本文來(lái)自：新材料在線
會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)匯聚了500余位熱管理領(lǐng)域的專(zhuān)家、學(xué)者、產(chǎn)業(yè)鏈上下游人士。從解決5G時(shí)代終端產(chǎn)品的導(dǎo)熱、散熱等行業(yè)痛點(diǎn)展開(kāi)激烈討論，旨在為5G終端品牌提供優(yōu)質(zhì)、創(chuàng)新的熱管理解決方案，為材料廠商開(kāi)啟更多新思路，促進(jìn)行業(yè)共同發(fā)展！
尋材問(wèn)料?作為材料解決方案一站式服務(wù)平臺(tái)，致力于促進(jìn)新材料產(chǎn)學(xué)研用的有效融合，打造材料界和制造業(yè)的“互聯(lián)網(wǎng)+新材料”連接平臺(tái)，打造創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的“雙創(chuàng)”服務(wù)平臺(tái)，旨在為制造業(yè)提高效率、降低成本、促進(jìn)創(chuàng)新、優(yōu)化資源。
1.主辦方致辭
致辭人：尋材問(wèn)料?戰(zhàn)略發(fā)展與合作部 舒俊杰 總經(jīng)理
尋材問(wèn)料?戰(zhàn)略發(fā)展部舒俊杰表示，2020年是非同尋常的年份，雖然疫情和國(guó)際貿(mào)易沖突給全球經(jīng)濟(jì)帶來(lái)嚴(yán)重影響，特別是制造業(yè)，但5G商用技術(shù)的日漸成熟也給我們帶來(lái)了更多機(jī)遇與挑戰(zhàn)。在此背景下，我國(guó)大力推進(jìn)新基建建設(shè)，這給我國(guó)終端行業(yè)能帶來(lái)積極影響。尋材問(wèn)料?舉辦此次峰會(huì)，旨在為終端制作業(yè)搭建高質(zhì)量的交流平臺(tái)，促進(jìn)行業(yè)互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)供需對(duì)接。
2. 《5G 終端熱設(shè)計(jì)的思考 》
演講嘉賓：中興通訊股份有限公司 黃竹鄰 終端硬件系統(tǒng)工程師
“熱設(shè)計(jì)不是救命稻草。”據(jù)黃竹鄰解釋?zhuān)瑹嵩O(shè)計(jì)就是通過(guò)熱傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)的充分設(shè)計(jì)，使得熱量能夠充分被帶走或者被控制住，將終端設(shè)備的溫度始終控制在一定要求范圍內(nèi)。
當(dāng)下，5G手機(jī)已成為基本發(fā)展趨勢(shì)，逐漸成為對(duì)熱設(shè)計(jì)需求尤其突出的終端產(chǎn)品之一。
“從目前市場(chǎng)上的產(chǎn)品來(lái)看，5G手機(jī)厚度基本與4G水平相當(dāng)，但考慮到5G手機(jī)因天線數(shù)量增加導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，以及其系統(tǒng)功耗產(chǎn)生4-5倍的倍增等因素，這相當(dāng)于壓縮了整個(gè)熱設(shè)計(jì)通路的空間，大大增加了對(duì)熱設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)?！秉S竹鄰女士表示，業(yè)已成熟的4G手機(jī)的散熱解決方案根本無(wú)法滿(mǎn)足5G終端產(chǎn)品的熱設(shè)計(jì)需求。
借此峰會(huì)，她對(duì)在座的數(shù)百家材料企業(yè)發(fā)出呼吁，希望材料企業(yè)能通過(guò)材料特性的改良，提供多種優(yōu)秀的解決方案，讓表面的殼體能夠進(jìn)一步增強(qiáng)散熱交換性能。如此，熱設(shè)計(jì)工作者就可以把表面散熱通路利用更充分，讓整機(jī)散熱更好、用戶(hù)熱體驗(yàn)更好。
2.《5G終端熱管理新思路——散熱外設(shè)》
演講嘉賓：中國(guó)熱設(shè)計(jì)網(wǎng) 陳繼良 特別顧問(wèn)
“由于半導(dǎo)體行業(yè)的快速發(fā)展，社會(huì)上產(chǎn)生了很多新的技術(shù)問(wèn)題，對(duì)我們熱管理行業(yè)提出的要求也越來(lái)越高。而目前我們能解決的問(wèn)題，和社會(huì)希望我們解決的問(wèn)題還有很大的差距，這種差距的解決需要新的工藝，新的技術(shù)，新的方案，也是熱管理行業(yè)的機(jī)會(huì)”陳繼良表示，作為一直關(guān)注熱設(shè)計(jì)的平臺(tái)，入行多年的他在5G商用后明顯感受到終端品牌對(duì)散熱問(wèn)題越來(lái)越關(guān)注。
