环明散热材料技术交流报告 ——环明科技有限公司 浙江大学苏州工业技术研究院 浙江大学苏州工业技术研究院.

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1 环明散热材料技术交流报告 ——环明科技有限公司 浙江大学苏州工业技术研究院 浙江大学苏州工业技术研究院

2 浙江大学苏州工业技术研究院简介 1 目 录 环明科技散热材料 2 无线充电介绍 3 4 应用案例

3 浙江大学苏州工业技术研究院 浙江大学苏州工业技术研究院由浙江大学与苏州国家高新技术产业开发区管委会共同建设，是浙江大学在苏州设立的独立事业法人单位。由江苏省科技厅，苏州市政府，苏州高新区政府共同出资，研究院依托苏州经济与产业发展优势，以浙江大学的科技成果为基础，汇集双方科技创新资源，是浙江大学在江苏省的科技创新与产业化总部。 人才队伍： 1）研发团队368人，其中博士学历占65%，研究生学历占31%，研究生以下学历占4% 2）国家千人计划专家5人，万人计划专家9人，中组部青年千人专家6人，江苏省双创人才4人，苏州领军人才8人 浙大苏工院研发四方向： 1）新材料与节能环保 2）生命健康 3）智能装备 4）电力电子 产学研模式： 1）以研发中心为依托，实现技术的孵化，中试，与量产，早期研发与中试在浙大研发中心进行，中试后，产业化转移到企业进行 2）环明电子科技是浙大苏工院光电散热材料研发中心的产业化项目，主要从事热学、光学、导电等新材料的产业化，产品广泛应用于3C电子产品，新能源汽车，光伏逆变器，小家电，服务器，路由器等行业。 浙江大学苏州工业技术研究院

4 环明科技研发中心 环明科技研发中心，主要研发散热、导电、磁性材料。 电子产品综合解决方案 界面材料 匀散热 匀隔热 匀隔热 导电类 导电类
电子产品综合解决方案 界面材料 匀散热 匀隔热 匀隔热 导电类 导电类 磁性材料 ThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc. 芯片、灯条 手机、平板、TV 智能手表等穿戴装备 导电胶带 电磁屏蔽 浙江大学苏州工业技术研究院 4

5 领导关怀与科创荣誉资质 浙江大学苏州工业技术研究院

6 质量管控 体系认证： 品质检测： 高低温试验箱 导热测试仪 盐雾测试箱 耐溶剂测试仪 剥离力测试仪 浙江大学苏州工业技术研究院

7 生产车间 自主研发生产设备 散热材料生产 1000级别无尘生产车间 自主开发间断涂布工艺 1000级导热材料生产车间 无尘参观区域
1）涂层厚度小于0.1mm，采用自主研发高精密涂布工艺 2）1000级别无尘室，确保产品品质 浙江大学苏州工业技术研究院

8 浙江大学苏州工业技术研究院简介 1 目 录 环明科技散热材料 2 无线充电介绍 3 4 应用案例

9 石墨烯散热涂料 散热途径 散热涂料是一种提高物体表面的散热效率，降低体系温度的特种涂料 接触传导散热 蒸发散热 辐射散热 对流散热
浙江大学苏州工业技术研究院

10 01 02 03 04 散热途径简介 如何提高散热效率？ 提高导散热效率 提高对流散热效率 提高辐射散热效率 提高蒸发散热效率
选用导热系数高的材料，降低接触热阻 如何提高散热效率？ 02 提高对流散热效率 加大散热面积，增大空气流量 03 提高辐射散热效率 增大散热面积，表面涂覆高辐射率涂层 04 提高蒸发散热效率 喷淋散热器工作范围内可蒸发的液体 针对材质、外形及散热面积都已确定的散热设备，涂覆一层高辐射率的涂层， 是提高散热效率的有效方法

11 石墨烯纳米材料 富勒烯 碳纳米管 天然石墨 石墨烯是富乐烯（足球烯），碳纳米管，石墨的基本组成单元。
石墨烯具有完美的结构，电子和声子传播障碍小，使其具有极佳的导电性和导热性。 石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪” 石墨烯涂布金属散热材料（TCA系列）是在金属基材上涂布石墨烯纳米散热涂料，通过热传导，热交换和热辐射方式实现快速、高效散热。

