本產(chǎn)品是國內(nèi)首創(chuàng)自主研發(fā)的高質(zhì)量二維氮化硼納米片，成功制備了大面積、厚度可控的二維氮化硼散熱膜，具有透電磁波、高導熱、高柔性、低介電系數(shù)、低介電損耗等多種優(yōu)異特性,解決了當前我國電子封裝及熱管理領域面臨的“卡脖子”問題，擁有國際先進的熱管理TIM解決方案及相關材料生產(chǎn)技術，是國內(nèi)低維材料技術領域頂尖的創(chuàng)新型高科技產(chǎn)品。

材料的散熱性能

表1總結(jié)了許多常用填充物材料的熱導率。

什么是TIM熱管理?

定義

熱管理？顧名思義，就是對“熱“進行管理，英文是：Thermal Management。熱管理系統(tǒng)廣泛應用于國民經(jīng)濟以及國防等各個領域，控制著系統(tǒng)中熱的分散、存儲與轉(zhuǎn)換。先進的熱管理材料構(gòu)成了熱管理系統(tǒng)的物質(zhì)基礎，而熱傳導率則是所有熱管理材料的核心技術指標。

導熱率，又稱導熱系數(shù)，反映物質(zhì)的熱傳導能力，按傅立葉定律，其定義為單位溫度梯度（在1m長度內(nèi)溫度降低1K）在單位時間內(nèi)經(jīng)單位導熱面所傳遞的熱量。熱導率大，表示物體是優(yōu)良的熱導體；而熱導率小的是熱的不良導體或為熱絕緣體。

5G手機以及硬件終端產(chǎn)品的小型化、集成化和多功能化，毫米波穿透力差，電子設備和許多其他高功率系統(tǒng)的性能和可靠性受到散熱問題的嚴重威脅。要解決這個問題，散熱材料必須在導熱性、厚度、靈活性和堅固性方面獲得更好的性能，以匹配散熱系統(tǒng)的復雜性和高度集成性。

測量

非熱特性

圖4. 在多元件應用中，必須確保T IM的彈性模量顧及到所有元件的完整表面覆蓋。

什么是5G?

一

定義

“5G”一詞通常用于指代第 5 代移動網(wǎng)絡。5G 是繼之前的標準（1G、2G、3G、4G 網(wǎng)絡）之后的最新全球無線標準，并為數(shù)據(jù)密集型應用提供更高的帶寬。除其他好處外，5G 有助于建立一個新的、更強大的網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡能夠支持通常被稱為 IoT 或“物聯(lián)網(wǎng)”的設備爆炸式增長的連接——該網(wǎng)絡不僅可以連接人們通常使用的端點，還可以連接一系列新設備，包括各種家用物品和機器。公認的5G的優(yōu)勢是：

?具有更高可用性和容量的更可靠的網(wǎng)絡

?更高的峰值數(shù)據(jù)速度（多 Gbps）

?超低延遲

與前幾代網(wǎng)絡不同，5G 網(wǎng)絡利用在 26 GHz 至 40 GHz 范圍內(nèi)運行的高頻波長（通常稱為毫米波）。由于干擾建筑物、樹木甚至雨等物體，在這些高頻下會遇到傳輸損耗，因此需要更高功率和更高效的電源。5G部署最初可能會以增強型移動寬帶應用為中心，滿足以人為中心的多媒體內(nèi)容、服務和數(shù)據(jù)接入需求。增強型移動寬帶用例將包括全新的應用領域、性能提升的需求和日益無縫的用戶體驗，超越現(xiàn)有移動寬帶應用所支持的水平。

二

毫米波是關鍵技術

毫米波通信是未來無線移動通信重要發(fā)展方向之一，目前已經(jīng)在大規(guī)模天線技術、低比特量化ADC、低復雜度信道估計技術、功放非線性失真等關鍵技術上有了明顯研究進展。但是隨著新一代無線通信對無線寬帶通信網(wǎng)絡提出新的長距離、高移動、更大傳輸速率的軍用、民用特殊應用場景的需求，針對毫米波無線通信的理論研究與系統(tǒng)設計面臨重大挑戰(zhàn)，開展面向長距離、高移動毫米波無線寬帶系統(tǒng)的基礎理論和關鍵技術研究，已經(jīng)成為新一代寬帶移動通信最具潛力的研究方向之一。

