各規(guī)格·各型號(hào)電纜
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品質(zhì)決定未來(lái)
高純度銅
安全環(huán)保
抗壓性強(qiáng)
壽命更長(zhǎng)
隨著晶體管和集成電路尺寸和密度的減小,芯片級(jí)的功率密度和空間分布對(duì)熱管理提出了巨大挑戰(zhàn)。

墨烯作為新興的二維材料的代表,由于其優(yōu)異的導(dǎo)熱性并可以從熱點(diǎn)重新橫向分配熱量,因此應(yīng)在下一代電子設(shè)備中用作散熱材料。而,由于石墨烯的導(dǎo)電性,需要絕緣層例如二氧化硅將其與電路分離。究表明,絕緣層的厚度對(duì)施加在功率芯片表面的石墨烯的散熱性能有顯著影響。緣層越薄,局部熱點(diǎn)的散熱效果越好。過(guò)去的50年中,通信,汽車電子,消費(fèi)電子,軍用電子和航空航天行業(yè)對(duì)高性能,小型化,多功能和低功耗的微電子產(chǎn)品提出了要求。本,工藝和設(shè)計(jì)方法的改進(jìn)迫在眉睫。
子設(shè)備及其應(yīng)用已成為增長(zhǎng)最快的領(lǐng)域,其特征尺寸從微米到納米不斷減小。

外,許多新的嘗試正在進(jìn)行中,例如多核體系結(jié)構(gòu),三維芯片堆疊等。是,這些技術(shù)發(fā)展和新興應(yīng)用帶來(lái)了重大的熱管理問(wèn)題,這些問(wèn)題直接與應(yīng)用限制和電子設(shè)備的整體可靠性有關(guān)。

年來(lái),石墨烯因其極高的導(dǎo)熱系數(shù)(5300W / m·K)而被認(rèn)為是最有希望的散熱材料。Gao等人使用化學(xué)氣相沉積(CVD)合成單層石墨烯:當(dāng)熱通量密度為430 W / cm2時(shí),石墨烯作為散熱層可以降低熱點(diǎn)溫度然而,石墨烯不僅是良好的導(dǎo)熱材料,而且具有良好的導(dǎo)電特性,因此需要諸如二氧化硅(SiO2)的絕緣材料來(lái)制造。

些絕緣材料通常導(dǎo)熱性較差,絕緣層較厚,大大降低了石墨烯層的散熱效果。了研究絕緣層厚度對(duì)石墨烯散熱效果的影響,本文選擇了兩種不同的功率芯片測(cè)試結(jié)構(gòu),即石墨烯。為觀察到了功率芯片的散熱層和不同的測(cè)試結(jié)構(gòu),所以將其轉(zhuǎn)移到210nm和600nm厚的SiO2絕緣層的表面。變芯片中熱點(diǎn)的最高溫度,以研究石墨烯散熱的不同影響。了評(píng)估石墨烯作為散熱層的性能,組裝了硅熱點(diǎn)測(cè)試芯片。點(diǎn)由金屬電阻形成,鉑金屬氣相沉積在硅晶片的表面。于其電阻隨溫度線性變化,
電纜因此可用于模擬每個(gè)充電功率中功率芯片的局部熱點(diǎn)。金屬層的表面上,通過(guò)濺射形成210nm和600nm厚的SiO 2絕緣層。文采用南京咸豐納米材料科技有限公司制備的多層石墨烯。擇并通過(guò)在25μm厚的銅箔上進(jìn)行化學(xué)氣相沉積法合成。了研究石墨烯散熱層對(duì)熱點(diǎn)溫度的影響,必須將其從銅箔轉(zhuǎn)移到測(cè)試結(jié)構(gòu)。常,將聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)層涂覆在石墨烯膜的表面上作為支撐層,并且通過(guò)濕法蝕刻或氣泡分離除去下面的銅箔。后,將PMMA /石墨烯放在熱的測(cè)試結(jié)構(gòu)上,最后用熱的丙酮去除PMMA。過(guò)紅外攝像機(jī)在電路上加載相同的功率,可以看到樣品表面溫度的分布,如圖1所示。SiO2絕緣層的厚度為210 nm時(shí),
電纜無(wú)論熱點(diǎn)的最高溫度或熱點(diǎn)區(qū)域的大小如何,600 nm厚SiO2絕緣層的測(cè)試結(jié)構(gòu)的散熱效果都是顯而易見(jiàn)的。過(guò)比較兩種不同的測(cè)試結(jié)構(gòu),分別在石墨烯轉(zhuǎn)移之前將210 nm和600 nm厚度的SiO2絕緣層噴涂到金屬電路上。
現(xiàn)絕緣層越薄,熱點(diǎn)的最高溫度越低,這表明石墨烯的散熱效果越好。
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