12 石墨烯散热涂料 核心技术 浙大工学苏州工业技术研究院进行了诸多石墨烯散热涂料配方及工艺的储备。 ＋ =
1）自主研发合成高导热纳米原料粒子和高辐射纳米原料粒子，并以此合成独特的导热涂料配方 ＋ = 高辐射纳米粒子 高导热纳米微球 涂料 2) 高导纳米导热网络：由高导纳米粒子形成的导热路径和导热网联，实现纳米涂层的高效的导热性能。 3) 辐射：采用高辐射纳米粒子及高比表面积空心微球，实现涂料的高辐射性能。 浙江大学苏州工业技术研究院

13 石墨烯散热涂料涂覆工艺对比 浙大苏工院刮刀涂布工艺：将糊状聚合物、熔融态聚合物或聚合物熔液涂布于纸、布、塑料、金属薄膜上制得复合材料(膜)的方法。 薄膜类产品主流工艺 覆膜 裁切 电泳涂装工艺：是将物件浸在水溶性涂料中作为一极，利用外加电场使悬浮于电泳液中的颜料和树脂等微粒定向迁移并沉积于电极之一的基底表面的涂装方法。 工艺复杂 浙江大学苏州工业技术研究院

14 石墨烯散热涂料性能 项目 测试值 测试标准 粘度 （400~1000）mpa·s GB 2794-1981 附着力（百格刀法）
GB/T 光泽（60°） 4±2.5 GB/T 色差 27.5±0.5 - 耐酒精（次） >10 GBT 耐盐雾性（h） 48h无皱皮、气泡及开裂 GB/T 耐候性 480h，0级 GB/T 红外辐射率 0.90  ASTM C1371 平面导热系数（W/m.k） 123 ASTM E1461 工作温度 (℃) -40~+150 有害物质（Rohs） Pass

15 石墨烯散热涂料性能 产品 普通散热器 喷涂EBT石墨烯涂料 阳极氧化 喷黑色油漆 图示 性能 （模拟热 源测试） 价格 100% 110%
120% —— 优势 工艺简单 成本低　 工艺复杂 成本高　 热源温度60.3℃ 热源温度49.5℃ 性能UP 12.9% 热源温度52.6℃ 性能UP 12.7% 热源温度57.9℃ 性能UP 4% 浙江大学苏州工业技术研究院

16 匀散热功能复合材料 产品介绍 结构示意图 匀散热材是一种高性能散热复合材料，具有绝佳的匀导热并散热效果，通过快速传导热源热量、快速匀开，同时高效的将热量通过热辐射散出，从而有效降低热源中心温度。与人工石墨相比，本系列产品在兼有水平导热系数高的同时，大力提升了材料的垂直导热系数，而且我司专利技术的纳米散热涂层极大的提升了石墨表层散热性能，解决了散热终端的“最后一公里”散热差的难题。此外，耐弯折性能是石墨片材的10倍以上，具有优良的EMI效果，是替代石墨片的优选材料。 浙江大学苏州工业技术研究院

17 TEC匀散热复合材料 PK人工石墨片 EBT TEC系列 原石墨结构图 热辐射层 黑色PET单面胶） 人工石墨 离型膜 包边工艺 基材
石墨参数 1）导热系数，人工石墨XY方向1200w/m.k，垂直Z向8~9w/m.k 2）热辐射，人工石墨上表面备胶后0.55W/(m²·K4) 3)储热人工石墨以100%为参考 可绕曲匀热复合材料参数 1）X、Y水平导热系数1400~1600w/m.k,垂直Z方向为15-25w/m.k 2)热辐射系数0.95W/(m²·K4)，是相同厚度人工石墨1.73倍 3）储热是同厚度人工石墨的150%（复合材料特性） 石墨优势/劣势： 1）优势：水平匀热强 2）劣势：韧性差，易掉粉，易褶皱 3）不可绕曲或弯折 4）石墨片加工工艺复杂，需要包边、覆膜等5道生产工序 匀热复合材料优势/劣势： 优势： 1)高导高匀热，且耐弯折 2)匀热效果强，垂直导热强 3)无需覆膜包边工艺处理 4)加工工艺简单，只需一道工艺冲切成型 5)具备EMI功能， 6)同厚度，性能上EBT纳米散热膜比人工石墨性能提升10%以上 70度4平方厘米热源匀热效果 热辐射层 黑色PET单面胶） 人工石墨 离型膜 包边工艺 基材 匀热层 导热胶黏界面 PET离型膜 亚克力双面胶 Max:40.5度 Max:38.4度 浙江大学苏州工业技术研究院

