Magnetinis litavimas 3D lustams prijungti

Naujo tipo lydmetalis gali būti išlydomas ir formuojamas trimis matmenimis veikiant silpno magnetinio lauko jėgai. Naudojant magnetą lydmetaliui ištraukti per siauras skylutes, galima, pavyzdžiui, sukurti elektrines jungtis tarp sukrautų silicio lustų. Šie trimačiai lustai suteikia daugiau skaičiavimo galios tam tikroje srityje, tačiau užmegzti ryšius tarp jų yra brangu – problema, kurią gali išspręsti naujasis lydmetalis. Lydmetalyje taip pat nėra švino ir jis yra stipresnis nei kiti bešviniai lydmetaliai.

Magnetinė medžiaga: Naujas bešvinis magnetinis lydmetalis kyla vertikaliai link magneto.

Tai tarsi skysto metalo robotas Terminatorius 2 : galite jį formuoti ir priversti jį tekėti naudojant magnetinį lauką, sako Davidas Dunandas , Šiaurės Vakarų universiteto medžiagų mokslo ir inžinerijos profesorius, kuris nedalyvavo tyrime.

Naująjį lydmetalį sukūrė mokslininkai, vadovaujami Ainissa Ramirez , Jeilio universiteto mechanikos inžinerijos profesorius, kuris buvo pavadintas Technologijų apžvalga TR35 jaunųjų novatorių sąrašas 2003 m. Lydmetalis įgyja savo stiprumą ir magnetines savybes iš mišinyje pakibusių geležies dalelių.

Ramirez teigimu, dalis lydmetalio kūrimo motyvacijos yra reglamentavimas. Daugelis šalių, įskaitant Japoniją ir Europos Sąjungos nares (nors ir ne JAV), uždraudė importuoti elektroniką, kurioje yra švino. Tačiau geriausios alavo ir švino lydmetalio alternatyvos nėra tokios stiprios, o jų lydymosi temperatūra yra daug aukštesnė. Šiluma, reikalinga lydmetaliui ištirpti, gali sukelti pavojų subtilioms elektroninėms konstrukcijoms ant kompiuterių lustų. Kitos tyrimų grupės sukūrė kompozitinius lydmetalius, kuriuose yra oksido arba metalo dalelių, kad padidintų stiprumą. Mes nusprendėme įdėti magnetines metalo daleles, kad ne tik padidintume stiprumą, bet ir suteiktų naujų savybių, sako Ramirezas.

Rezultatas yra alavo ir sidabro lydinys, kuriame yra dešimčių mikrometrų skersmens geležies dalelių dispersija. Kai lydmetaliams taikomas magnetinis laukas, nutinka du dalykai. Pirma, geležies dalelės įšyla, lokaliai ištirpdamos litą. Šis vietinis šildymas, veikiantis tuo pačiu principu kaip ir indukcinės krosnys, išlieka visiškai uždaras, todėl aplinka yra vėsi. Antra, geležies dalelės susilygina su magnetinio lauko kryptimi, suspausdamos ir stumdamos skystį ta kryptimi. Šis išlygiavimas išlieka, kai lydmetalis sukietėja, o gerai išdėstytos dalelės suteikia mechaninį sustiprinimą, kuris yra didesnis nei įprasta dalelių dispersija.

Labai svarbu, kad toks skystis būtų judinamas, sako Dunandas. Tikėtumėtės, kad dalelės vėl iškils į paviršių, o ne su jomis nesusitrauks skysčio.

Ramirezas mano, kad lydmetalis gali būti geresnis būdas užmegzti elektrines jungtis tarp trimačių lustų sluoksnių. Šiandien jungtys tarp sukrautų lustų daromos chemiškai išgręžiant skylę per silicį ir jos šonus padengiant variu. Vario paviršiaus įtempimas skatina lydmetalį lipti aukštyn per skylę, tačiau procesas turi savo apribojimų. Jie tikisi, kad lydmetalis sugadins varines sienas, sako Ramirezas, tačiau yra daug gedimo galimybių, o vario dengimo procesas yra brangus. Priešingai, magnetinis lydmetalis gali būti ištrauktas per silicį naudojant santykinai silpną magnetą. Mūsų procesas yra labai pigus, sako ji.

Ramirez sako, kad ji bendravo su suinteresuotais lustų gamintojais ir gali parduoti litavimą Adhera technologijos , startuolis, įsikūręs Niujorke.

paslėpti