Төмендету ставкасының қателіктерінің дәніне біркелкілікке және жылуды тарату ақауларына VR / AR микроавтобусқа арналған 6,35 мкм алюминий фольгасы

1. Кіріспе: VR / AR құрылғыларындағы алюминий фольгасының қолданбалы сипаттамалары және төмендеу жылдамдығын бақылау

VR / AR құрылғыларындағы микро жылу раковиналарына арналған алюминий фольгасы (алдымен 1235/8079 қорытпалар, 6.35мкм қалың) VR / AR гарнитураларында жылуды таратудың негізгі компоненті ретінде қызмет етеді, контроллерлер, және ұқсас құрылғылар. Мұндай құрылғылардың ішкі кеңістігіне байланысты (мысалы, VR гарнитурасындағы жылудан шығарудың қуысының көлемі ≤15CM³), жылу раковиналары миниатюрациялануы керек (өлшемі 3-15 мм) Жергілікті қызып кетуді болдырмау үшін бірыңғай термиялық өткізгіштікпен, әсіресе 5-15 Вт-тан жасалған чиптер, жергілікті температуралық айырмашылықты талап ету ≤3 ℃.

Достық процесі кезінде, Төмендету деңгейі (Жалпы төмендету деңгейі = [(Бастапқы қалыңдығы – Қорытынды қалыңдығы)/Бастапқы қалыңдығы]× 100%; Бір пассажды азайту деңгейі = [(Құтыстың бастапқы қалыңдығы – Пассаның соңғы қалыңдығы)/Құтыстың бастапқы қалыңдығы]× 100%) астық эволюциясын реттейтін кілт параметрі. Сәйкес 2024 VR / AR Салалық мәліметтер, 42% құрылғыны жылу тарату сәтсіздігі “Шағын жылу раковиналарының жергілікті қызып кетуі,” Қандай деңгейге дейін бақылауды бақылауға болады алюминий фольга VR / AR құрылғыларындағы микро жылу раковиналары үшін: ① Жалпы мөлшерлеменің жеткіліксіз мөлшері дәннің біркелкі емес мөлшеріне әкеледі, 7 Вт-қа әкеледі /(мом) Жылу раковинасының жергілікті жылу өткізгіштіктің айырмашылығы; ② Бір пассаждың төмендеуінің шамадан тыс ауытқуы а жасайды “Жұқа-астық / ірі ​​дәнді” градиандық, Жылу дисплейін қалыптастыру өлі аймақтар (Температура айырмашылығы >5℃); ③ Біркелкі емес көлденең азайтыңыз, VR / AR құрылғысының жұмысының қызметін төмендету 20%.

Осы қиындықтарды шешу, Ең алдымен, төмендету деңгейі арасындағы байланысты нақтылау қажет, Астық құрылымы, Жылу өткізгіштік - алюминий фольгасының осы түрін дәл илеудің теориялық негізін төсеу.

2. Төмендету коэффициенті арасындағы теориялық байланыс, Астық құрылымы, vr / ar микроа-жылу раковиналарындағы алюминий фольгаға арналған термиялық өткізгіштік

(1) Төмендету деңгейі бойынша астықты реттеудің негізгі механизмі: Қыздыруды миниатюралыққа бейімдеу

Домалақ VR / AR құрылғыларындағы микро жылу раковиналарына арналған алюминий фольгасы сопын “Көп мөлшердегі суық илеу” (8-12 өту, қалыңдығын 2 мм-ден 6,35 мкм-ге дейін азайту, Жалпы төмендету деңгейімен ≈99,68%). Төмендету деңгейі динамикалық рекристализацияға әсер етеді (Докс) арқылы “Деформация сақталған энергия,” бұл өз кезегінде жылуды тарату үшін астыққа жарамдылықты анықтайды:

1. Деформация сақталған энергия және рекреисталлизация: Бұл алюминий фольгасының докторлары үшін сыни сақталған энергия (1235 қорытпа) 75ж / м³. Бір реттік қысқарту жылдамдығы 20%-25% 80-110Дж/м³ жинақталған энергияны өндіреді, 5-7 мкм тең осьті түйіршіктерді қалыптастыру — микро жылу қабылдағыштарда біркелкі жылу өткізгіштігін қамтамасыз ету үшін өте қолайлы;

2. Дәннің бағыты және жылу өткізгіштігі: Ақылға қонымды төмендету коэффициенті (22%-24% өту үшін) ықпал етеді {111} есепке алу үшін текстура >60% (жылу өткізгіштік 12% кездейсоқ текстурадан жоғары). Қайта, қалыптан тыс төмендеу қарқыны (>30%) көбейтіңіз {100} текстураның пропорциясы 18%, жылу өткізгіштігін 5%-ға төмендету — VR/AR құрылғыларының жылуды тарату дәлдігі талаптарын қанағаттандырмау.

