散熱膜

散熱膜

散熱膜,即是用在手機、平板電腦等上面的一層導熱散熱的薄膜。

基本介紹

  • 中文名:散熱膜
  • 分類:4種
  • 材質:3種
  • 套用:手機、平板電腦等
簡介,比較,套用,參數表,

簡介

散熱膜,即是用在手機、平板電腦等上面的一層導熱散熱的薄膜,業內大致分為四種:天然石墨、人工石墨、石墨稀和碳納米管散熱膜。天然石墨散價格很便宜,但是散熱效果不怎么行。石墨稀散熱效果最好,但是價格太貴,動輒上千元。人工石墨和碳納米管散熱膜散熱效果是差不多的,但是碳納米管在價格上更有優勢,性價比更高。
散熱膜是一種全新的導熱散熱材料,具有獨特的晶粒取向,沿兩個方向均勻導熱,片層狀結構可很好地適應任何表面,禁止熱源與組件的同時改進消費類電子產品的性能。產品均勻散熱的同時也在厚度方面提供熱隔離,導
散熱膜的化學成分主要是單一的碳(C)元素,是一種自然元素礦物.薄膜高分子化合物可以通過化學方法高溫高壓下得到石墨化薄膜,因為碳元素是非金屬元素,但是卻有金屬材料的導電,導熱性能,還具有象有機塑膠一樣的可塑性,並且還有特殊的熱性能,化學穩定性,潤滑和能塗敷在固體表面的等等一些良好的工藝性能。

比較

目前市場上用的比較多的三種散熱材料是天然石墨散熱膜,人工石墨散熱膜,納米碳散熱膜。他們各有優缺點。
天然石墨散熱膜第一個問題是不能做很薄,一般都是成品最薄做到0.1MM厚度,這種厚度在手機結構中占有太多的空間,如果手機多個部位要用散熱膜的話,會直接影響手機的結構,在手機日益做薄的前提下,天然石墨的市場占有率越來越低,同時因為天然石墨自身的結構因素,天然石墨的散熱效果是三種材料中最差的。
人工石墨能做很薄,散熱效果非常好,主要體現在散熱速度很快,但是人工石墨的一個大問題就是價格太貴,動輒上千元一平米,這樣的價格在智慧型機成本管控越來越嚴的今天,對於手機設計人員來說,還是非常大的壓力。並且石墨散熱膜有一個通病,就是石墨是擠壓成型,做成成品過程還要塗膠,覆膜,加工過程有很多的不良,等等同時在模切過程中,石墨的邊緣容易掉粉,所以還要做包邊處理,包邊處理很要錢,並且很麻煩,所以對於終端的手機研發人員和成本控制人員來說,石墨片本身的材料的價格已經很貴了,但是石墨片的加工費和模切管理費有時候比材料還貴。用他們的話說,用石墨散熱膜的話,老闆的壓力很大啊。
納米碳散熱膜是納米碳材料做的散熱膜,最薄能做到0,.03MM,納米碳和石墨是同素異構體,散熱原理差不多,一般天然石墨的散熱功率400左右,人工石墨在1500。納米碳的散熱功率在1000-6000.散熱還是非常有效果的。同時納米碳散熱膜做出來已經是成品了,加工只用開模,沖切就可以,加工過程很簡單,費用低。最重要的因素在於,納米碳散熱膜的成本不高,在市場上售價遠低於人工石墨,甚至比有些天然石墨的價格還便宜。

套用

隨著電子設備不斷將更強大的功能集成到更小組件中,溫度的升高會導致設備運行速度減慢、器件工作中途出故障、尺寸空間限制以及其它很多性能方面的問題。因此溫度控制已經成為設計中至關重要的挑戰之一,即在架構緊縮,操作空間越來越小的情況下,如何有效地帶走更大單位功率所產生的更多熱量。
我們現在就拿目前比較惹火的小米手機來說明:
第一塊在CPU晶片與中間層之間的石墨散熱膜
散熱膜
之前,我們通過對小米手機的拆解拆解圖賞、首發評測、拆機裝機視頻),已經探究過小米手機內部的結構,並且也完整地看到了兩片手機散熱膜。雖然是看到了手機散熱膜,也看到了手機散熱膜存在的位置,但是究竟是怎樣一個散熱原理,相信大家也並非十分清楚。下面我們嘗試簡單地位打進介紹一下:
小米手機的發熱源之一就是CPU和Flash晶片,因此在這些晶片的封裝層上面,貼有一張“7”字型的手機散熱膜,散熱片的另一面在機身內會貼附在中間的金屬板上面。而另外一塊較大的石墨散熱片則貼在小米手機中間的金屬板另一面,它對應連線的是螢幕的後部。
第二塊在螢幕與中間層之間的石墨散熱膜
所以,當手機沒有拆開的時候,可以看到螢幕的後面以及CPU/Flash的熱量都會通過中間的金屬層相互傳遞,最終使得熱量能夠均勻分布,並且通過空氣 的流動進行散熱。所以,我們可以說小米手機的一部分熱量會通過LCD那邊進行輔助散熱,另外,手機後蓋那邊也是另一個散熱面。
使用了石墨散熱膜的小米手機能夠把發熱量控制在合理水平
因此,我們可以說,小米手機的石墨散熱膜其實是起到了導熱,並且把熱量均勻散布的作用,間接來說也就是起到散熱作用。所以才能夠把高通MSM8260這枚電老虎控制得住。

參數表

測試項目
測試方法
單位
測試值
顏色 Color
Visual

黑色2
材質 Material


天然石墨
厚度 Thickness
ASTM D374
Mm
0.03-2.0
比重 Specific Gravity
ASTM D792
g/cm
1.5-1.8
耐溫範圍 Continuous use Temp
EN344

-40~+400
拉伸強度
Tensil Strength
ASTM F-152
4900kpa
715PS
體積電阻
Volume Resistivity
ASTM D257
Ω/CM
3.0*10
硬 度Hardness
ASTM D2240
Shore A
>80
阻燃性Flame Rating
UL 94

V-0
導熱係數(垂直方向) Conductivity(vertical direction)
ASTM D5470
w/m-k
25
導熱係數(水平方向) Conductivity(horizontal direction)
ASTM D5470
w/m-k
700-1200

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