毫米波的優(yōu)勢： 毫米波由于其頻率高、波長短，具有如下特點：

頻譜寬，配合各種多址復用技術的使用可以極大提升信道容量，適用于高速多媒體傳輸業(yè)務；可靠性高，較高的頻率使其受干擾很少，能較好抵抗雨水天氣的影響，提供穩(wěn)定的傳輸信道；方向性好，毫米波受空氣中各種懸浮顆粒物的吸收較大，使得傳輸波束較窄，增大了竊聽難度，適合短距離點對點通信；波長極短，所需的天線尺寸很小，易于在較小的空間內(nèi)集成大規(guī)模天線陣。

毫米波的缺點：毫米波也有一個主要缺點，那就是不容易穿過建筑物或者障礙物，并且可以被葉子和雨水吸收。這也是為什么5G網(wǎng)絡將會采用小基站的方式來加強傳統(tǒng)的蜂窩塔。

毫米波5G手機使用的TIM膜材料

一

石墨片、石墨烯片（非絕緣材料）

隨著智能時代的來臨，人們對手機的需求越來越高，手機的硬件配置也隨之提高，CPU從單核到雙核在逐漸提升至四核、八核，屏幕大小和分辨率也不斷提升。伴隨著手機硬件和性能提升所帶來的則是手機發(fā)熱越來越嚴重的問題，如果熱量未能及時散發(fā)出去面臨的將是手機發(fā)燙、卡頓、死機甚至爆炸等問題。

目前手機中使用的散熱技術主要包括人工石墨、石墨烯、金屬背板、邊框散熱、導熱凝膠散熱、熱管散熱、均溫板等等。

5G時代硬件產(chǎn)品散熱設計新趨勢：

1、散熱材料選擇多種多樣；

2、VC/銅管發(fā)揮核心作用；

3、散熱設計從“點面”到“整（系統(tǒng)）”；

4、攝像頭模組散熱問題日益受到重視。

充滿變革性技術創(chuàng)新的時代，帶來了無數(shù)日?；顒拥淖兓?。在這樣的背景下，隨著全新商業(yè)模式的涌現(xiàn)，提供商品與服務的舊方式被急劇改變或徹底拋棄，毫米波5G手機產(chǎn)品的設計也面臨全新的挑戰(zhàn)。

• 人工石墨散熱片

石墨散熱片也稱導熱石墨片，是一種全新的導熱散熱材料，具有獨特的晶粒取向，沿兩個方向均勻?qū)?，?/span>層狀結(jié)構(gòu)可很好地適應任何表面，屏蔽熱源與組件的同時改進消費類電子產(chǎn)品的性能。

導熱石墨片是一種導熱散熱材料，沿兩個方向均勻?qū)幔帘螣嵩磁c組件的同時改進消費類電子產(chǎn)品的性能。石墨導熱片解決方案獨特的導熱性能組合讓導熱石墨成為熱量管理解決方案的杰出材料選擇。

• 石墨烯散熱片

石墨烯（Graphene）是一種以sp2雜化連接的碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的新材料。石墨烯具有優(yōu)異的光學、電學、力學特性，在材料學、微納加工、能源、生物醫(yī)學和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景，被認為是一種革命性的材料，石墨烯具有非常好的熱傳導性能。

石墨烯本來就存在于自然界，只是難以剝離出單層結(jié)構(gòu)。石墨烯一層層疊起來就是石墨，厚1毫米的石墨大約包含300萬層石墨烯。鉛筆在紙上輕輕劃過，留下的痕跡就可能是幾層甚至僅僅一層石墨烯。

二

白石墨烯片（BN氮化硼膜材特點：低介電、絕緣、透波、抗電壓、柔性、導熱）

六方氮化硼（h-BN）這種二維結(jié)構(gòu)材料，又名白石墨烯，看上去像著名的石墨烯材料一樣，僅有一個原子厚度。但是兩者很大的區(qū)別是六方氮化硼是一種天然絕緣體而石墨烯是一種完美的導體。與石墨烯不同的是，h-BN的導熱性能很好，可以量化為聲子形式（從技術層面上講，一個聲子即是一組原子中的一個準粒子）。

有材料專家說道：“使用氮化硼去控制熱流看上去很值得深入研究。我們希望所有的電子器件都可以盡可能快速有效地散射。而其中的缺點之一，尤其是在對于組裝在基底上的層狀材料來說，熱量在其中某個方向上沿著傳導平面散失很快，而層之間散熱效果不好，多層堆積的石墨烯即是如此。”與石墨中的六角碳網(wǎng)相似，六方氮化硼中氮和硼也組成六角網(wǎng)狀層面，互相重疊，構(gòu)成晶體。晶體與石墨相似，具有反磁性及很高的異向性，晶體參數(shù)兩者也頗為相近。