Thermisch beheer van draagbare apparaten zoals VR/AR
Consumentenelektronica verwijst naar elektronische producten die zijn ontworpen rond consumententoepassingen die nauw verband houden met het leven, werk en entertainment. De opkomst van elektronische consumentenproducten is een enorme transformatie in het dagelijks leven, die het gemak en de levenskwaliteit van consumenten aanzienlijk verbetert en een onmisbaar onderdeel van hun dagelijks leven wordt.
Gebaseerd op de iteratieve ontwikkeling van de productietechnologie voor consumentenelektronica en de popularisering van mobiele internettoepassingen, blijft de gebruikersbasis van consumentenelektronicaproducten groeien. Hoewel de traditionele markt voor consumentenelektronica-apparaten, vertegenwoordigd door smartphones, tablets en laptops, steeds meer verzadigd raakt en in een langzamer tempo groeit, ontwikkelen intelligente draagbare elektronische producten, vertegenwoordigd door VR/AR, zich als opkomende tak van consumentenelektronica nog steeds voortdurend.
De algemene industriële ketenstructuur van intelligente draagbare producten en consumentenelektronica is in principe consistent: upstream is de productie van grondstoffen en componenten; Midstream-fabrikanten; Stroomafwaarts zijn draagbare apparaten. Onder hen zijn de productie van structurele componenten uit het middensegment en de productie van optische modules stroomafwaarts de sleutel tot intelligente draagbare producten, met een hoog technologisch gehalte en aanzienlijke kapitaalinvesteringen. Tegelijkertijd zijn het ook de gebieden met de meeste concurrentie en het hoogste risico in de internationale concurrentie. Tegelijkertijd zijn er, met de voortdurende ontwikkeling van intelligente draagbare producten, hogere eisen gesteld aan de warmteafvoerprestaties van structurele componenten.
Volgens verschillende werkingsprincipes kunnen materialen voor thermisch beheer in twee typen worden verdeeld: actief (actief) en passief (passief). Actieve koelcomponenten gebruiken over het algemeen het principe van thermische convectie om de warmte van verwarmingsapparaten, zoals ventilatoren, vloeistofpompen bij vloeistofkoeling en compressoren bij faseveranderingskoeling, met geweld af te voeren. Het kenmerk van actieve koeling-koellichaamcomponenten is een hoog rendement, maar hiervoor is de hulp van andere energiebronnen vereist. Passieve warmtedissipatie maakt doorgaans gebruik van het principe van warmtegeleiding of straling, waarbij voor de koeling voornamelijk gebruik wordt gemaakt van verwarmingselementen of vinnen. Dunne en lichtgewicht consumentenelektronica zoals mobiele terminals en tablets worden over het algemeen gebruikt vanwege interne ruimtelijke beperkingen. De passieve warmtedissipatiemethode omvat grafiet-warmtedissipatiefilm, grafeenfilm, warmtepijp en weekplaat. Om warmte effectief te geleiden, is vaak het gebruik van thermische interfacematerialen tussen verwarmings- en koelapparaten vereist, zoals metalen soldeerlagen, thermisch geleidende siliconen, warmtegeleidende pasta, enz.
In praktische toepassingsscenario's moeten materialen en apparaten voor thermisch beheer vaak worden gecombineerd voor gebruik. Als we bijvoorbeeld IGBT-vermogensapparaten nemen die veel worden gebruikt in nieuwe energievoertuigen, omvat het warmteoverdrachtspad van de chip naar buiten de chiplaslaag (metaal), DCB/AMB keramische printplaatlaag (inclusief keramische substraatlaag en kopercoatinglaag) , systeemlaslaag (metaal), metalen substraat, interfacemateriaal (thermisch geleidend siliconenvet) en koellichaam. Ten slotte geleiden het koellichaam en de lucht convectieve en stralingswarmteoverdracht, en is er thermische weerstand gedurende het gehele geleidingsproces. Thermische weerstand is de belangrijkste factor die de warmtedissipatie van IGBT-vermogensmodules beïnvloedt.
Om het warmteafvoereffect te vergroten, is het verminderen van de thermische weerstand de belangrijkste methode. Met de voortdurende verbetering van de chipprestaties, de miniaturisatie van apparaten en de eisen aan lichtgewicht nemen de eisen van de industrie voor het ontwerp van thermisch beheer ook voortdurend toe. Onderzoekers op het gebied van thermisch beheer moeten op flexibele wijze actieve passieve methoden voor thermisch beheer toepassen, en substraten, koellichamen en thermische interfacematerialen rangschikken en combineren. IGBT-modules kunnen bijvoorbeeld worden gecombineerd met weekplaten, thermo-elektrische modules en zelfs vloeistofkoelmodules om een betere warmteafvoer te bereiken.
