প্রক্রিয়াকরণ শক্তি বৃদ্ধির সাথে সাথে ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলি আকারে সঙ্কুচিত হতে থাকে, তাই তাপ ব্যবস্থাপনা সেমিকন্ডাক্টর ডিজাইনের অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ চ্যালেঞ্জ হিসাবে আবির্ভূত হয়েছে। মাইক্রোপ্রসেসর, ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট এবং অন্যান্য জটিল ইলেকট্রনিক উপাদানগুলি সাধারণত শুধুমাত্র একটি নির্দিষ্ট থ্রেশহোল্ড তাপমাত্রা সীমার মধ্যে কার্যকরভাবে কাজ করে. যখন এই উপাদানগুলি অপারেশন চলাকালীন অত্যধিক তাপ উৎপন্ন করে, তখন এটি শুধুমাত্র তাদের নিজস্ব কর্মক্ষমতাই নষ্ট করে না বরং সামগ্রিক সিস্টেমের নির্ভরযোগ্যতাও হ্রাস করে। — এবং চরম ক্ষেত্রে, সম্পূর্ণ সিস্টেম ব্যর্থতা হতে পারে.

ডিজাইনারদের জন্য, অপারেটিং তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করা সর্বোত্তম। এমনকি একটি সাধারণ সিলিকন সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসের অপারেটিং তাপমাত্রায় সামান্য হ্রাসও নির্ভরযোগ্যতা এবং পণ্যের জীবনকাল উভয় ক্ষেত্রেই উল্লেখযোগ্য উন্নতি ঘটায়. একজন শিল্প পর্যবেক্ষক যেমন উল্লেখ করেছেন, "উচ্চতার জন্য কার্যকর তাপ ব্যবস্থাপনা গুরুত্বপূর্ণ-পাওয়ার ডিভাইস, যেহেতু অত্যধিক তাপ তাদের কর্মক্ষমতা এবং নির্ভরযোগ্যতা হ্রাস করতে পারে".

গ্রাফাইট সমাধান

গ্রাফাইট লিখুন — একটি উপাদান যা দ্রুত পরবর্তী ভিত্তিপ্রস্তর হয়ে উঠছে-প্রজন্মের তাপ ব্যবস্থাপনা সমাধান। থার্মাল ফিল্ম সামগ্রীর বাজারে বর্তমানে তিনটি বিভাগের আধিপত্য রয়েছে: প্রাকৃতিক গ্রাফাইট তাপীয় ছায়াছবি, কৃত্রিম গ্রাফাইট তাপীয় ছায়াছবি এবং ন্যানো-কার্বন তাপীয় ছায়াছবি. প্রতিটি বিভাগের শীর্ষস্থানীয় কোম্পানিগুলি যথাক্রমে গ্রাফটেক (USA), প্যানাসনিক (জাপান), এবং SKC (দক্ষিণ কোরিয়া).

GrafTech, ইঞ্জিনিয়ারড গ্রাফাইট পণ্য এবং উচ্চ তাপ পরিবাহিতা ফিল্মে বিশ্বব্যাপী নেতা হিসাবে বিবেচিত, গ্রাফাইট ফিল্ম প্রক্রিয়াকরণে একটি উল্লেখযোগ্য পেটেন্ট পোর্টফোলিও ধারণ করে এবং স্মার্টফোন কুলিং সলিউশন, পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স, এবং বৈদ্যুতিক গাড়ির ব্যাটারি প্যাকগুলিতে প্রধান OEM পরিষেবা দেয়. কোম্পানী তাপীয় চ্যালেঞ্জ মোকাবেলায় সংকুচিত প্রসারিত গ্রাফাইট কণা শীটগুলির ব্যবহার এবং ইলেকট্রনিক পণ্য তাপ ব্যবস্থাপনায় এই উপাদানটি ব্যবহার করার জন্য বাজারের পথপ্রদর্শক।.

