導(dǎo)語:5G時(shí)代巨大數(shù)據(jù)流量對于通訊終端的芯片、天線等部件提出了更高的要求,器件功耗大幅提升的同時(shí),引起了這些部位發(fā)熱量的急劇增加。BN氮化硼散熱膜是當(dāng)前5G射頻芯片、毫米波天線、無線充電、無線傳輸、IGBT、印刷線路板、AI、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域最為有效的散熱材料,具有不可替代性。

本產(chǎn)品是國內(nèi)首創(chuàng)自主研發(fā)的高質(zhì)量二維氮化硼納米片,成功制備了大面積、厚度可控的二維氮化硼散熱膜,具有透電磁波、高導(dǎo)熱、高柔性、低介電系數(shù)、低介電損耗等多種優(yōu)異特性,解決了當(dāng)前我國電子封裝及熱管理領(lǐng)域面臨的“卡脖子”問題,擁有國際先進(jìn)的熱管理TIM解決方案及相關(guān)材料生產(chǎn)技術(shù),是國內(nèi)低維材料技術(shù)領(lǐng)域頂尖的創(chuàng)新型高科技產(chǎn)品。

“5G”一詞通常用于指代第5代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。5G是繼之前的標(biāo)準(zhǔn)(1G、2G、3G、4G 網(wǎng)絡(luò))之后的最新全球無線標(biāo)準(zhǔn),并為數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用提供更高的帶寬。除其他好處外,5G有助于建立一個(gè)新的、更強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)能夠支持通常被稱為 IoT 或“物聯(lián)網(wǎng)”的設(shè)備爆炸式增長的連接——該網(wǎng)絡(luò)不僅可以連接人們通常使用的端點(diǎn),還可以連接一系列新設(shè)備,包括各種家用物品和機(jī)器。
公認(rèn)的5G的優(yōu)勢是:
•具有更高可用性和容量的更可靠的網(wǎng)絡(luò)
•更高的峰值數(shù)據(jù)速度(多Gbps)
•超低延遲
與前幾代網(wǎng)絡(luò)不同,5G網(wǎng)絡(luò)利用在26GHz 至40GHz范圍內(nèi)運(yùn)行的高頻波長(通常稱為毫米波)。由于干擾建筑物、樹木甚至雨等物體,在這些高頻下會(huì)遇到傳輸損耗,因此需要更高功率和更高效的電源。
5G部署最初可能會(huì)以增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶應(yīng)用為中心,滿足以人為中心的多媒體內(nèi)容、服務(wù)和數(shù)據(jù)接入需求。增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶用例將包括全新的應(yīng)用領(lǐng)域、性能提升的需求和日益無縫的用戶體驗(yàn),超越現(xiàn)有移動(dòng)寬帶應(yīng)用所支持的水平。

毫米波通信是未來無線移動(dòng)通信重要發(fā)展方向之一,目前已經(jīng)在大規(guī)模天線技術(shù)、低比特量化ADC、低復(fù)雜度信道估計(jì)技術(shù)、功放非線性失真等關(guān)鍵技術(shù)上有了明顯研究進(jìn)展。但是隨著新一代無線通信對無線寬帶通信網(wǎng)絡(luò)提出新的長距離、高移動(dòng)、更大傳輸速率的軍用、民用特殊應(yīng)用場景的需求,針對毫米波無線通信的理論研究與系統(tǒng)設(shè)計(jì)面臨重大挑戰(zhàn),開展面向長距離、高移動(dòng)毫米波無線寬帶系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)研究,已經(jīng)成為新一代寬帶移動(dòng)通信最具潛力的研究方向之一。
毫米波的優(yōu)勢:毫米波由于其頻率高、波長短,具有如下特點(diǎn):
頻譜寬,配合各種多址復(fù)用技術(shù)的使用可以極大提升信道容量,適用于高速多媒體傳輸業(yè)務(wù);可靠性高,較高的頻率使其受干擾很少,能較好抵抗雨水天氣的影響,提供穩(wěn)定的傳輸信道;方向性好,毫米波受空氣中各種懸浮顆粒物的吸收較大,使得傳輸波束較窄,增大了竊聽難度,適合短距離點(diǎn)對點(diǎn)通信;波長極短,所需的天線尺寸很小,易于在較小的空間內(nèi)集成大規(guī)模天線陣。
毫米波的缺點(diǎn):毫米波也有一個(gè)主要缺點(diǎn),那就是不容易穿過建筑物或者障礙物,并且可以被葉子和雨水吸收。這也是為什么5G網(wǎng)絡(luò)將會(huì)采用小基站的方式來加強(qiáng)傳統(tǒng)的蜂窩塔。

