5G向けのサーマルマテリアル

5G時代の熱材料はますます重要になってきており、5G時代の重要な特徴の1つは熱の大幅な増加です。 電子機器の消費電力が増加するにつれて、熱放散の要件がより厳しくなり、熱材料の用途も広がります。

電子機器の熱対策は主に能動放熱と自然放熱です。

能動的な熱放散は、空冷、間接液体冷却、直接液体冷却などの動的コンポーネントによる強制的な熱放散です。 一般に、大電力で比較的大型の電子機器に使用されます。

自然放熱は、パワー素子を使わない放熱方式です。 それは主に熱伝達のために非電力材料とデバイスに依存しています。 携帯電話、タブレット、スマートウォッチ、屋外基地局などで広く使用されています。電子機器の主な放熱方法は自然放熱です。 主に使用される放熱材料には、熱伝導インターフェース材料、グラファイト片、ヒートパイプ/VCなどがあります。

1.サーマルインターフェースマテリアル

ヒーティング インターフェース マテリアルは、サーマル デバイスとラジエーターの間で不可欠な高効率の熱伝導率です。 主にシステムの熱インターフェース間で使用されます。 粗い結合面を充填することにより、熱伝導率は空気よりもはるかに高い熱界面材料よりもはるかに高くなります。 放熱効率。 一般的な熱伝導インターフェース材料には、熱伝導シリコン グリース、熱伝導率、熱伝導率変化材料、熱伝導率 (水)、サーマル テープ、サーマル ゲルなどがあります。

2. グラファイト

多層グラファイトは、現在主流の放熱方法です。 グラファイトは、鋼、鉄、鉛などのさまざまな金属材料を凌駕する優れた熱伝導率です。 グラファイト タブレットの動作原理は、水平方向の優れた熱伝導率の特性を利用することです (優れたパフォーマンスのグラファイト シートの熱伝導率は 1500-1800 W/m · k に達することができ、一般的な純銅の熱伝導率は 380W/m です)。 · K、高さの伝導係数は熱の拡散を助長します）、電子製品の作業中の発熱体の温度をすばやく下げ、電子製品の温度を均一にし、作業の安定性とサービスを向上させることができます電子製品の寿命。 グラファイト片は、消費者向け電子機器の熱放散に最も広く使用されています。

グラフェンは、グラファイト材料から剥がれた、原子の厚さの 1 層だけの炭素原子からなる 2 次元結晶です。 グラフェン素材は、強力な熱伝導特性、高速熱放散特性 (空気対流による)、および軽量で柔軟性のある冷却素材とも考えられています。 コストが高いため、グラフェンはまだ大規模には使用されていません。

3. ヒートパイプとベイパーチャンバー

ヒート パイプとベイパー チャンバーは、電子製品で一般的に使用される放熱強化部品です。 熱係数は非常に高く、高出力または高度に統合された電子製品で広く使用されています。

ヒート パイプと VC の動作原理は、相変化に基づいています。 ヒートパイプと VC は両方とも真空キャビティであり、内部媒体 (水など) が満たされています。 キャビティ内の相変化材料は、液体から気体の吸収熱に変化します。 ガスが温度の低い領域に触れると、液体が凝縮して熱を放出します。液体は毛細管構造を介して加熱領域に戻り、循環して熱を取り除きます。 ヒートパイプは有効熱伝導率が一方向の「直線」のみで、VCは熱を周囲に伝えることができる「線」から「面」へのアップグレードに相当し、VCは熱板面積が大きく、より多くの熱源をカバーできます。 したがって、VCはヒートパイプよりも放熱効率が高くなります。

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