18 导热界面填充材料 导热界面填充材料 导热双面胶材料 导热硅胶材料、相变化材料 LED灯条导热 大功率灯珠导热 CPU与屏蔽盖之间
芯片与散热器之间 浙江大学苏州工业技术研究院

19 导热界面材料：导热双面胶 产品应用原理 导热双面胶特点
导热压敏胶材料应用原理是在玻纤布/金属基材上双面/单面涂布纳米高导热压敏胶层，通过高导热胶层填充界面并将热源的热量传导出来。 离型膜 导热胶层 基材层 导热双面胶特点 具有高导热和绝缘的特性 w/m.K 使用方便，无需金属固定器件 轻压即可贴合，粘接性能及强度随温度和时间升高而增强 可模切成任何形状，弥合产品结构的差异性 特有型号可做到重工无残胶 浙江大学苏州工业技术研究院

20 导热界面材料：导热双面胶 导热双面胶竞争优势 产品应用领域
1）苏工院导热双面胶，分为普通型，中端型，高端型，定制替代型，可以针对不同市场采用不同的价格与性能策略。 2）苏工院针对市面上主流的导热胶，有对应替代型号，可以替代进口3m、日东、Sony、信越导热双面胶，性能与价格有优势。 3）苏工院有研制50微米超薄导热双面胶，可以搭配一些热学材料使用替代原亚克力双面胶，减小接触热阻，更好发挥散热材料的物理特性。 4）针对未来消费电子、工控、商业显示领域高功率产品散热问题，环明有开发目前市面最高导热系数的导热双面胶材料 产品应用领域 应用于TV、Monitor背光源框体、大功率LED灯、各种电子元件的散热片等发热部件的导热、散热粘接 LED灯条导热 大功率灯珠导热 浙江大学苏州工业技术研究院

21 LED基板和机架间、CPU和散热器或散热片间、电子元件和散热器间
导热界面材料：导热双面胶 高性能导热胶 参数 有基材导热胶 无基材导热胶 TTG系列 TT系列 型号 TTG-0150G2 TTG-0200G3 TTG-0250G3 TTG200C1 TTG200C2 TT-0100F1 TT-0150F1 TT-0200F2 TT-0250F2 TT5920 总厚度(μm) 150 200 250 100 基材厚(μm) 30 50 - 导热系数(W/m.k) 1.0 1.2 1.5 1.4 180°剥离(N/25mm) ＞10 ＞12 优点 快速导热、低热阻、绝缘、缓冲作用 应用位置 LED基板和机架间、CPU和散热器或散热片间、电子元件和散热器间 浙江大学苏州工业技术研究院

22 导热界面材料：导热硅胶片 导热界面材料原理及作用 环明竞争力分析 1）导热系数行业水平2~3w/m.k,环明2~8w/m.k
3)导热粉体自主开发，具备成本优势 4）可配合客户提供更高端的定制化导热界面材料 5）环明在华东、华南、华北均有技术支持与业务中心可以全天候快速相应客户需求。 浙江大学苏州工业技术研究院

23 导热界面材料：导热硅胶片 产品介绍 产品特点 应用领域 电源、汽车电子 PC/IC 手机、平板及通讯器件 照明设备、投影仪
以硅胶为基材,添加金属氧化物等各种辅材,通过特殊工艺合成的一种导热介质材料,能够填充缝隙,完成发热部位与散热部位间的热传递,同时还起到绝缘、减震、密封等作用的界面材料。 产品特点 应用领域 良好的粘接性 耐老化，耐高低温，绝缘，耐电晕、抗漏电性能 防潮、减震、密封、防水 无毒、无污染、无腐蚀 多种状态、多种颜色可供选择 电源、汽车电子 PC/IC 手机、平板及通讯器件 照明设备、投影仪 浙江大学苏州工业技术研究院

24 导热界面材料：导热凝胶 产品介绍 产品特点 TSG-P350
预固化、不挥发变干； 凝胶状，点胶作业，自动化生产； 高粘度，悬挂不流淌； 无硬度表征，低安装应力； 浙江大学苏州工业技术研究院

