概述

戈?duì)?GORE)隔熱膜可實(shí)現(xiàn)更好的熱管理,以幫助您提高設(shè)備性能,同時(shí)減少表面熱點(diǎn)。

熱管理設(shè)計(jì)工程師使用石墨材料、熱管和均熱板,將熱量傳遞和分散到更大的區(qū)域,從而提升設(shè)備性能。隨著散熱要求增加,由于Z軸方向的熱阻不夠,導(dǎo)致熱量到達(dá)設(shè)備表面并形成熱點(diǎn),上述散熱解決方案可能仍然無(wú)法減少熱點(diǎn)。

現(xiàn)在,您可以借助戈?duì)?GORE)隔熱膜來(lái)提高散熱解決方案的效率。戈?duì)柛魺崮げ捎孟冗M(jìn)的氣凝膠技術(shù),垂直導(dǎo)熱系數(shù)(kz)遠(yuǎn)低于空氣,能夠增強(qiáng)散熱率,且性能優(yōu)于同等級(jí)別的氣隙。與均熱材料結(jié)合使用時(shí),可形成性能更高的散熱設(shè)計(jì)。

石墨均熱材料

石墨材料的導(dǎo)熱率各不相同,具體取決于其是天然石墨還是人工石墨、制造商以及厚度。石墨材料還具有較高的各向異性,這意味著其水平導(dǎo)熱性與垂直導(dǎo)熱性之間存在差異。石墨片的水平導(dǎo)熱性高于垂直導(dǎo)熱性。

石墨片熱性能

僅使用石墨材料的解決方案

石墨片具有高導(dǎo)熱性,并可提供水平方向熱阻較低、垂直方向熱阻較高的理想組合,進(jìn)而提供理想的導(dǎo)熱特性:

  • 水平導(dǎo)熱系數(shù)為600–1900 W/m·K
  • 垂直導(dǎo)熱系數(shù)為3–20 W/m·K。*

這些特性相結(jié)合,使高導(dǎo)熱性石墨片的各向異性比達(dá)到約500:1。

石墨材料與GORE?隔熱膜結(jié)合使用

不過(guò),當(dāng)石墨材料與戈?duì)柛魺崮そY(jié)合使用時(shí),垂直導(dǎo)熱系數(shù)甚至可以更低,僅為0.020 W/m·K,各向異性比可提高100–1000倍,從而增強(qiáng)散熱性能。

* 資料來(lái)源: https://neograf.com/products/thermal-management-solutions/egraf-spreadershield

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石墨材料與隔熱膜結(jié)合使用

具有高導(dǎo)熱性的材料(如石墨片)已被廣泛用于移動(dòng)設(shè)備內(nèi)的散熱。手機(jī)中的石墨片是最常用的熱管理技術(shù)。熱管理設(shè)計(jì)師遇到的問(wèn)題是,雖然石墨材料制造商在降低垂直導(dǎo)熱性方面取得了重大進(jìn)展,但其垂直導(dǎo)熱率還是不夠低,使熱量仍然能夠傳導(dǎo)到表面。為了解決這個(gè)問(wèn)題,設(shè)計(jì)師會(huì)在石墨材料和手機(jī)表面之間加入一個(gè)較大的氣隙以防止傳熱。這個(gè)氣隙會(huì)占據(jù)一定空間,而設(shè)計(jì)師原本可以利用這個(gè)空間來(lái)容納更多石墨材料,從而更好地為處理器散熱,并最終提高處理器性能。

通過(guò)將隔熱膜與高導(dǎo)熱性石墨片材料結(jié)合使用,設(shè)計(jì)師可以用更薄的隔熱膜來(lái)代替較大的氣隙,從而留出空間,用于添加更多石墨材料。這種組合型解決方案能夠?qū)⒏酂崃繌奶幚砥髦猩l(fā)出去,使處理器以更高的功率運(yùn)行,從而使最終用戶(hù)的設(shè)備實(shí)現(xiàn)更高性能。

