随着5G对电子硬件零部件的升级要求,电子元器件的集成程度和组装密度不断提高,设备的功耗和发热量急剧增加。相关实验表明,5G手机功耗较4G手机增加2倍以上,对导热材料提出了更为严苛的要求。深耕导热材料近20年的霍尼韦尔电子材料部,则瞄准了这一趋势,依托聚合物基体和导热填料专利技术,抢先布局高性能导热界面材料。

导热界面材料是一种普遍应用于IC封装和电子散热的材料,主要用于热源和散热器之间,填补两种材料接触时产生的微空隙和凹凸不平的表面,从而排除空气提高器件的散热性能,保证集成电路及芯片正常工作。
蓝海已至,以技术优势抢占先机
根据BCC Research预测,全球导热界面材料的市场规模将从2015年的7.6亿美元提高到2020年的11亿美元,复合增长率超7%。随着5G对下游市场的影响,导热材料的相关产业必将带来巨大的增量需求,具备热解决方案与研发设计能力的导热材料企业,或许将在5G的供应体系中脱颖而出,扮演更加突出的产业链角色。尽管导热界面材料的蓝海已至,但不是谁都能成为追风者。伴随设备集成度的逐步提高,市面上2W或3W等低端导热界面材料已难以满足现代电子设备的升级需求据悉,对高瓦数的导热材料需求与日俱增。
但随着导热系数的提升,材料的应用性能、长期可靠性将会下降。市面上的导热界面材料在使用过程中常常出现渗油、溢出现象,高导热系数的凝胶在高压下出现油粉分析等情况,对终端产品的质量、长期可靠性及稳定性生产带来巨大风险。而霍尼韦尔的导热界面材料在高温、高湿和热循环等恶劣环境中,依旧能够保持稳定可靠的导热性能,在业界享有盛名。霍尼韦尔电子材料部亚太区总经理陈冠宇认为:“霍尼韦尔高品质导热材料背后的技术基础,一方面是特殊金属和陶瓷粉体的表面处理与生产,另一方面是聚合物的设计。”
△霍尼韦尔电子材料部亚太区总经理陈冠宇据陈冠宇介绍,霍尼韦尔的导热界面材料包括导热相变化材料(PCM)、传统导热垫片(TGP)、超软导热垫片(PT)、导热绝缘垫片(TIP)、导热硅脂(TG)、可点胶式导热凝胶(HT&HLT)等多种具备不同特性的导热材料。
△霍尼韦尔导热相变化材料霍尼韦尔的导热相变化材料(PCM)有可贴片的片状和可印刷的膏状两种形态,加热后相变粘度变低,延展性提高,可以完全填补接触表面的间隙。因其优异的可靠性和稳定性在越来越多的应用领域里面替代传统的硅脂,解决硅脂变干溢出的问题。可应用于解决服务器、平板电脑、智能手机、路由器等长期稳定的散热需求。
△霍尼韦尔导热垫片另外,其导热垫片(TGP)具有低硬度、低渗油的特性,表面浸湿性和压缩性好,可大幅降低界面热阻,在可靠性测试中能保持良好性能,可用于消费类电子产品、汽车电子、功率设备和模块以及半导体逻辑电路和存储器等多种产品。
△霍尼韦尔高导热可点胶填缝材料可自动点胶的单双组分凝胶(HT&HLT)具有低渗油,低挥发的特性,其特殊设计的稳定悬浮体系可以避免长期存储过程中及高压应用过程中油粉分离的痛点,可用于5G基站,固态硬盘,光模块,汽车电子、各类电子消费品等多种应用。高性能导热界面材料的应用落地,切实推动了导热材料迈向新的里程碑,但霍尼韦尔的使命远不止如此。依托其具备不同特性的导热界面材料,霍尼韦尔电子材料部根据客户对产品生命周期、封装设计等需求,致力于提出最佳导热界面解决方案。由于散热片的外观一致,下游企业难以用肉眼分辨材料的优劣,导致其试错成本增加。为此,霍尼韦尔电子材料部通过为企业提供技术检测服务,帮助客户了解市场上的散热材料种类和特性,再根据客户诉求推荐与之相匹配的材料,最后提供更优化的设计。结合技术、材料与服务,霍尼韦尔电子材料部已经服务电子材料行业长达半个世纪。可见,只有紧握关键技术,切实解决客户痛点,入局者的抢跑才有意义。布局全品类,打造定制化服务
