随着电子产品的升级换代和迷你、高集成,以及高性能电子设备的散热管理需求,市面上就推出了全新的电子产品散热技术,即高导热石墨膜。这种全新的散热解决方案,散热效率高、占用空间小、重量轻,沿两个方向均匀导热,消除“热点”区域,屏蔽热源与组件的同时改进消费类电子产品的性能。石墨导热膜通过将热量均匀的分布在二维平面从而有效的将热量转移,在这个表面上热力被转移并有外界冷却媒介带走,保证组件在所承受的温度下工作。


导热石墨膜又被称为导热石墨片、散热石墨片、石墨散热膜等,是一种新型的导热散热材料,导热散热效果十分明显。


导热石墨膜的主要特性


导热石墨膜的重要特性包括:重量轻、低热阻、高导热系数等等。此外,导热石墨膜与其他诸多导热散热材料最大的不同在于它可以沿两个方向进行均匀导热,将其应用于电子产品时,能够在屏蔽热源与组件的同时改进电子产品的性能。


按照性能不同可将导热石墨膜分为人工合成散热石墨膜和纳米复合石墨膜两大类。人工合成散热石墨膜是在极高温环境下通过石墨合成的方法制得,是一种碳分子高结晶态的石墨膜。纳米复合石墨膜以可膨胀的石墨为基本原料、经过高温膨胀和超声波震荡处理得到,因其制作工艺复杂、成本高,目前应用并不是很广泛。




天然石墨散热膜


天然石墨特性:


高导热:平面内热传导可达350-700W/mK,热阻比铝低40%,比铜低20%

超轻:比同样尺寸的铝要轻30%,比铜要轻80%

超薄:厚度可以从0.03至1.5mm,密度1.35

耐温性:使用温度最高可达400℃,最低可低于-40℃

易加工:可以模切制作成不同大小、形状及厚度,可以提供模切平面板

易用性:石墨散热片能平滑贴服在任何平面和弯曲的表面

灵活性:很容易与金属、绝缘层或者双面胶制程层板,增加设计灵活性,可以在背后有粘合剂


天然石墨散热膜第一个问题是不能做很薄,一般都是成品最薄做到0.1MM厚度,这种厚度在手机结构中占有太多的空间,如果手机多个部位要用散热膜的话,会直接影响手机的结构,在手机日益做薄的前提下,天然石墨的市场占有率越来越低,同时因为天然石墨自身的结构因素,天然石墨的散热效果是三种材料中最差的,导热系数只有300~700w。


人工石墨散热膜


人工石墨能做很薄,散热效果非常好,主要体现在散热速度很快,但是人工石墨的一个大问题就是价格太贵,动辄上几百元一平米,这样的价格在智能机成本管控越来越严的今天,对于手机设计人员来说,还是非常大的压力。


石墨散热膜有一个通病,就是石墨是挤压成型,做成成品过程还要涂胶,覆膜,加工过程有很多的不良等等,同时在模切过程中,石墨的边缘容易掉粉,所以还要做包边处理,包边处理成本较高,并且很麻烦,所以对于终端的手机研发人员和成本控制人员来说,石墨片本身的材料的价格已经很贵了,但是石墨片的加工费和模切管理费有时候比材料还贵。




纳米碳散热膜


纳米碳散热膜是纳米碳材料做的散热膜,最薄能做到0.03MM,纳米碳和石墨是同素异构体,散热原理差不多,一般天然石墨的散热功率在400左右,人工石墨在1500,纳米碳的散热功率在1000-6000,散热还是非常有效果的。同时纳米碳散热膜做出来已经是成品了,加工只用开模,冲切就可以,加工过程很简单,费用低。最重要的因素在于,纳米碳散热膜的成本不高,在市场上售价远低于人工石墨,甚至比有些天然石墨的价格还便宜。


三种类型的散热膜各有优缺点,目前广泛应用在各个品牌的手机等消费类电子产品上。


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