তাপীয় নীতি এবং তাপীয় ইন্টারফেস উপকরণের উন্নতির কৌশল
ক্ষুদ্রকরণ, উচ্চ শক্তির ঘনত্ব এবং উচ্চ একীকরণের দিকে আধুনিক ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলির বিকাশের সাথে, ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলির তাপ অপচয় সমস্যা একটি প্রধান কারণ হয়ে উঠেছে যা ডিভাইসগুলির পরিষেবা জীবন এবং কার্যকারিতাকে প্রভাবিত করে, বিশেষত 5G ক্ষেত্রে। অতএব, এই সমস্যা সমাধানের জন্য আরও ভাল তাপ ব্যবস্থাপনা সমাধান প্রয়োজন। সাধারণভাবে বলতে গেলে, ইলেকট্রনিক ডিভাইস দ্বারা উত্পন্ন তাপকে তাপ সিঙ্কের পৃষ্ঠে স্থানান্তর করতে হবে এবং ইলেকট্রনিক ডিভাইস এবং তাপ সিঙ্কের মধ্যে তাপ ইন্টারফেস উপকরণ (টিআইএম) পূরণ করা তাপ স্থানান্তর ক্ষমতা সর্বাধিক করতে পারে।
টিআইএমগুলি মূলত জৈব ম্যাট্রিক্স এবং অজৈব ফিলারগুলির সমন্বয়ে গঠিত। অতএব, টিআইএম-এর সামগ্রিক তাপ পরিবাহিতা পলিমার এবং অজৈব ফিলারগুলির তাপ পরিবাহিতা, পলিমার এবং অজৈব ফিলারগুলির ইন্টারফেসিয়াল তাপীয় প্রতিরোধ এবং অজৈব ফিলারগুলির যোগাযোগের পৃষ্ঠগুলির মধ্যে ইন্টারফেসিয়াল তাপীয় প্রতিরোধের দ্বারা নির্ধারিত হবে। তাপ পরিবাহিতা প্রধানত ইলেকট্রন বা/এবং ফোনন দ্বারা নির্ধারিত হয়, এবং চিপ দ্বারা উত্পন্ন তাপ টিমসের মাধ্যমে তাপ সিঙ্কে স্থানান্তরিত হয়, যার ফলে তাপ অপচয় সিস্টেমের সঞ্চালন এবং ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলিকে শীতল করা হয়।
বৈদ্যুতিন তাপ পরিবাহী প্রধানত পরিবাহী তাপ পরিবাহী পদার্থে ঘটে। যখন এই উপাদানগুলি একটি ভারসাম্যহীন পরিবেশে থাকে, তখন ইলেকট্রনগুলি উচ্চ থেকে নিম্ন তাপমাত্রায় ছড়িয়ে পড়ে, সংশ্লিষ্ট স্রোত এবং তাপ প্রবাহ তৈরি করে, যার ফলে বৈদ্যুতিন তাপ পরিবাহিত হয়। মিডিয়া এবং অ-পরিবাহী পলিমারগুলিতে, তাপ পরিবাহী সাধারণত ফোনন তাপ পরিবাহী। যখন এই ধরনের উপাদানের এক দিক উত্তপ্ত হয়, তখন উপাদানটির জালিটি কম্পন করে এবং সংশ্লিষ্ট কম্পনটি সংলগ্ন পরমাণুগুলিতে সঞ্চারিত হয়, যার ফলে উপাদানটিতে তাপ প্রবাহ স্থানান্তরিত হয়। সাধারণত, আমরা যে টিআইএমগুলির মুখোমুখি হই সেগুলি এই ধরণের। টিআইএম-এর একটি উপাদান হিসাবে, অজৈব নন-মেটালিক ফিলারগুলির তুলনামূলকভাবে নিয়মিত জালি বিতরণ থাকে এবং ফোননগুলি জালির দিক বরাবর প্রচার করতে পারে, প্রায়শই চমৎকার তাপ পরিবাহিতা প্রদর্শন করে; পলিমারের আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদানে, পলিমার চেইনগুলি পরস্পর সংযুক্ত থাকে এবং উচ্চ-গতির ফোননগুলি পরিচালনা করে না। এই ফোননগুলি পলিমার চেইন ইন্টারফেসে অত্যন্ত বিচ্ছুরিত হয়, যার ফলে ফোনন প্রবাহে উল্লেখযোগ্য হ্রাস এবং তাপ পরিবাহিতা হ্রাস পায়। অতএব, তাপ পরিবাহিতা উন্নত করার জন্য ফোননগুলির বিক্ষিপ্ততা হ্রাস করা বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ।
টিআইএম নির্মাণের প্রচলিত পদ্ধতি হল উচ্চ তাপ পরিবাহিতা সহ অজৈব ফিলার ব্যবহার করা। যাইহোক, পলিমার পলিমারগুলির কম তাপ পরিবাহিতা হওয়ার কারণে, এইভাবে নির্মিত টিআইএমগুলির সামগ্রিক তাপ পরিবাহিতা প্রায়শই অজৈব ফিলারগুলির সাথে তাদের ইন্টারফেস তাপীয় প্রতিরোধের কারণে আদর্শ নয়। অতএব, অজৈব ফিলার এবং পলিমার, অজৈব ফিলার এবং অজৈব ফিলারগুলির মধ্যে ইন্টারফেসিয়াল তাপীয় প্রতিরোধকে হ্রাস করা এবং তাপ পরিবাহিতা পথ তৈরি করা, বা উভয়কে বিবেচনায় নেওয়া, টিআইএম-এর তাপ পরিবাহিতা উন্নত করার দিক হয়ে উঠেছে।
ইলেকট্রনিক পণ্য এবং সরঞ্জামের ক্ষুদ্রকরণ এবং উচ্চ শক্তির জন্য তাপ পরিবাহী পদার্থের তাপ পরিবাহিতাও ক্রমাগত উন্নত করা উচিত। অতএব, উচ্চ তাপ পরিবাহিতা, চমৎকার থিক্সোট্রপি, এবং ভাল স্টোরেজ স্থায়িত্ব হল তাপ পরিবাহী পদার্থের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ গবেষণা এবং বিকাশের দিক।