25 导热界面材料：导热凝胶 产品优势对比 vs vs 更柔软、更佳的表面浸润性； 更薄的厚度（低至0.1mm）； 更低的接触热阻、厚度热阻；
导热垫片 导热凝胶 导热硅脂 更柔软、更佳的表面浸润性； 更薄的厚度（低至0.1mm）； 更低的接触热阻、厚度热阻； 极低的安装应力； 易操作、连续作业； 较厚的间隙填充（大于0.2mm）； 能适应不规则的接触面； 可靠性强，不出油、变干； 浙江大学苏州工业技术研究院

26 导热界面材料：导热凝胶 导热凝胶应用领域 通讯设备 大屏显示器 LED发热部件 大功率照明设备 用于大型电机设备等的散热
用于高功率照明设备芯片散热 导热凝胶应用领域 浙江大学苏州工业技术研究院

27 导热界面材料：相变材料 产品介绍 相变材料（PCM-phase change material)是一类随着温度的变化改变物理状态，并能够提供潜热的物质；这一变化过程称之为相变过程, 产品原理 运输、安装方便 不污染设备，无腐蚀性 固态（常温）→熔融态（工作） 长期验证的可靠性 相变材料是以有机聚合物为基础，混合高性能填料粒子，通过特殊的工艺处理后得到的高性能导热材料。相变材料是利用材料在相转变过程中物理状态的变化（固→熔融），来完全填充界面，排出界面空气，降低热阻，实现导热功能。 可定制化产品 多种应用场合 无小分子挥发物 超薄的粘结层厚度 浙江大学苏州工业技术研究院

28 导热界面材料：相变材料 产品性能 产品应用领域 产品特点 热性能 热 性 能
因其热阻极低，该材料能够替代传统的散热膏，来解决一些间隙要求很薄的设备散热问题，并且基于片材的极佳的操作性，可以极大的节省施工时间和减少浪费；该材料可以应用于多种严苛散热需求场所，为用户提供良好的热管理解决方案。并能够在关键的散热问题上提供长期的可靠性 高端应用 游戏设备、服务器和显卡 TPC系列 热性能 热 性 能 中端应用 存储器、电信和显卡 TSU系列 产品特点 1、相变过程中，可以吸收（或释放）大量潜热 2、相变过程是接近等温的过程 一般应用 手机、LED和电信 TSP系列 浙江大学苏州工业技术研究院

29 导热界面材料：相变材料 TPC-G350 相变导热材料，具有3.5 w/mk的导热系数，可以提供0.2-1.0mm不同的厚度选择；
具有片材的可操作性，可以应用于不同的散热场所； 特性和益处： -- 超低热阻 -- 高导热性能 -- 表面粘性，易操作 -- 可重复性佳，减少浪费 典型应用 电源、汽车电子、PC/IC、手机、通讯、照明设备等 浙江大学苏州工业技术研究院

30 导热界面材料：相变材料 竞 品 对 比 品牌 型号 TPC-G350 PXF PCM45F 导热系数（W/mk) 3.5 3.4 2.35
厚度(mm) 0.2 相变温度(℃) 45 浙江大学苏州工业技术研究院

31 热管理材料：TGQ匀隔热材 TGQ气凝胶匀隔热 产品性能 TGQ是一种新型的气凝胶匀隔热复合膜，具有匀热和隔热的优良性能。
气凝胶是世界上最轻、隔热性能最优的固体，其孔径约为20nm，小于空气的自由程（70nm），孔内的空气分子失去了自由流动的能力，从而实现超高隔热性能。并且，通过将该隔热膜与匀散热膜复合使用，可高隔热均匀性，使其具有匀热/散热的性能。 产品性能 项目ITEM 数值DATA 测试方法TEST METHOD 厚度Total thickness （mm） 0.1~1.0 ASTM D374 密度Density （g/cm3） 0.2~2.0 ASTM D792 隔热层导热系数Thermal conductivity (W/m.k) 0.02 ASTM D5470 匀热层导热系数Thermal conductivity (W/m.k) 400~1700 ASTM E1461 适用温度Operating temperature （℃） -40~+150 -- 180°剥离力Adhesion (N/25mm，180°) >10 PSTC-1 RoHS、Halogen Free Pass IEC62321 浙江大学苏州工业技术研究院