3D প্রিন্টিং গ্রাফাইট সাবস্ট্রেটের সাথে মিলিত হয়

আজ, 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তি ব্যবহার করে, গ্রাফটেক একটি নমনীয় গ্রাফাইট সাবস্ট্রেট সমন্বিত একটি নমনীয় সার্কিট বোর্ড উদ্ভাবন করেছে-. নমনীয় গ্রাফাইট ম্যাট্রিক্সে ডাইইলেকট্রিক স্তর, পরিবাহী স্তর এবং অতিরিক্ত ইলেকট্রনিক উপাদানগুলি মুদ্রণ করে, কোম্পানি একটি সমাধান তৈরি করেছে যা পার্শ্ববর্তী অংশগুলিকে ক্ষতি না করে কার্যকরভাবে উপাদানগুলি থেকে তাপ ছড়িয়ে দেয়। নমনীয় সার্কিট বোর্ডে নমনীয় গ্রাফাইট সাবস্ট্রেটের পৃষ্ঠে গঠিত একটি অস্তরক স্তর এবং অস্তরক পৃষ্ঠের উপর গঠিত একটি বৈদ্যুতিক পরিবাহী স্তর অন্তর্ভুক্ত করে।. উচ্চ মধ্যে-গ্রাফাইট সাবস্ট্রেটের সমতল তাপ পরিবাহিতা উন্নত তাপ স্থানান্তর ক্ষমতা প্রদান করে, উন্নত শীতলকরণের জন্য ইলেকট্রনিক উপাদান থেকে তাপকে কার্যকরভাবে দূরে সরিয়ে দেয়.

স্মার্টফোন, ল্যাপটপ এবং ফ্ল্যাটের মতো ইলেকট্রনিক ডিভাইসের ক্ষুদ্রকরণ এবং পাতলা করার জন্য এই উদ্ভাবনের গভীর প্রভাব রয়েছে-প্যানেল টেলিভিশন. নমনীয় সার্কিট বোর্ড আলোকে সমর্থন করতে পারে-নির্গত ডায়োড (এলইডি) — একটি বিশেষ গুরুত্বপূর্ণ অ্যাপ্লিকেশন কারণ নির্মাতারা ক্রমাগত ডিসপ্লের উজ্জ্বলতা বৃদ্ধি করে, উচ্চতর LED শক্তি খরচ চালায় এবং ফলস্বরূপ, অধিক তাপ উৎপাদন যা LCD অপারেশনের জন্য ক্ষতিকর।

পেটেন্ট এবং ভবিষ্যত অ্যাপ্লিকেশন

এই স্থানটিতে গ্রাফটেকের পেটেন্ট পোর্টফোলিওতে রয়েছে WO2016015032A1 ("গ্রাফাইট সাবস্ট্রেট সহ নমনীয় সার্কিট বোর্ড এবং একই ব্যবহার করে সার্কিট ব্যবস্থা") এবং সম্পর্কিত ফাইলিং. এই পেটেন্টগুলির অনুমোদন গ্রাফটেকের নমনীয় উপকরণগুলিতে ইলেকট্রনিক ডিভাইস তৈরি করার ক্ষমতাকে উল্লেখযোগ্যভাবে শক্তিশালী করে যা বারবার বাঁকানো, প্রসারিত বা বাঁকানো যায়।.

নমনীয় এবং নমনীয় ইলেকট্রনিক্স বর্তমান মুদ্রিত সার্কিট বোর্ডগুলির জন্য একটি সম্ভাব্য প্রতিস্থাপন হতে প্রস্তুত, প্রশস্ত-ভাঁজযোগ্য স্মার্টফোন, বিভিন্ন পরিধানযোগ্য ডিভাইস এবং স্বয়ংচালিত সিস্টেমে বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশন.

