Upravljanje toplinom nosivih uređaja kao što su VR/AR
Potrošačka elektronika odnosi se na elektronske proizvode dizajnirane oko potrošačkih aplikacija koje su usko povezane sa životom, radom i zabavom. Pojava potrošačkih elektroničkih proizvoda ogromna je transformacija u svakodnevnom životu, koja uvelike poboljšava udobnost i kvalitetu života potrošača i postaje nezaobilazna komponenta njihovog svakodnevnog života.
Na temelju iterativnog razvoja tehnologije proizvodnje potrošačke elektronike i popularizacije mobilnih internet aplikacija, korisnička baza proizvoda potrošačke elektronike nastavlja se širiti. Trenutno, iako tradicionalno tržište potrošačke elektronike predstavljeno pametnim telefonima, tabletima i laptopima postaje sve zasićenije i raste sporijim tempom, kao grana potrošačke elektronike u nastajanju, inteligentni nosivi elektronički proizvodi predstavljeni VR/AR i dalje se kontinuirano razvijaju.
Ukupna struktura industrijskog lanca inteligentnih nosivih proizvoda i potrošačke elektronike je u osnovi konzistentna: uzvodno je proizvodnja sirovina i komponenti; Srednji proizvođači; Nizvodno su nosivi uređaji. Među njima, proizvodnja strukturnih komponenti srednjeg toka i proizvodnja optičkih modula koji se nalaze u nizu su ključ za inteligentne nosive proizvode, sa visokim tehnološkim sadržajem i značajnim kapitalnim ulaganjem. U isto vrijeme, oni su ujedno i najžešća konkurencija i područja visokog rizika u međunarodnoj konkurenciji. Istovremeno, uz kontinuirani razvoj inteligentnih nosivih proizvoda, postavljeni su veći zahtjevi za performanse odvođenja topline strukturnih komponenti.
Prema različitim principima rada, materijali za upravljanje toplinom mogu se podijeliti u dva tipa: aktivni (aktivni) i pasivni (pasivni). Aktivne komponente za hlađenje općenito koriste princip termalne konvekcije za prisilno odvođenje topline iz uređaja za grijanje, kao što su ventilatori, pumpe za tekućinu u tečnom hlađenju i kompresori u hlađenju s promjenom faze. Karakteristika komponenti hladnjaka za aktivno hlađenje je visoka efikasnost, ali je potrebna pomoć drugih izvora energije. Pasivno odvođenje topline općenito usvaja princip provođenja topline ili zračenja, uglavnom se oslanjajući na grijaće elemente ili rebra za hlađenje. Tanka i lagana potrošačka elektronika kao što su mobilni terminali i tableti općenito se prihvaćaju zbog internih prostornih ograničenja. Metoda pasivne disipacije topline uključuje grafitni film za odvođenje topline, grafenski film, toplinsku cijev i ploču za namakanje. Za efikasno provođenje toplote, često je potrebna upotreba termičkih materijala za sučelje između uređaja za grejanje i hlađenje, kao što su slojevi za lemljenje metala, toplotno provodljivi silikon, toplotno provodljiva pasta, itd.
U praktičnim scenarijima primjene, materijali i uređaji za upravljanje toplinom često se moraju kombinirati za korištenje. Uzimajući za primjer IGBT energetske uređaje koji se široko koriste u novim energetskim vozilima, put prijenosa topline čipa prema van uključuje sloj za zavarivanje čipa (metal), sloj keramičke ploče DCB/AMB (uključujući sloj keramičke podloge i sloj bakrenog premaza) , sistemski sloj za zavarivanje (metal), metalnu podlogu, materijal interfejsa (termokonduktivna silikonska mast) i hladnjak. Konačno, hladnjak i zrak provode konvektivni i radijativni prijenos topline, a postoji i toplinski otpor tokom cijelog procesa provodljivosti. Toplotni otpor je glavni faktor koji utječe na rasipanje topline IGBT energetskih modula.
Za poboljšanje efekta rasipanje topline, smanjenje toplinskog otpora je najvažniji metod. Uz kontinuirano poboljšanje performansi čipa, minijaturizaciju uređaja i zahtjeve za laganom težinom, zahtjevi industrije za dizajnom upravljanja toplinom također se stalno povećavaju. Istraživači upravljanja toplinom moraju fleksibilno primijeniti aktivne pasivne metode upravljanja toplinom, kao i urediti i kombinirati podloge, hladnjake i termalne materijale međusklopa. Na primjer, IGBT moduli se mogu kombinirati s pločama za namakanje, termoelektričnim modulima, pa čak i modulima za hlađenje tekućinom kako bi se postiglo bolje odvođenje topline.
