Углеродные нанотрубки - Конструктивно-технологические методы обеспечения эффективного теплоотвода у перспективных электронных компонентов бортовой аппаратуры космического аппарата
Представители Fujitsu Laboratories сообщили об успехах, которых им удалось добиться при использовании углеродных нанотрубок в качестве средства теплоотвода для полупроводниковых микросхем. Крошечные трубки в перспективе могут прийти на смену металлическим радиаторам усилителей базовых станций сотовой телефонии следующего поколения. Аналогичная технология со временем, возможно, найдет применение и в наиболее распространенных больших интегральных схемах или процессорных чипах.
Углеродные нанотрубки представляют собой полые цилиндры, образованные атомами углерода (рис.1.5). По ним можно передавать большой ток, их электрическое сопротивление по сравнению с медными проводниками очень мало, а в сравнении с алмазами они обладают низким термическим сопротивлением.
Рис.1.5. Углеродные нанотрубки
Мощные усилители базовых станций сотовой телефонной связи построены на основе транзисторов, смонтированных на металлических блоках, которые служат для отвода лишнего тепла. При такой компоновке транзисторы располагаются над платой, а следовательно они должны подключаться к плате с помощью кабельного соединения, но это приводит к росту индуктивности и снижает мощность усилителя. Новые сотовые телефонные системы работают на увеличенной частоте и им нужен более высокий коэффициент усиления, поэтому кабель может стать узким местом.
Возможное решение заключается в том, чтобы перевернуть микросхему и соединить транзисторы с маленькими металлическими контактами на печатной плате. Это позволит конструкторам избавиться от кабеля, но подобная компоновка не слишком удачна с точки зрения отвода тепла.
Для того чтобы преодолеть трудности, связанные с ростом индуктивности и с выделением тепла, инженеры Fujitsu предложили использовать углеродные нанотрубки, которые обладают хорошими характеристиками и с точки зрения электропроводности, и с позиций теплоотвода.
Из углеродных нанотрубок можно выстраивать достаточно точные конструкции, и инженеры Fujitsu спроектировали шаблон, соответствующий схеме размещения транзисторов. Шаблон включает в себя группы нанотрубок, называемые "контактными площадками", которые в поперечнике имеют около 10 микрон, а в высоту не более 15 микрон.
В результате по сравнению с традиционным усилителем с кабельными соединениями, работающим на частоте более 3 ГГц, получается выигрыш примерно в 2 децибела, причем здесь можно добиться еще более значительной оптимизации.
Похожие статьи
-
Теплопроводящая трубка представляет собой полую медную трубку, которая в вакуумной среде заполняется жидкостью и запаивается с обеих сторон. Эта жидкость...
-
В зависимости от конструкции устройства в качестве теплостока может быть использован специальный радиатор, шасси или корпус устройства. Во всех случаях...
-
Рис. 1.3. Типовые конструкции охлаждающих агрегатов серии "LAM" Для рассеивания большого количества тепла в маленьком объеме, использование охлаждающих...
-
Актуальность и современное состояние проблемы Теплопроводящий охлаждающий агрегат электронный Основными тенденциями электронных средств в...
-
Керамико-полимерные материалы на стеклотканевой или полиимидной основах применяются для изолирования посадочных поверхностей полупроводниковых приборов...
-
Одним из наиболее распространенных и доступных критериев оценки радиопоглощающих материалов является величина коэффициента отражения при нормальном...
-
Для обеспечения надежного выявления дефектов необходимо выполнение двух условий: 1. Сигнал от дефекта должен превосходить минимальный сигнал,...
-
Поведение материальных сред под воздействием внешнего электромагнитного поля характеризуется посредством комплексной диэлектрической проницаемости ( Е ),...
-
Термином "золь-гель технология" обозначают технологию получения технически ценных неорганических и органо-неорганических материалов (катализаторы,...
-
Диод Шоттки (назван в честь немецкого физика Baльтера Шоттки) - полупроводниковый диод с малым падением напряжения при прямом включении. Диоды Шоттки...
-
Введение Локализация и ликвидация аварийных разливов нефти и нефтепродуктов предусматривает выполнение многофункционального комплекса задач, реализацию...
-
Оценивание уровня качества продукции, в частности колбас, будем производить методами, принятыми в квалиметрии. Квалиметрия - научная дисциплина,...
-
ХОЛОДНОЕ КОПЧЕНИЕ - Разработка аппарата холодного копчения
Холодное копчение более трудоемко. Надо сооружать специальную коптильню, дольше просаливать рыбу, и сам процесс занимает от двух до трех суток....
-
Электронная микроскопия - Обработка на сверлильных станках
Появление электронного микроскопа, имеющего разрешающую способность, в десятки раз большую, чем световой микроскоп, позволило подробно изучить такие...
-
Расчет тепловой схемы ИТП на максимально - зимний режим Расчет тепловой схемы приведен в таблице 2.1 Таблица № 2.1. Исходные данные Обозн. Величина...
-
Выбор метода организации технологического процесса на объекте проектирования Основные задачи, которые ставятся перед инженерно-технологической службой...
-
Цели метода конструирование, в конечном счете, следующие: - получение более лучших и более экономичных изделий; - рационализация и создание предпосылки...
-
Конструктивные схемы крепления валов перемешивающих устройств В большинстве аппаратов химической технологии с целью интенсификации проводимых процессов...
-
Ультразвуковой эхо-дефектоскоп - это прибор, предназначенный для обнаружения несплошностей и неоднородностей в изделии, определения их координат,...
-
Сварка электронно-лучевая и лазерная - Виды сварки и способы их применения
В промышленности все более широкое применение находят тугоплавкие и химически активные металлы и сплавы. Поэтому для их сварки необходимо применять...
-
Измельчение древесных отходов необходимо для обеспечения надежного и устойчивого процесса ее сжигания. Кроме того, однородный фракционный состав...
-
Методы защиты кабелей от коррозии
Коррозия. Разрушение, вызываемое физическим или электрохимическим воздействием внешней среды, называют коррозией металлической оболочки и брони кабелей....
-
Электронное общество - Высокие технологии и эволюция человека
Возможная альтернатива -- появление "электронных сущностей" -- неких условноразумных программ заменяющих сотни миллионов людей в общественном...
-
Технология - это лесенка, ведущая к намеченной цели. Современный изобретатель фильтрует варианты, отбрасывая то, что кажется ему неудачным. Увеличение...
-
В процессах нефти - и газопереработки для обеспечения необходимой температуры в аппаратах требуется подводить или отводить тепло. Для этого на...
-
ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО ВАРИАНТА КОРОБКИ СКОРОСТЕЙ Выбор оптимального варианта коробки скоростей очень сложен. Здесь большое значение имеют группы и типы...
-
Т. к. партия изготовляемых деталей составляет 400шт. Производство не крупносерийное; материал детали не литейная сталь, в исключительных случаях...
-
Поверхностная закалка - Характеристика и структурные методы исследования металлов
Это закалка, при которой только поверхностный слой изделия нагревают до заданной температуры. При поверхностной закалке на некоторую (заданную) глубину...
-
Методы оценки конкурентоспособности продукции - Качество и конкурентоспособность продукции
Отправной момент оценки конкурентоспособности любого товара -- формирование цели исследования. Если необходимо определить положение данного товара в ряду...
-
Стабилизация тока и скорость спада тока - Разработка стенда управления шаговым двигателем
Для регулировки момента требуется регулировать силу тока в обмотках. В любом случае, ток должен быть ограничен, чтобы не превысить рас-сеиваемую мощность...
-
Для выбранного типа транзистора КТ355АМ уточним значение коэффициента запаса усиления по напряжению с помощью формулы , Где IK HAC = (0,3 ... 0,8)- IK...
-
Структурная схема После обоснования выбора структурной схемы устройства останавливаемся на схеме с одним дешифратором. Структурная схема приведена на...
-
Широта выбора, Универсальность - Особенности гриля. История возникновения изобретения
Угольный гриль - это наиболее простой и самый распространенный вид барбекю на твердом топливе. Разнообразие его форм и вариаций поражает: круглые,...
-
Технологические параметры процесса - Электрошлаковая сварка
Сущность метода принудительного формирования состоит в искусственном охлаждении поверхности металлической ванны. Основное назначение шлаков при (ЭШС) -...
-
Введение - Применение ионного микроскопа
Ионный микроскоп - микроскоп, в котором для получения изображения применяется создаваемый источником пучок ионов. По принципу действия ионный микроскоп...
-
Горячая объемная штамповка - Технологии машиностроения
Объемная штамповка -- придание заготовке заданной формы и размеров путем принудительного заполнения материалом рабочей полости штампа, называемой ручьем....
-
Насадочные абсорберы - Абсорбер для очистки газов от диоксида углерода
Насадочные абсорберы представляют собой колонны, загруженные насадкой из тел различной формы (кольца, кусковой материал, деревянные решетки и т. д.)....
-
Национальные особенности быта и питания, средний уровень жизни, состояние промышленности и ее способности воплощать замыслы конструкторов в реальные...
-
Полимерные органические волокна - Полимерные органические волокна
Полимерные волокна получаются в результате процессов нефтехимии из полимеров, таких как: O полиамидный нейлон; O полиэфир - полиэстер (PET или PBT); O...
-
Выбор и описание датчиков и регуляторов, Потенциометр - Технологический процесс сушильного барабана
Потенциометр Датчики активного сопротивления чаще всего встречаются в виде реостатов, полупроводниковых и проволочных преобразований. В качестве...
Углеродные нанотрубки - Конструктивно-технологические методы обеспечения эффективного теплоотвода у перспективных электронных компонентов бортовой аппаратуры космического аппарата