重新定義性能：GrafTech實(shí)現(xiàn)3D打印集成石墨與電路

目前，市面上的散熱膜材料主要分為三類：天然石墨散熱膜，人工石墨散熱膜，以及納米碳散熱膜。而這三類對(duì)應(yīng)的最好的企業(yè)則分別是美國(guó)的GrafTech，日本的松下，以及韓國(guó)的SKC。

如今，利用3D打印技術(shù)，GrafTech發(fā)明了一種具有柔性石墨襯底的柔性電路板，通過(guò)3D打印技術(shù)將介電層和導(dǎo)電層和更多的電子元件打印到柔性石墨基體上。

能夠在不損及鄰近部件的情況下有效地實(shí)現(xiàn)發(fā)熱元件的熱擴(kuò)散，對(duì)于手機(jī)、筆記本電腦和平板電視等電子設(shè)備的小型和輕薄化研發(fā)具有至關(guān)重要的作用。GrafTech率先使用膨脹石墨粒壓縮片解決了這一問(wèn)題，并開(kāi)拓了將這種材料用于電子產(chǎn)品散熱管理的市場(chǎng)。

隨著越來(lái)越多的精密電子元件的發(fā)展，有時(shí)候這些元器件的散熱會(huì)產(chǎn)生相對(duì)極端的溫度。溫度上升對(duì)提高處理速度是個(gè)需要避免的因素，這些組件包括在電子和電氣設(shè)備中的微處理器和集成電路，以及其他設(shè)備如高功率光學(xué)器件等。

微處理器、集成電路和其他復(fù)雜的電子元件通常只在一定范圍內(nèi)的閾值溫度下有效運(yùn)行。當(dāng)這些組件在操作過(guò)程中產(chǎn)生過(guò)量的熱量，不僅會(huì)損害自身的性能，也會(huì)降低整體系統(tǒng)的性能和可靠性，甚至?xí)?dǎo)致系統(tǒng)故障。

熱管理成為電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中一個(gè)日益重要的因素。例如典型硅半導(dǎo)體器件工作溫度的降低帶來(lái)器件的可靠性和產(chǎn)品壽命的延長(zhǎng)。為了最大限度地提高組件的壽命和可靠性，控制設(shè)備的工作溫度對(duì)設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)是非常重要的。

電子元件通常安裝在電路板上，也稱為印制電路板（PCB）。由于制造商不斷提高液晶顯示器的性能，例如通過(guò)增加顯示器的亮度，越來(lái)越明亮的LED被利用。結(jié)果，LED的功率消耗大幅增加。光源產(chǎn)生的熱量不利于液晶顯示器的操作。

GrafTech通過(guò)3D打印技術(shù)將導(dǎo)電層與介電層打印到石墨襯底上，這樣的柔性電路板可以為發(fā)光二極管（LED）提供支持。具有柔性石墨襯底的柔性電路板的散熱部分和和光產(chǎn)生的電子元件部分都被安裝在構(gòu)件截面上。

GrafTech的這一項(xiàng)技術(shù)專利獲批，意味著GrafTech增強(qiáng)了在可反復(fù)扭轉(zhuǎn)、拉伸或彎曲的柔性材料上制造電子器件的實(shí)力，而柔性可彎折電子將成為目前印制電路板的潛在替代性產(chǎn)品，廣泛用于可折疊手機(jī)、各種穿戴設(shè)備以及車載系統(tǒng)。

無(wú)獨(dú)有偶，就在2017年新年伊始，密蘇里科技大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)直接氣溶膠打印技術(shù)將柔性基底與剛性的導(dǎo)電材料這些不同屬性的材料整合在一起，從而使得導(dǎo)電材料與柔性基底相結(jié)合。彈性表面可以反復(fù)扭轉(zhuǎn)、拉伸和彎曲，從而做出可彎折、拉伸的電子產(chǎn)品，而且對(duì)其性能幾乎沒(méi)有影響。

來(lái)源：3D科學(xué)谷