手机发热很头疼？激光技术提供解决新思路

2018-07-20 15:20

炎炎夏日，手机、平板等电子设备发热问题，让不少人感到头疼。目前各厂商主要靠降低结温与环境温度之间的热阻来解决这一问题。傅里叶传热定律告诉我们，传热量与材料的热导率和接触面积成正比，因此降低热阻的主要方法有两种：一是更换导热率更高的材料，如石墨；二是增大接触面积，如引入导热胶、采用栅型散热器等。但现在，激光技术为我们提供了一种新的思路。

美国印第安纳州西拉法叶市的普渡大学（Purdue University）近期公布了一种新的激光处理技术——卷对卷激光诱导超塑性。这种技术可以像印报纸一样印刷金属，制成光滑度、柔性度更高的金属元件。这种金属元件用在高速电子设备上，可以减少多余热阻，降低电子设备的发热现象。同时这种技术还能达到非常高的印刷速度和精度。

大家都知道，电子产品是依靠其内部的金属电路来高速处理信息。目前常用的金属电路制造工艺，是让一层薄薄的金属液滴通过一个电路形状的模板来形成金属电路。但这种传统技术制造的金属电路，表面比较粗糙，会增加电子设备的负荷，造成发热和耗电快的现象。而且半导体芯片在朝着小而微的趋势发展发展，未来的超快设备还需要更小的金属部件，这需要更高的分辨率的模具，甚至要达到纳米量级。这对传统工艺来说是个挑战。

卷对卷激光诱导超塑性这种新技术，使用已在工业上广泛应用的二氧化碳（CO2）激光器，通过高能激光冲击，在短时间内诱导不同金属的“超弹性”行为，使金属流动到纳米量级的滚动冲压装置来突破金属的成形极限。这种方法解决了金属电路表面粗糙和传统模具分辨率低的问题，可以在纳米量级的精度上形成光滑的金属电路。

用这种方法制成的金属电路，其表面光滑，没有多余金属附着，可以大大降低半导体工作时的热阻，为解决电子设备发热问题提供了另一种解决思路。除此之外，这项技术可以制造出覆盖着纳米结构的触摸屏，这些纳米结构能够与光线相互作用并生成3D图像，同时还可以制造出成本效益更高、更灵敏的生物传感器。