气凝胶应用电子热管理解决方案

日常生活中,我们接触到的消费类电子产品有很多,比如智能手机、笔记本电脑、平板电脑、可穿戴智能手表、手环,VR眼镜,智能平板电视、数码产品、投影仪、及其它多媒体设备等等。

气凝胶应用电子热管理解决方案

消费类电子产品发展趋势

消费类电子产品经过多年的发展,产品越来越轻薄,也越来越智能,人们对产品的需求也已从单一功能转变为综合体验,要求越来越高。产品研发工程师们不停的在为更智能、更轻薄的目标而奋斗着,随着技术和材料的发展,产品的更新换代时间也越来越短,而我们要时刻保持创新的理念,并敢于去尝试新的技术、材料、方案、设计,努力走在市场的最前面,才能立于不败之地。

消费类电子产品对散热、隔热、均热的需求

随着消费类电子产品越来越轻薄化,越来越智能化,对产品的热管理要求也越来越高,而热管理也不再仅仅只是散热(导热),它同时应该包含另外两面:隔热和均热。

一个优秀的热管理系统,应该是在产品该散热的地方拥有快速散热的能力,在该隔热的地方能有效阻挡热传递,保护弱耐热元器件,做到热均衡,确保产品的性能稳定和使用寿命,并使消费者拥有良好的感受体验,所以真正做好一款产品的热管理系统是很不容易的。

散热(导热):通过导热材料,把电子产品内部工作产生的热量纵向或横向传递到产品外部,达到产品内部降温的目的,提升产品的性能及使用寿命,目前主要的导热材料有:导热石墨片,导热硅酯、导热硅胶、导热垫片、导热泡棉、导热胶带、导热金属复合材料等。

隔热:通过隔热材料,对电子产品局部的热量用隔热材料进行热量方向的改变,或对局部热量过高进行热量的渗透及阻隔,或对温度敏感的电子元器件进行热量的隔离,使电子产品长时间工作后,局部温度不会过高进而影响产品性能和消费者舒适体验。

均热:利用导热材料与隔热材料相配合的方案,使电子产品温度均衡,进而提高电子产品的性能和使用寿命,同时进一步提升人体感受的舒适度。

气凝胶应用电子热管理解决方案

气凝胶应用电子热管理解决方案

 

气凝胶隔热膜

以性能卓越的气凝胶材料为隔热主材,旨在解决电子产品狭小空间的均热问题,及对弱耐热元件进行隔热保护,进而提高电子产品的性能和使用寿命,同时进一步提升人体感受的舒适度。

气凝胶应用电子热管理解决方案

①、产品特点

  • 低至0.018~0.025 W/(m•K)的导热系数,有效隔绝热传递。
  • 薄至50μm~300μm的厚度,几乎不影响产品外型尺寸。
  • 优良的绝缘性能,隔热的同时提供有效的绝缘保护。
  • 符合ROHS指令。

②、产品规格和参数

厚度

50-300μm

导热系数

0.018-0.025W/m.K

介电强度

≥4KV/mm

体积电阻率

≥1.0×1013Ω.cm

耐温范围

-40℃—150℃

长期使用温度

120℃

尺寸

成卷,可定制

 

 

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AMOLED模组热管理解决方案

1、AMOLED模组特性

  1. 厚度可以小于1毫米,最薄仅为LCD屏幕的1/3,并且重量也更轻;
  2. 固态机构,没有液体物质,因此抗震性能更好;
  3. 几乎没有可视角度的问题,即使在很大的视角下观看,画面仍然不失真;
  4. 响应时间是LCD的千分之一,显示运动画面绝对不会有拖影的现象;
  5. 低温特性好,耐温宽,在-40℃~85℃时仍能正常显示,
  6. 发光效率更高,能耗比LCD要低;
  7. 能够在不同材质的基板上制造,可以做成能弯曲的柔软显示器。
  8. 健康环保,低亮度比、低蓝光伤害

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气凝胶隔热材料对AMOLED的性能提升

虽然AMOLED模组耐温范围很宽-40℃~85℃,工作电压很低,但在长期的工作环境下,性能也不一定稳定的。因此我们对AMOLED模组采用均热方案进行了以下研究。

  1. 研究AMOLED模组工作时均热效能的提升对产品性能的影响,避免产品驱动芯片及主机热源集中对AMOLED模组伤害。
  2. 研究非正常持续工作时产生的焦耳热聚集,是否会使有机材料晶化,阴极剥落,是否会降低OLED效率和寿命,利用隔热均热材料对这些问题的解决及提升。
  3. 研究隔热均热方案对AMOLED显色稳定性及均匀性是否有提升。

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效果测试

  1. 模拟瞬态升温时,采用不同厚度隔热膜的温降性能:
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  2. 模拟手机、AMOLED等电子产品狭小空间内,不同厚度的均热复合膜的性能。
    测试方法:在热源(0.5w)上方间隔一定的测试空间固定放置丙烯酸板(模拟待解决的热界面),在丙烯酸板靠热源面粘贴隔热膜,以及隔热膜+石墨散热膜复配,用红外成像仪测试丙烯酸板的温度。

气凝胶应用电子热管理解决方案

由此可见,气凝胶隔热膜可以很好的解决电子产品狭小空间的均热问题,及对弱耐热元件进行隔热保护,进而提高电子产品的性能和使用寿命,同时进一步提升人体感受的舒适度。

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