利用二维六方氮化硼涂层增强电子器件散热并降低功耗
材料科学
2025-11-07 v1 应用物理
摘要
电子元件的小型化导致过热，增加功耗并引起电路早期失效。由于表面积有限和短路风险增加，传统散热方法变得不再足够。本研究提出了一种快速、低成本且可扩展的技术，利用二维六方氮化硼（hBN）涂层增强商用电子器件的散热。通过滴铸或喷涂施加的廉价 hBN 层，将 IC 表面的热导率从 0.3 W/m-K 以下提升至 260 W/m-K，使热通量和对流换热增加一倍以上。这显著降低了工作温度和功耗，涂层音频放大器电路板实现了 17.4% 的功耗降低。密度泛函理论表明，二维 hBN 与封装材料之间增强的相互作用是关键因素。该方法有望在不改变现有制造工艺的情况下，为大规模电子器件带来显著的能源和成本节约。
引用
@article{arxiv.2411.10030,
title = {Enhanced heat dissipation and lowered power consumption in electronics using two-dimensional hexagonal boron nitride coatings},
author = {Karthik R and Ashutosh Srivastava and Soumen Midya and Akbar Shanu and Surbhi Slathia and Sajith Vandana and Punathil Raman Sreeram and Swastik Kar and Nicholas R. Glavin and Ajit K Roy and Abhishek Kumar Singh and Chandra Sekhar Tiwary},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.10030},
year = {2025}
}
备注
27 Pages, 5 Figures