所謂吸波材料,指能吸收或者大幅減弱其表面接收到的電磁波能量,從而減少電磁波的干擾的一類材料。在工程應(yīng)用上,除要求吸波材料在較寬頻帶內(nèi)對電磁波具有高的吸收率外,還要求它具有質(zhì)量輕、耐溫、耐濕、抗腐蝕等性能。
1.1 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,電磁波輻射對環(huán)境的影響日益增大。在機(jī)場、機(jī)航班因電磁波干擾無法起飛而誤點(diǎn);在醫(yī)院、移動(dòng)電話常會(huì)干擾各種電子診療儀器的正常工作。因此,治理電磁污染,尋找一種能抵擋并削弱電磁波輻射的材料——吸波材料,已成為材料科學(xué)的一大課題。
1.2 電磁輻射通過熱效應(yīng)、非熱效應(yīng)、累積效應(yīng)對人體造成直接和間接的傷害。研究證實(shí),鐵氧體吸波材料性能最佳,它具有吸收頻段高、吸收率高、匹配厚度薄等特點(diǎn)。將這種材料應(yīng)用于電子設(shè)備中可吸收泄露的電磁輻射,能達(dá)到消除電磁干擾的目的。根據(jù)電磁波在介質(zhì)中從低磁導(dǎo)向高磁導(dǎo)方向傳播的規(guī)律,利用高磁導(dǎo)率鐵氧體引導(dǎo)電磁波,通過共振,大量吸收電磁波的輻射能量,再通過耦合把電磁波的能量轉(zhuǎn)變成熱能。
1.3 吸波材料在設(shè)計(jì)時(shí),要考慮兩個(gè)問題:
1)電磁波遭遇吸波材料表面時(shí),盡可能完全穿過表面,減少反射;
2)在電磁波進(jìn)入到吸波材料內(nèi)部時(shí),要使電磁波的能量盡量損耗掉;

軟磁性材料指的是當(dāng)磁化發(fā)生在Hc不大于1000A/m,這樣的材料稱為軟磁體。軟磁性材料的剩磁與矯頑磁力都很小,即磁滯回線很窄,它與基本磁化曲線幾乎重合。這種軟磁性材料適宜作電感線圈、變壓器、繼電器和電機(jī)的鐵芯。常用的軟磁性材料有硅鋼片,坡莫合金和鐵氧體等。


