Láti ọdún 1980, ìwọ̀n ìṣọ̀kan àwọn ẹ̀rọ itanna ti ń pọ̀ sí i ní ìwọ̀n ọdọọdún ti 1.5× tàbí kí ó yára sí i. Ìṣọ̀kan gíga ń yọrí sí àwọn ìwọ̀n ìṣàn lọ́wọ́lọ́wọ́ àti ìṣẹ̀dá ooru nígbà tí a bá ń ṣiṣẹ́.Tí ooru yìí kò bá tú jáde dáadáa, ó lè fa ìkùnà ooru, ó sì lè dín àkókò tí àwọn ohun èlò itanna yóò fi wà láàyè kù.
Láti bá àwọn ìbéèrè ìṣàkóso ooru tó ń pọ̀ sí i mu, àwọn ohun èlò ìdìpọ̀ itanna tó ti pẹ́ pẹ̀lú agbára ìdarí ooru tó ga jùlọ ni a ń ṣe ìwádìí tó jinlẹ̀ àti àtúnṣe sí i.
Ohun èlò ìṣọ̀kan Diamond/Bàbà
01 Dáyámọ́ǹdì àti Bàbà
Àwọn ohun èlò ìdìpọ̀ ìbílẹ̀ ní àwọn ohun èlò amọ̀, pílásítíkì, irin, àti àwọn ohun èlò wọn. Àwọn ohun èlò amọ̀ bíi BeO àti AlN ń fi àwọn ohun èlò amọ̀ CTE tí ó bá àwọn ohun èlò amọ̀ mu hàn, ìdúróṣinṣin kẹ́míkà tó dára, àti ìṣiṣẹ́ ooru tó wà ní ìwọ̀nba. Síbẹ̀síbẹ̀, iṣẹ́ wọn tó díjú, iye owó gíga (pàápàá jùlọ BeO tó léwu), àti àwọn ohun èlò tí ó lè dínkù. Àpò ṣíṣu ń fúnni ní owó díẹ̀, ìwọ̀n díẹ̀, àti ìdènà ṣùgbọ́n ó ń jìyà ìṣiṣẹ́ ooru tí kò dára àti àìdúróṣinṣin ooru tó ga. Àwọn irin mímọ́ (Cu, Ag, Al) ní ìṣiṣẹ́ ooru tó ga ṣùgbọ́n CTE tó pọ̀ jù, nígbà tí àwọn ohun èlò amọ̀ (Cu-W, Cu-Mo) ń ba iṣẹ́ ooru jẹ́. Nítorí náà, àwọn ohun èlò ìdìpọ̀ tuntun tí ó ń ṣe àtúnṣe ìṣiṣẹ́ ooru tó ga àti CTE tó dára jùlọ ni a nílò ní kíákíá.
| Agbára-ìfúnni | Ìgbékalẹ̀ Ooru (W/(m·K)) | CTE (×10⁻⁶/℃) | Ìwọ̀n (g/cm³) |
| Dáyámọ́ǹdì | 700–2000 | 0.9–1.7 | 3.52 |
| Àwọn èròjà BeO | 300 | 4.1 | 3.01 |
| Àwọn èròjà AlN | 150–250 | 2.69 | 3.26 |
| Àwọn èròjà SiC | 80–200 | 4.0 | 3.21 |
| Àwọn èròjà B₄C | 29–67 | 4.4 | 2.52 |
| Okùn Boron | 40 | ~5.0 | 2.6 |
| Àwọn èròjà TiC | 40 | 7.4 | 4.92 |
| Àwọn èròjà Al₂O₃ | 20–40 | 4.4 | 3.98 |
| Irùngbọ̀n SiC | 32 | 3.4 | – |
| Àwọn èròjà Si₃N₄ | 28 | 1.44 | 3.18 |
| Àwọn èròjà TiB₂ | 25 | 4.6 | 4.5 |
| Àwọn èròjà SiO₂ | 1.4 | <1.0 | 2.65 |
Dáyámọ́ǹdì, ohun elo adayeba ti a mọ julọ (Mohs 10), tun ni awọn ohun elo alailẹgbẹÌlànà ooru (200–2200 W/(m·K)).
Dáyámọ́ǹdì kékeré-lúúlúù
Ejò, pẹlu agbara igbona/ina mọnamọna giga (401 W/(m·K)), agbara gbigbe, ati ṣiṣe inawo, ni a lo jakejado ninu awọn ICs.
Dapọ awọn ohun-ini wọnyi pọ,diamond / Ejò (Dia / Cu) apapo—pẹ̀lú Cu gẹ́gẹ́ bí matrix àti dáyámọ́ǹdì gẹ́gẹ́ bí àfikún—ń yọ jáde gẹ́gẹ́ bí àwọn ohun èlò ìṣàkóso ooru ìran tó ń bọ̀.
02 Àwọn Ọ̀nà Ṣíṣe Àwọn Ohun Pàtàkì
Àwọn ọ̀nà tí a sábà máa ń lò fún ṣíṣe dáyámọ́ńdì/bàbà ni: irin ìṣẹ̀dá lulú, ọ̀nà ìgbóná gíga àti ọ̀nà ìfúnpá gíga, ọ̀nà ìyọ́nú melting, ọ̀nà ìtújáde plasma síntering, ọ̀nà fífún omi tútù, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ.