过去,霍尼韦尔电子材料部的定位为高尖端企业材料解决方案商,通过不断加码研发提升技术实力,配合电子行业的尖端企业解决高端材料问题。如今,电子消费品几乎都需要导热材料,5G商用进一步推进了电子材料更新换代,基础导热材料的市场前景不可估量。霍尼韦尔电子材料部敏锐地察觉到基础材料广阔的市场前景,迅速将业务范围拓展至基础材料,旨在以高端市场为驱动,夯实基础材料市场。基于团队扎实的研发基础,霍尼韦尔电子材料部深入探索芯片领域,从导热前端芯片到后端芯片设计,为国内外半导体企业供应不同种类的高端材料,帮助企业推动芯片的落地。为了应对5G对导热材料带来的新变化,霍尼韦尔电子材料部重点布局高端垫片和凝胶,提供满足5G产品高散热需求的8-11W/mK的高端界面材料,以解决各行业客户在散热方面的痛点。除了布局高端应用领域,霍尼韦尔电子材料部还以个人消费品所需的中低端导热材料为切入点,主打高性价比优势。为此,霍尼韦尔电子材料部针对不同消费电子的应用需求,结合不同的产品形态,提供全方位的热解决方案。在低端市场积累技术经验后,逐步迈向高端市场,这种“厚积薄发”式的打法常见于初创企业的战略布局。霍尼韦尔电子材料部拥有近400项已批准和正在申请的相关专利,长期为跨行业热管理解决方案提供导热界面材料。因此对其而言,以高端市场为驱动,夯实低端基础导热材料,不失为一种独特的市场打法。其实,支撑霍尼韦尔电子材料部布局全品类导热材料的底气,归根结底是这家企业能将产品的长期可靠性做到极致。“我们在温度、生命周期等可靠性实验中会比业内更严格,别人的温度条件做-40~85℃,我们能做到-55~125℃;别人的使用寿命做1000个小时,我们能做到3000个小时。”陈冠宇向新材料在线®介绍道。以技术为砝码促进高端材料落地,做的是产品;以技术为基础打造高品质材料,做的是品牌。值得一提的是,严苛的实验要求,造就了霍尼韦尔导热界面材料的长期可靠性,这家企业不仅将产品做到极致,在客户眼里更是树立了良好的口碑。“不管是代理商还是客户,对霍尼韦尔最深的印象就是真实。”据了解,霍尼韦尔电子材料部对实验数值的可靠性要求非常严格,有时数据值甚至比真实值更保守,因此客户从来不会怀疑测试报告的真实性。各行业客户的信赖,也让霍尼韦尔电子材料部看到了新的商机:打造导热材料与技术的定制化服务。“无论是导热材料的技术问题或者应用问题,我们都帮客户解决,这样客户就可以集中精力推动产品的市场化进程。”立足东方,服务东方、辐射全球
“中国是战略中心、研发中心、生产中心,是东西方联动的一个重要的接口。”二十世纪九十年代起,通讯设备、消费类电子、计算机等电子产业发展迅猛,同时伴随着国际制造业向中国转移,我国的电子厂商如雨后春笋般崛起。近年来,随着劳动力成本的上升,部分电子制造业开始向东南亚国家转移。可见,不管电子产业如何转移,全球的电子厂商基本都位于亚洲。因此,霍尼韦尔电子材料部深入贯彻公司“东方服务于东方,东方服务于全球”策略。据悉,霍尼韦尔电子材料部在中国上海设立了主要研发中心。陈冠宇称:“这样布局是为了将积蓄的20年导热材料经验凝结在上海,以上海为东方立足点,服务东方、辐射全球,快速响应全球电子导热材料的需求。”
△位于上海的霍尼韦尔亚太研发中心
除了打造研发中心,霍尼韦尔还通过在武汉设立创新中心,将中国作为东西方联动的重要接口。今年5月19日,霍尼韦尔的新兴市场中国总部及其创新中心在武汉揭牌,这是2020年第一家在武汉成立公司的世界500强企业,李克强总理致贺信表示欢迎与支持。“我们希望把霍尼韦尔最好的技术带到国内,推动导热材料的本土化发展。同时我们遍布全球的技术及销售团队,可以协助国内客户在美国、欧洲等市场推进新技术,加快项目落地,实现东西方联动。”陈冠宇新材料在线®表示。霍尼韦尔电子材料部位于中国的研发和技术团队,可以迅速帮助国内客户做出分析并提供现场技术支持和整体解决方案,对故障排除做出快速响应。同时霍尼韦尔的全球布局可以协助国内的客户在美国欧洲等市场同其终端客户进行专业的技术沟通和应用服务,提高竞争力,实现双赢。近年来,在5G与新能源汽车的市场驱动下,霍尼韦尔电子材料部通过为电网、高压输电等产品提供解决方案,抓住5G发展机遇;而汽车电子本就是霍尼韦尔电子材料部的服务领域,当新能源汽车风口正盛时,霍尼韦尔电子材料部则将导热材料延伸至新能源汽车的电池包、电子控制系统等应用领域。提及霍尼韦尔电子材料部未来的发展方向,陈冠宇提出了两个具体的部门战略:“一个是前端战略,即将芯片用材料技术做得越来越小;另一个是后端战略,即通过温度管理,用导热材料促进市场革命性的更新与改善。”