近日，據(jù)中國(guó)信通院最新數(shù)據(jù)顯示：中國(guó)已經(jīng)建成了全球最大的5G網(wǎng)絡(luò)，5G終端連接數(shù)超過(guò)2億，已經(jīng)上市的5G手機(jī)達(dá)到218款。在今年年初召開的2021年全國(guó)工業(yè)和信息化工作會(huì)議上，工信部提出了再建60萬(wàn)5G基站的目標(biāo)任務(wù)，毫無(wú)疑問(wèn)，當(dāng)下5G產(chǎn)業(yè)的發(fā)展如火如荼。作為推動(dòng)5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的重要載體，無(wú)論是5G基站、數(shù)據(jù)中心、還是5G終端設(shè)備，與4G時(shí)代相比，都產(chǎn)生了諸多新需求。其中，各類設(shè)備對(duì)于導(dǎo)熱材料和散熱處理技術(shù)也提出了更高的要求。那么應(yīng)該如何應(yīng)對(duì)5G時(shí)代對(duì)導(dǎo)熱材料的新需求？

陶氏公司消費(fèi)品解決方案事業(yè)部全球消費(fèi)電子及通訊市場(chǎng)經(jīng)理劉榮榕對(duì)記者表示：“從4G時(shí)代開始，中國(guó)就是全球最大的單一通訊市場(chǎng)，占據(jù)全球約60%的市場(chǎng)份額。我們相信，未來(lái)5年，在5G的發(fā)展當(dāng)中，中國(guó)5G市場(chǎng)將占全球通訊網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施60%以上的市場(chǎng)份額。”

作為全球領(lǐng)先的材料公司，陶氏看好中國(guó)市場(chǎng)的潛力。陶氏公司一直是以市場(chǎng)導(dǎo)向進(jìn)行創(chuàng)新研發(fā)，這次以5G生態(tài)系統(tǒng)端到端解決方案為展會(huì)主題，公司認(rèn)為隨著全球尤其是中國(guó)5G網(wǎng)絡(luò)的快速部署，其大帶寬、低時(shí)延、海量連接等特性，為萬(wàn)物互聯(lián)帶來(lái)了新的世界。

“5G網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)，從通訊基礎(chǔ)設(shè)施，到云計(jì)算及數(shù)據(jù)中心，再到5G智能終端設(shè)備，缺一不可。5G生態(tài)系統(tǒng)中各項(xiàng)設(shè)施及產(chǎn)品帶來(lái)的全新挑戰(zhàn)：散熱、電磁屏蔽、穩(wěn)定性、安全性等技術(shù)要求增長(zhǎng)迅速。材料解決方案是應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)的關(guān)鍵之一。這次展會(huì)，陶氏公司在中國(guó)市場(chǎng)向全球首發(fā)了陶熙^TMTC-4083導(dǎo)熱凝膠和陶熙^TMTC-5550導(dǎo)熱硅脂，這些領(lǐng)先的材料創(chuàng)新產(chǎn)品，可以廣泛應(yīng)用于5G基站、汽車、數(shù)據(jù)中心相關(guān)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)當(dāng)中，提供良好的導(dǎo)熱性能和界面性能。”劉榮榕分析說(shuō)。

圖：陶熙^TM品牌的導(dǎo)熱凝膠

圖：陶熙^TM品牌的導(dǎo)熱硅脂

陶氏公司消費(fèi)品解決方案事業(yè)部消費(fèi)電子和通訊全球應(yīng)用技術(shù)負(fù)責(zé)人魏鵬對(duì)記者重點(diǎn)分析了5G基站對(duì)材料提出了三大要求。他說(shuō)：“首先，與4G時(shí)代相比，5G基站能耗達(dá)到4-5.5倍，芯片發(fā)熱成倍的增加；并且因?yàn)?G基站的小型化趨勢(shì)，導(dǎo)致一些散熱的結(jié)構(gòu)無(wú)法做大。因此，從整體設(shè)計(jì)的角度看，5G基站對(duì)導(dǎo)熱材料的要求更高。以前用2-3W/mk導(dǎo)熱系數(shù)的材料就可以解決的問(wèn)題，到了今天的5G基站，則需要更高的導(dǎo)熱系數(shù)，更低熱阻的材料，才能解決基站小型化、高能耗和散熱問(wèn)題，保證其在較高的功率下的良好運(yùn)行。

其次，5G基站對(duì)可靠性要求高，戶外基站工作的環(huán)境不僅要考慮到晝夜的溫差，還有可能部署在極其惡劣的高低溫環(huán)境中（零下40度到125度之間），因此要求材料保持高度穩(wěn)定性。

再者，5G基站呈小型化趨勢(shì)，且部署成幾何數(shù)量級(jí)猛增，傳統(tǒng)上采用導(dǎo)熱墊片，手工貼片的作業(yè)流程已經(jīng)無(wú)法滿足5G基站飛速建設(shè)中，對(duì)效率及產(chǎn)能的需求了。于是，液體材料的需求應(yīng)運(yùn)而生，因?yàn)椴捎靡后w材料可以進(jìn)行快速點(diǎn)膠及固化。”

