工業(yè)鉆石磨?梢糟~或鋁滲透制成鉆石金屬(鉆金)散熱片。這種復(fù)合材料不僅熱傳導(dǎo)率遠(yuǎn)高于現(xiàn)有的銅散熱片,它的熱膨脹率更可調(diào)整使其與半導(dǎo)體的芯片同步。這樣鉆金散熱片就可直接和芯片焊合,避免熱流被散熱膏阻斷。本文不僅詳述鉆金散熱片的設(shè)計(jì)理念,也提供諸多的實(shí)測結(jié)果,更建議低價(jià)的制造方法作為未來避免計(jì)算機(jī)CPU芯片溫度失控的參考。
鉆石散熱片
鉆石在常溫的熱傳導(dǎo)率是銅的五倍,而其熱擴(kuò)散率更是十倍以上。鉆石可把芯片的廢熱帶走,也能實(shí)時(shí)降低芯片的溫度梯度,這樣就可避免熱點(diǎn)在瞬間升溫太高。
鉆石不僅散熱快而且熱脹小,它的抗壓強(qiáng)度(500 GPa)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其它材料(< 10 GPa)。尤有進(jìn)者,鉆石抗電壓的能力(崩潰電壓)更遙遙領(lǐng)先其它散熱材料。這意味著以鉆石膜做為封裝結(jié)構(gòu)時(shí),CPU的電壓及功率可以大幅增加而使計(jì)算機(jī)的性能如虎添翼。
雖然鉆石的散熱效果良好,但因價(jià)格昂貴,并不適合大量用在CPU上。有鑒于此,以宋健民發(fā)明之鉆石結(jié)合金屬的復(fù)合材料(見文獻(xiàn))為基礎(chǔ),利用廉價(jià)(每克拉1毛美元)工業(yè)鉆石磨粒為骨材,再以銅滲透其間,制成鉆銅散熱片。
詳細(xì)>> |