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双向高导热石墨膜研究获突破 为5G芯片、功率半导体提供支撑 国产石墨膜技术突破!中科院团队研发双向高导热材料,5G芯片散热效率飙升 6月23日消息,中国科学院上海微系统所联合宁波大学团队在《Advanced Functional Materials》发表研究,成功开发出以芳纶膜为前驱体的双向高导热石墨膜,在40微米厚度下实现面内热导率1754W/m·K、面外热导率14.2W/m·K,较传统材料性能显著提升。 传统石墨膜以氧化石墨烯或聚酰亚胺为原料,易因气体逸散产生结构缺陷。而研究团队创新性选用芳纶膜,利用其低氧含量(约11%)和氮掺杂特性(约9%),在3000℃高温下实现缺陷自修复与晶粒定向生长。芳纶中的氮原子促进晶格缺陷修复,退火后缺陷指标ID/IG低至0.008;有序苯环结构为石墨晶格提供生长模板,使面内晶粒尺寸达2179nm,面外堆叠尺寸达53nm。 测试显示,该材料面内热导率较氧化石墨烯衍生膜提升17%,面外热导率提升118%,乱层堆垛比例仅1.6%,接近理想石墨AB堆叠结构。在智能手机散热模拟中,芯片表面温度从52℃降至45℃;在高功率芯片(2000W/cm²热流密度)测试中,温差从50℃降至9℃,实现快速温度均匀化。 该研究为5G芯片、功率半导体等高功率器件热管理提供了关键材料,有望推动国产电子散热技术升级,助力高端制造业突破散热瓶颈。#真空回流炉 #芯片封装 #半导体设备 #半导体 #真空回流焊
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