(2) Дәннің құрылымы мен жылу өткізгіштігінің сандық моделі: Микро жылу қабылдағыштардың ерекшелігін қарастыру

Шағын өлшемге және жылу ағынының жоғары тығыздығына байланысты (10-20Вт/см²) VR/AR микро қыздырғыштар, дән-жылу өткізгіштік қатынасының дәлірек болуы қажет. Металлдың жылу өткізгіштік теориясынан алынған, формуласы болып табылады:

λ = λ₀ × [1 – k×(6/д)]

• λ₀: Бір кристалды алюминийдің жылу өткізгіштігі (237W /(мом) 25℃ температурада);

• к: Астық шекарасының шашырау коэффициенті (0.12 алюминий фольгасының осы түріне арналған);

• д: Астық мөлшері (мкм; микро жылытқыштар стандартты ауытқуы ≤2μm болатын d=5-7μm қажет).

d 5 мкм-ден 15 мкм-ге дейін өскенде, λ 225 Вт/ден жоғарылайды(мом) 232 Вт/ дейін(мом), айырмашылық 7 Вт/(мом). Микро радиаторларға арналған, бұл айырмашылық VR/AR құрылғылары үшін ≤3℃ шегінен әлдеқайда жоғары 4℃-ден асатын жергілікті температура айырмашылығын тудырады, нәтижесінде жылу таралу өлі аймақтары пайда болады..

3. Астық құрылымының біркелкі болмауының үш сценарийі төмендеу жылдамдығын дұрыс емес бақылау (VR/AR жылуды тарату қажеттіліктеріне бейімделген)

Дәннің біркелкілігі мен жылу диссипациясына төмендеу жылдамдығын дұрыс бақылаудың әсерін сандық анықтау, Үстел 1 Әр сәтсіздік сценарийінің негізгі параметрлерін жинақтайды, Процесс ақауларын құрылғының жұмысына тікелей байланыстыру:

Үстел 1: Дәнді құрылымның құрылымы және жылу тарату параметрлері Дұрыс емес қысқарту деңгейі бойынша сценарийлер

(1) Жалпы төмендету деңгейі жеткіліксіз (<50% сыни өткелдерде): Жеткіліктер жеткіліксіз және жылу раковиналарының жергілікті қызып кетуі

1. Процесс сипаттамалары: -Ға VR / AR құрылғыларындағы микро жылу раковиналарына арналған алюминий фольгасы, жалпы төмендеу қарқыны 3 Шамамен жүрмес бұрын өтеді (қалыңдығы 50мкм→25мкм→12мкм) ≥50% болуы керек. дейін төмендетілген болса 40% (50мкм → 30 мкм), сақталған энергия 65Дж/м³-ге дейін төмендейді — DRX үшін критикалық мәннен төмен;

2. Дәннің құрылымына және жылу диссипациясына әсері: Кестеде көрсетілгендей 1, бұл сценарий бимодальды астықтың таралуын құрайды. Микро радиатордағы сәйкес λ айырмашылығы 8 Вт/ жетеді.(мом), VR/AR гарнитура чиптерінде 10℃ жергілікті температура айырмашылығына әкеліп, кадрдың түсуіне әкеледі — пайдаланушы тәжірибесіне тікелей әсер етеді.

(2) Бір реттік қысқарту жылдамдығының шамадан тыс ауытқуы (Ауытқу >8%): Астық градиенті және жылу диссипациясының өлі аймақтары

1. Процесс сипаттамалары: Бір реттік қысқарту жылдамдығы 2 соңғы прокатқа дейін өтеді (25мкм→12мкм→6,35мкм) бойынша тұрақты болуы керек 45%-50%. Роликтің тозуы ауытқуларға әкелуі мүмкін 38%-48% (10% ауытқу);

2. Дәннің құрылымына және жылу диссипациясына әсері: Мүмкін, бұл тербеліс ауыспалылықты тудырады “суық/ыстық жолақтар” домалау бағыты бойынша. Кесте ретінде 1 көрсетеді, жылу өткізгіштік айырмашылығы 8 Вт/ жетеді(мом), және температура айырмашылығы 10℃-ден асады — VR/AR құрылғысының шегінен әлдеқайда жоғары — қайтымсыз жылу диссипациясының өлі аймақтарын құрайды.

