12月13日,蘇州錦富技術股份有限公司發布公告,擬向特定對象發行股票募集資金總額不超過7.38億元,用于高性能石墨烯散熱膜生產基地建設項目及補充流動資金。
公告稱,高性能石墨烯散熱膜項目建設期24個月,總投資5.87億元。項目主要包括石墨烯散熱膜等生產線的建設,擬通過購置生產廠房的方式實施。該項目建成達產后,公司將每年新增石墨烯散熱膜產能400萬平方米。經測算,項目投資內部收益率(稅后)為17.75%,稅后回收期(含建設期)為6.48年。
石墨烯具有卓越的力學特性、熱性能、光學特性,下游應用廣泛,可應用于消費電子、柔性顯示、散熱材料等領域,被業界稱為“材料之王”。近年來,國家陸續出臺多項政策,鼓勵石墨烯行業的發展。
公告顯示,石墨烯材料是 21 世紀最具革命性的先進材料之 一,公司高性能石墨烯散熱膜生產基地建設項目符合國家戰略導向。此外,該項目的建設是公司為實現國有資產保值增值,提升公司效益,增強競爭實力的目標,落實公司向上游先進材料延伸布局戰略的關鍵舉措,有利于提升公司對消費電子散熱膜產品的供應能力,滿足下游客戶產品市場需求, 持續增強公司盈利能力和市場地位,推動公司產品、技術、資金實力等綜合實 力的提升,符合公司發展戰略。
公告顯示,近年來,消費電子逐步向輕薄化、高性能和多功能方向發展。電子產品的性能越來越強大,而集成度和組裝密度不斷提高,導致其工作功耗和發熱量的增大。據研究,電子元器件因熱量集中引起的材料失效占總失效率的 65%- 80%,熱管理技術是電子產品考慮的關鍵因素。此外,5G 時代電子設備上集成的功能逐漸增加并且復雜化,以及設備本身的體積逐漸縮小,對電子設備的熱管理技術提出了更高的要求。解決消費電子的散熱問題成為 5G 時代電子設備的難點和重點之一。
2018 年 10 月華為在 Mate20 系 列手機中首次采用石墨烯膜作為其主要散熱方案,其后石墨烯膜在華為的“Mate 系 列”、“P 系列”及“MatePad 系列”、小米的“xiaomi10”等消費電子產品中得到了越來越多的應用。據華金證券研究所測算,全球手機散熱市場有望從 2019 年的 150 億元增長到 2022 年的 230 億元,2022 年手機散熱行業中 4G 手機能夠達到 60 億元的市場規模,其中 5G 手機散熱市場 2022 年達 164 億元,應用市場廣闊。
公告表示,公司“高性能石墨烯散熱膜”研發項目已經完成中試,具備規模生產的條件,所產產品具有機械性能好、導熱系數高,質量 輕、柔韌性好等特點,可廣泛應用于智能手機、平板電腦、無風扇設計筆記本 電腦、LED 照明設備、醫療設備、新能源汽車動力電池等領域。
導語:5G時代巨大數據流量對于通訊終端的芯片、天線等部件提出了更高的要求,器件功耗大幅提升的同時,引起了這些部位發熱量的急劇增加。BN氮化硼散熱膜是當前5G射頻芯片、毫米波天線、無線充電、無線傳輸、IGBT、印刷線路板、AI、物聯網等領域最為有效的散熱材料,具有不可替代性。本產品是國內首創自主研發的高質量二維氮化硼納米片,成功制備了大面積、厚度可控的二維氮化硼散熱膜,具有透電磁波、高導熱、高柔性、低介電系數、低介電損耗等多種優異特性,解決了當前我國電子封裝及熱管理領域面臨的“卡脖子”問題,擁有國際先進的熱管理TIM解決方案及相關材料生產技術,是國內低維材料技術領域頂尖的創新型高科技產品。
什么是5G?
