ما هو معامل التمدد الحراري لسرير الجرانيت؟ ما مدى أهمية هذا لأجهزة أشباه الموصلات؟

الجرانيت هو خيار شائع لسرير أجهزة أشباه الموصلات بسبب استقراره الحراري الممتاز والقوة الميكانيكية. يعد معامل التمدد الحراري (TEC) للجرانيت خاصية مادية مهمة تحدد ملاءمتها للاستخدام في هذه التطبيقات.

يتراوح معامل التمدد الحراري للجرانيت بين 4.5 - 6.5 × 10^-6/K. هذا يعني أنه لكل درجة مئوية زيادة في درجة الحرارة ، سوف يتوسع سرير الجرانيت بهذا الكمية. على الرغم من أن هذا قد يبدو وكأنه تغيير بسيط ، إلا أنه يمكن أن يسبب مشاكل كبيرة في أجهزة أشباه الموصلات إذا لم يتم حسابها بشكل صحيح.

أجهزة أشباه الموصلات حساسة للغاية لتغيرات درجات الحرارة ، وأي اختلافات طفيفة في درجة الحرارة يمكن أن تؤثر على أدائها. لذلك ، من الضروري أن تكون TEC للمواد المستخدمة في هذه الأجهزة منخفضة ويمكن التنبؤ بها. يسمح TEC المنخفض من الجرانيت بتبديد حرارة مستقر ومتسق من الجهاز ، مما يضمن أن درجة الحرارة تظل ضمن النطاق المطلوب. هذا أمر بالغ الأهمية لأن الحرارة المفرطة يمكن أن تلحق الضرر بمواد أشباه الموصلات وتقصير عمرها.

هناك جانب آخر يجعل الجرانيت مادة جذابة لسرير أجهزة أشباه الموصلات هو قوته الميكانيكية. من المهم قدرة سرير الجرانيت على تحمل كميات كبيرة من التوتر والبقاء مستقرة لأن أجهزة أشباه الموصلات تخضع غالبًا للاهتزازات والصدمات المادية. يمكن أن يؤدي التوسع المتغير وتقلص المواد بسبب تقلبات درجة الحرارة أيضًا إلى الإجهاد داخل الجهاز ، كما أن قدرة الجرانيت على الحفاظ على شكلها في ظل هذه الظروف تقلل من خطر الضرر والفشل.

في الختام ، يلعب معامل التوسع الحراري لسرير الجرانيت دورًا مهمًا في أداء أجهزة أشباه الموصلات. من خلال اختيار مادة ذات TEC منخفضة ، مثل الجرانيت ، يمكن للمصنعين لمعدات صنع الرقائق أن يضمن الأداء الحراري المستقر والتشغيل الموثوق لهذه الأجهزة. هذا هو السبب في أن الجرانيت يستخدم على نطاق واسع كمواد سرير في صناعة أشباه الموصلات ، ولا يمكن المبالغة في أهميتها عندما يتعلق الأمر بضمان جودة هذه الأجهزة وطول عمرها.