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工控人家園 綜合討論 超薄高效復(fù)合散熱膜-散熱解決方案

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樓主發(fā)表于: 2024-08-17 14:55

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一、產(chǎn)品介紹

石墨銅散熱片，它是主要由銅基材和石墨基材組合而成，亦可反復(fù)疊加壓延控制其厚度增加熱擴(kuò)散面積從而達(dá)到散熱的最佳效果；石墨銅散熱片具有良好的柔韌性，易加工性；銅基材具有電磁屏蔽和吸收，以保護(hù)敏感的電子零件；產(chǎn)品符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)，UL94V0阻燃等級(jí)；使用環(huán)境-40~180°C；可模切成定制的形狀；超強(qiáng)熱擴(kuò)散，厚度范圍0.017~3.0mm，環(huán)保，上下均絕緣，單面背膠一貼即可，便于操作。

二、產(chǎn)品組成基材詳細(xì)介紹
1、石墨銅散熱片由兩種基材和三種輔基材組成：石墨基材、銅基材、絕緣層、熱熔膠、離型紙。

2、石墨基材介紹：
高導(dǎo)熱石墨基材也稱(chēng)石墨散熱片，是一種全新的高導(dǎo)熱散熱材料，其具有獨(dú)特的晶粒取向，沿兩個(gè)（水平和垂直）方向均勻?qū)幔?/font>水平方向熱導(dǎo)率有500-1750 W/m-K 范圍內(nèi)的超高導(dǎo)熱性能，片層狀結(jié)構(gòu)可很好地適應(yīng)任何表面，屏蔽熱源與組件的同時(shí)改進(jìn)消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品的性能。其分子結(jié)構(gòu)示意圖如下：

結(jié)論：由石墨散熱片熱擴(kuò)散示意圖不難看出石墨基材只有在水平方向熱傳導(dǎo)性才能發(fā)揮出極高的特性，原因在于其分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)決定其導(dǎo)熱方向性能。然而垂直方向因分子是層層疊加大大影響了其垂直熱傳導(dǎo)特性。

3.銅基材介紹：
隨著電子元器件以及產(chǎn)品向高集成度、高運(yùn)算領(lǐng)域的發(fā)展，耗散功率隨之倍增，散熱日益成為一個(gè)亟待解決的難題。一直以來(lái)，銅基材在傳統(tǒng)散熱器被廣泛應(yīng)用于電子元器件和產(chǎn)品散熱領(lǐng)域。銅基材具有低表面氧氣特性，可以附著與各種不同基材，如金屬，絕緣材料等，擁有較寬的溫度使用范圍。同時(shí)具有電磁屏蔽作用，其熱傳導(dǎo)率達(dá)380~400W/m.K，因銅基材為面心立方晶體結(jié)構(gòu)緊密排列致使整體任意方向均衡熱傳導(dǎo)性。如下圖銅晶體結(jié)構(gòu)圖：

結(jié)論：石墨銅散熱片中使用的銅基材具有優(yōu)越的熱傳導(dǎo)性能，同時(shí)具有EMI屏蔽作用，因其為立方結(jié)晶體決定了水平與垂直各方向均溫進(jìn)行熱傳導(dǎo)，然而水平方向卻不及石墨基材。

4.石墨散熱片的散熱原理：
典型的熱學(xué)管理系統(tǒng)是由外部冷卻裝置，散熱器和熱力截面組成。而散熱片的重要功能是創(chuàng)造出最大的有效表面積，在這個(gè)表面上熱力被轉(zhuǎn)移并有外界冷卻媒介帶走。石墨銅散熱片就是利用銅基材具有均溫高效熱傳導(dǎo)特性把熱量均衡的傳導(dǎo)到石墨基材再通過(guò)石墨超高熱傳導(dǎo)特征將熱量均勻的分布在二維平面及時(shí)有效的將熱量再次轉(zhuǎn)移，達(dá)到雙重?zé)醾鲗?dǎo)與散熱特效，從而降低元器件溫度，提高穩(wěn)定性和使用壽命，保證發(fā)熱元器件在所承受的溫度下高效工作。

三、石墨銅散熱片技術(shù)參數(shù)：

參數(shù) Parameter 基材			石墨基材	銅基材
厚度 Thickness （mm）			0.012~1.0mm±0.005~0.05	0.018~0.1mm±0.005~0.05
導(dǎo)熱系數(shù) （W/m.K) Thermal conductuvuty		X,Y direction	1750~500	400~380
		Z direction	25~5
密度 Density （g/cm³)			2.2~1.2	8.92
工作溫度 Heat resistance （ºC）			-50~600	-50~400
熱擴(kuò)散系數(shù)Thermal diffusivity （cm²/s)			10~7	0.78~0.64
導(dǎo)電系數(shù)Electric Conductivity (S/cm)			20000	1.72×10-8Ω·m
彎曲測(cè)試Bending test(times) (R5/180º)			>10000	>20000
比熱率Specific Heat (50ºC) (J/gK)			1.0	0.39
硬度Hardness ( ShoreA)			80	110
防火等級(jí)UL Certify (UL-94)			V-0	V-0
擴(kuò)張強(qiáng)度（MPa） Extensional strength	X,Y direction		45	105
	Z direction		0.1

四、石墨銅應(yīng)用領(lǐng)域

石墨銅散熱片通過(guò)在減輕器件重量的情況下提供更優(yōu)異的熱傳導(dǎo)散熱性能，能有效的解決發(fā)熱電子元器件的熱設(shè)計(jì)難題，廣泛的應(yīng)用于智能手機(jī)、平板電腦、便捷電子設(shè)備、 PDP、LCDTV 、Notebook PC、UMPC、Flat Panel Display 、MPU 、Projector 、Power Supply、LED 等電子產(chǎn)品。目前石墨銅散熱片同時(shí)應(yīng)用于通訊工業(yè)、醫(yī)療設(shè)備、SONY/DELL/Samsung 筆記本、Samsung PDP、PC 內(nèi)存條，LED 基板、電子、通信、照明、航空及國(guó)防軍工等。

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