5G終端留給熱設(shè)計(jì)的空間只有方寸之間，如果沒(méi)有新技術(shù)或革命性的新材料出現(xiàn)，那散熱的極限是擺在那里的。然而，革命性的東西并不容易出現(xiàn)。
陳繼良針對(duì)這一急需在短時(shí)間內(nèi)解決的問(wèn)題，提出了一個(gè)新思路——散熱外設(shè)。
一些多應(yīng)用場(chǎng)景的便攜式產(chǎn)品，存在一個(gè)無(wú)法調(diào)和的矛盾：如果按照最大功耗設(shè)計(jì)，產(chǎn)品成本或尺寸會(huì)很高；如果按照常規(guī)功耗進(jìn)行設(shè)計(jì)，產(chǎn)品的功能又無(wú)法充分發(fā)揮。在特殊場(chǎng)景下使用散熱外設(shè)，可能是一個(gè)思路。
據(jù)了解，當(dāng)前流行的手機(jī)散熱外設(shè)主要是“風(fēng)扇+熱電致冷器+散熱器+特殊導(dǎo)熱界面材料”，筆記本散熱外設(shè)則是風(fēng)扇。
對(duì)此，陳繼良建議做了進(jìn)一步拓展，針對(duì)5G手機(jī)可使用帶有儲(chǔ)熱功能的手機(jī)殼或使用帶有均熱功能的手機(jī)殼；針對(duì)筆記本則是在非進(jìn)風(fēng)區(qū)域，融合熱電致冷器，奪取筆記本熱量，分擔(dān)散熱任務(wù)。
他進(jìn)一步解釋道，雖然散熱有多款材料可供選擇，但我們關(guān)注的尺度仍然是零點(diǎn)幾毫米級(jí)別的，最多零點(diǎn)零幾毫米，而芯片行業(yè)早已到納米級(jí)了?？傮w而言，熱設(shè)計(jì)工藝仍比較初級(jí)，若要邁向更高端、更核心的領(lǐng)域，還有很長(zhǎng)的路要走。
3.《液態(tài)金屬芯片散熱技術(shù)》
中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所 鄧中山 研究員
“受限于物理空間及發(fā)熱密度，芯片散熱越來(lái)越具有挑戰(zhàn)性已成為共識(shí)。中科院理化所于2002年就申請(qǐng)了國(guó)際上首項(xiàng)液態(tài)金屬芯片冷卻技術(shù)專(zhuān)利?！编囍猩奖硎?，近年來(lái)，以云南中宣液態(tài)為代表的企業(yè)在液態(tài)金屬熱界面材料、液態(tài)金屬相變熱控、液態(tài)金屬流體散熱等方面實(shí)施了產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化。
除了芯片行業(yè)，其實(shí)工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域都會(huì)涉及到極端的熱設(shè)計(jì)案例。比如，CT機(jī)里發(fā)射X射線的球管，在很小的面積上發(fā)熱量可以達(dá)到萬(wàn)瓦以上量級(jí)，這對(duì)散熱也是非常有挑戰(zhàn)性的。而諾基亞為解決散熱問(wèn)題，在前兩年就已經(jīng)發(fā)布了水冷的通訊基站設(shè)備。
據(jù)鄧中山介紹，在所有已知的液體材料里，目前液態(tài)金屬的導(dǎo)電性能、導(dǎo)熱性能都是最好的，其熱導(dǎo)率可達(dá)到30W/（m·K)以上，通過(guò)改性之后甚至可達(dá)到100W/（m·K)以上。此外，液態(tài)金屬的液冷傳熱效率（對(duì)流換熱系數(shù)）相較于水冷，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)量級(jí)的提升。
綜合來(lái)看，鄧中山認(rèn)為液態(tài)金屬未來(lái)有望成為一些超高功率密度終端的熱管理解決方案。
4.《5G關(guān)鍵材料的熱物性分析 》
梅特勒—托利多國(guó)際貿(mào)易(上海)有限公司 袁寧肖 熱分析技術(shù)專(zhuān)家
據(jù)國(guó)際熱分析及量熱協(xié)會(huì)(ICTAC)定義，“熱分析是在受控溫度程序下，研究樣品熱物性與時(shí)間或溫度間關(guān)系的一系列技術(shù)”。
環(huán)氧樹(shù)脂的固化程度直接決定了環(huán)氧基CCL的性能優(yōu)劣與否，若未完全固化，極易引起PCB制備工藝中產(chǎn)生結(jié)構(gòu)偏差，并導(dǎo)致 PCB的熱穩(wěn)定性、機(jī)械性能和介電性能發(fā)生較大偏移。
