晶片冷卻的相變材料，是怎樣填充PDMS-PDMS微通道的？
随着機關面積內建的元器件越來越多，電子裝置的功能越來越複雜，性能也越來越好。另一方面，不幸的是，更嚴重的散熱問題成為微電子學的“熱門”話題，這也與機關面積的高功耗有關。
筆記本電腦、智能手機和锂電池的整體可靠性和使用壽命受到過熱溫度升高的威脅，需要合适的冷卻解決方案來解決“超越摩爾”半導體器件的熱管理挑戰。
具有優異導熱性的新材料，例如碳納米管，最近已被用于增強散熱。其他材料如相變材料（PCMs）也被使用，因為它們可以在相變過程中在狹窄的溫度區間内儲存或釋放大量的潛熱，在儲能和熱調節領域顯示出巨大的潛力。
微通道結構也得到了廣泛的研究，可以用空氣或填充超濕流體來冷卻微電子晶片，通過單掩模工藝制造金屬微通道，并實作了一種經濟的以空氣為冷卻劑的晶片冷卻解決方案。
制造的微通道充滿超濕流體和納米流體，形成熱虹吸沸騰系統。在這些工作中，微通道的制造成為晶片冷卻的關鍵部分。與傳統的帶有靜态鳍片的散熱器不同，磁控 CrO 的動态納米鳍散熱器2納米粒子到熱點上，這顯著提高了散熱效率。
基于液滴的冷卻技術也為晶片冷卻提供了新的政策。通過沿基闆移動液滴，電潤濕現象适用于晶片冷卻。通過周期性直流 (DC) 脈沖或經優化的交流 (AC) 脈沖對微升大小的液滴增強納米粒子的電感應振蕩也顯示出在熱點冷卻中的潛在應用。
近年來，柔性電子出現在人們的視野中，被認為是一項很有前途的技術，可能對電子裝置的未來産生革命性的影響。然而，針對柔性電子産品的冷卻解決方案的研究還不夠充分。
因為晶片或其他固體電子裝置設計的冷卻系統通常是剛性的，不适合應用于柔性裝置。是以實驗測試了柔性散熱基闆，以實作可穿戴裝置更好的散熱性能，發現熱傳導取決于測試材料中的金屬量。然而，該設計無法保持恒溫。
在此基礎上發現了一種扁平的柔性聚合物熱管，這是一種高度靈活的熱管了解決方案，而尺寸還不夠小，無法應用于精細的柔性電子産品，例如電子皮膚和可穿戴電子産品。
PDMS作為一種研究充分的微機電系統 (MEMS) 材料，由于其柔韌性和彈性，可以與柔性電子裝置完美內建。将 PDMS 應用于嵌入式電子元件需要改進熱交換。摻入合成微金剛石可以改變實體化學性質并提高PDMS的導熱性。
PDMS中的10% w/w Al 2O3納米粒子可以顯着提高熱導率，在這項研究中，開發了一種使用填充有PCM的PDMS微通道的晶片冷卻解決方案，PCMs可以在相當狹窄的溫度範圍内通過狀态或結構的變化從周圍環境中吸收或釋放大量潛熱，在餘熱利用、蓄能建築、太陽能存儲系統、熱舒适紡織品、電子裝置的熱管理等。
各種相變材料，包括有機、無機和共晶相變材料已被用作潛熱型功能材料，其中正十八烷是有機相變材料之一，由于其蓄熱密度高、相變溫度溫和、化學穩定性好等優點，應用最為廣泛。
然而，存在一些障礙，例如熔化的正十八烷的洩漏，以及相變過程中的體積變化，這限制了其在微型器件中的實際應用。為了克服這些問題，通常用無機材料或有機聚合物将其微囊化，這是一種将 PCM 封裝到具有平行直線微通道的 MEMS 器件中用于晶片冷卻應用的新技術。
基于 PDMS 的微通道裝置可以用與标準內建電路 (IC) 技術相容的 MEMS 工藝制造。這種設計結合了 PCM 和微通道結構的優點，有助于有效地冷卻過熱的微電子晶片。
通過對原型裝置的加熱測試，基于PDMS的PCM微通道裝置可以在一段時間内降低裝置的溫度，這對于裝置冷卻是有效的。此外，這種類似貼片的冷卻裝置靈活且尺寸緊湊，這使得它簡單易用，足以與柔性電子裝置結合使用。
也就是說，使用 SU-8 模具，采用标準微機電系統 (MEMS) 技術制造了具有微尺度直線的圖案。熱聚合物粘合技術用于将 PDMS 圖案直接粘合到平面聚二甲基矽氧烷 (PDMS) 薄膜上，進而形成密封的微通道。
n -Octadecane 作為一種相變材料已成功地使用配置設定機填充在微通道中。紅外熱圖像顯示晶片與n之間的溫度分布形成鮮明對比十八烷和空晶片在同一加熱過程中。該結果表明具有相變材料的微通道裝置具有高效的冷卻性能。
熱刺激測試表明可以實作 16 °C 的低溫差，這種微通道器件得益于 PDMS 基闆的柔韌性，在滿足柔性顯示器、電子皮膚和可穿戴電子産品等柔性電子産品的散熱需求方面顯示出獨特的優勢。
相變材料的潛熱可以使器件的溫度在一段時間内保持相對較低，這在不連續有源的柔性電子器件上顯示出潛在的應用價值，通過這種方式，它在其他通常剛性或太大而無法應用于柔性電子産品的冷卻解決方案中脫穎而出。
