5G将至！智能手机材料迎变革 散热问题“烫手”

5G 将至！

国外手机巨头正在“摩拳擦掌”：摩托罗拉今年8月发布了全球首款5G手机Moto Z3，暂时领先市场，三星则联手美国运营商Verizon，宣布将于2019年年初正式推出5G手机；另一家韩国巨头LG将在2019年MWC展会中发布旗下5G手机……

Moto Z3

来源：摩托罗拉官网

国内厂家也在争分夺秒。华为、小米、OPPO、vivo、一加等手机厂商皆已公布了各自的5G样机产品，并计划于2019年上市相关产品。

作为全球最大的处理器芯片供应商之一，高通则在本月公布了支持5G的骁龙 855，为2019年上市的众多5G手机打下一针“强心剂”。

“5G时代的到来，无线充电、屏幕革新、智能识别、多摄像头将是大势所趋，会大幅度影响到手机上游材料产业，市场格局将随之发生变化。”易麟投资管理合伙人卞怡菁女士在“2018中国新材料行业发展大会”的手机材料论坛上的演讲指出：随着5G时代的到来，手机材料也需要随着产品功能要求提高而面临更高的挑战与性能要求。“功能性材料，如散热材料、EMC、防水材料等都将进入新一轮的产业技术更新与更替，易麟作为聚焦新材料投资的专业机构会加大对下一代手机应用材料项目的研究与投资力度。”

高速传输背后 散热将成巨大挑战

智能手机正变得越来越轻薄，器件排布紧密，有效散热成了保障手机正常运行的关键。

某业内人士表示，当前手机散热仍以传导为主，大量的热最后会被传导到后背壳。但后背壳上能“送”走的热量极少，基本依靠空气对流散热。在重度使用条件下，如果后背壳无法有效主动散热，手机工作温度将持续升高。达到一定温度后，CPU就会通过自动降频来保护手机。

“手机运行速度因此变慢，而这显然与消费者对手机高速运行的需求是相矛盾的。另外，持续的高温也将对CPU造成不可逆的伤害。”他补充表示道。

众所周知的是，5G时代的数据传输量将大增，这将使得智能手机的过热风险持续提升。全球手机厂商为此头痛不已。华为轮值CEO徐直军先生曾表示：“仅从芯片耗电量看，5G是4G的2.5倍。”这意味着导热、散热将是一个巨大的挑战！

导热、散热材料的选择显得尤为重要。

北京中科纳通电子技术有限公司研发总监徐文涛在会上介绍称，导热界面材料可以填补两种材料接合或接触时产生的细微空隙或孔洞，降低界面热阻，提高器件的散热性能。目前主要的导热界面材料包括高导热石墨烯膜、印刷式导热垫片、导热凝胶、导热硅胶片、导热绝缘胶、导热石墨片、导热相变材料、导热硅脂等。

据BCC Research预测，2020年全球界面导热材料将达到11亿美元规模，复合增长率超7%。而属于新兴行业的石墨散热材料，在消费电子领域的市场规模已达近百亿元人民币。

卞怡菁女士在探讨散热材料与导热方案时谈到，石墨导热片拥有独特的晶粒取向，可沿两个方向均匀导热。石墨薄片一般贴于电路板，发热时可传导至手机背板。“综合考虑材料性能和成本，石墨导热片和导热凝胶是比较好的两种导热散热方案。”

除了散热材料外，结构件也在为散热“殚精竭虑”。

不锈钢中框存在较大的散热问题，不锈钢的导热系数仅有14 /W·(m·k)。深圳依诺威电子科技有限公司副总经理肖珩则表示，未来第三代高导热铝合金的热导率目标可达200W/m·K以上，“高强铝合金是手机中框材料的首选。”

5G现存诸多难题 材料将助力破局

12月25日，华为董事长梁华表示，2019年上半年，华为将发布搭载5G芯片的5G智能手机，并将在2019年下半年实现规模商用。

据悉，华为目前已获得26个5G商用合同，与全球50多个商业伙伴签署合作协议，5G基站商用发货数量超1万个，全球数量最多，拥有1600多项核心专利，占了整个5G ESTI标准的19%，构筑了核心竞争优势。

据Gartner预测，随着5G手机在2019年的密集上市，到2021年市场中将有9%的智能手机支持5G网络，因此2021年以后5G手机年销量将突破亿部级别。

5G前景光明，市场潜力庞大，但普通消费者对于5G往往只有一个认知：更快的速度，他们关注的是5G时代的到来还需多久？业内人士表示，虽然5G的标准已经公布，但5G在短时间内还是难以取代4G。

在5G时代到来前，除了散热问题，还有诸多问题亟待解决。

智能手机等电子设备在工作时不能被外界电磁波干扰，也要避免其自身辐射干扰外界设备或危害人体，因此需要通过电磁屏蔽阻断电磁波传播路径，主要通过结构本体和屏蔽衬垫实现屏蔽功能。

伴随手机硬件的升级，电磁屏蔽需求也在不断提升，由此推动电磁屏蔽产品种类的不断丰富和创新。根据BCC Research的预测，全球EMI/RFI屏蔽材料市场规模将从2016年的60亿美元提高到2021年的78亿美元，复合增长率近6%。

5G时代智能手机零部件升级推动电磁屏蔽与导热新需求

数据来源：互联网、东方证券研究所

目前主流的电磁屏蔽材料包括电磁屏蔽银浆/镍碳浆、电磁屏蔽硅胶条、电磁屏蔽模压材料和FIP导电胶等。徐文涛在会上表示，硅橡胶中加入导电颗粒，通过模压成型制作成所需形状，具有良好的导电性及电磁屏蔽性能，兼具防水、防尘、抗震等机械性能，起到局部屏蔽的效果。

5G时代材料变革

来源于中科纳通演讲资料

5G通讯的发展，还急需其它新材料的出现和应用，以此推动产业的快速发展。可以预见的是，轻金属、液态金属、非晶合金、磁性薄膜材料、导热散热材料、电磁屏蔽材料等将迎来巨大的市场。