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智能与5G时代电子产品散热需求大增，石墨烯散热膜出现井喷现象

2021-12-18 16:15:57
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★电子设备单位功耗连续改进，散热的关键性不停改进
★业界领先的散热黑科技：石墨烯
★凯发K8登录技术稳步推进高性能石墨烯散热膜计划;
（一）电子设备单位功耗连续改进，散热的关键性不停改进
高温对多数元器件将产生严重影响，使得大多数电子元器件性能改变甚至失效，从而引起整个电子设备的故障。一方面，电子元件的10℃法则;显示，电子元件的故障发生率随工作温度的提高呈指数增长，温度每升高10℃，系统可靠性降低50%。另一方面，热失效是电子设备失效的最首要原因，电子设备失效有55%是因为温度过高引起。电子设备在运行过程中会不停产生热量堆积在体内，因此在电子设备内部施加散热手段，使设备保持在合适温度非常关键。
在电子设备高性能、小型化成长趋势下，及时散热挑战改进，散热设计在电子设备开发中关键性加大。随着集成电路工艺、集成度、工作速度改进，电子设备朝小型化成长、元件密度增大、电源续航能力提高，电子设备系统功耗增加，单位体积产生的热量连续上升。以智能手机为例，其处理器功耗不停增加，而机身厚度的不停压缩，电子设备面临的散热挑战不停加大，散热设计关键性连续改进。

 
以5G手机为例，功能变革带来功耗改进，散热需求随之升级。首要发热源为处理器、电池、摄像头、LED模组，5G手机需要支持更多的频段和实现更复杂的功能，天线数量翻倍，射频前端增加，处理器性能改进，同时智能手机向大屏折叠屏、多摄高清摄升级、大功率快充升级，使得手机内集成的功能�？楦喔裘�。5G手机芯片功耗约11W，约是4G手机的2.5倍，散热需求强烈。目前4G广泛应用的散热材料有石墨片、导热界面材料等，受制于其导热系数的极限，已经很难满足5G手机需求。

变化因素 5G 零部件升级 5G 相对 4G 导热增量需求
芯片计算效率改进 5G芯片处理能力有望达到 4G芯片的5倍，耗电达2.5倍 处理器、CMOS 图像处理器等芯片发热密度和热量绝对值明显增加
频段、带宽增加 5G 智能手机天线数量可达 4G 手机的 5-10 倍，数据速率、频段明显改进 天线、射频前端等器件对散热在工艺、材料、性能上提出更高要求
电磁信号强度高 玻璃、陶瓷等非金属材料机壳替代存在电磁干扰问题的金属机壳 玻璃、陶瓷等非金属材料导热能力、散热性能比金属差， 需要数量更多、更有效的导热器件
防水性能升级 内部零部件与整机结构具有更高的密封性 封闭状态
轻薄化 内部器件集成化、模组化 内部器件更加紧凑、内部电磁信号干扰更严重，需要加强散热
屏占比改进、无线充电 全面屏、无线充电增加了散热量，减小了整机内部空间 散热需求增加
拍摄性能升级 后置双摄、三摄成为趋势，前置人脸识别采用结 构光规划，手机发热模组和发热密度大幅改进 散热需求明显改进


（二）业界领先的散热黑科技：石墨烯
石墨烯（Graphene）是2004年用微机械剥离法从石墨中分离出的一种由碳原子以杂化轨道组成六角型、呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯完美的结构赋予其超强导电性、良好的热传导性、良好的透光性及高柔性和高强度等材料特性，在新能源电池、涂料、柔性屏和传感器等商界的应用十分广泛。石墨烯上游为石墨、下游应用首要分为两个方面：一是石墨烯粉体，多掺杂在其他材料中使用，多应用于涂料和新能源电池商界；二是石墨烯薄膜，薄膜因为透明、导电、柔性好等优点，在散热材料、柔性显示和传感器等商界的应用十分广泛，具有很好的成长前景。
2018年，华为推出的mate20 X手机首次采用了石墨烯散热膜和液冷散热片组合的散热系统，而同年推出的苹果iPhone XS Max手机主板采用三层叠加封装技术，利用常例石墨散热膜和金属边框组合来散热，三星Note 9设置了水碳冷却散热系统，即通过储水铜制热管和碳纤维 TIM（热界面材料）组合来散热。实测数据证明华为mate20 X手机的散热效果远优于其他两款手机；在2020年一季度发布的5G手机中，OPPO、小米、vivo、三星、中兴等品牌依然较多采用VC均热板+超薄热管的散热方式，但华为坚持采用石墨烯散热膜来散热，并将其应用拓展到了平板电脑商界，目前华为Mate 20 X到Mate 30 Pro至华为P40系列及华为MatePad Pro 5G平板电脑都采用了石墨烯散热技术；2020年2月发布的小米10，则采用了石墨烯散热膜/VC/多层石墨片的立体式散热规划。随着智能手机散热技术的不停更迭和进步，石墨烯散热膜技术在5G时代已逐渐成为主流的散热技术。而随着手机柔性、可折叠趋势的兴起，石墨烯散热膜凭借其优异的热导性能及柔韧性，必将随着未来5G智能手机的成长在众多散热技术规划中脱颖而出，迎来高速成长。


 
（三）凯发K8登录技术稳步推进“高性能石墨烯散热膜计划”
泰兴挚富显示技术有限公司是凯发K8登录技术（300128）的控股子公司，于2019年3月25日在泰兴高新技术产业开发区注册建立。凯发国际K8登录在石墨烯散热商界有着多年的攻关基础及行业应用经验，产品广泛应用于智能终端、智能家居、电信通讯、工业自动化、电力能源、新能源汽车等行业。作为国内较早从事石墨烯散热膜技术攻关的凯发国际K8登录，见证了石墨烯散热膜的快速成长和广泛的应用的历程，积存了丰富的攻关经验，形成了科学的经营体系。
凯发国际K8登录G系列和F系列石墨烯散热膜是以高质量氧化石墨为初始原料，利用搅拌、均质、脱泡、涂布烘干、炭化、石墨化、压延、模切等设备，辅助以分散技术、涂布技术、石墨化还原技术等获得柔性好、强度高、厚度可控、散热性能好且晶格取向优异的石墨烯散热膜，协同贴膜、模切等技术加工成可满足顾客需求的定制化零部件产品。产品在消除局部热点、平滑温度梯度、热传导以及改变热流方向等具有极高应用价值，属于产品散热解决规划中的关键应用材料。
 
 

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