Nem-Szilikon termikus párnák: A precíziós érzékelők láthatatlan őre és műszaki áttöréseik

A precíziós érzékelők világában, ahol minden rögzített jel kiemelkedően fontos, a hőmérséklet a teljesítmény láthatatlan ellenfeleként áll. Ennek a termikus vadállatnak a megszelídítása érdekében termikus interfész anyagokat fejlesztettek ki, hogy kritikus hídként működjenek, és a hőt a chipből a hűtőbordaba továbbítják. A sok megoldás között egy látszólag rés anyag—nem-szilikon hőnövény—a vágásban aranyszabályra emelkedett-Az olyan él mezők, mint az autóipari kamerák és a LIDAR,nélkülözhetetlen alkatrészré válnak. Növelésenem egyszerű anyagi helyettesítés, hanem pontosságú sztrájk a szennyeződés és a kudarc kockázata ellen.
Ez a "nulla könyörtelen üldözése-szennyeződés "A környezet a hagyományos szilikonban rejlő alapvető hibából származik-Alapú termikus anyagok: Siloxane outpling. Működési hőmérsékletek mellett a hagyományos szilikon párnák alacsonyan felszabadulnak-molekuláris-Súly sziloxánok. Ezek a mikroszkopikus szennyező anyagok áttelepíthetnek a precíziós optikai alkatrészekre, például kamera lencsékre, IR -szűrőkre vagy maga az érzékelő felületére, olajos filmet képezve. Ez a film katasztrofális optikai szennyeződést vált ki, ami csökkenti a fényátvitelt, homályos képeket, csökkentett kontrasztot és még bosszantó tükröződést vagy szellemeket is. Egy autonóm vezetési rendszer számára, amely a döntés egyértelmű látóhelyére támaszkodik-elkészítés, látásának ezt a "vakítása"nem egy-Tárolható biztonsági piros vonal. Hasonlóképpen, a LIDAR rendszerekben a szennyezett optikai ablak gyengíti a lézerátvitelt és a fogadást, közvetlenül veszélyeztetve a detektálási tartományt és a pontosságot.
Az optikai szennyeződésen túl a sziloxánok veszélyt jelentenek az eszköz elektromos megbízhatóságára is. Amikor ezek a molekulák sodródnak és telepednek le az elektromos érintkezőkön—a reléken, kapcsolókon vagy csatlakozókon belül—a mikro-A műtét során bekövetkező ívek lebonthatják őket. Ez a folyamat oxigén jelenlétében kemény, szigetelő szilícium -dioxidréteget képez (Sio₂)- Az idő múlásával ez a szigetelő réteg drasztikusannöveli az érintkezési ellenállást, végül a jel megszakításához vagy a kapcsoló meghibásodásához. Ezért a rendkívül magas hosszú rendszerekben-A határidős megbízhatósági követelmények, például az autóipari elektronika, például a kamerák, milliméter-hullám radarok és a magas-Számítsa ki a tartományvezérlőket (ECUS/DCU) amelyek integrálják őket, ennek a kockázatnak az enyhítése elsődleges tervezési elvré vált. Pontosan e két alapvető fájdalompont miatt anem-A szilikon termikus párnák a választott anyaggá váltak, és az érzékelő teljesítményének és megbízhatóságának "láthatatlan gyámjaként" szolgálnak.
A kút elhagyása azonban-előadó és érett szilikon-alapú rendszerek anem javára-szilikon anyagok (Általában akril-alapú polimerek) egy olyan technológiai út, amely kihívásokkal teli. Ezek legfontosabb a hővezető képesség és a mechanikai tulajdonságok közötti finom egyensúly. A termikus pad magas vezetőképessége a termikus töltőanyagoknagy terhelésére támaszkodik, de anem-A szilikon mátrix lényegében kevésbé hajlékony, mint a szilikon. A túlzott töltőanyag -terhelés megnehezíti az anyagot, és csökkenti annak összenyomhatóságát és ellenálló képességét. Ez a rossz megfelelőség megakadályozza, hogy hatékonyan kitöltse a chip és a hőmosó közötti mikroszkópos réseket, ezáltalnövelve a felületek közötti termikus ellenállásot, és aláásva az általános hűtési hatást. Minden anyagmérnök számára az elsőnagy akadály a magas hővezetőképesség elérése és az alacsony stresszjellemzőkkel rendelkező elegendő lágyság elérése.
Következő a hosszú tárgyalás-A kifejezés megbízhatóságát. Az autóipari környezet kemény, megköveteli, hogy az érzékelők és alkatrészeik több mint 15 éves termikus ciklus, rezgés és sokk ellenálljanak a teljesítmény lebomlásanélkül. Hogy egynem-A szilikon anyag elviselheti az idő próbáját, mint a szilikon társa—megkeményedés, repedés vagy kudarcnélkül a magas alatt-hőviszonyok—Érvényesítést igényel kiterjedt és szigorú öregedési tesztek révén. Ezenkívülnem-A szilikon anyagok gyakran magasabb felszíni tapintást mutatnak, ami a Die -ben feldolgozási kihívásokat jelenthet-Vágás és automatizált összeszerelés.
Ezen technikai akadályok ellenére az anyagtudomány fejlődése az áttöréseket biztosítja. A készítmény elején az innovációk között szerepel az úttörő új módosított polimer mátrixok és a multi -alkalmazások-A különböző részecskeméretű és formájú termikus töltőanyagok modális keverékei. Eznagyon hatékony "termikus autópályákat" hoz létre az anyagon belül. Ezenkívül a töltőanyagok felszíni kezelése javítja azok kompatibilitását a polimer mátrixmal, elérve az optimális egyensúlyt a lágyság és a termikus teljesítmény között. A megbízhatóság szempontjából a gyártók olyan tesztelési protokollokat indítanak, amelyek sokkal szigorúbbak, mint az iparági előírások, a szélsőséges feltételeket szimulálva, hogy garantálják a stabil termékteljesítményt az egész életciklusa során. Ennél is fontosabb, hogy az együttműködési fejlesztés tendenciája alakult ki, amikor az anyagszállítók a legkorábbi szakaszoktól kezdve foglalkoznak az érzékelő tervezőivel, hogy testreszabott megoldásokat hozzanak létre az egyes alkalmazásokhoz. Eznem csak a hőkészülék optimalizálja, hanem enyhíti a lehetséges kockázatokat is az alapoktól kezdve.
Összegezve: anem elterjedt elfogadása anem-Az érzékelőiparban a szilikon termikus párnák elkerülhetetlen következménye a modern precíziós gyártás végső teljesítményének és az abszolút megbízhatóságnak a törekvése. Nemcsak a hőgazdálkodási problémát, hanem az optikai és elektromos meghibásodási szisztémás kockázatot is foglalkoznak, amelyet a "szilikonszennyezés" okoz. Bár technikai kihívások a teljesítmény kiegyensúlyozásában és a hosszú biztosításában-A kifejezés megbízhatósága továbbra is fennáll, a folyamatos innováció és áttörések ezen a területen biztosítják a szilárd és megbízható anyagi alapot a vágás folyamatos fejlődéséhez-Edge technológiák, mint az autonóm vezetés és a magas-a végső képalkotás