(3) Біркелкі емес көлденең қысқару жылдамдығы (Жиек-орталық ауытқуы >5%): Жиектердің қызып кетуі және құрылғының сенімділігінің төмендеуі

1. Процесс сипаттамалары: Қалыпты емес роликті тәж (0.02мм→0,04мм) тудырады а 6% көлденең төмендету жылдамдығының ауытқуы (48% орталығында, 42% шеттерінде);

2. Дәннің құрылымына және жылу диссипациясына әсері: Жоғарыдағы сценарийлерден тыс, көлденең біркелкі емес, ең алдымен, құрылғының беріктігіне әсер етеді. Үстел 1 шетінің температурасы орталықтан 7℃ жоғары екенін көрсетеді, тығыздағыш резеңкенің қартаюын жеделдету және істен шығу жылдамдығын арттыру 1.5% 4,8%-ға дейін – өндірушілер үшін шығындардың негізгі факторы.

4. Біркелкі емес астық құрылымынан туындаған VR/AR құрылғысының жылуды тарату ақауларын тексеру

Сценарийді талдау негізінде құрастыру, Дәннің біркелкі болмауының практикалық әсерін растау үшін зертханалық сынақтар да, өндірістік жағдайлық зерттеулер де жүргізілді. Үстел 2 егжей-тегжейлі зертханалық тексеру мәліметтерін ұсынады, ал нақты жағдайлар нәтижелерді растайды.

Үстел 2: Микро жылу қабылдағыш өнімділігін зертханалық тексеру нәтижелері

(1) Зертханалық тексеру (Сәйкес келетін микро жылу қабылдағыш сценарийлері)

1. Үлгіні дайындау: таңдаңыз VR / AR құрылғыларындағы микро жылу раковиналарына арналған алюминий фольгасы бірге “бір реттік қысқарту жылдамдығының ауытқуы” (ұсақ түйіршікті аймақ d=5мкм, ірі түйіршікті аймақ d=14мкм) және 10мм×5мм×6,35мкм микро жылу қабылдағыштарды жасаңыз;

2. Сынау: Кесте ретінде 2 шоттар, 15 Вт/см² жылу ағынын қолдану (VR чипінің жылу генерациясын модельдеу) 11℃ температура айырмашылығын анықтады, бұл ≤3℃ талаптан әлдеқайда асып түседі. Лазерлік жарқылды талдау (NETZSCH LFA 467) 8 Вт/ жылу өткізгіштік айырмашылығын растады.(мом);

3. Қорытынды: Біркелкі емес астық құрылымынан туындаған жылу диссипациясының өлі аймақтары VR құрылғысының чип температурасын шекті мәннен жоғары итермелейді (60℃), жиілікті төмендету қорғанысын іске қосады.

(2) Өнеркәсіптік жағдай: VR құрылғысы өндірушісінің сәтсіздігін талдау

-Да 2023, пайдаланылған VR гарнитура өндірушісі VR / AR құрылғыларындағы микро жылу раковиналарына арналған алюминий фольгасы бірге “біркелкі емес көлденең азайту жылдамдығы,” апарады:

• Кестеде көрсетілгендей 2, радиатордың шеткі температурасы 58℃-ге жетті (қарсы. 51℃ орталықта), чип жиілігінің жиі төмендеуіне әкеледі (кадр жиілігі 90 Гц-тен 75 Гц-ке дейін төмендейді);

• Клиенттердің шағымының деңгейі жоғарылайды 2.3% дейін 8.5%, бір реттік сатудан кейінгі өзіндік құн асатын болса 5 Миллион юань;

• Фольганы оңтайландырылған азайту жылдамдығымен ауыстырғаннан кейін (кестенің үшінші жолында көрсетілгендей 2), жылу диссипациясының температура айырмашылығы 2,5℃ дейін төмендеді, және шағым деңгейі төмендеді 1.2%.

5. VR/AR микро жылытқыштарындағы алюминий фольгаға арналған дәлдікті азайту жылдамдығын басқару стратегиялары

Тексеру нәтижелері бойынша, әрбір сәтсіздік сценарийін шешу үшін мақсатты бақылау стратегиялары әзірленді. Оның негізі кезеңді азайту жылдамдығын жобалауда жатыр, тұрақты бір реттік басқару, және біркелкі көлденең таралу — Кестеде егжей-тегжейлі берілген негізгі параметрлері бар 3.

Үстел 3: 6,35 мкм үшін кезеңді азайту жылдамдығының дизайны 1235 Алюминий фольга (Бастапқы қалыңдығы 2 мм)

(1) Кезеңді жалпы азайту жылдамдығын жобалау: Микро жылуды таратуға арналған астық талаптарына бейімделу

Кесте ретінде 3 суреттейді, аяқтау домалау кезеңі (өту 7-8) өте маңызды — жалпы азайту жылдамдығын ≥50% сақтау деформацияның сақталған энергиясының 90-110Дж/м³ жетуін қамтамасыз етеді. Бұл жеткілікті DRX іске қосады, стандартты ауытқуы ≤2μm болатын түйір өлшемдері 5-7μm, нәтижесінде VR/AR микро жылу қабылдағыштарының жылу өткізгіштік қажеттіліктеріне толық сәйкес келеді..

