1、瓦克在上海新建導熱界面材料全球技術中心
近日，總部位于慕尼黑的瓦克化學集團，在中國上海漕河涇開發(fā)區(qū)內的瓦克中國區(qū)總部，正式啟用新建的導熱界面材料全球技術中心，將致力于基礎研究，為電動汽車市場及消費電子和電信行業(yè)開發(fā)基于有機硅的新型導熱界面產品和解決方案。
過去十年間，導熱界面材料已成為全球材料市場中發(fā)展最快的領域之一，平均年復合增長率超過6%，廣泛應用于個人電腦、消費電子產品、汽車和電信行業(yè)。隨著這些行業(yè)里能量密度呈指數(shù)級增加，熱管理系統(tǒng)變得越來越重要，市場對基于有機硅的導熱界面材料的需求也有望繼續(xù)增長。
電子部件和電池在工作時會產生大量熱量，這會影響它們的工作效率，降低使用壽命，甚至會引起嚴重故障。因此，有效地進行散熱管理變得越來越重要?！盀榱四軌蚣涌焐崴俣?，工業(yè)生產商越來越傾向于使用導熱材料。”瓦克有機硅業(yè)務部門工程有機硅業(yè)務單元負責人Christian Gimber先生表示，“瓦克的導熱有機硅不僅加工效率高，還能滿足電子及汽車工業(yè)對操作安全性和可靠性的嚴格要求?！?/span>
瓦克在上海新設立的這個研發(fā)實驗室將致力于開發(fā)基于有機硅的導熱界面材料和創(chuàng)新的應用，Gimber強調，“憑借新的實驗室，瓦克將大幅提高對這種材料的基礎研究能力，從而可以為我們世界各地的客戶開發(fā)定制化的產品?！?/span>
新的導熱界面材料技術中心坐落在位于漕河涇開發(fā)區(qū)的瓦克上海中心內，可以共享同一場所內的分析實驗室和電動汽車實驗室等資源。技術專家們將針對性能、工藝兼容和成本方面的技術難題進行基礎研究，并利用瓦克固有技術開發(fā)新的產品類型。實驗室不僅用本地可得的原材料為中國市場開發(fā)定制化的產品和解決方案，而且還為瓦克全球網(wǎng)絡中其他實驗室的配方開發(fā)提供支持，如位于德國和韓國的實驗室等。
中國工業(yè)界廣泛使用各種導熱材料?！笆聦嵣?，中國是世界上導熱界面材料種類和應用最為豐富的地區(qū)之一”瓦克大中華區(qū)總裁林博（Paul Lindblad）表示。這個新的研發(fā)實驗室將充分利用瓦克全球技術網(wǎng)絡和專業(yè)技術知識進行以市場為導向的創(chuàng)新。“此外，將導熱界面材料的主要研究設施放在中國，也使得我們可以更快地響應中國客戶的需求，”林博補充道。
因其獨特的性能，有機硅被廣泛用于汽車、消費電子和電信行業(yè)的熱管理。有機硅導熱界面材料具有電絕緣、耐高低溫、耐化學品和抗紫外線輻射性，可以填縫劑、灌封膠、粘結劑、油脂和泡棉的形式用于智能手機、電信基站及電動汽車的電池包和電控模組。
瓦克在上海新開設的技術能力中心將致力于基礎研究，為快速發(fā)展的電動汽車市場和消費電子及電信行業(yè)開發(fā)新型有機硅導熱界面材料。
2、PS5 采用液態(tài)金屬TIM
索尼公開了一段官方拆解視頻，展示了即將在11月份發(fā)布的全新次世代游戲主機PlayStation 5的內部結構。據(jù)了解，索尼PS5團隊在經(jīng)過長達兩年的考量及驗證后，在PS5上采用了液態(tài)金屬熱界面材料（TIM），將主處理器（SoC）產生的巨大熱量傳遞到散熱器上，加快設備散熱，確保PS5在高性能工況下長時間可靠運行。
高規(guī)格的硬件運轉時，硅芯片的熱密度非常高，因此必須提升芯片與散熱器之間導熱材料的效能。采用液態(tài)金屬熱界面材料作為芯片熱量的傳遞橋梁，幫助設備在運算能力、散熱性能及噪音控制上得到明顯提升。
在PS5拆解視頻中可以發(fā)現(xiàn)，剛拆下的SOC處理器上涂滿了液態(tài)金屬，邊上有一層阻止泄漏的黑色隔離材料。使用液態(tài)金屬可以說是PS5散熱設計最大的亮點，其幫助PS5散熱器回歸到了傳統(tǒng)的熱管與散熱鰭片的組合設計，避免了更高規(guī)格的散熱組件增加系統(tǒng)的復雜度及使用成本。
PS5上的液態(tài)金屬周邊一圈是"紫外線固化的樹脂"，這圈樹脂把液態(tài)金屬密封在芯片和散熱器之間。根據(jù)索尼8月份曝光的專利說明，這種金屬只有在主機開啟的時候才會液化，長途運輸不會發(fā)生泄露問題。
負責拆機解說的PS5機械和熱設計負責人Yasuhiro Otori透露，PS5如果不采用液態(tài)金屬TIM，則外殼會更大，散熱模組更昂貴，并且冷卻風扇的噪音會更大。盡管游戲期間冷卻風扇的聲音因情況而異，但“ PS5通常比PS4安靜”。
