Modern elektronik cihazların verimli çalışmasında ısı dağılımı çok önemlidir. Yüksek performanslı bir ısı dağılımı çözümü olarak, seramik ısı emiciler, benzersiz avantajları nedeniyle giderek ortaya çıkmakta ve çok sayıda alanda yaygın olarak kullanılmaktadır.
I. Malzeme Özellikleri
Seramik ısı emiciler, esas olarak alümina (Al₂O₃) ve alüminyum nitrür (AlN) gibi yüksek performanslı seramik malzemelerden yapılır. Bu malzemeler mükemmel özelliklere sahiptir ve ısı emicilerin verimli çalışması için sağlam bir temel oluşturur. Örnek olarak alümina alındığında, %96 saflıktaki alümina seramikler, geleneksel epoksi reçinelerden 10 kat daha fazla olan 24 - 35W/m·K termal iletkenliğe sahip olabilir ve bu da ısının hızlı bir şekilde iletilmesini sağlar. Aynı zamanda, hacimsel direnci >10¹⁴Ω·cm'dir ve 15kV'a kadar yüksek voltajlı arızaya dayanabilir. İyi termal iletkenlik sağlarken, son derece yüksek elektriksel yalıtım sağlar ve kısa devre riskini etkili bir şekilde önler. Ek olarak, seramik malzemeler yüksek bir erime noktasına da sahiptir. Örneğin, alümina seramiklerin erime noktası 2054°C kadar yüksektir ve bu da yüksek sıcaklıklı ortamlarda kararlı kalabilir ve ısı emicinin sürekli ve normal çalışmasını sağlar.
II. Isı Dağılımı İlkesi
Seramik ısı emicilerin ısı dağılımı ilkesi, özel yapılarına ve malzeme özelliklerine dayanmaktadır. Bir yandan, seramiklerin kendileri düşük ısı kapasitesine sahiptir ve ısı depolamazlar, bu nedenle ısı, seramikler aracılığıyla hızla dışarıya iletilebilir ve ekipmanın içindeki ısı birikimi azaltılır. Öte yandan, bazı seramik ısı emiciler, aynı birim alanda %30 daha fazla gözenekliliğe sahip olabilen, konvektif ortamlarla (hava gibi) temas alanını büyük ölçüde artıran, ısı konveksiyon etkisini önemli ölçüde artıran ve böylece aynı birim zamanda daha fazla ısı alabilen mikro gözenekli bir yapı benimserler. Ayrıca, seramiklerin çok kristalli yapısı, piyasada bulunan çoğu termal iletken ve yalıtım malzemesini aynı koşullar altında aşarak ısı dağılım kapasitesini daha da artırır.
III. Performans Avantajları
- Verimli Isı Dağılımı: Yüksek termal iletkenlik, seramik ısı emicilerin ısıtma elemanından dışarıya ısıyı hızla iletmesini sağlar, ekipmanın çalışma sıcaklığını etkili bir şekilde düşürür. Örneğin, bir 5G baz istasyonunun gerçek bir testinde, seramik ısı emici takıldıktan sonra çip sıcaklığı 12°C düşmüş ve baz istasyonu ekipmanının kararlı çalışmasını güçlü bir şekilde sağlamıştır.
- Yüksek Elektriksel Yalıtım: Mükemmel elektriksel yalıtım performansı, ısı emicinin yüksek voltajlı ortamlarda kısa devre gibi elektriksel arızalara neden olmamasını sağlar, elektronik ekipmanın güvenli çalışması için güvenilir koruma sağlar, özellikle yeni enerji araç akü modülleri gibi sıkı yalıtım gereksinimleri olan uygulama senaryoları için uygundur.
- Yüksek Sıcaklık Dayanımı ve Korozyon Direnci: Yüksek sıcaklıklı ortamlara dayanabilir ve asitlere, alkalilere ve diğer kimyasal maddelere karşı iyi bir dirence sahiptir. Zorlu çalışma ortamlarında hala kararlı performansı koruyabilir, hizmet ömrünü büyük ölçüde uzatır. Örneğin, fotovoltaik invertörlerin uygulamasında, %99 alümina seramik ısı iletim levhaları, yüksek sıcaklık, güçlü ultraviyole ışınları ve çok fazla kum ve rüzgar ile 70°C'lik bir çöl ortamında kararlı bir şekilde çalışabilirken, geleneksel alüminyum levha ısı dağılım şemasının termal direnci oksidasyon nedeniyle keskin bir artış gösterir.
- Girişim Önleme ve Anti-statik: Ekipman üzerindeki harici elektromanyetik girişimin etkisini azaltarak ve statik elektrikten kaynaklanan elektronik bileşenlere zarar gelmesini önleyerek, ekipman çalışmasının kararlılığını ve güvenilirliğini artırarak, paraziti (EMI) ve statik elektriği etkili bir şekilde engelleyebilir.
- Küçük Boyut ve Hafif Ağırlık: Verimli ısı dağılımı sağlarken, modern ekipmanın ince, hafif, kısa ve küçük olma tasarım trendine uygun olarak küçük bir alan kaplar ve hafiftir ve ürünlerin kompakt düzenini ve taşınabilir tasarımını kolaylaştırır.
