超薄高效复合散热膜-散热解决方案

傲琪

石墨铜散热片

一、产品介绍

   石墨铜散热片是傲琪电子自主研发具有知识产权生产与销售为一体的一种先进复合材料，其具有双重高散热和导热性同时具有电磁屏蔽作用，减少现代化电子产品产生的电磁波对人体的伤害。石墨铜散热片采用石墨基材与铜基材复合压延制作而成，利用石墨基材和铜基材同时具有高导热性能达到双重散热效果。同时利用铜基材有电磁屏蔽作用对电子元器件产生的电磁波进行屏蔽，从而减少了电磁波对生活环境造成的伤害。

   石墨铜散热片，它是主要由铜基材和石墨基材组合而成，亦可反复叠加压延控制其厚度增加热扩散面积从而达到散热的最佳效果； 石墨铜散热片具有良好的柔韧性，易加工性；铜基材具有电磁屏蔽和吸收，以保护敏感的电子零件；产品符合RoHS标准，UL94V0阻燃等级；使用环境-40~180°C；可模切成定制的形状；超强热扩散，厚度范围0.017~3.0mm，环保，上下均绝缘，单面背胶一贴即可，便于操作。

二、产品结构图与基材

三、产品组成基材详细介绍

1、石墨铜散热片由两种基材和三种辅基材组成：石墨基材、铜基材、绝缘层、热熔胶、离型纸。

2、石墨基材介绍：

   高导热石墨基材也称石墨散热片，是一种全新的高导热散热材料，其具有独特的晶粒取向，沿两个（水平和垂直）方向均匀导热，水平方向热导率有500-1750 W/m-K 范围内的超高导热性能，片层状结构可很好地适应任何表面，屏蔽热源与组件的同时改进消费类电子产品的性能。其分子结构示意图如下：

   石墨散热片的化学成分主要是单一的碳(C)元素，是一种自然元素矿物。薄膜高分子化合物可以通过化学方法高温（1300~2800 C°）高压下得到石墨化薄膜，因为碳元素是非金属元素，但却有金属材料的导电、导热性能，还具有象有机塑料一样的可塑性，并且还有特殊的热性能，化学稳定性，润滑和能涂敷在固体表面的等一些良好的工艺性能，因此，在电子、通信、照明、航空及国防军工等许多领域都得到了广泛的应用。

   石墨散热片的散热原理：典型的热学管理系统是由外部冷却装置，散热器和热力截面组成。而散热片的重要功能是创造出最大的有效表面积，在这个表面上热力被转移并有外界冷却媒介带走。石墨散热片就是通过将热量均匀的分布在二维平面从而有效的将热量转移，保证组件在所承受的温度下工作。石墨散热片热扩散示意图如下：

   结论：由石墨散热片热扩散示意图不难看出石墨基材只有在水平方向热传导性才能发挥出极高的特性，原因在于其分子网状结构决定其导热方向性能。然而垂直方向因分子是层层叠加影响了其垂直热传导特性。

3.铜基材介绍：

   随着电子元器件以及产品向高集成度、高运算领域的发展，耗散功率随之倍增，散热日益成为一个亟待解决的难题。一直以来，铜基材在传统散热器被广泛应用于电子元器件和产品散热领域。铜基材具有低表面氧气特性，可以附着与各种不同基材，如金属，绝缘材料等，拥有较宽的温度使用范围。同时具有电磁屏蔽作用，其热传导率达380~400W/m.K，因铜基材为面心立方晶体结构紧密排列致使整体任意方向均衡热传导性。如下图铜晶体结构图：

   结论：石墨铜散热片中使用的铜基材具有优越的热传导性能，同时具有EMI屏蔽作用，因其为立方结晶体决定了水平与垂直各方向均温进行热传导，然而水平方向却不及石墨基材。

4.石墨散热片的散热原理：

   典型的热学管理系统是由外部冷却装置，散热器和热力截面组成。而散热片的重要功能是创造出最大的有效表面积，在这个表面上热力被转移并有外界冷却媒介带走。石墨铜散热片就是利用铜基材具有均温高效热传导特性把热量均衡的传导到石墨基材再通过石墨超高热传导特征将热量均匀的分布在二维平面及时有效的将热量再次转移，达到双重热传导与散热特效，从而降低元器件温度，提高稳定性和使用寿命，保证发热元器件在所承受的温度下高效工作。

四、石墨铜散热片技术参数：

参数   Parameter 基材			石墨基材	铜基材
厚度   Thickness             （mm）			0.012~1.0mm±0.005~0.05	0.018~0.1mm±0.005~0.05
导热系数   （W/m.K) Thermal conductuvuty		X,Y direction	1750~500	400~380
		Z  direction	25~5
密    度 Density           （g/cm³)			2.2~1.2	8.92
工作温度 Heat resistance      （ºC）			-50~600	-50~400
热扩散系数Thermal diffusivity （cm²/s)			10~7	0.78~0.64
导电系数Electric Conductivity  (S/cm)			20000	1.72×10-8Ω·m
弯曲测试Bending test(times) (R5/180º)			>10000	>20000
比热率Specific Heat (50ºC)     (J/gK)			1.0	0.39
硬度Hardness             ( ShoreA)			80	110
防火等级UL Certify         (UL-94)			V-0	V-0
扩张强度   （MPa） Extensionalstrength	X,Y direction		45	105
	Z direction		0.1

五、石墨铜应用领域

   石墨铜散热片通过在减轻器件重量的情况下提供更优异的热传导散热性能，能有效的解决发热电子元器件的热设计难题，广泛的应用于智能手机、平板电脑、便捷电子设备、 PDP、LCDTV 、Notebook PC、UMPC、Flat Panel Display 、MPU 、Projector 、Power Supply、LED 等电子产品。目前石墨铜散热片同时应用于通讯工业、医疗设备、SONY/DELL/Samsung 笔记本、Samsung PDP、PC 内存条，LED 基板、电子、通信、照明、航空及国防军工等。

六、各种材料热传导系数比较

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