आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के कुशल संचालन में, गर्मी अपव्यय अत्यंत महत्वपूर्ण है। एक उच्च-प्रदर्शन गर्मी अपव्यय समाधान के रूप में, सिरेमिक हीट सिंक धीरे-धीरे उभर रहे हैं और अपनी अनूठी विशेषताओं के कारण कई क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किए गए हैं।
I. सामग्री गुण
सिरेमिक हीट सिंक मुख्य रूप से उच्च-प्रदर्शन सिरेमिक सामग्री जैसे एल्यूमिना (Al₂O₃) और एल्यूमीनियम नाइट्राइड (AlN) से बने होते हैं। इन सामग्रियों में उत्कृष्ट गुण होते हैं, जो हीट सिंक के कुशल संचालन के लिए एक ठोस आधार रखते हैं। एल्यूमिना को एक उदाहरण के रूप में लेते हुए, 96% शुद्धता वाले एल्यूमिना सिरेमिक में 24 - 35W/m·K की तापीय चालकता हो सकती है, जो पारंपरिक एपॉक्सी रेजिन की तुलना में 10 गुना से अधिक है, जिससे गर्मी का तेजी से संचालन होता है। साथ ही, इसकी आयतन प्रतिरोधकता >10¹⁴Ω·cm है, और यह 15kV तक के उच्च-वोल्टेज ब्रेकडाउन का सामना कर सकता है। अच्छी तापीय चालकता सुनिश्चित करते हुए, यह अत्यधिक उच्च विद्युत इन्सुलेशन प्रदान करता है, जो शॉर्ट सर्किट के जोखिम को प्रभावी ढंग से रोकता है। इसके अतिरिक्त, सिरेमिक सामग्री में उच्च गलनांक भी होता है। उदाहरण के लिए, एल्यूमिना सिरेमिक का गलनांक 2054 डिग्री सेल्सियस जितना अधिक होता है, जो उच्च तापमान वाले वातावरण में स्थिर रह सकता है और हीट सिंक के निरंतर और सामान्य संचालन को सुनिश्चित करता है।
II. गर्मी अपव्यय सिद्धांत
सिरेमिक हीट सिंक का गर्मी अपव्यय सिद्धांत उनकी विशेष संरचना और सामग्री गुणों पर आधारित है। एक ओर, सिरेमिक में कम गर्मी क्षमता होती है और वे गर्मी को संग्रहीत नहीं करते हैं, इसलिए गर्मी को सिरेमिक के माध्यम से जल्दी से बाहर की ओर ले जाया जा सकता है, जिससे उपकरण के अंदर गर्मी का संचय कम हो जाता है। दूसरी ओर, कुछ सिरेमिक हीट सिंक एक माइक्रो-पोरस संरचना को अपनाते हैं, जिसमें समान इकाई क्षेत्र के तहत 30% अधिक छिद्रता हो सकती है, जो संवहन माध्यमों जैसे हवा के साथ संपर्क क्षेत्र को बहुत बढ़ाता है, जिससे गर्मी संवहन प्रभाव में काफी वृद्धि होती है, और इस प्रकार समान इकाई समय में अधिक गर्मी को दूर करने में सक्षम होता है। इसके अलावा, सिरेमिक की पॉलीक्रिस्टलाइन संरचना गर्मी अपव्यय क्षमता को और बढ़ाती है, जो समान परिस्थितियों में बाजार में उपलब्ध अधिकांश तापीय रूप से प्रवाहकीय और इन्सुलेटिंग सामग्रियों से अधिक है।
III. प्रदर्शन लाभ
- कुशल गर्मी अपव्यय: उच्च तापीय चालकता सिरेमिक हीट सिंक को हीटिंग तत्व से बाहर की ओर गर्मी को जल्दी से संचालित करने की अनुमति देती है, जिससे उपकरण का ऑपरेटिंग तापमान प्रभावी ढंग से कम हो जाता है। उदाहरण के लिए, 5G बेस स्टेशन के एक वास्तविक परीक्षण में, सिरेमिक हीट सिंक स्थापित करने के बाद चिप का तापमान 12 डिग्री सेल्सियस गिर गया, जिससे बेस स्टेशन उपकरण का स्थिर संचालन सुनिश्चित होता है।