Àfiwé àwọn ọ̀nà ìpèsè, ìlànà àti àwọn ànímọ́ àwọn àdàpọ̀ diamond/copper tí ó ní ìwọ̀n patiku kan
| Pílámẹ́rà | Iṣẹ́ Àmúlò Púlúù | Fífún ìfúnpọ̀ gbígbóná | Spark Plasma Sintering (SPS) | Iwọn otutu giga-titẹ giga (HPHT) | Ifipamọ Sokiri Tutu | Yíyọ́ Wíwọlé |
| Irú Dáyámọ́ǹdì | MBD8 | HFD-D | MBD8 | MBD4 | PDA | MBD8/HHD |
| Matrix | Lúùfù 99.8% Cu | 99.9% lulú elekitirolitik Cu | Lúùfù 99.9% Cu | Lúùlù àlùmọ́ọ́nì/ìyẹ̀fun Cu mímọ́ | Lúúsù Cu mímọ́ | Pure Cu olopobobo/ọpá |
| Àtúnṣe Ìfọwọ́sowọ́pọ̀ | – | – | – | B, Ti, Si, Cr, Zr, W, Mo | – | – |
| Ìwọ̀n Pátákìlì (μm) | 100 | 106–125 | 100–400 | 20–200 | 35–200 | 50–400 |
| Ìpín Ìwọ̀n (%) | 20–60 | 40–60 | 35–60 | Ọgọ́ta–90 | 20–40 | 60–65 |
| Iwọn otutu (°C) | 900 | 800–1050 | 880–950 | 1100–1300 | 350 | 1100–1300 |
| Ìfúnpá (MPa) | 110 | 70 | 40–50 | 8000 | 3 | 1–4 |
| Àkókò (ìṣẹ́jú) | 60 | 60–180 | 20 | 6–10 | – | 5–30 |
| Ìwọ̀n Ìbátan (%) | 98.5 | 99.2–99.7 | – | – | – | 99.4–99.7 |
| Iṣẹ́ | ||||||
| Ìgbékalẹ̀ Ooru Tó Dáa Jùlọ (W/(m·K)) | 305 | 536 | 687 | 907 | – | 943 |
Awọn ilana akojọpọ Dia/C ti o wọpọ pẹlu:
(1)Iṣẹ́ Àmúlò Púlúù
A máa ń so àwọn lulú dáyámọ́ńdì/Cu pọ̀, a sì máa ń fi omi kùn ún. Bó tilẹ̀ jẹ́ pé ó rọrùn láti náwó, ọ̀nà yìí sì ń mú kí ìwọ̀n tó wà ní ìwọ̀n díẹ̀, àwọn ohun èlò kékeré tí kò ní ìrísí, àti ìwọ̀n àyẹ̀wò tó dínkù.
Sẹ̀rọ ìbánisọ̀rọ̀
(1)Iwọn otutu giga-titẹ giga (HPHT)
Nípa lílo ẹ̀rọ ìtẹ̀sí oní-ẹlẹ́sẹ̀-ńlá, Cu tí ó yọ́ ń wọ inú àwọn ìlà dáyámọ́ńdì lábẹ́ àwọn ipò tí ó le koko, tí ó sì ń mú àwọn àkópọ̀ onípele-pupọ jáde. Síbẹ̀síbẹ̀, HPHT nílò àwọn mọ́líìdì tí ó gbowólórí, kò sì yẹ fún iṣẹ́-ṣíṣe ńlá.
Cubic titẹ
(1)Yíyọ́ Wíwọlé
Molten Cu máa ń wọ inú àwọn àwọ̀ diamond nípasẹ̀ ìfàmọ́ra tí a fi ìfúnpá tàbí ìfàmọ́ra ṣe. Àwọn àdàpọ̀ tí ó bá yọrí sí àṣeyọrí ìgbóná ooru tí ó ju 446 W/(m·K) lọ.
(2)Spark Plasma Sintering (SPS)
Isan ti a ti pulsed ni kiakia n mu awọn lulú adalu kuro labẹ titẹ. Biotilejepe o munadoko, iṣẹ SPS n dinku ni awọn ida diamond ti o ju 65 vol%.
Àwòrán onípele ti ètò ìtújáde ìtújáde plasma sintering
(5) Ifipamọ Sokiri Tutu
A máa ń yára gbé àwọn lulú náà sí orí àwọn ohun èlò ìṣàlẹ̀. Ọ̀nà tuntun yìí dojúkọ àwọn ìpèníjà nínú ìṣàkóso ìparí ojú ilẹ̀ àti ìfọwọ́sowọ́pọ̀ iṣẹ́ ooru.