而熱分析動(dòng)力學(xué)恰好可以起到預(yù)測(cè)和評(píng)估的作用，可靠預(yù)測(cè)環(huán)氧樹(shù)脂的固化度、優(yōu)化等溫固化工藝條件均可由熱分析動(dòng)力學(xué)來(lái)研究。
5. 圓桌對(duì)話(huà)
“如果想讓一款電子產(chǎn)品的性能實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍，散熱技術(shù)將是難可逾越的一道門(mén)檻，誰(shuí)能夠在散熱技術(shù)上有大膽突破，誰(shuí)就一定能走在電子行業(yè)的最前邊?！甭?lián)想集團(tuán)首席工程師辛志峰表示，聯(lián)想內(nèi)部已經(jīng)倡導(dǎo)“以熱為核心”的用戶(hù)設(shè)計(jì)。
近年來(lái)，關(guān)于熱管理的討論雖然逐漸走熱，但現(xiàn)實(shí)狀況仍不如人意。深圳市鴻富誠(chéng)屏蔽材料有限公司研發(fā)總監(jiān)謝佑南表示，這主要是因?yàn)閼?yīng)用端有應(yīng)用端的需求，材料端有材料端的訴求，而市場(chǎng)需求和產(chǎn)品需求有很大的差距。
那么，國(guó)產(chǎn)熱界面材料該如何破局？材料廠家與應(yīng)用端該如何分工合作，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合？
圍繞該話(huà)題，聯(lián)想集團(tuán)首席工程師/研發(fā)總監(jiān)辛志峰、東莞鵬威能源科技有限公司董事長(zhǎng)徐彬、中興通訊股份有限公司終端硬件系統(tǒng)工程師黃竹鄰、中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院副研究員曾小亮及廣州回天新材料有限公司研發(fā)事業(yè)部材料應(yīng)用專(zhuān)家劉則軒一起展開(kāi)了深度討論。
最終，背景各不相同的幾位嘉賓一致認(rèn)為，目前熱管理行業(yè)的發(fā)展需要終端、供應(yīng)廠互相給出更多元的選擇方向，此外，研究機(jī)構(gòu)也應(yīng)給材料端及終端提供更多的技術(shù)支持。只有讓產(chǎn)業(yè)鏈各參與者充分發(fā)揮出各自的優(yōu)勢(shì)，行業(yè)發(fā)展才更有想象空間。
6.《液態(tài)導(dǎo)熱材料在5G領(lǐng)域的應(yīng)用 》
廣州回天新材料有限公司 劉則軒 研發(fā)事業(yè)部材料應(yīng)用專(zhuān)家
“VC的導(dǎo)熱效率大概是銅箔的5-7倍，石墨的導(dǎo)熱大概是銅箔的3-4倍。”劉則軒表示，雖然VC和石墨的導(dǎo)熱效果很不錯(cuò)，但因受制于PI膜原材料供應(yīng)商及高成本電費(fèi)，目前我國(guó)VC和石墨行業(yè)都面臨高成本的巨大壓力。
Vc、石墨、銅箔，再加上作為熱存環(huán)境手機(jī)中框的鋁合金，這是手機(jī)終端的前四大導(dǎo)熱材料。此外，作為熱管理系統(tǒng)不可或缺的導(dǎo)熱界面材料和液態(tài)導(dǎo)熱材料也是熱設(shè)計(jì)的重要部分。
劉則軒認(rèn)為，液態(tài)導(dǎo)熱材料實(shí)際上是填補(bǔ)整個(gè)高熱流密度的芯片與熱存端非常重要的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。這個(gè)節(jié)點(diǎn)相當(dāng)于散熱高速公路上的收費(fèi)站，因而對(duì)整個(gè)散熱系統(tǒng)至關(guān)重要。
7.《5G時(shí)代電子產(chǎn)品熱仿真技術(shù)的應(yīng)用》
貝思科爾軟件技術(shù)有限公司 李波 技術(shù)顧問(wèn)
“華為的散熱團(tuán)隊(duì)至少有200人，購(gòu)買(mǎi)的FlOTHERM軟件上百個(gè)，甚至建有專(zhuān)門(mén)的散熱實(shí)驗(yàn)室，之所以如此重視散熱這一塊，是因?yàn)槿A為早期在散熱方面吃過(guò)很多虧?！?/p>
據(jù)李波介紹，使用熱仿真技術(shù)的企業(yè)在整個(gè)產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)程、進(jìn)入市場(chǎng)以及產(chǎn)品的成本控制和盈利等各方面，都會(huì)占有明顯優(yōu)勢(shì)。國(guó)外的熱仿真軟件銷(xiāo)售總監(jiān)甚至開(kāi)玩笑說(shuō)“做熱仿真分析的投資回報(bào)率要比買(mǎi)房高”。