筆者在現(xiàn)場(chǎng)看到，陶氏公司此次全球首發(fā)的陶熙?TC-4083導(dǎo)熱凝膠和陶熙?TC-5550高可靠性導(dǎo)熱硅脂，具備幾大特性：陶熙?TC-4083導(dǎo)熱凝膠作為一款雙組分導(dǎo)熱凝膠，具備高達(dá)10W/mK（ASTMD5470）的導(dǎo)熱率，兼具65g/min的高擠出率，且具有優(yōu)異的長(zhǎng)期熱穩(wěn)定性，可滿足消費(fèi)電子、通訊、汽車等行業(yè)中120微米到3mm厚度的導(dǎo)熱填縫。陶熙?TC-5550高可靠性導(dǎo)熱硅脂是針對(duì)裸晶片設(shè)計(jì)的獨(dú)特配方，導(dǎo)熱率高達(dá)5.3W/mK，熱循環(huán)后具有出色的抗溢出性能。此外，還有另一款明星產(chǎn)品——陶熙?TC-3065導(dǎo)熱凝膠，榮獲2021年“BIG創(chuàng)新獎(jiǎng)”和“愛迪生發(fā)明獎(jiǎng)”。其具有6.5W/mK的導(dǎo)熱率，適用于通訊和數(shù)通領(lǐng)域高速光模塊導(dǎo)熱填縫，固化后無(wú)滲油、揮發(fā)性有機(jī)物（VOC）含量低，可替代預(yù)制導(dǎo)熱墊片。

今年，全球5G手機(jī)出貨量預(yù)計(jì)達(dá)到4.5億部，隨著5G時(shí)代到來(lái)，智能手機(jī)產(chǎn)品面臨的散熱挑戰(zhàn)更為嚴(yán)峻。陶氏公司此次展出的一款行業(yè)革新的產(chǎn)品是陶熙?TC-3015可重工導(dǎo)熱凝膠，在這款產(chǎn)品誕生之前，智能手機(jī)多采用導(dǎo)熱墊片或?qū)崮嘧鳛槭謾C(jī)芯片導(dǎo)熱界面材料。陶熙?TC-3015創(chuàng)新地將導(dǎo)熱墊片可以重工的特點(diǎn)，以及導(dǎo)熱泥可以點(diǎn)膠的工藝優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)，采用完全固化的技術(shù)路線，解決了傳統(tǒng)材料容易出現(xiàn)滲油、老化后開裂等問(wèn)題。作為升級(jí)版，陶氏公司又研發(fā)出了4W/mK導(dǎo)熱率的陶熙?TC-3035可重工導(dǎo)熱凝膠，可靠性高、固化后可重工、無(wú)殘留剝離。

圖：陶氏公司為5G手機(jī)散熱提出的系統(tǒng)解決方案

針對(duì)個(gè)人電腦、工作站、游戲機(jī)主機(jī)、服務(wù)器CPU等需要高性能導(dǎo)熱硅脂的界面應(yīng)用，陶氏公司推出了陶熙?TC-5888導(dǎo)熱硅脂，導(dǎo)熱率達(dá)5.2W/mK，低壓下可以實(shí)現(xiàn)最薄為0.02mm的界面厚度。此外，在無(wú)人駕駛應(yīng)用中，針對(duì)安全性問(wèn)題，陶熙?TC-4040點(diǎn)膠式導(dǎo)熱凝膠，為PCB應(yīng)用需求而設(shè)計(jì)，具有高可靠性及超高的擠出率——350g/min；應(yīng)用在高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)（ADAS）的載體激光雷達(dá)中，有助于更好地應(yīng)對(duì)系統(tǒng)因高功率密度帶來(lái)的高發(fā)熱情況，提升駕乘體驗(yàn)，保障駕乘安全。

據(jù)悉，憑借在高性能有機(jī)硅領(lǐng)域70多年的創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，陶氏公司除了擁有“陶熙TM（DOWSILTM）”有機(jī)硅電子膠品牌，還擁有“熙耐特TM（SiLASTICTM）”有機(jī)硅彈性體品牌，針對(duì)一些前沿的需求，如可注塑光學(xué)而研發(fā)的產(chǎn)品系列，也擁有很大的市場(chǎng)需求/潛力。兩大產(chǎn)品品牌均擁有豐富的產(chǎn)品組合，可以為市場(chǎng)提供更全面的解決方案。

這些多元化的產(chǎn)品及相關(guān)的定制化解決方案能夠幫助5G智能設(shè)備、通訊基礎(chǔ)設(shè)施、云計(jì)算及數(shù)據(jù)中心中關(guān)鍵元器件解決在5G時(shí)代面臨的各類挑戰(zhàn)和需求，包括：熱管理、電磁屏蔽、粘接與密封、灌封及噴涂、注塑及模壓成型部件等。

筆者查詢資料顯示，即使去年疫情的大環(huán)境下，陶氏公司2020年第四季度財(cái)報(bào)依然顯示出了亮麗的業(yè)績(jī)。2020年第四季度凈銷售額為107.06億美元，同比增長(zhǎng)5%，凈利潤(rùn)為12.54億美元。中國(guó)是陶氏公司在海外最重要市場(chǎng)之一，近年來(lái)不斷加大在華投入，建成多個(gè)生產(chǎn)基地。今年1月，陶氏公司張家港年產(chǎn)1.2萬(wàn)噸有機(jī)硅樹脂工廠建成，該工廠是陶氏公司在美國(guó)本土以外建立的第一家海外有機(jī)硅樹脂工廠，也是陶氏公司全球第二家高附加值有機(jī)硅樹脂生產(chǎn)基地。此外，陶氏公司也積極和5G產(chǎn)業(yè)鏈上更多的客戶進(jìn)行協(xié)同創(chuàng)新，相信今年他們?cè)?G導(dǎo)熱材料市場(chǎng)將會(huì)迎來(lái)更大的市場(chǎng)商機(jī)。