5G通信設(shè)備、半導(dǎo)體芯片和電動(dòng)車電池組等高功率密度運(yùn)行作業(yè)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量廢熱，有效散熱才能避免設(shè)備過熱帶來的器件性能下降、損壞甚至安全隱患。2019年迪肯大學(xué)旗下機(jī)構(gòu)主導(dǎo)完成的一項(xiàng)研究結(jié)果顯示，單層六方氮化硼（hBN）在室溫下的導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)751W/mK（隨層數(shù)增加降低）；而且hBN的絕緣性同樣超群（絕緣電壓為30-40kv/mm，耐擊穿電壓為3 kv/mm）；加之hBN密度只有2.2g/cm³，但卻擁有表現(xiàn)不俗的機(jī)械強(qiáng)度……上述特點(diǎn)令六方氮化硼在近年來迅速躥紅為電子器件散熱材料的首選熱門材料。

氮化硼導(dǎo)熱兩大難題

但隨著相關(guān)研究和產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)，人們卻發(fā)現(xiàn)氮化硼的導(dǎo)熱應(yīng)用并非易事。最主要的兩大影響因素是：hBN因穩(wěn)定性（惰性）而難以被浸潤(rùn)分散；與石墨類似的層狀結(jié)構(gòu)造就了hBN顯著的各向異性（導(dǎo)熱性在二維方向遠(yuǎn)大于縱向）。有足夠的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)實(shí)力解決這兩大難題的廠商不多，圣戈班（Saint-Gobain）無疑是佼佼者。

以片狀h-BN搭配球形六方氮化硼團(tuán)聚體形成的導(dǎo)熱通路（來源：圣戈班）

圣戈班的解題思路

圣戈班氮化硼(SGBN)粉末方案整合其60多年的氮化硼制造經(jīng)驗(yàn)和六方氮化硼的獨(dú)特性能，提供了完整系列的hBN粉末——通過各種形狀設(shè)計(jì)和粒徑定制，SGBN粉末方案能夠根據(jù)各種熱界面材料(TIM)系統(tǒng)和要求量身定制氮化硼顆粒和片材的純度和形態(tài)。

一、產(chǎn)品描述

1、片狀晶體

因?yàn)槠鋵訝罹w結(jié)構(gòu)，hBN的最簡(jiǎn)單形態(tài)是片狀晶體。SGBN粉末方案囊括了三種類別的片狀晶體來提供形態(tài)和功能的平衡。

2、球形團(tuán)聚體

在許多場(chǎng)合，氮化硼片狀晶體的大長(zhǎng)徑比和大比表面積對(duì)于產(chǎn)品加工有一定的挑戰(zhàn)。SGBN粉末方案提供了一系列設(shè)計(jì)過的不同粒徑，不同形狀，和不同密度的團(tuán)聚體來最大化其價(jià)值。

二、典型參數(shù)

三、圣戈班氮化硼(SGBN)粉末方案總結(jié)

填料和封裝對(duì)于在高功率密度、緊湊設(shè)計(jì)和高溫環(huán)境下工作的現(xiàn)代電子設(shè)備和其他高性能系統(tǒng)尤為重要。高導(dǎo)熱材料作為填料可以提高導(dǎo)熱性，增加界面接觸面積；封裝是保護(hù)電子元件或?qū)岵牧喜皇芡獠凯h(huán)境、濕氣、塵埃等影響的重要手段，較好的導(dǎo)熱性能，可以幫助熱量從元件表面?zhèn)鲗?dǎo)到散熱器或外部環(huán)境。

圣戈班專利的球形氮化硼粉末由于其最優(yōu)形狀在封裝，流動(dòng)性和涂布中的低磨耗性特別適用于這個(gè)應(yīng)用。通過嚴(yán)格控制片晶和團(tuán)聚體的純度和粒徑，圣戈班氮化硼粉未在PCB半固化片和絕緣層性能卓越。這些材料幫助形成PCB層壓板并且堆疊在多層PCB結(jié)構(gòu)中，圣戈班氮化硼在需要高功率和傳輸應(yīng)用上幫助取得最佳的導(dǎo)熱和絕緣性能。

粉體圈 郜白

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