一
定義
“5G”一詞通常用于指代第5代移動網絡。5G是繼之前的標準(1G、2G、3G、4G 網絡)之后的最新全球無線標準,并為數據密集型應用提供更高的帶寬。除其他好處外,5G有助于建立一個新的、更強大的網絡,該網絡能夠支持通常被稱為 IoT 或“物聯網”的設備爆炸式增長的連接——該網絡不僅可以連接人們通常使用的端點,還可以連接一系列新設備,包括各種家用物品和機器。
公認的5G優勢是:
?具有更高可用性和容量的更可靠的網絡
?更高的峰值數據速度(多Gbps)
?超低延遲
與前幾代網絡不同,5G網絡利用在26GHz 至40GHz范圍內運行的高頻波長(通常稱為毫米波)。由于干擾建筑物、樹木甚至雨等物體,在這些高頻下會遇到傳輸損耗,因此需要更高功率和更高效的電源。
5G部署最初可能會以增強型移動寬帶應用為中心,滿足以人為中心的多媒體內容、服務和數據接入需求。增強型移動寬帶用例將包括全新的應用領域、性能提升的需求和日益無縫的用戶體驗,超越現有移動寬帶應用所支持的水平。
二
毫米波是關鍵技術
毫米波通信是未來無線移動通信重要發展方向之一,目前已經在大規模天線技術、低比特量化ADC、低復雜度信道估計技術、功放非線性失真等關鍵技術上有了明顯研究進展。但是隨著新一代無線通信對無線寬帶通信網絡提出新的長距離、高移動、更大傳輸速率的軍用、民用特殊應用場景的需求,針對毫米波無線通信的理論研究與系統設計面臨重大挑戰,開展面向長距離、高移動毫米波無線寬帶系統的基礎理論和關鍵技術研究,已經成為新一代寬帶移動通信最具潛力的研究方向之一。
毫米波的優勢:毫米波由于其頻率高、波長短,具有如下特點:
頻譜寬,配合各種多址復用技術的使用可以極大提升信道容量,適用于高速多媒體傳輸業務;可靠性高,較高的頻率使其受干擾很少,能較好抵抗雨水天氣的影響,提供穩定的傳輸信道;方向性好,毫米波受空氣中各種懸浮顆粒物的吸收較大,使得傳輸波束較窄,增大了竊聽難度,適合短距離點對點通信;波長極短,所需的天線尺寸很小,易于在較小的空間內集成大規模天線陣。
毫米波的缺點:毫米波也有一個主要缺點,那就是不容易穿過建筑物或者障礙物,并且可以被葉子和雨水吸收,對材料非常敏感。這也是為什么5G網絡將會采用小基站的方式來加強傳統的蜂窩塔。
什么是TIM熱管理?
定義
熱管理?顧名思義,就是對“熱“進行管理,英文是:Thermal Management。熱管理系統廣泛應用于國民經濟以及國防等各個領域,控制著系統中熱的分散、存儲與轉換。先進的熱管理材料構成了熱管理系統的物質基礎,而熱傳導率則是所有熱管理材料的核心技術指標。
導熱率,又稱導熱系數,反映物質的熱傳導能力,按傅立葉定律,其定義為單位溫度梯度(在1m長度內溫度降低1K)在單位時間內經單位導熱面所傳遞的熱量。熱導率大,表示物體是優良的熱導體;而熱導率小的是熱的不良導體或為熱絕緣體。
5G手機以及硬件終端產品的小型化、集成化和多功能化,毫米波穿透力差,電子設備和許多其他高功率系統的性能和可靠性受到散熱問題的嚴重威脅。要解決這個問題,散熱材料必須在導熱性、厚度、靈活性和堅固性方面獲得更好的性能,以匹配散熱系統的復雜性和高度集成性。
一
5G時代高功率、高集成、高熱量趨勢明顯,熱管理成為智能手機“硬需求”
