비-실리콘 열 패드 : 정밀 센서의 보이지 않는 수호자 및 기술 혁신

모든 캡처 된 신호가 가장 중요하다는 정밀 센서의 세계에서 온도는 성능에 대한 보이지 않는 적으로 나타납니다. 이 열 짐승을 길들이기 위해, 열 인터페이스 재료는 칩에서 히트 싱크로 열을 전달하여 중요한 교량 역할을하도록 개발되었습니다. 많은 솔루션 중에서 겉보기에는 틈새 재료입니다—비-실리콘 열 패드—절단의 금 표준으로 상승했습니다-자동차 카메라 및 Lidar와 같은 에지 필드는 필수 불가결 한 구성 요소가됩니다. 그것의 상승은 단순한 재료 대체가 아니라 오염과 실패의 위험에 대한 정밀한 파업입니다.
이 끊임없는 "Zero-오염 "환경은 전통적인 실리콘에 내재 된 기본 결함에서 비롯됩니다.-기반 열 재료 : 실록산 아웃가스. 운영 온도에서 기존의 실리콘 패드는 낮게 방출됩니다-분자-체중 실록산. 이러한 미세 오염 물질은 카메라 렌즈, IR 필터 또는 센서 표면과 같은 정밀 광학 성분으로 이동하여 기름진 필름을 형성 할 수 있습니다. 이 필름은 치명적인 광학 오염을 유발하여 광 투과율을 줄이고 이미지가 흐려지고, 대비가 감소하며, 심지어 눈부심이나 유령을 유발합니다. 결정에 대한 명확한 비전 분야에 의존하는 자율 주행 시스템의 경우-이 "눈을 멀게하는"것은 비가 아닙니다-협상 가능한 안전 레드 라인. 마찬가지로 LIDAR 시스템에서 오염 된 광학 창은 레이저 전송 및 수신을 약화시켜 탐지 범위와 정확도를 직접 손상시킵니다.
광학 오염을 넘어 실록산은 장치의 전기적 신뢰성에 위협이됩니다. 이 분자가 전기 접촉에 표류하고 정착 할 때—릴레이, 스위치 또는 커넥터 내에서—마이크로-작동 중에 발생하는 아크는 해체 될 수 있습니다. 이 과정은 산소의 존재 하에서 단단하고 단열 된 이산화 실리콘 층을 형성합니다. (시오 ₂). 시간이 지남에 따라,이 절연 층은 접촉 저항을 극적으로 증가시켜 궁극적으로 신호 중단 또는 스위치 고장으로 이어집니다. 따라서 매우 긴 시스템에서-카메라, 밀리미터와 같은 자동차 전자 장치와 같은 용어 신뢰성 요구 사항-웨이브 레이더 및 높음-도메인 컨트롤러를 계산합니다 (ECUS/DCU) 이를 통합 하여이 위험을 완화하는 것은 주요 설계 원칙이되었습니다. 이 두 가지 핵심 통증 지점 때문에-실리콘 열 패드는 센서 성능 및 안정성의 "보이지 않는 수호자"역할을하는 선택의 재료가되었습니다.
그러나 우물을 포기합니다-실리콘을 수행하고 성숙합니다-비에 유리한 기반 시스템-실리콘 재료 (일반적으로 아크릴-기반 중합체) 도전으로 가득 찬 기술적 경로입니다. 이 중 가장 중요한 것은 열전도율과 기계적 특성 사이의 섬세한 균형입니다. 열 패드의 높은 전도도는 높은 열 충전제 로딩에 의존하지만-실리콘 매트릭스는 실리콘보다 본질적으로 유연하지 않습니다. 과도한 필러 하중은 재료를 단단하고 부서지기 쉽게 만들어 압축성과 탄력성을 감소시킵니다. 이 열악한 형태 성은 칩과 히트 싱크 사이의 미세한 간격을 효과적으로 채우지 못하도록하여 계면 열 저항을 증가시키고 전체 냉각 효과를 약화시킵니다. 높은 열전도율과 응력 특성이 낮은 충분한 부드러움을 모두 달성하는 것이 모든 재료 엔지니어의 첫 번째 주요 장애물입니다.
다음은 Long의 시험입니다-용어 신뢰성. 자동차 환경은 가혹하여 센서와 그 부품이 15 년 동안 열 순환, 진동 및 성능 저하없이 충격을 견딜 수 있어야합니다. 비-실리콘 물질은 실리콘 상대와 같은 시간 테스트를 견딜 수 있습니다.—강화, 균열 또는 높은 실패없이-열 조건—광범위하고 엄격한 노화 테스트를 통해 검증이 필요합니다. 또한, 비-실리콘 재료는 종종 더 높은 표면 압정을 나타내며, 이는 다이에서 처리 문제를 나타낼 수 있습니다.-절단 및 자동 조립품.
이러한 기술적 장벽에 직면하여, 재료 과학의 발전은 돌파구를 제공하고 있습니다. 제형 전선에, 혁신은 새로운 수정 된 중합체 매트릭스를 개척하고 다중 사용을 포함합니다.-다양한 입자 크기와 모양을 갖는 열 충전제의 모달 블렌드. 이것은 재료 내에서 매우 효율적인 "열 고속도로"를 만듭니다. 또한, 충전제의 표면 처리는 중합체 매트릭스와의 호환성을 향상시켜 부드러움과 열 성능 사이의 최적 균형을 달성합니다. 신뢰성 측면에서, 제조업체는 산업 표준보다 훨씬 엄격한 테스트 프로토콜을 설립하고 있으며, 수명주기 전체에서 안정적인 제품 성능을 보장하기 위해 극한 조건을 시뮬레이션합니다. 더 중요한 것은 공동 개발의 추세가 등장한 것으로, 재료 공급 업체는 초기 단계부터 센서 디자이너와 교류하여 특정 애플리케이션을위한 맞춤형 솔루션을 만듭니다. 이것은 열 성능을 최적화 할뿐만 아니라 처음부터 잠재적 인 위험을 완화합니다.
결론적으로, 비의 광범위한 채택-센서 산업의 실리콘 열 패드는 최신 정밀 제조의 궁극적 인 성능과 절대적인 신뢰성에 대한 불가피한 결과입니다. 그들은 단지 열 관리 문제뿐만 아니라 "실리콘 오염"으로 인한 광학 및 전기 고장의 체계적인 위험을 다룹니다. 성능 균형을 유지하고 오랫동안 보장하는 데있어 기술적 인 과제-용어 신뢰성이 지속되며,이 영역의 지속적인 혁신과 획기적인 혁신은 절단의 꾸준한 발전을위한 견고하고 신뢰할 수있는 재료 기반을 제공합니다.-자율 주행 및 높음과 같은 에지 기술-최종 이미징