(2) Тұрақты бір реттік қысқарту жылдамдығын бақылау: VR/AR жылуды таратудың өлі аймақтарын басу

1. Роликті бақылау: Нақты уақыттағы киімді анықтау үшін лазер профилометрін қолданыңыз (Дәлдік 0.001mm). Тозған кезде роликтерді автоматты түрде ауыстырыңыз 0,02 мм-ден асады, ± 8% -дан ± 3% -ға дейін ауытқуларды болдырмау үшін “Жұқа-астық / ірі ​​дәнді” Үстелдегі градиент 1;

2. Шиеленісті үйлестіру: 15-18KN температурасында тұрақты қабатқа кернеуді сақтаңыз (тербеліс ≤ ± 1кн). Протекция жылдамдығын реттеу арқылы ауытқуларды өтіңіз (100-120м / менің), Бірден өту тербелістерін шектеу ≤5%;

3. Онлайн кері байланыс: Рентгендік қалыңдығы өлшегішті қолданыңыз (Нақтылық 0,1 мкм) әр 10 мм деректерді жинау. Төмендету цилиндрінің қысымын реттеңіз (дәлдігі 0,01 МПа) қалыңдығының ауытқуы 0,3 мкм-ден асқанда — кестедегі бір рет өту жылдамдығымен сәйкестікті қамтамасыз ету 3.

(3) Біркелкі көлденең қысқарту жылдамдығы: Жиектердің қызып кетуін болдырмау

1. CVC Roller Crown: Жылытқыштың еніне қарай тәжді 0,015-0,02 мм етіп реттеңіз (3-15мм), көлденең қысымның ауытқуын ≤3% дейін шектеу — кестедегі шеткі орталық мәселесін шешу 1;

2. Жиектерді жылыту: Жиекті жылыту құрылғысын орнатыңыз (50-60℃) шетінің деформацияға төзімділігін азайту үшін прокат станының кірісінде, шетінен орталықтан ауытқуды төмендету >5% ≤3% дейін;

3. Астық мониторингі: Астық деректерін жинау үшін Интернеттегі EBSD жүйесін біріктіріңіз 3 Фольганың метріне көлденең қималар. Дәннің өлшеміндегі айырмашылық кестенің оңтайландырылған үлгісінде көрсетілген көлденең біркелкілікке қарағанда 15% -дан асқан кезде ролик тәжін реттеңіз 2.

6. Қорытындылар және болжам

Дұрыс емес қысқарту деңгейі VR / AR құрылғыларындағы микро жылу раковиналарына арналған алюминий фольгасы тізбекті реакцияны тудырады “Сақталған энергия → Дәнді құрылымы → Жылу өткізгіштік,” Жылу дисплейін қалыптастыру өлі аймақтар (Максималды температура айырмашылығы 11 ℃) Құрылғының тұрақтылығы мен бұзылған. Кестелермен көрсетілгендей 1-3, Іске асыру “Барлығы мәреге жуық төмендету жылдамдығы ≥50%, бір реттік флуктуация ≤±5%, көлденең ауытқу ≤3%” 5-7 мкм дәндік өлшемдерге жетеді (стандартты ауытқу ≤2μm) және жылу өткізгіштік айырмашылықтары ≤3W/(мом)—VR/AR құрылғылары үшін ≤3℃ жылуды тарату талабын қанағаттандыру.

Болашақ даму бағыттары екі бағытқа бағытталған: ① әзірлеу “AI төмендету жылдамдығын болжау жүйесі” VR/AR құрылғысының қуат тығыздығының жоғарылау үрдісін шешу үшін (чиптің қуаты 20 Вт жетеді 2025), проактивті ауытқуды түзетуге мүмкіндік береді; ② Дән өлшемдерінің айырмашылығын одан әрі азайту үшін импульстік токпен көмектесетін илемдеуді біріктіріңіз, алюминий фольгасының осы түрін алға жылжыту “нөлдік жылу диссипациясының өлі аймақтары.”

Негізгі қағида: үшін төмендету жылдамдығын бақылау VR / AR құрылғыларындағы микро жылу раковиналарына арналған алюминий фольгасы басымдыққа ие болуы керек “миниатюралық жылу диссипациясына бейімделген дәннің біркелкілігі.” Параметрлер 1-3-кестелердегі деректерде көрсетілгендей, құрылғының жылуды тарату қажеттіліктеріне дәл сәйкес келгенде ғана VR/AR жабдығының ұзақ мерзімді сенімді жұмысына кепілдік беруге болады..