- Çevre Koruma: Seramikler, üretim ve kullanım sırasında çevre dostu olan doğal organik malzemelerdir, mevcut çevre koruma kavramlarına ve ilgili çevre koruma gereksinimlerine uygundur.
IV. Uygulama Alanları
- Elektronik Cihazlar: Cep telefonları, dizüstü bilgisayarlar ve tablet bilgisayarlar gibi tüketici elektroniği ürünlerinde yaygın olarak kullanılır. Örneğin, belirli bir markanın amiral gemisi cep telefonu, CPU ile kabuk arasına 0,2 mm'lik bir alümina seramik ısı iletim levhası yerleştirir. "Genshin Impact" yarım saat oynadıktan sonra, vücut sıcaklığı 48°C'den 36°C'ye düşer ve kare hızı 60fps'de sabit kalır, kullanıcının oyun deneyimini önemli ölçüde iyileştirir. Dizüstü bilgisayarlarda, seramik ısı emiciler geleneksel termal gresi değiştirerek, ısı dağılım modülünün hacmini %30 azaltır ve ince ve hafif dizüstü bilgisayarların standart voltajlı CPU'larla donatılması için koşullar yaratır.
- Yeni Enerji Araçları: Pillerin termal yönetimi için çok önemlidir. Tesla'nın 4680 pil paketi, 30W/m·K termal iletkenliğe sahip gözenekli seramik ısı iletim levhaları kullanır. Sıvı soğutma sistemi ile birleştirildiğinde, pil hücrelerinin sıcaklık farkı ±2°C içinde kontrol edilir, bu da pilin termal kaçış riskini etkili bir şekilde azaltır. Yerli bir otomobil üreticisinin gerçek ölçümü, hızlı şarj sırasında seramik levhalar olmadan pil paketinin termal kaçış olasılığının, seramik levhalar takılı olana göre 8 kat daha fazla olduğunu göstermektedir.
- Fotovoltaik İnvertörler: Fotovoltaik enerji santrallerinde, invertörler uzun süreli çalışma sırasında çok fazla ısı üretir. Dunhuang Fotovoltaik Enerji Santrali'ndeki invertörler, yüksek sıcaklık, güçlü ultraviyole ışınları ve çok fazla kum ve rüzgar ile zorlu ortamlarda hala kararlı bir şekilde çalışabilen, fotovoltaik sistemin verimli enerji üretimini sağlayan %99 alümina seramik ısı iletim levhaları kullanır.
- Yarı İletken Üretimi: Yonga litografi ekipmanı taşıyıcıları gibi uygulamalarda, nano ölçekli alümina seramik ısı iletim levhaları ±0,01°C'lik bir sıcaklık kontrol doğruluğu sağlayabilir, fotoresist pozlama sırasında sıcaklık dalgalanmalarının devre doğruluğunu etkilememesini sağlar ve çip üretiminin verim oranını artırır. Bir paketleme fabrikasından elde edilen verilere göre, seramik ısı iletim levhaları kullanıldıktan sonra çip verim oranı %3,2 artmıştır.
- Diğer Alanlar: Ayrıca, set üstü kutular, LED ışıklar, yüksek frekanslı kaynak makineleri, güç amplifikatörleri/hoparlörler, güç transistörleri, güç modülleri, invertörler, ağ/geniş bant, UPS güç kaynakları ve diğer ekipmanların yanı sıra, ısı dağılımı ve malzeme performansı için yüksek gereksinimleri olan havacılık, endüstriyel üretim ve diğer alanlarda da yaygın olarak kullanılmaktadır ve çeşitli ekipmanların kararlı çalışması için güvenilir ısı dağılımı koruması sağlar.
V. Özelleştirme Hizmetleri
Farklı müşterilerin farklı ihtiyaçları olduğunu çok iyi biliyoruz, bu nedenle kapsamlı özelleştirme hizmetleri sunuyoruz. Boyut, şekil veya malzeme seçimi olsun, özel gereksinimlerinize göre uyarlayabiliriz. TO - 220, TO - 247, TO - 264, TO - 3P gibi yaygın standart boyutlardan çeşitli standart dışı boyutlara kadar, doğru bir şekilde üretebiliriz. Aynı zamanda, ısı dağılım performansı, elektriksel yalıtım ve sıcaklık direnci gibi farklı performans göstergelerine verdiğiniz öneme göre, alümina ve alüminyum nitrür gibi en uygun seramik malzemeleri önerebilir ve seçebilir ve özel uygulama senaryolarınızı karşılamak için malzemeleri optimize edebiliriz.
Mükemmel performansı ve geniş uygulanabilirliği ile seramik ısı emiciler, modern ekipmanların ısı dağılımı sorunlarını çözmek için ideal bir çözüm sunar. Seramik ısı emicilerimizi seçmek, ekipmanınızın performans iyileştirmesini ve kararlı çalışmasını garanti edebilen verimli, güvenli ve güvenilir ısı dağılımı koruması seçmek anlamına gelir.