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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散面積從而達到散熱的最佳效果；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，以保護敏感的電子零件；產(chǎn)品符合RoHS標準，UL94V0阻燃等級；使用環(huán)境-40~180°C；可模切成定制的形狀；超強熱擴散，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)熱石墨基材也稱石墨散熱片，是一種全新的高導(dǎo)熱散熱材料，其具有獨特的晶粒取向，沿兩個（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改進消費類電子產(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、高運算領(lǐng)域的發(fā)展，耗散功率隨之倍增，散熱日益成為一個亟待解決的難題。一直以來，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。同時具有電磁屏蔽作用，其熱傳導(dǎo)率達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有效的將熱量再次轉(zhuǎn)移，達到雙重?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UL Certify (UL-94)			V-0	V-0
擴張強度（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)計難題，廣泛的應(yīng)用于智能手機、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、航空及國防軍工等。

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