Jaunā un attīstošā dzesēšanas tehnoloģija
Divdimensiju materiāli
Divdimensiju materiāli attiecas uz materiāliem, kuros elektroni var brīvi pārvietoties tikai nanometru skalā divās dimensijās, tas ir, elektroni var pārvietoties tikai plaknē. Parastie divdimensiju materiāli ir grafēns, sešstūra bora nitrīds, superrežģi, kvantu akas utt. Tā kā ir ļoti laba siltumvadītspēja, elektronisko mikroshēmu iepakojumā var izmantot divdimensiju materiālus, lai uzlabotu siltuma izkliedi. Grafēnam kā tipiskam pārstāvim ir īpaši augsta siltumvadītspēja 5300 W/(m·K), pateicoties spēcīgajai sp2 saitei, ko var izmantot kā daudzsološu siltuma izkliedes materiālu. Daudzos dokumentos ir ziņots, ka dažādas uz grafēna balstītas plēves, grafēna papīru, daudzslāņu grafēna/epoksīda polimēru materiālus un grafēna loksnes var izmantot kā siltuma izkliedes slāņus elektroniskās ierīcēs. Sešstūra bora nitrīdam kā divdimensiju materiālam, kas vada siltumu, bet nevada elektrību, siltumvadītspēja ir 390 W/(m·K), un izplešanās koeficients ir mazākais starp šobrīd zināmajiem keramikas materiāliem.
Grafēna siltuma izkliedes pielietojums divdimensiju materiālos ir reprezentatīvākais. Autors uzskata, ka elektroniskās mikroshēmas siltuma izkliedēšanas laikā uz mikroshēmas var pārklāt grafēna plēvi, bet sešstūraino bora nitrīdu var iepildīt iepakojuma sveķos, kas var būt ļoti lieli. Termiskās pretestības samazināšanās pakāpe. Divdimensiju materiālu siltuma izkliede šobrīd nozarē ir attīstības stadijā, un šajā jomā vēl tāls ceļš ejams. Nobrieduši, divdimensiju materiāli noteikti spīdēs skaidu siltuma izkliedes jomā.
Jonu vēja siltuma izkliede
Ja starp asu virsmu un neasu virsmu tiek pielietots elektriskais lauks, asās virsmas tuvumā tiks jonizēts liels skaits negatīvo jonu, bet neasās virsmas tuvumā tiks ģenerēts liels skaits pozitīvo jonu. Pozitīvie un negatīvie joni ir jāneitralizē, un negatīvie joni aizlido uz pozitīvajiem joniem. Jonu kustība radīs lielus traucējumus apkārtējam šķidrumam. Inerces dēļ citas gaisā esošās molekulas tiek virzītas, lai kustētos kopā, radot jonu vēju. 7. attēlā ir shematiska jonu vēja ģenerēšanas diagramma. Jonu vēja siltuma izkliedes tehnoloģiju pirmo reizi izgudroja profesors Aleksandrs Mamiševs 2006. gadā. Tessera, globāls elektronisko produktu miniaturizācijas tehnoloģiju piegādātājs, laida klajā elektrohidrodinamisko (EHD) siltuma izkliedes risinājumu, kura pamatā ir jonu vēja siltuma izkliede. Virsmas laukums ir tikai 3 cm2, un to var uzstādīt. Klēpjdatorā. Šīs siltuma izkliedes metodes lielākā priekšrocība ir tā, ka nav mehāniska mehānisma un netiek radīts troksnis. Ir dažas problēmas ar jonu vēja siltuma izkliedi. Piemēram, var palielināties sistēmas enerģijas patēriņš, un jonu vēja radītais elektromagnētiskais starojums ietekmēs arī cilvēka veselību. Tomēr šīs problēmas ir atrisinātas. Problēmas, kā novērst putekļu veidošanos un kā pagarināt kalpošanas laiku, joprojām tiek risinātas.
Noslēgumā
Pēc vairāku iepriekš minēto siltuma izkliedes metožu šķirošanas un analīzes nav grūti saprast, ka, nepārtraukti atjauninot un pilnveidojoties elektroniskajām ierīcēm, elektronisko ierīču siltuma izkliedes metodes arvien vairāk tiecas pēc pārnesamības un augstākas efektivitātes. Lai gan elektroniskās ierīces un elektroniskās mikroshēmas ir precīzākas un kompaktākas, tās rada arī siltuma izkliedes problēmas. Temperatūras ietekme uz elektroniskajām iekārtām galvenokārt izpaužas divos aspektos: viens ir mikroshēmas termiskā atteice, bet otrs ir sprieguma bojājumi. Salīdzinot iepriekš minētās siltuma izkliedes metodes, ja vienai metodei ir pārāk daudz trūkumu, siltuma izkliedēšanai var izmantot vairākas metodes, piemēram: jonu vējš un piespiedu gaisa dzesēšana siltuma izkliedēšanai; fāzes maiņas enerģijas uzkrāšanas un siltuma caurules siltuma izkliedēšanai; 2. Izmēru materiāli tiek iesaiņoti un apvienoti ar citām siltuma izkliedes metodēm."5D elektroniskās asinis" ir ļoti daudzsološa tehnoloģija, un tā būs lielas izmaiņas elektroniskajā iekārtā, kas jāizstrādā. Arvien plašāk tiks izmantota divdimensiju materiālu izmantošana elektronisko iekārtu iepakošanai un mikrokanālu izmantošana uz apakšējās plāksnes, un dažādām situācijām ir jāizvēlas citas siltuma izkliedes metodes. Autors personīgi dod priekšroku fāzes maiņas enerģijas uzglabāšanas dzesēšanai un siltuma caurules dzesēšanai.
