Supersolder benzersiz termal özellikler sergiler.

Anonim

Elektronikte, lehim iki parçayı birbirine bağlamak için kullanılır. Köprü olarak, en önemli fonksiyonlarından biri ısıyı kritik elektronik parçalardan ve ısıyı güvenli bir şekilde dağıtmak için hava veya su kullanan soğutucuya doğru aktarmaktır. Teknolojik ilerlemeler, daha küçük ve daha güçlü bilgisayarların ve elektroniklerin oluşturulmasına olanak sağladığından ve bilgisayar çiplerinde 100 ° C'den daha yüksek sıcaklıklara ulaşılmasına izin verdiği için, bu ısı dağılımı işlevi her zamankinden daha önemli hale gelmiştir.

Bununla birlikte, konvansiyonel lehimler, uzun bir kullanım ömrü boyunca ısıyı etkin bir şekilde yapma kabiliyetlerinin sınırlarına ulaşmakta, böylece ısı dağıtımı daha fazla bilgi işlem ve elektronik geliştirme için bir sınırlayıcı faktör haline gelmektedir. Bu alanlar daha da ilerleyecekse, bu önemli darboğazın üstesinden gelinmesi gerekecektir.

"Supersolder" yazınız.

2013 DARPA Genç Fakülte Ödülü'nün ürünü olan Supersolder, Carnegie Mellon'daki makine mühendisliği doçenti Sheng Shen tarafından Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı'ndan araştırmacılarla işbirliği içinde geliştirilen bir termal arayüz malzemesidir (TIM). Dört yıllık çalışma, geleneksel lehimler ile aynı rolü yerine getirebilecek, ancak mevcut son teknoloji ürünü TIM'lerin termal iletkenliğinin iki katına varan bir malzemenin yaratılmasıyla sonuçlanmıştır.

Shen'in devriminin ardındaki sır, bakır teneke nanowire dizisidir.

Shen, “Nanoteller küçük gözenekler kullanarak kalıp gibi bir şablondan büyütüldü” diyor. "Elektrokaplamayı kullanan çip teknolojisi, bir kerede tek bir katman yetiştirdi, elektrik kordonunu elektrolit içine batırarak nasıl kapladığınız gibi."

Elde edilen dizi, mevcut herhangi bir lehim materyali ile kıyaslanamayan olağanüstü termal özellikler sergiler. Bununla birlikte, süper esneklik özelliğini benzersiz kılan sadece termal iletkenlik değildir.

Supersolder ayrıca kauçuk veya diğer polimerlerinkine göre olağanüstü uyumluluk veya esneklik sergiler. Bu, lehimin bağladığı parçalar genişledikçe ve ısıtıldığında, genellikle farklı bileşimlerin iki parçası arasında değişen oranlarda daraldığı için önemlidir. Azaltıcı uyumluluk, genellikle, tekrar tekrar kullanımda kırılganlaştıklarından, zaman içinde ısıyı idare etme yeteneklerini yitirdikleri için, geleneksel satıcıların çöküşüdür. Shen'a göre, süper uydu alıcısının uyumluluğu, bu malzemelerden iki ila üç derece büyüklükte daha yüksektir.

Ekibinin yaptığı bir deney, geleneksel bir lehim teneke takımına karşı bir süperiletken düzeneği ile eşleşti. Geleneksel lehim 300 saatten daha az bir süre sonra termal iletkenlikte azalmaya başlarken, süper-soğutucu 600 saatten sonra en yüksek termal iletkenlikte çalışmaya devam etmiştir. Aslında, kesin sınırlarının hala bilinmediği kadar iyi performans gösterdi.

“Devam edebileceğini biliyoruz, ” diyor Shen. "Denemeyi bitirmemizin tek nedeni, gazeteyi yayınlamamız gerektiğiydi!"

Supersolder yeteneğinin üst sınırları hala araştırılıyor olsa da, gelecekteki potansiyel uygulamaların görülebileceği bir düzeye sahiptir. Supersolder, mikro ve taşınabilir elektroniklerden depo büyüklükteki veri merkezlerine kadar elektronik sistemlerde konvansiyonel lehimin yerini alabilir ve güç yoğunluğunda ve güvenilirlikte önemli iyileştirmeler sağlamak için sıcaklıkları azaltır. Geleneksel lehimin yapabileceği her şey, süper-süper-neredeyse daha iyi yapabilir.

Shen süpersolder sonuçlarından çok memnun olsa da, çalışması henüz tamamlanmamıştır; hala iyileştirme için odayı görüyor. Malzeme elektriksel olarak iletkendir: belirli uygulamalarda istenmeyen bir özellik. Bu nedenle, bir sonraki hedefi, bir elektrik izolatörü olarak hareket ederken, termal iletkenliğini koruyabilecek bir süper-süperşerit versiyonu yaratmaktır.

Dört yıllık çalışmadan sonra, onun malzemesini mükemmelleştirmek için onu caydırabilecek çok az şey var.

“Fikir çok basit: bir zorluğun var ve bunu yapana kadar denemeye devam et.”

menu
menu