Gestión térmica de dispositivos portátiles como VR/AR
La electrónica de consumo se refiere a productos electrónicos diseñados en torno a aplicaciones de consumo que están estrechamente relacionadas con la vida, el trabajo y el entretenimiento. La aparición de productos electrónicos de consumo supone una enorme transformación en la vida diaria, que mejora enormemente la comodidad y la calidad de vida de los consumidores y se convierte en un componente indispensable de su vida diaria.
Gracias al desarrollo iterativo de la tecnología de fabricación de productos electrónicos de consumo y la popularización de las aplicaciones de Internet móvil, la base de usuarios de productos electrónicos de consumo continúa expandiéndose. Actualmente, aunque el mercado tradicional de dispositivos electrónicos de consumo representado por teléfonos inteligentes, tabletas y computadoras portátiles está cada vez más saturado y crece a un ritmo más lento, como rama emergente de la electrónica de consumo, los productos electrónicos portátiles inteligentes representados por VR/AR todavía se están desarrollando continuamente.
La estructura general de la cadena industrial de productos portátiles inteligentes y electrónica de consumo es básicamente consistente: aguas arriba está la producción de materias primas y componentes; Fabricantes intermedios; Más abajo están los dispositivos portátiles. Entre ellos, la fabricación de componentes estructurales intermedios y la producción de módulos ópticos posteriores son la clave para productos portátiles inteligentes, con alto contenido tecnológico y una importante inversión de capital. Al mismo tiempo, también son las áreas más competitivas y de mayor riesgo en la competencia internacional. Al mismo tiempo, con el desarrollo continuo de productos portátiles inteligentes, se han planteado requisitos más altos para el rendimiento de disipación de calor de los componentes estructurales.
Según diferentes principios de funcionamiento, los materiales de gestión térmica se pueden dividir en dos tipos: activos (activos) y pasivos (pasivos). Los componentes de refrigeración activa generalmente utilizan el principio de convección térmica para disipar a la fuerza el calor de los dispositivos de calefacción, como ventiladores, bombas de líquido en refrigeración líquida y compresores en refrigeración de cambio de fase. La característica de los componentes del disipador térmico de refrigeración activa es su alta eficiencia, pero requiere la ayuda de otras fuentes de energía. La disipación pasiva de calor generalmente adopta el principio de conducción o radiación de calor, y depende principalmente de elementos calefactores o aletas para enfriar. Generalmente se adoptan productos electrónicos de consumo delgados y livianos, como terminales móviles y tabletas, debido a limitaciones espaciales internas. El método de disipación de calor pasiva incluye una película de disipación de calor de grafito, una película de grafeno, un tubo de calor y una placa de inmersión. Para conducir el calor de forma eficaz, a menudo se requiere el uso de materiales de interfaz térmica entre los dispositivos de calefacción y refrigeración, como capas de soldadura metálica, silicona termoconductora, pasta termoconductora, etc.
En escenarios de aplicaciones prácticas, a menudo es necesario combinar materiales y dispositivos de gestión térmica para su uso. Tomando como ejemplo los dispositivos de potencia IGBT ampliamente utilizados en vehículos de nueva energía, la ruta de transferencia de calor del chip hacia el exterior incluye la capa de soldadura del chip (metal), la capa de placa de circuito cerámico DCB/AMB (incluida la capa de sustrato cerámico y la capa de revestimiento de cobre). , capa de soldadura del sistema (metal), sustrato metálico, material de interfaz (grasa de silicona termoconductora) y disipador de calor. Finalmente, el disipador de calor y el aire conducen la transferencia de calor por convección y radiación, y existe resistencia térmica durante todo el proceso de conducción. La resistencia térmica es el factor principal que afecta la disipación de calor de los módulos de potencia IGBT.
Para mejorar el efecto de disipación de calor, el método más importante es reducir la resistencia térmica. Con la mejora continua del rendimiento de los chips, la miniaturización de los dispositivos y los requisitos de peso ligero, los requisitos de la industria para el diseño de gestión térmica también aumentan constantemente. Los investigadores de gestión térmica deben aplicar de manera flexible métodos de gestión térmica pasiva activa, así como organizar y combinar sustratos, disipadores de calor y materiales térmicos de interfaz. Por ejemplo, los módulos IGBT se pueden combinar con placas de inmersión, módulos termoeléctricos e incluso módulos de refrigeración líquida para lograr una mejor disipación del calor.