03 Àtúnṣe Ìbáṣepọ̀
Fún ìpèsè àwọn ohun èlò oníṣọ̀kan, ìfọwọ́sowọ́pọ̀ láàárín àwọn èròjà jẹ́ ohun pàtàkì fún ìlànà oníṣọ̀kan àti kókó pàtàkì kan tí ó ní ipa lórí ìṣètò ìfọwọ́sowọ́pọ̀ àti ipò ìsopọ̀ ìfọwọ́sowọ́pọ̀. Ipò àìfọwọ́sowọ́pọ̀ ní ìfọwọ́sowọ́pọ̀ láàárín dáyámọ́ńdì àti Cu ń yọrí sí ìdènà ooru gíga. Nítorí náà, ó ṣe pàtàkì láti ṣe ìwádìí àtúnṣe lórí ìfọwọ́sowọ́pọ̀ láàárín àwọn méjèèjì nípasẹ̀ onírúurú ọ̀nà ìmọ̀-ẹ̀rọ. Lọ́wọ́lọ́wọ́, ọ̀nà méjì ló wà láti mú ìṣòro ìfọwọ́sowọ́pọ̀ pọ̀ sí i láàárín dáyámọ́ńdì àti mátírésì Cu: (1) Ìtọ́jú dáyámọ́ńdì àtúnṣe ojú ilẹ̀; (2) Ìtọ́jú bàbà mátírésì.
Àwòrán àtúnṣe: (a) Fífi àwọ̀ tààrà sí ojú dáyámọ́ńdì; (b) Fífi àwọ̀ màtírìkì pamọ́
(1) Àtúnṣe ojú ilẹ̀ dáyámọ́ńdì
Fífi àwọn ohun èlò tí ń ṣiṣẹ́ bíi Mo, Ti, W àti Cr sí orí ìpele ojú ilẹ̀ ti ìpele ìfàmọ́ra lè mú kí àwọn ànímọ́ ojú ilẹ̀ ti dáyámọ́ńdì sunwọ̀n síi, nípa bẹ́ẹ̀ ó ń mú kí agbára ìgbóná rẹ̀ sunwọ̀n síi. Síntíréṣọ̀ lè jẹ́ kí àwọn ohun èlò tí ó wà lókè yìí ṣe àtúnṣe pẹ̀lú èròjà carbon lórí ojú ilẹ̀ dáyámọ́ńdì láti ṣẹ̀dá ìpele ìyípadà carbide. Èyí ń mú kí ipò ìrọ̀rí láàárín dáyámọ́ńdì àti ìpìlẹ̀ irin sunwọ̀n síi, ìbòrí náà sì lè dènà ìṣètò dáyámọ́ńdì náà láti yípadà ní àwọn iwọ̀n otútù gíga.
(2) Ṣíṣe àdàlú matrix bàbà
Kí a tó ṣe àgbékalẹ̀ àwọn ohun èlò, a máa ń ṣe àtúnṣe ṣáájú àdàpọ̀ pẹ̀lú bàbà onírin, èyí tí ó lè mú àwọn ohun èlò onírin jáde pẹ̀lú agbára ìdarí ooru gíga. Àwọn ohun èlò oníṣẹ́-agbára nínú bàbà kìí ṣe pé ó lè dín ìpele ìwẹ̀nùmọ́ láàárín dáyámọ́ńdì àti bàbà kù dáadáa nìkan, ṣùgbọ́n ó tún lè mú kí fẹ́lẹ́fẹ́lẹ́ carbide kan jáde tí ó lè yọ́ nínú bàbà matrix ní ojú ìwòye dáyámọ́ńdì/Cu lẹ́yìn ìṣesí náà. Ní ọ̀nà yìí, ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn àlàfo tí ó wà ní ojú ìwòye ohun èlò ni a ń yípadà tí a sì ń kún, nípa bẹ́ẹ̀, a ń mú kí agbára ìdarí ooru sunwọ̀n síi.
04 Ìparí
Àwọn ohun èlò ìdìpọ̀ ìbílẹ̀ kò wúlò ní ṣíṣàkóso ooru láti inú àwọn ìdìpọ̀ onípele gíga. Àwọn àkópọ̀ Dia/Cu, pẹ̀lú CTE tí a lè ṣàtúnṣe àti ìyípadà ooru gíga, dúró fún ojútùú ìyípadà fún àwọn ẹ̀rọ itanna ìran tí ń bọ̀.
Gẹ́gẹ́ bí ilé-iṣẹ́ ìmọ̀-ẹ̀rọ gíga kan tí ó ń so ilé-iṣẹ́ àti ìṣòwò pọ̀, XKH dojúkọ ìwádìí àti ìdàgbàsókè àti ṣíṣe àwọn àkójọpọ̀ diamond/corp àti àwọn àkójọpọ̀ irin oníṣẹ́ gíga bíi SiC/Al àti Gr/Cu, ó ń pèsè àwọn ojútùú ìṣàkóso ooru tuntun pẹ̀lú agbára ìgbóná ooru tí ó ju 900W/(m·K) lọ fún àwọn pápá ìpamọ́ ẹ̀rọ itanna, àwọn modulu agbára àti afẹ́fẹ́.
XKH'Ohun èlò ìdàpọ̀ tí a fi bàbà ṣe tí a fi wúrà ṣe:
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: May-12-2025