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利用戈?duì)柛魺崮ぬ嵘阅?/th> 利用戈?duì)柛魺崮そ档蜔狳c(diǎn)溫度 利用戈?duì)柛魺崮たs小產(chǎn)品尺寸
  • 由于kz值低于空氣,較薄的戈?duì)柛魺崮つ軌蛉〈鷼庀?,從而允許使用更多石墨材料
  • 讓熱量從熱源擴(kuò)散,阻止熱量從設(shè)備表面?zhèn)鞑?,從而延遲降頻對(duì)性能的影響
  • 讓元器件能夠在更高功率下工作更長(zhǎng)時(shí)間
  • 將表面溫度降低1–?6 °C(具體取決于系統(tǒng)功率和隔熱膜厚度)
  • 通過(guò)使用較薄、并可壓縮的戈?duì)柛魺崮と〈鷼庀?,在保持高性能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)更薄的設(shè)計(jì)
包含較薄GORE?隔熱膜的移動(dòng)設(shè)備的橫截面圖片。

 

在圖例中,GORE?隔熱膜為藍(lán)色,均熱材料件為灰色,熱源為紅色。

柔性石墨材料

在許多移動(dòng)設(shè)備中,需要使用柔性石墨片來(lái)進(jìn)行熱管理。這是因?yàn)槌霈F(xiàn)了折疊屏手機(jī)等新的產(chǎn)品外形,以及AR/VR眼鏡等弧形設(shè)備,或是某些內(nèi)部元器件配置需要使用非扁平形狀的石墨材料。

然而,這可能會(huì)引發(fā)對(duì)柔性石墨片導(dǎo)熱性的擔(dān)憂(yōu),因?yàn)閺澢鷷?huì)導(dǎo)致石墨材料的結(jié)構(gòu)變化,或是由于石墨材料上方的氣隙不均勻,而導(dǎo)致氣隙較薄區(qū)域上方出現(xiàn)表面熱點(diǎn)的可能性增加。對(duì)于表面熱點(diǎn)這種情況,隔熱膜可以通過(guò)提供厚度和熱阻一致的固體材料,確保在石墨材料和設(shè)備表面之間形成隔熱層,從而幫助提高柔性石墨材料的性能。隔熱膜的可壓縮性也有助于固定柔性石墨材料的位置。

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石墨材料vs.導(dǎo)熱膏和TIM

在需要沿設(shè)備的長(zhǎng)度和寬度方向水平散熱的移動(dòng)設(shè)備中,石墨材料具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。導(dǎo)熱膏和熱界面材料(TIM)可用于在垂直方向或在設(shè)備中上下傳熱。導(dǎo)熱膏和TIM通常置于處理器和石墨材料之間,以便盡快將熱量轉(zhuǎn)移到石墨材料中,從而幫助散熱并使設(shè)備能夠以最佳性能運(yùn)行。

將石墨片與熱界面材料結(jié)合使用通常是首選方法,因?yàn)檫@種材料是固態(tài)材料,不會(huì)像導(dǎo)熱膏那樣隨時(shí)間推移而發(fā)生移動(dòng)。戈?duì)柛魺崮?yīng)在石墨材料的另一側(cè)使用,以防止熱量垂直傳遞到表面并產(chǎn)生熱點(diǎn)。

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從設(shè)計(jì)到制造,一路伴您左右

戈?duì)柕漠a(chǎn)品和服務(wù)能夠幫助行業(yè)領(lǐng)先的設(shè)備廠(chǎng)商們開(kāi)發(fā)出與眾不同的創(chuàng)新產(chǎn)品,且開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)低、供應(yīng)鏈穩(wěn)定,從而在競(jìng)爭(zhēng)激烈的快節(jié)奏市場(chǎng)中搶占先機(jī)。這也正是戈?duì)柋妒芮嗖A的原因。

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戈?duì)枒{借快速完成的設(shè)計(jì)和原型,可確保工程團(tuán)隊(duì)按時(shí)交付項(xiàng)目,從而滿(mǎn)足移動(dòng)電子產(chǎn)品行業(yè)的需求。

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可靠的性能
每一件戈?duì)柈a(chǎn)品都必須滿(mǎn)足嚴(yán)苛的質(zhì)量、性能和可靠性標(biāo)準(zhǔn)。憑借著對(duì)終端應(yīng)用和需求的深入了解,戈?duì)柕漠a(chǎn)品均可達(dá)到我們承諾的性能。

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