不同的鐵磁材料磁滯現(xiàn)象的程度不同,磁滯回線水平方向越寬的材料,也就是磁滯回線面積越大的材料,其磁滯現(xiàn)象越嚴(yán)重。
磁滯回線面積寬闊,材料的剩磁和矯頑磁力都大,其磁滯損失嚴(yán)重,不宜于作交變磁場中工作的鐵心,而適合于作永久磁鐵,這種材料稱為硬磁性材料。
磁滯回線瘦窄,而面積較小,這種材料稱為軟磁性材料,它的磁滯損失較小,適于交變磁場工作。軟磁材料是電子工業(yè)中變壓器、電機(jī)等電磁設(shè)備所不可缺少的材料。
飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs:其大小取決于材料的成分,它所對應(yīng)的物理狀態(tài)是材料內(nèi)部的磁化矢量整齊排列。
剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度Br:是磁滯回線上的特征參數(shù),H回到0時(shí)的B值。
矩形比:Br∕Bs
矯頑力Hc:是表示材料磁化難易程度的量,取決于材料的成分及缺陷(雜質(zhì)、應(yīng)力等)。
磁導(dǎo)率μ:是磁滯回線上任何點(diǎn)所對應(yīng)的B與H的比值,與器件工作狀態(tài)密切相關(guān)。
初始磁導(dǎo)率μi、最大磁導(dǎo)率μm、微分磁導(dǎo)率μd、振幅磁導(dǎo)率μa、有效磁導(dǎo)率μe、脈沖磁導(dǎo)率μp。
居里溫度Tc:鐵磁物質(zhì)的磁化強(qiáng)度隨溫度升高而下降,達(dá)到某一溫度時(shí),自發(fā)磁化消失,轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾判,該臨界溫度為居里溫度。它確定了磁性器件工作的上限溫度。
降低磁滯損耗Ph的方法是降低矯頑力Hc;降低渦流損耗Pe 的方法是減薄磁性材料的厚度t 及提高材料的電阻率ρ。在自由靜止空氣中磁芯的損耗與磁芯的溫升關(guān)系為:總功率耗散(mW)/表面積(cm2)。
軟磁性材料指的是當(dāng)磁化發(fā)生在Hc不大于1000A/m,這樣的材料稱為軟磁體。軟磁性材料的剩磁與矯頑磁力都很小,即磁滯回線很窄,它與基本磁化曲線幾乎重合。這種軟磁性材料適宜作電感線圈、變壓器、繼電器和電機(jī)的鐵芯。常用的軟磁性材料有硅鋼片,坡莫合金和鐵氧體等。
1、電阻型損耗,此類吸收機(jī)制和材料的導(dǎo)電率有關(guān)的電阻性損耗,即導(dǎo)電率越大,載流子引起的宏觀電流(包括電場變化引起的電流以及磁場變化引起的渦流)越大,從而有利于電磁能轉(zhuǎn)化成為熱能。
2、電介質(zhì)損耗,它是一類和電極有關(guān)的介質(zhì)損耗吸收機(jī)制,即通過介質(zhì)反復(fù)極化產(chǎn)生的“摩擦”作用將電磁能轉(zhuǎn)化成熱能耗散掉。電介質(zhì)極化過程包括:電子云位移極化,極性介質(zhì)電矩轉(zhuǎn)向極化,電鐵體電疇轉(zhuǎn)向極化以及壁位移等。
3、磁損耗,此類吸收機(jī)制是一類和鐵磁性介質(zhì)的動(dòng)態(tài)磁化過程有關(guān)的磁損耗,此類損耗可以細(xì)化為:磁滯損耗,旋磁渦流、阻尼損耗以及磁后效效應(yīng)等,其主要來源是和磁滯機(jī)制相似的磁疇轉(zhuǎn)向、磁疇壁位移以及磁疇自然共振等。此外,最新的納米材料微波損耗機(jī)制是如今吸波材料分析的一大熱點(diǎn)。










一、產(chǎn)品概述 Introduction
對應(yīng)于5G的低延遲、大容量、高速度的特征,其信號收發(fā)設(shè)備功率將顯著增大,由此而來的信號干擾也會(huì)增強(qiáng),這需要電磁屏蔽材料效能的提升;5G通訊使用的電磁波頻段拓寬,這對材料的電磁屏蔽帶寬提出新的要求;同時(shí)也要滿足設(shè)備小型化超薄化的設(shè)計(jì)要求。

二、產(chǎn)品特點(diǎn) Features

三、產(chǎn)品參數(shù) Physical propterty data

四、應(yīng)用場合 Main application


五、數(shù)據(jù)測試 Testing data
