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電磁屏蔽和導熱材料及器件產業分析(四)

2023-05-19 15:33:35

未來散熱板方案如果大量應用于智能手機中,供應商有望主要來自于PC散熱方案廠商的切入,包括日本富士通、臺灣雙鴻科技(15億收入體量,PC業務占40%以上、全球市占率13%)、超眾科技、奇鋐科技、力致科技、鴻準精密等,其中臺灣廠商占據全球70%的PC散熱板份額,有望率先受益于智能手機散熱板的應用。而國內智能手機散熱方案供應也基于散熱管、散熱板方案有所布局,有望隨終端廠商定制化需求逐漸導入創新的方案。


手機散熱主要依靠熱對流和熱傳導原理,而銅管水冷散熱主要取決于內部液體熱對流,單獨依靠熱管散熱的效果仍存在一定不足:1)熱管可以加速熱傳遞,但加速的程度取決于對流速度,與熱管截面積呈正比,手機中的熱管大多為扁型,對流效果有所折扣;2)液體比熱容較高,能夠起到降低最高溫度并減緩溫升的作用,但在手機熱管容積有限的情況下,依靠少量液體所達到的控溫效果有限。同時,散熱板生產難度較高,且在手機中需要更大空間,因此價格遠高于手機中主流的導熱石墨片,較散熱管成本也多達數倍以上,結合手機產品銷量大和輕薄化趨勢,散熱板在短期內批量應用于手機中仍存在一定瓶頸。


因此,無論是散熱管還是散熱板,只是讓熱量從手機發熱零件轉移到散熱片的速度有所加快,而最終的散熱效果,還是要依靠散熱片和空氣之間的熱對流,散熱片材質的熱特性則成為手機散熱效果的決定因素。未來隨著5G時代的到來,智能手機內部零部件輕薄化、集成化趨勢明確,對內部空間具有嚴格限制,因此適用于智能手機的散熱方案也將向著超薄、高效的方向發展,必將呈現出多種散熱產品并存、材料工藝不斷創新的新局面。


2.2 電磁屏蔽材料與器件:材料工藝持續升級

電子設備工作時,既不希望被外界電磁波干擾,又不希望自身輻射出電磁波干擾外界設備,以及對人體的輻射危害,這就需要通過電磁屏蔽來阻斷電磁波的傳播路徑。電磁屏蔽體對電磁的衰減主要是基于電磁波的反射和吸收原理。


電磁屏蔽器件是在電磁屏蔽材料的基礎上進行二次開發,所需的材料必須具有良好的導電性,按照材料的制備工藝劃分,電磁屏蔽材料主要包括三大類:1)金屬類:直接選擇金屬材料,如鈹銅、不銹鋼等;2)填充類:在不導電的基材中添加一定比例的導電填料從而使得材料導電,基材可采用硅膠、塑料等材料,導電填料可以是金屬片、金屬粉末、金屬纖維或金屬化纖維等材料;3)表面敷層和導電涂料類:對基材進行電鍍,如導電布等。而從器件的角度來看,目前廣泛應用的電磁屏蔽器件主要包括導電塑料器件、導電硅膠、金屬屏蔽器件、導電布襯墊、吸波器件等。


電磁屏蔽器件match的技術水平主要由其材料的發展主導,材料的電導率、磁導率及材料厚度是屏蔽效能的三個基本因素。電磁屏蔽材料將向屏蔽效能更高、屏蔽頻率更寬、綜合性能更優良的方向發展,各種新材料在電磁屏蔽的創新應用將會得到更多發展。未來的技術發展,電磁屏蔽將往導電性能好、加工工藝簡單、性價比高、適合大批量生產等方面發展。而未來越來越多類型的電子設備將被納入到電磁兼容管理的標準中來,電磁兼容的標準也將愈發的嚴格,可以預見電磁器件工藝材料的持續升級趨勢將是確定性方向。


近來出現了一種新的屏蔽技術——共形屏蔽,不同于傳統的采用金屬屏蔽罩的手機EMI屏蔽方式,共形屏蔽技術是將屏蔽層和封裝完全融合在一起,模組自身就帶有屏蔽功能,芯片貼裝在PCB上后,不再需要外加屏蔽罩,不占用額外的設備空間,主要用于PA,WiFi/BT、Memory等SiP模組封裝上,用來隔離封裝內部電路與外部系統之間的干擾。共形屏蔽技術可以解決SiP內部以及周圍環境之間的EMI干擾,對封裝尺寸和重量幾乎沒有影響,具有優良的電磁屏蔽性能,可以取代大尺寸的金屬屏蔽罩,未來有望隨著SiP技術以及設備小型化需求而普及。


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