發(fā)導(dǎo)熱性能優(yōu)于銅的高速電子器件基板
2011 年 4月1日, 上?!涨?, GE 全球研究中心的科學(xué)家演示了一種先進(jìn)的導(dǎo)熱材料體系,該體系為未來人們提高電腦的速度和運(yùn)行性能奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。利用 GE先進(jìn)的納米技術(shù),科學(xué)家們開發(fā)了一種新型基板。安裝了該基板的電子裝置(如筆記本電腦)的散熱速度達(dá)到了以銅為材料的基板的兩倍。
自從人類進(jìn)入電子時(shí)代以來,銅因?qū)嵝阅軆?yōu)越一直是冷卻電子器件的首選材料。但是,隨著電子設(shè)備的不斷升級(jí),它們產(chǎn)生的熱量也越來越多。過熱會(huì)限制電子系統(tǒng)的總體性能,影響計(jì)算速度和處理能力。因此要實(shí)現(xiàn)更先進(jìn)的系統(tǒng)和應(yīng)用,我們需要在材料上取得突破。
GE 原型基板開發(fā)項(xiàng)目是隸屬于美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)出資的四年研究計(jì)劃。作為該計(jì)劃的領(lǐng)導(dǎo)組織,GE 全球研究中心與 GE 智能平臺(tái)、空軍研究實(shí)驗(yàn)室及辛辛那提大學(xué)密切合作,共同推進(jìn)該項(xiàng)目的發(fā)展。
鄧濤博士是GE全球研究中心的資深科學(xué)家及該項(xiàng)目主管,他表示:“隨著電子裝置變得越來越先進(jìn),傳統(tǒng)材料,如銅的散熱能力正日益接近其臨界點(diǎn)。要讓計(jì)算速度更快,讓電子系統(tǒng)功能更強(qiáng)大,我們必須開發(fā)更好的冷卻解決方案, GE 的原型基板就是一個(gè)很好的例子?!?/p>
鄧博士補(bǔ)充道:“GE 的原型基板在各種不同的應(yīng)用環(huán)境中都能表現(xiàn)出色, 即使在惡劣的環(huán)境下,原型基板仍然可以正常工作。我們?cè)诒日V亓Ω?0倍的重力條件下做了測(cè)試,這比乘坐世界上最快的云霄飛車時(shí)所體驗(yàn)到的重力還要高出兩倍以上,但結(jié)果顯示原型基板仍能正常工作。 ”
工作原理
GE基于相變化的原型基板可用于計(jì)算機(jī)芯片和各種電子元件,通過導(dǎo)出電子系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量達(dá)到冷卻效果,使電子元件保持正常溫度。
在空軍研究實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試期間,GE 研究組通過測(cè)試證明,該原型基板的導(dǎo)熱速度至少是銅的兩倍,而它的重量卻只有同等銅材料的四分之一。此外,測(cè)試還表明該原型基板能在比正常重力高 10 倍的環(huán)境下正常工作。
GE原型基板具有導(dǎo)熱性高、重量輕、重力加速性能好的特征??捎糜诟鞣N不同的電子系統(tǒng),包括手提電腦、臺(tái)式電腦,以及運(yùn)行航空電子設(shè)備,噴氣式飛機(jī)或其它客機(jī)電子控制系統(tǒng)的大型計(jì)算。
美國(guó)GE 全球研究中心一直致力于研發(fā)幾項(xiàng)先進(jìn)的熱能技術(shù)。除了DARPA 項(xiàng)目外,鄧博士還在空軍研究實(shí)驗(yàn)室的支持下進(jìn)行一個(gè)歷時(shí)一年半的高速飛行熱解決方案研發(fā)工作。這些研發(fā)成果將會(huì)被匯集成一個(gè)熱解決方案平臺(tái),為 GE 的多項(xiàng)業(yè)務(wù),如GE 航空、GE 能源和GE 智能平臺(tái)提供服務(wù)。