- उच्च विद्युत इन्सुलेशन: उत्कृष्ट विद्युत इन्सुलेशन प्रदर्शन यह सुनिश्चित करता है कि हीट सिंक उच्च-वोल्टेज वातावरण में शॉर्ट सर्किट जैसे विद्युत दोषों का कारण नहीं बनेगा, जो इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के सुरक्षित संचालन के लिए विश्वसनीय सुरक्षा प्रदान करता है, विशेष रूप से सख्त इन्सुलेशन आवश्यकताओं वाले अनुप्रयोग परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है, जैसे कि नई ऊर्जा वाहन बैटरी मॉड्यूल।
- उच्च तापमान प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध: यह उच्च तापमान वाले वातावरण का सामना कर सकता है और एसिड, क्षार और अन्य रासायनिक पदार्थों के लिए अच्छा प्रतिरोध है। यह कठोर कामकाजी वातावरण में भी स्थिर प्रदर्शन बनाए रख सकता है, जिससे इसकी सेवा जीवन में काफी वृद्धि होती है। उदाहरण के लिए, फोटोवोल्टिक इनवर्टर के अनुप्रयोग में, 99% एल्यूमिना सिरेमिक हीट-कंडक्टिंग शीट 70 डिग्री सेल्सियस के उच्च तापमान, बहुत अधिक रेत और हवा, और मजबूत पराबैंगनी किरणों वाले रेगिस्तानी वातावरण में स्थिर रूप से काम कर सकती है, जबकि पारंपरिक एल्यूमीनियम शीट गर्मी अपव्यय योजना में ऑक्सीकरण के कारण तापीय प्रतिरोध में तेजी से वृद्धि होती है।
- विरोधी हस्तक्षेप और विरोधी स्थैतिक: यह प्रभावी रूप से हस्तक्षेप (EMI) और स्थैतिक बिजली का विरोध कर सकता है, उपकरण पर बाहरी विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के प्रभाव को कम करता है, और स्थैतिक बिजली के कारण इलेक्ट्रॉनिक घटकों को होने वाले नुकसान से बचाता है, जिससे उपकरण संचालन की स्थिरता और विश्वसनीयता में सुधार होता है।
- छोटा आकार और हल्का वजन: कुशल गर्मी अपव्यय प्रदान करते हुए, यह एक छोटा स्थान घेरता है और वजन में हल्का होता है, जो आधुनिक उपकरणों के पतले, हल्के, छोटे और छोटे होने की डिजाइन प्रवृत्ति के अनुरूप है, और उत्पादों के कॉम्पैक्ट लेआउट और पोर्टेबल डिजाइन की सुविधा प्रदान करता है।
- पर्यावरण संरक्षण: सिरेमिक प्राकृतिक कार्बनिक पदार्थ हैं, जो उत्पादन और उपयोग के दौरान पर्यावरण के अनुकूल होते हैं, जो वर्तमान पर्यावरण संरक्षण अवधारणाओं और प्रासंगिक पर्यावरण संरक्षण आवश्यकताओं के अनुरूप हैं।
IV. अनुप्रयोग क्षेत्र
- इलेक्ट्रॉनिक उपकरण: मोबाइल फोन, लैपटॉप और टैबलेट कंप्यूटर जैसे उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, एक निश्चित ब्रांड के फ्लैगशिप मोबाइल फोन में CPU और शेल के बीच 0.2 मिमी एल्यूमिना सिरेमिक हीट-कंडक्टिंग शीट एम्बेड की जाती है। आधे घंटे तक "जेनशिन इम्पैक्ट" खेलने के बाद, शरीर का तापमान 48 डिग्री सेल्सियस से 36 डिग्री सेल्सियस तक गिर जाता है, और फ्रेम दर 60fps पर स्थिर रहती है, जिससे उपयोगकर्ता के गेमिंग अनुभव में काफी सुधार होता है। लैपटॉप में, सिरेमिक हीट सिंक पारंपरिक थर्मल ग्रीस की जगह लेते हैं, जिससे हीट अपव्यय मॉड्यूल का आकार 30% कम हो जाता है, जिससे पतले और हल्के लैपटॉप को मानक-वोल्टेज CPU से लैस करने की स्थिति बनती है।
- नई ऊर्जा वाहन: यह बैटरी के थर्मल प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण है। टेस्ला का 4680 बैटरी पैक 30W/m·K की तापीय चालकता वाली झरझरा सिरेमिक हीट-कंडक्टिंग शीट का उपयोग करता है। तरल शीतलन प्रणाली के साथ मिलकर, बैटरी कोशिकाओं के तापमान अंतर को ±2 डिग्री सेल्सियस के भीतर नियंत्रित किया जाता है, जिससे बैटरी थर्मल रनअवे का जोखिम प्रभावी ढंग से कम हो जाता है। एक घरेलू ऑटोमेकर का वास्तविक माप दिखाता है कि फास्ट चार्जिंग के दौरान सिरेमिक शीट के बिना बैटरी पैक के थर्मल रनअवे की संभावना सिरेमिक शीट स्थापित होने वाले की तुलना में 8 गुना अधिक है।
