科创中国
石墨烯复合高性能电子设备热管理材料系列化产品
成果类型：: 发明专利,实用新型专利
发布时间: 2022-10-01 22:47:25
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 陈雪 | 2022-10-01 22:47:25
随着电子工业的快速发展，电子元件和芯片集成度越来越高，散热成为影响元器件及设备使用寿命的重要因素，而在电力电子、LED工业照明等高热流密度领域，高性能散热材料已成为制约产业发展的关键难题。平板热管因其具有较高的导热率、良好的均温性、结构紧凑等优点，被认为是解决电子器件散热问题的先进技术之一。广西的铝土矿资源十分丰富，且铝矿品质优良，含矿率全国第一，丰富的铝矿资源优势是广西铝工业可持续发展的坚实物质基础。本项目对铝质平板热管及其石墨烯复合高性能热管理材料进行开发和研究，探究其相变换热机理，不仅具有重大的理论和学术价值，同时具有广阔的应用前景。该系列化产品可广泛应用于航空航天、电力电子、LED照明及可穿戴式医疗设备。
（1）该石墨烯复合高性能电子设备热管理材料与电子器件、组件材料热膨胀匹配≥80%、基于气液相变、导热系数 ＞ 7000 W/m·K、厚度可薄至 2 mm；（2）该石墨烯复合高性能柔性电子设备热管理材料可动态弯曲（弯曲角>160度）、基于气液相变、导热系数 ＞ 3000 W/m·K、厚度可薄至 1 mm；（3）该石墨烯复合高性能电子设备热管理材料应用于超高功率密度LED封装、IGBT模组等功率器件及组件中，降低电子器件热阻50%以上，延长其工作稳定性和使用寿命50%以上。
可广泛应用于航空航天、电力电子、新能源热管理、LED照明及可穿戴式医疗领域。
在高性能电子设备热管理材料方面主要被国外公司控制，特别是在军用领域，对国内进行限制，该技术前期已开发出的石墨烯/铝合金高性能复合平板热管及其石墨烯复合高性能散热机箱，并已广泛应用于中国电子科技集团29所、54所、10所以及航天科技集团等众多型号项目上，该系列化产品在军品领域已成功推广并占取70%以上份额。在民品领域该技术基本为空白，经过系列化工艺成本改进，相信必将被民品市场接受。
微电子封装技术团队深耕电子封装与组装技术领域，开展先进电子封装技术与工艺、高密度组装及微互连技术、电子器件与设备热管理技术、电子封装材料与装备关键技术等研究方向开展基础研究、技术研发、成果转化和工程化应用。开发有定制化半导体芯片封装系列产品、新型贴片式硅胶弹性按键、超级快充型锂离子电池等相关产品，广泛应用于汽车电子、智能传感、人工智能（AI）和通信等领域，为芯片设计企业、电子信息企业、科研院所等单位开展芯片封装与模块化组装定制化服务。
该热管理材料系列化产品应用覆盖面广，可广泛应用于航空航天、电力电子、LED照明及可穿戴式医疗设备。在高性能电子设备热管理材料方面主要被国外公司控制，特别是在军用领域，对国内进行限制，该技术前期已开发出的石墨烯/铝合金高性能复合平板热管及其石墨烯复合高性能散热机箱，并已广泛应用于中国电子科技集团29所、54所、10所以及航天科技集团等众多型号项目上，该系列化产品在军品领域已成功推广并占取70%以上份额，年均产值近亿元。建议向电子产品生产企业推广。
通过自主研发，组建研发团队，对用户进行调研，查阅文献了解市场需要，解决项目中的技术问题，确定项目总体方案设计，配置相关仪器设备，确保项目按计划进度实施。同时定期进行各项试验，改进技术方案及技术指标，完善工艺，规模生产。投入市场建立和完善市场营销网络。
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