32 阻断和密封发热源 + 控制发热源的热以扩大至整体
热管理材料：TGQ匀隔热材 应用方式 方案1 隔热膜 方案2 隔热膜+石墨片 方案3 隔热膜+石墨片+隔热膜 功能 阻断和密封发热源 阻断和密封发热源 + 控制发热源的热以扩大至整体 远程输送热 概念图 产品结构图 浙江大学苏州工业技术研究院

33 热管理材料：TGQ匀隔热材 应用领域 实测对比
随着电子产品的纤薄化，以及可穿戴式产品的日益普及，功能越来越强大的芯片带来的巨大发热量与产品纤薄化造成的散热难之间的矛盾必然加大。石墨-气凝胶匀隔热材料对症下药，在匀开热源热量降低热源温度的同时，能有效阻隔热量往皮肤接触面的传递，达到降温隔热的效果 常见应用领域为电子产品的外壳内侧、电源高温区、以及塑料后盖、电池面的匀隔热 隔热面 匀热面 实测对比 原机 贴合环明匀隔热材料 结论：两张图对比，A点贴了匀隔热材料温度降4.8℃；B、C、D点没贴温度和原机一样。 浙江大学苏州工业技术研究院

34 浙江大学苏州工业技术研究院简介 1 目 录 纳米散热材料 2 无线充电介绍 3 4 应用案例

35 无线充电散热解决方案 项目名称：无线充电散热解决方案 背景资料需求： 充电功率：功率提高两倍以上，达到15w
充电标准：WPC-Qi1.2无线充电标准 新材料:纳米晶软磁带材的应用 散热设计： 厚度小于80um；

36 WPC 模组结构

37 新磁性材料的发展趋势 Sillicon steel 硅钢片 Fe-based amorphous 铁基非晶带材
Fe-based nanocrystalline 铁基纳米晶 Sendust 铁硅铝磁合金 MnZn ferrite 锰锌铁氧体（软磁） 纳米晶软磁材料 相比于第一代无线充电使用的铁氧体，在饱和磁场强度上更高，适应于更高的充电功率。

38 纳米晶软磁带材的制造工艺 纳米晶软磁材料也就是非晶软磁带材，是铁基或钴或镍的合金溶液，挤出后，在冷水辊表面迅速冷却，使其来不及结晶和相分离，仅能形成纳米级团镞形成的非晶体结构，也称纳米晶。 液态合金 平面流铸带技术 非晶/纳米晶 在线卷绕

39 无线充电模组的基本设计 NC（ nanocrystalline ） 纳米晶材料 磁性材料 双面胶 无线充电接收端 接收端线圈
PET 层 双面胶 有基材 导热胶5um 石墨烯匀热层25um 接收端 TEC匀热材料 导热胶 5um 石墨烯铜结构42um 设计优点： 1. 高导高匀热材料，增强水平方向匀热； 2. 使用导热胶粘接各结构层，降低Z方向上的热阻； 3. 使用散热涂层，增强热发散能力； 4. 金属层蓄热，降低瞬时热量冲击； 5. 方案总厚76um

40 浙江大学苏州工业技术研究院简介 1 目 录 纳米散热材料 2 无线充电介绍 3 4 应用案例

41 品牌客户应用案例 热解决 方案 X社手机替代方案 D社TV散热应用 B社智能手表方案 S社芯片散热 TEC-F055 TCA-0120C
1）替代原石墨，导热效果 提升11% 2）成本减少30% 1) 超薄匀热散热材料替代铝挤散热板，散热效果提升20% 2）成本下降10% 热解决 方案 B社智能手表方案 S社芯片散热 纳米散热材 匀热材料 TEC-F090 可以替代芯片上Heat sink 成本降低30%以上 模组系统外壳温度5℃ 成本降低30%以上 浙江大学苏州工业技术研究院

42 其它应用领域案例 热学管理 解决方案 锂电池包 车载显示/机顶盒/路由器/服务器 手机/笔记本喇叭热解决方案 浙江大学苏州工业技术研究院
高弹性导热硅胶片 TEC匀热片 气凝胶隔热片 热学管理 解决方案 热源位置 手机/笔记本喇叭热解决方案 导热硅胶 浙江大学苏州工业技术研究院

43 联系方式 公司名称：苏州环明电子科技有限公司 浙江大学苏州工业技术研究院光电散热材料研发中心
电话 地址，江苏省苏州市高新区昆仑山路189号9幢 浙江大学苏州工业技术研究院