- फोटोवोल्टिक इनवर्टर: फोटोवोल्टिक बिजली स्टेशनों में, इनवर्टर लंबे समय तक संचालन के दौरान बहुत अधिक गर्मी उत्पन्न करते हैं। दूनहुआंग फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन में इनवर्टर 99% एल्यूमिना सिरेमिक हीट-कंडक्टिंग शीट का उपयोग करते हैं, जो उच्च तापमान, मजबूत पराबैंगनी किरणों और बहुत अधिक रेत और हवा वाले कठोर वातावरण में भी स्थिर रूप से काम कर सकते हैं, जिससे फोटोवोल्टिक प्रणाली की कुशल बिजली उत्पादन सुनिश्चित होता है।
- अर्धचालक निर्माण: वेफर लिथोग्राफी उपकरण वाहक जैसे अनुप्रयोगों में, नैनो-स्केल एल्यूमिना सिरेमिक हीट-कंडक्टिंग शीट ±0.01 डिग्री सेल्सियस की तापमान नियंत्रण सटीकता प्राप्त कर सकती हैं, यह सुनिश्चित करते हुए कि तापमान में उतार-चढ़ाव फोटोरेसिस्ट एक्सपोजर के दौरान सर्किट सटीकता को प्रभावित नहीं करते हैं, और चिप निर्माण की उपज दर में सुधार करते हैं। एक पैकेजिंग फैक्ट्री के आंकड़ों के अनुसार, सिरेमिक हीट-कंडक्टिंग शीट का उपयोग करने के बाद चिप की उपज दर में 3.2% की वृद्धि हुई।
- अन्य क्षेत्र: इसका उपयोग सेट-टॉप बॉक्स, एलईडी लाइट, उच्च-आवृत्ति वेल्डिंग मशीन, पावर एम्पलीफायर/स्पीकर, पावर ट्रांजिस्टर, पावर मॉड्यूल, इनवर्टर, नेटवर्क/ब्रॉडबैंड, यूपीएस बिजली आपूर्ति और अन्य उपकरणों के साथ-साथ एयरोस्पेस, औद्योगिक निर्माण और गर्मी अपव्यय और सामग्री प्रदर्शन के लिए उच्च आवश्यकताओं वाले अन्य क्षेत्रों में भी व्यापक रूप से किया जाता है, जो विभिन्न उपकरणों के स्थिर संचालन के लिए विश्वसनीय गर्मी अपव्यय सुरक्षा प्रदान करता है।
V. अनुकूलन सेवाएँ
हम अच्छी तरह से जानते हैं कि विभिन्न ग्राहकों की अलग-अलग ज़रूरतें होती हैं, इसलिए हम व्यापक अनुकूलन सेवाएँ प्रदान करते हैं। चाहे वह आकार, आकार या सामग्री चयन हो, हम आपकी विशिष्ट आवश्यकताओं के अनुसार दर्जी-निर्मित कर सकते हैं। TO - 220, TO - 247, TO - 264, TO - 3P जैसे सामान्य मानक आकारों से लेकर विभिन्न गैर-मानक आकारों तक, हम सटीक रूप से उत्पादन कर सकते हैं। साथ ही, गर्मी अपव्यय प्रदर्शन, विद्युत इन्सुलेशन और तापमान प्रतिरोध जैसे विभिन्न प्रदर्शन संकेतकों पर आपके जोर के अनुसार, हम सबसे उपयुक्त सिरेमिक सामग्री, जैसे एल्यूमिना और एल्यूमीनियम नाइट्राइड की सिफारिश और चयन कर सकते हैं, और आपकी विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्यों को पूरा करने के लिए सामग्रियों का अनुकूलन कर सकते हैं।
अपनी उत्कृष्ट प्रदर्शन और व्यापक प्रयोज्यता के साथ, सिरेमिक हीट सिंक आधुनिक उपकरणों की गर्मी अपव्यय समस्याओं को हल करने के लिए एक आदर्श समाधान प्रदान करते हैं। हमारे सिरेमिक हीट सिंक का चयन करने का अर्थ है कुशल, सुरक्षित और विश्वसनीय गर्मी अपव्यय सुरक्षा का चयन करना, जो आपके उपकरणों के प्रदर्शन में सुधार और स्थिर संचालन की गारंटी दे सकता है।