因溫度牽扯到產(chǎn)品的可靠性、壽命等各方面，在電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初，設(shè)計(jì)工程師就為了解產(chǎn)品內(nèi)部的溫度做過(guò)很多嘗試。上世紀(jì)60年代，依托與計(jì)算機(jī)的技術(shù)，可進(jìn)行熱仿真的CFD技術(shù)終于出現(xiàn)，設(shè)計(jì)工程師可以清晰獲得電子產(chǎn)品里面的溫度、速度和壓力。
李波認(rèn)為，熱仿真技術(shù)未來(lái)發(fā)展方向第一是要熱仿真軟件能夠建模；第二就是網(wǎng)格劃分的靈活性要簡(jiǎn)單易操作；第三，需要更高效的求解計(jì)算，模型一建出來(lái)就可以得到結(jié)果；最后，仿真不是目的，而是通過(guò)仿真手段來(lái)優(yōu)化產(chǎn)品的可靠性、產(chǎn)品壽命及品質(zhì)。
8.《有機(jī)硅新材料在5G終端中的應(yīng)用》
浙江凌志新能源科技有限公司 張春暉 技術(shù)總監(jiān)
伴隨著5G、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0、國(guó)家重大戰(zhàn)略需求等領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展，電子器件功率密度持續(xù)攀高，急需高效的熱管理材料和方案來(lái)保證產(chǎn)品的效率、可靠性、安全性、耐用性和持續(xù)穩(wěn)定性。
張春暉與大家一起分享了LZ302Z發(fā)泡硅膠系列產(chǎn)品及高導(dǎo)熱界面材料。
發(fā)泡硅膠系聚硅氧烷自發(fā)泡形成的泡沫材料，其保持了有機(jī)硅聚合物的優(yōu)異特性，如：耐高低溫、紫外線和臭氧、絕緣、環(huán)保，兼具泡沫材料的低密度、抗震性等特點(diǎn)，其優(yōu)異的抗壓縮形變、抗蠕變性能、耐機(jī)械疲勞，是各類(lèi)?性能密封、減震緩沖、支撐保護(hù)、阻燃防火、隔熱、電磁屏蔽的理想材料。
此外， 張春暉還分享了不同粘接強(qiáng)度的高導(dǎo)熱界面材料，如：導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠、導(dǎo)熱硅膠、導(dǎo)熱硅凝膠、導(dǎo)熱填縫劑、導(dǎo)熱墊片等，以滿(mǎn)足客戶(hù)在不同場(chǎng)景的導(dǎo)熱需求。
9.《成分分析和熱分析評(píng)價(jià)手段在熱管理材料選擇中的應(yīng)用》
沃特世科技（上海）有限公司 李欣蔚 高級(jí)應(yīng)用工程師
“目前來(lái)看，材料已成為制約5G行業(yè)非常重要的一個(gè)因素，各界都在積極尋求通過(guò)新技術(shù)幫應(yīng)用端盡快明確使用材料的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，也幫材料廠商明確材料性能及指導(dǎo)配方變更的表征方法。”
李欣蔚表示，為剖析5G產(chǎn)品的工藝條件，企業(yè)可以提供有機(jī)分析方案和思路，幫助企業(yè)做一些逆向工程回溯問(wèn)題產(chǎn)生的原因，或是模擬某些工藝、配方的過(guò)程，亦或者內(nèi)部品控能力的提升。
10.《導(dǎo)熱界面材料助力5G新動(dòng)態(tài)》
萊爾德高性能材料 雷愛(ài)華 應(yīng)用工程師
萊爾德是全球領(lǐng)先的導(dǎo)熱界面材料及電磁屏蔽材料供應(yīng)商，其歷史可追溯至近200年前。
雷愛(ài)華介紹了市場(chǎng)上目前提供的界面材料主要分為墊片凝膠、相變材料、硅脂以及導(dǎo)熱絕緣片、導(dǎo)熱鋁基板等幾大類(lèi)，這些導(dǎo)熱材料都是用在芯片封裝的屏蔽罩和散熱器之間。
11.《高性能銅合金在熱管理領(lǐng)域的應(yīng)用》
寧波博威合金板帶有限公司 張敏 高級(jí)經(jīng)理
據(jù)張敏介紹，目前5G終端產(chǎn)品的散熱方案主要為石墨散熱、熱管散熱、均溫板（VC）散熱3種。針對(duì)均溫版散熱方案，博威合金的國(guó)際化專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)專(zhuān)門(mén)研發(fā)了boway19000合金材料，該材料具有優(yōu)異的耐高溫性能，且在高溫、長(zhǎng)時(shí)間工況下更可靠，更耐久。
