5G手机散热行业报告：石墨片、热管、均热板（31页）

行业报告下载 2020年05月06日 05:13 管理员

高温对多数元器件将产生严重影响，热失效是电子设备主要的失效方式。高温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主要原因，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断产生热量堆积在体内，因此在电子设备内部在元器件外部施加散热手段，使设备保持在合适温度非常重要。在电子设备高性能、小型化发展趋势下，及时散热挑战提升，散热设计在电子设备开发中重要性加大。随着集成电路工艺、集成度、工作速度提升，电子设备朝小型化发展、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持续上升。以智能手机为例，其处理器功耗不断增加，而机身厚度的不断压缩，电子设备面临的散热挑战不断加大，散热设计重要性持续提升。

散热方式的选择，与产品特点和温度需求相关。结合不同热的传递方式，电子设备的散热方式主要有自然散热和主动散热。自然散热是没有动力元件的散热方式，广泛应用于手机、平板、智能手表、户外基站等。自然散热方式的散热系统可以由散热片（如石墨片、金属散热片等）和导热界面材料（Thermal Interface Materials，TIM）组成。自然散热系统的工作原理是：通过导热界面材料从产热器件中将热量取到散热器中，将热量传递至外部环境，最终降低电子产品温度。各种电子设备一般均有自然散热系统。主动散热是有与发热体无关的动力元件参与的强制散热，包括强制风冷、间接液冷和直接液冷等，一般应用于高功率密度且体积相对较大的电子设备，如台式机和笔记本中配备的风扇、数据中心服务器的液冷散热。

导热界面材料、石墨片、铜片等金属、热管和均热板是自然散热中的主要元件，它们具有不同的特性。导热界面材料、石墨片在目前中小型电子产品广泛使用，热管和均热板常在笔记本、电脑、服务器等中大型电子设备中使用。 2、导热界面材料：发热元器件和散热器之间不可缺少的高效导热路径由于机械加工的精度限制，刚性接触间会存在凹凸不平的空隙，由于空气导热系数低，这些空隙间的热传递效率很低。在空隙间填满高导热柔性型材料，即导热界面按材料，将元器件的热量传递到表面积更大的刚性面（散热器、水冷板）中，是有效的导热方法。常见的导热界面材料有导热硅脂、导热衬垫、导热相变化材料、导热胶（水）、导热胶带、导热凝胶等。