Otori指出，PS5采用液態(tài)金屬TIM的原因是主處理器具有較高的工作頻率，但是芯片面積較小，導致熱密度非常高，特別是在游戲過程中，SoC的熱密度比PS4的“高得多”。這是因為PS5 SoC“在游戲中基本上以幾乎全功率運行”。因此，TDP（熱設計功率）的值和游戲過程中產生的熱量“幾乎相同”。
盡管液態(tài)金屬比一般導熱膏材料成本更高，但其優(yōu)異的熱導率、界面浸潤性、低熱阻特性更有利于幫助工程人員在設備熱源附近布置散熱裝置。相比導熱膏等熱界面材料，液態(tài)金屬降低了設備對昂貴高性能散熱器的依賴，抑制了冷卻風扇的轉速，噪音得以控制在更低水平。
總而言之，通過采用液態(tài)金屬TIM，PS5降低了散熱系統(tǒng)的總成本，并保證了設備在高功耗情況下的穩(wěn)定平靜工作。
3、石墨烯應用于EMI-RFI屏蔽和高熱導率散熱控制
領先的石墨烯制造商納米技術能源公司（Nanotech Energy Inc.）宣布發(fā)布基于石墨烯技術的EMI薄膜及涂料。這一系列產品是將石墨烯應用于電磁干擾（EMI）和射頻干擾（RFI）屏蔽和熱管理的涂層和片材，產品均具有高導電性，可提供出色的外部EMI / RFI保護，并防止內部EMI / RFI泄漏。根據(jù)使用要求，可以將EMI石墨烯產品噴涂、輥涂或浸涂在各種表面（例如玻璃，塑料和金屬）上，滿足不同場景的應用需求。
Nanotech EMI Shield產品線基于該公司高質量的石墨烯技術，包括以下類別：
Eco Armor涂料和片材：一種單組分的水性導電涂料，能夠降低EMI / RFI并擴散熱量以便進行熱控制。該產品是具有石墨烯基的碳復合材料，可顯著減輕重量，防腐蝕并降低成本，并在千兆赫茲頻率范圍提供所需的屏蔽保護。
Elite Armor涂料：雙組分聚氨酯導電涂料，涂覆在鍍銀銅片上，可提供最高的屏蔽衰減，尤其適用于需要薄型材/涂層的情況下。
Elite Armor Sheets：薄而柔軟，耐刮擦且輕質的導電金屬片，具有出色的EMI屏蔽性能，以及出色的導熱性和結構完整性。
Ultra Elite Armor涂料和片材：具有與上述Elite涂料和片材相同的屬性，但其聚酯粘合劑具有出色的柔韌性。Ultra Elite涂料是一種單組分涂料，具有加工優(yōu)勢，能夠對具有復雜幾何形狀的外殼進行噴涂。Ultra Elite片材有各種尺寸規(guī)格。
納米技術能源公司董事長兼首席執(zhí)行官杰克·卡瓦諾博士表示：“ Nanotech Energy的EMI產品對于確保當今電子產品的有效性和安全性至關重要。隨著技術的進步，電子設備需要更精密，更精致的零件，EMI屏蔽罩可實現(xiàn)對元件的完全密封，使電子設備對消費者更安全?！?/span>納米技術能源聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席技術官Maher El-Kady博士表示：“盡管電子設備給我們的生活帶來了極大的便利，但它們也帶來了潛在的危害和新的環(huán)境污染形式。我們開發(fā)的產品，可以阻擋99.9999％以上的電磁波，而重量僅是傳統(tǒng)材料的一小部分。”
目前，Nanotech Energy所有EMI產品均已通過第三方獨立驗證的IEEE Std.299-2006和MIL-STD-285的測試，其屏蔽水平達到60-80 dB或更高。
4、日本精細陶瓷高熱導率氮化硅陶瓷基板新廠竣工
近日，日本精細陶瓷株式會社高熱導率氮化硅陶瓷散熱基板新建的第二第三工廠正式竣工，新廠是自2018年11月以來投資建設的大規(guī)模氮化硅陶瓷基板生產基地。隨著新工廠的竣工啟用，該公司計劃跟隨市場需求擴大逐步增加新工廠的產量，并計劃將熱導率相當于目前水平1.5倍的絕緣散熱基板商業(yè)化。
氮化硅陶瓷基板是功率半導體模塊上重要的絕緣散熱部品，該基板能夠有效地消散功率半導體電子設備產生的熱量。
日本精細陶瓷株式會社生產的氮化硅陶瓷絕緣散熱基板具有高熱導率，優(yōu)異的機械性能和絕緣性能，可用作混合動力汽車和電動汽車的功率半導體的絕緣散熱基板。
據(jù)了解，由于小型化、多功能、高密度、高可靠性的電子封裝技術發(fā)展，電子系統(tǒng)的功率密度增加并隨之出現(xiàn)散熱問題。氮化硅陶瓷基本由于具有優(yōu)異的特性（高韌性、高機械強度和導熱性），可提供可靠的機械支撐保護和電氣互連，在轉換器、功率半導體模塊基板材料領域將替代傳統(tǒng)的氧化鋁或氮化鋁基板，為功率電子設備提供更高的輸出，更長的使用壽命，更輕的重量，更高的可靠性以及更廣泛的應用范圍。
信息來源：瓦克，熱管理行業(yè)觀察，Nanotech Energy Inc.，Nikki，轉載目的在于分享更多行業(yè)資訊。
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