經(jīng)測(cè)試對(duì)比，boway19000經(jīng)復(fù)雜的高溫制程后，維氏硬度接近C5191的兩倍，很好地解決了擴(kuò)散焊后焊接結(jié)合力差、焊接口開(kāi)裂的問(wèn)題。同時(shí)，該合金材料經(jīng)蝕刻后應(yīng)力釋放均勻，很好地解決了材料應(yīng)力釋放不均勻?qū)е虏牧系穆N曲問(wèn)題。
12.《高效整合供應(yīng)鏈，產(chǎn)業(yè)升級(jí)新動(dòng)能》
怡亞通集團(tuán) 李國(guó)丞 副總裁兼首席人才官
“21世紀(jì)的競(jìng)爭(zhēng)不再是企業(yè)和企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)，而是供應(yīng)鏈和供應(yīng)鏈之間的競(jìng)爭(zhēng)?！庇?guó)著名供應(yīng)鏈管理專(zhuān)家馬丁·克里斯托弗曾如是說(shuō)。
李國(guó)丞對(duì)此深有感觸，他認(rèn)為，蘋(píng)果的成功其實(shí)就是供應(yīng)鏈的成功，正是優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品+高效供應(yīng)鏈才讓蘋(píng)果公司從優(yōu)秀上升至卓越。
當(dāng)然，越來(lái)越多的蘋(píng)果案例，使得供應(yīng)鏈服務(wù)引起社會(huì)各界的關(guān)注。李國(guó)丞表示，目前正是供應(yīng)鏈創(chuàng)新與應(yīng)用的政策風(fēng)口，中國(guó)已將“供應(yīng)鏈管理服務(wù)”納入國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類(lèi)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，多家供應(yīng)鏈服務(wù)企業(yè)上榜“中國(guó)服務(wù)企業(yè)500強(qiáng)”。這一切都說(shuō)明生產(chǎn)制造企業(yè)與供應(yīng)鏈服務(wù)企業(yè)需更加緊密融合。
他總結(jié)道：“產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈戰(zhàn)略是基礎(chǔ)，國(guó)家供應(yīng)鏈戰(zhàn)略是根本?！?/p>
13.《面向5G智能終端應(yīng)用的超薄熱管制造技術(shù)》
華南理工大學(xué) 陳釗書(shū) 博士
“隨著5G的進(jìn)一步普及，在未來(lái)2~3年內(nèi)，超薄熱管和超薄均熱板依然是便攜式電子的核心散熱元件，其中0.4 mm的超薄熱管主要解決3~5W的發(fā)熱量；0.4mm的超薄均熱板有望解決5~8W的發(fā)熱量?！?/p>
陳釗書(shū)認(rèn)為，超薄熱管的寬度受限于管徑和壓扁厚度，其傳熱性能基本已經(jīng)達(dá)到瓶頸（目前最寬的量產(chǎn)超薄熱管寬度約12 mm，由直徑8mm的薄壁管打扁而成），而超薄均熱板由于制造特點(diǎn)，理論上可以制造任意寬度和形狀的超薄均熱板，隨著成本的進(jìn)一步降低，用量會(huì)進(jìn)一步提升。
同時(shí)，由于智能電子不斷的輕薄化，對(duì)于超薄均熱板厚度需求從0.4 mm進(jìn)一步下探到0.25~0.3 mm，目前針對(duì)超薄均熱板的研究主要集中在新型表面材料（密度低，強(qiáng)度高）和新型吸液芯（高毛細(xì)力、高滲透率、適合大批量生產(chǎn)）方面。
值得一提的是，華南理工的黃光文博士吸收了壓扁型超薄熱管中螺旋編織網(wǎng)吸液芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，制作了螺旋編織網(wǎng)+絲網(wǎng)的復(fù)合結(jié)構(gòu)，制造了一款尺寸為15 x 100 x 0.51 mm3的超薄均熱板，最大傳熱功率為7.50 W，熱阻0.47 ℃/W。
此外，南京航空航天大學(xué)的史波團(tuán)隊(duì)及中科院 Li Ji團(tuán)隊(duì)也先后在超薄均熱板上有新突破。
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