স্ট্রেচেবল ইলেকট্রনিক্সে একটি সমান্তরাল উন্নয়ন

কাকতালীয়ভাবে, 2017 এর শুরুতে, মিসৌরি ইউনিভার্সিটি অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজির একটি গবেষণা দল একটি সম্পর্কিত ক্ষেত্রে একটি অগ্রগতি অর্জন করেছিল. গবেষকরা সফলভাবে নমনীয় স্তরগুলিকে অনমনীয় পরিবাহী পদার্থের সাথে একত্রিত করেছেন — মৌলিকভাবে বিভিন্ন উপাদান বৈশিষ্ট্য সমন্বয় — "ডাইরেক্ট এরোসল প্রিন্টিং" নামে একটি কৌশল ব্যবহার করে. প্রক্রিয়াটির মধ্যে একটি পরিবাহী উপাদান একটি প্রসারিত সাবস্ট্রেটে স্প্রে করা জড়িত যাতে সেন্সর তৈরি করা যায় যা ত্বকে স্থাপন করা যেতে পারে।.

স্থিতিস্থাপক পৃষ্ঠগুলি বারবার পাকানো, প্রসারিত এবং বাঁকানো যেতে পারে, কার্যক্ষমতার উপর কার্যত কোন প্রভাব ছাড়াই নমনযোগ্য এবং প্রসারিত ইলেকট্রনিক পণ্যগুলির উত্পাদন সক্ষম করে। ডাঃ হেং প্যান, মিসৌরি এস-এর মেকানিক্যাল এবং অ্যারোস্পেস ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের সহকারী অধ্যাপক&টি এবং কো-গবেষণা পত্রের লেখক উল্লেখ করেছেন যে সংযোজন উত্পাদন নমনীয় ইলাস্টোমার বেস এবং ভঙ্গুর ইলেকট্রনিক কন্ডাক্টরের মধ্যে অমিল কাটিয়ে উঠতে একটি অর্থনৈতিক সমাধান দেয়. "সরাসরি মুদ্রণ, একটি সংযোজন উত্পাদন পদ্ধতি হিসাবে, এই ধরনের প্রয়োজনীয়তাগুলিকে সন্তুষ্ট করবে এবং প্রোটোটাইপিং এবং উত্পাদন উভয় ক্ষেত্রেই কম খরচে এবং উচ্চ গতি প্রদান করবে," গবেষকরা লিখেছেন.

সামনের রাস্তা

চাহিদা হিসাবে, ছোট ফর্ম-ফ্যাক্টর ইলেকট্রনিক্স বৃদ্ধি অব্যাহত, তাপ ব্যবস্থাপনা শুধুমাত্র গুরুত্ব বৃদ্ধি হবে. গ্রাফাইট উপকরণ — তাদের ব্যতিক্রমী সঙ্গে-সমতল তাপ পরিবাহিতা এবং 3D প্রিন্টিংয়ের মতো উন্নত উত্পাদন কৌশলগুলির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ — ইলেকট্রনিক নির্ভরযোগ্যতার পরবর্তী বিপ্লবের নেতৃত্ব দেওয়ার জন্য অবস্থান করছে।

অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিংয়ের সাথে গ্রাফাইট সাবস্ট্রেট টেকনোলজির কনভার্জেন্স ইলেকট্রনিক সার্কিটগুলি কীভাবে ডিজাইন এবং উত্পাদিত হয় তার একটি দৃষ্টান্ত পরিবর্তনের প্রতিনিধিত্ব করে। ভাঁজ করা যায় এমন ফোন থেকে শুরু করে মেডিকেল পরিধানযোগ্য থেকে স্বয়ংচালিত সিস্টেম, নমনীয়, প্রসারিত এবং তাপীয়ভাবে অপ্টিমাইজ করা ইলেকট্রনিক্সের যুগ আর দূরের প্রতিশ্রুতি নয় — এটি ইতিমধ্যে উত্পাদন লাইনে এবং সারা বিশ্বের গবেষণা গবেষণাগারে আকার নিচ্ছে।