來源：Device

鏈接：https://doi.org/10.1016/j.device.2024.100576

01 背景介紹

高智能人形機(jī)器人依賴高算力芯片處理數(shù)據(jù)（如 ChatGPT 等大語(yǔ)言模型、多自由度關(guān)節(jié)控制），但芯片熱設(shè)計(jì)功率（TDP）極高，同時(shí)，人形機(jī)器人的柔性皮膚（保障交互安全性）采用聚合物材料，導(dǎo)熱性低，阻斷芯片散熱路徑，導(dǎo)致熱量堆積，限制算力提升與皮膚覆蓋率。高導(dǎo)熱填料復(fù)合材料雖能提升柔性材料導(dǎo)熱性，但實(shí)際應(yīng)用中熱阻仍 >0.3 cm2K/W，散熱效率不足；柔性熱管可適應(yīng)柔性環(huán)境，但形變時(shí)熱阻變化 >50%，無法提供穩(wěn)定散熱。

02 成果掠影

近日，北京大學(xué)楊榮貴和中國(guó)科學(xué)院微電子研究所焦斌斌團(tuán)隊(duì)提出一種結(jié)合柔性歧管（FM）與嵌入式微流控冷卻的柔性熱管理方法；該方法靈感源于人體血液循環(huán)系統(tǒng)，通過雙層梯度剛度柔性歧管（FM-I 高剛度保障芯片穩(wěn)定、FM-II 低剛度抗形變）緩沖機(jī)器人活動(dòng)產(chǎn)生的應(yīng)力（僅為傳統(tǒng)封裝的5% ，最大應(yīng)力 < 6 MPa），同時(shí)實(shí)現(xiàn)低熱阻（0.089 cm2K/W）；經(jīng)機(jī)械臂關(guān)節(jié)測(cè)試（彎曲時(shí)溫度變化≤4.6%）和機(jī)器人多芯片驗(yàn)證（左臂、右臂、胸部三位置冷卻系數(shù)變異 < 0.08，最大熱流密度556 W/cm2 時(shí)芯片溫度 69℃），證明其在頻繁拉伸彎曲下仍能保持穩(wěn)定冷卻，為高智能人形機(jī)器人發(fā)展提供支撐。研究成果以“A flexible thermal management method for highpower chips in humanoid robots”為題發(fā)表在《Device》期刊。

標(biāo)簽： 導(dǎo)熱散熱 點(diǎn)擊： 評(píng)論: