplu, modulele IGBT pot fi combinate cu plăci de înmuiere, module termoelectrice și chiar module de răcire cu lichid pentru a obține o mai bună disipare a căldurii.
