導(dǎo)熱吸波材料的應(yīng)用及研發(fā)趨勢(shì)

產(chǎn)品描述

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，從電子消費(fèi)品如手機(jī)、平板電腦，到5G通信的RFFE/天線(xiàn)模塊、MIMO、 wifi6、雷達(dá)以及光通信的光模塊等新一代的電子元器件具有更高的數(shù)據(jù)傳輸速率、更高的功率密度和更高的發(fā)射頻段，而且要求電子設(shè)備在維持現(xiàn)有體積甚至縮小體積的同時(shí)兼具更多的功能模塊，使得電子設(shè)備在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的余熱。這些余熱會(huì)升高電子設(shè)備的溫度，造成設(shè)備性能穩(wěn)定性下降，甚至對(duì)整個(gè)系統(tǒng)造成損害，嚴(yán)重的會(huì)引起設(shè)備起火等事故，同時(shí)，如果散熱不到位也會(huì)大大降低電子設(shè)備的使用壽命。使用高導(dǎo)熱功能材料能夠有效的疏散多余熱量,滿(mǎn)足設(shè)備對(duì)熱管理的需求,這對(duì)于高功耗系統(tǒng)是非常有必要的。同時(shí)隨著電子元件功率密度的提高,所引起的電磁波輻射干擾也日益受到關(guān)注，為了提高設(shè)備的抗電磁干擾能力,電子封裝材料也需要具有一定的電磁波吸收性能來(lái)保護(hù)電子元件的正常工作。EMI解決方案可能會(huì)產(chǎn)生熱問(wèn)題，反之亦然。因此很難單獨(dú)解決EMI或散熱問(wèn)題，同時(shí)解決這兩個(gè)問(wèn)題越來(lái)越成為工程師們必須面對(duì)的問(wèn)題，尤其是兩者需要兼顧的情況下。導(dǎo)熱吸波材料應(yīng)運(yùn)而生。

越來(lái)越多的應(yīng)用需要更高的導(dǎo)熱系數(shù)，例如大于6W/m·K, 更寬的吸波頻段（100M~6GHz）,同時(shí)對(duì)導(dǎo)熱吸波材料的形態(tài)也有了更高的要求，如基于以上高導(dǎo)熱寬吸波頻段的同時(shí)兼具非導(dǎo)電且可回彈性的導(dǎo)熱墊片、高流速的雙組份導(dǎo)熱凝膠等等。導(dǎo)熱吸波材料可直接應(yīng)用于散熱器件和金屬外殼之間，能有效將熱能導(dǎo)出，同時(shí)具有電磁屏蔽及電磁雜波吸收性能，為電子通信產(chǎn)品的導(dǎo)熱和電磁屏蔽提供良好的解決方案。導(dǎo)熱吸波材料主要被用于通信設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及TV模塊等產(chǎn)品。

一般來(lái)說(shuō)，高分子聚合物的熱導(dǎo)率、電導(dǎo)率及吸波性能普遍較低，限制了其在高性能電子系統(tǒng)中的進(jìn)一步應(yīng)用。高分子復(fù)合材料由于其具有高性能、耐腐蝕、輕質(zhì)、生產(chǎn)成本低廉等特性被廣泛地應(yīng)用在電子封裝領(lǐng)域。在目前的工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際中，為了解決上述問(wèn)題,將高性能的填料諸如氮化硼、氮化鋁、氧化鋁、石墨烯、碳纖維、羰基鐵粉、鐵氧體、MXene等加入聚合物基體中制備復(fù)合材料是一種簡(jiǎn)單直接的方案。這種加工方式要求較高的填料填充含量才能夠提高材料的功能性，然而過(guò)高的填料含量會(huì)使所制備的復(fù)合材料機(jī)械性能顯著下降，影響了材料的實(shí)際應(yīng)用。所以，導(dǎo)熱吸波高分子復(fù)合材料的研究重點(diǎn)在于選擇合適的導(dǎo)熱和吸波填料，同時(shí)優(yōu)化兩種功能性填料的搭配比例，表面處理和制備工藝，解決高分子聚合物在高填充下還能保持卓越的機(jī)械性能、抗老化性能以及凝膠類(lèi)產(chǎn)品在滿(mǎn)足高的功能性的同時(shí)兼顧凝膠類(lèi)產(chǎn)品的高擠出速率、易于點(diǎn)膠工藝等等的難題將是未來(lái)該類(lèi)材料的研究發(fā)展趨勢(shì)，最終實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱性能和吸波性能的綜合最優(yōu)結(jié)果。