一代通信技術,一代手機形態,一代熱管理方案。通信技術的演進,會持續引發移動互聯網應用場景的變革,并推動手機芯片和元器件性能快速提升。但與此同時,電子器件發熱量迅速增加,對手機可靠性和移動互聯網發展帶來了嚴峻挑戰。從4G時代進入5G時代,智能手機芯片性能、數據傳輸速率、射頻模組等都有著巨大提升,無線充電、NFC等功能逐漸成為標配,手機散熱壓力持續增長。5G手機散熱的主流方案,高導熱材料、并加速向超薄化、結構簡單化和低成本方向發展,技術迭代正在加速進行。未來隨著5G終端產品進一步放量,TIM市場增長潛力巨大。
2020年,5G技術邁向全面普及,消費電子產品向高功率、高集成、輕薄化和智能化方向加速發展。由于集成度、功率密度和組裝密度等指標持續上升,5G時代電子器件在性能不斷提升的同時,工作功耗和發熱量急遽升高。據統計,電子器件因熱集中引起的材料失效占總失效率的65-80%。為避免過熱帶來的器件失效,導熱硅脂、導熱凝膠、石墨導熱片、熱管和均熱板(VC)等技術相繼出現、持續演進,散熱管理已經成為5G時代電子器件的“硬需求”。
根據EUCNC數據,LTE智能手機功耗主要來源于功率放大器、應用處理器、屏幕和背光、信號收發器和基帶處理器。隨著消費電子產品向高集成、輕薄化和智能化方向發展,芯片和元器件體積不斷縮小,功率密度卻在快速增加,智能手機的散熱需求成為亟需解決的問題:
(1)芯片性能更高,四核、八核成為主流;
(2)柔性顯示、全面屏逐漸普及,2K/4K屏占領高端市場;
(3)內置更多無線功能,例如NFC、GPS、藍牙和無線充電;
(4)機身越來越薄,封裝密度越來越高。表1 手機主要熱量來源![9789354a-6980-11ec-8d32-dac502259ad0.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/9B/E0/wKgZomTnz0qAc2m9AACQj-Smxwk740.png)
主要導熱材料
耐溫石墨烯材介の紹介
石墨烯是具有單原子層厚度的二維材料,因為其獨特的電學、光學、力學、熱學性能而備受關注。相對于電學性質的研究,石墨烯的熱學性質研究起步較晚。2008年,Balandin課題組用拉曼光譜法第一次測量了單層石墨烯的熱導率,觀察發現石墨烯熱導率最高可達5300 W?m?1?K?1,高于石墨塊體和金剛石,是已知材料中熱導率的最高值,吸引了研究者的廣泛關注。對石墨烯熱導率的研究很快對石墨烯在導熱領域的應用有所啟發。隨著石墨烯大規模制備技術的發展,基于氧化石墨烯方法制備的高導熱石墨烯膜熱導率可達1500~2000 W?m?1?K?1 。高導熱石墨烯膜的熱導率與工業應用的高質量石墨化聚酰亞胺膜相當,且具有更低成本和更好的厚度可控性。另一方面,石墨烯作為二維導熱填料,易于在高分子基體中構建三維導熱網絡,在熱界面材料中具有良好應用前景。通過提高石墨烯在高分子基體中的分散性、構建三維石墨烯導熱網絡等方法,石墨烯填充的熱界面復合材料熱導率比聚合物產生數倍提高,并且填料比低于傳統導熱填料。石墨烯無論作為自支撐導熱膜,還是作為熱界面材料的導熱填料,將在下一代電子元件散熱應用中發揮重要價值。石墨烯均熱膜可廣泛運用于應用于手機、智能穿戴、通訊、醫療設備、計算機等高功率、高集成度系統的散熱領域。
充滿變革性技術創新的時代,帶來了無數日常活動的變化。在這樣的背景下,隨著全新商業模式的涌現,提供商品與服務的舊方式被急劇改變或徹底拋棄,毫米波5G手機產品的設計也面臨全新的挑戰。
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