高柏科技以散热模块设计服务造就供应链的成功整合
- 孙昌华/台北
5G时代因为多元的使用场景而导引通信系统与设备商找到不同的发展契机,加上企业专网的应用吹起白牌化、智能化设备的号角,台湾网通业者与电子制造产业纷纷跨足资通讯科技战场,竞逐多样化的5G终端应用、基站、企业专网、核心网络或云端数据中心等各类设备商机。
高速数据传输助长处理器效能的提升,散热系统的设计也同步大幅度的升级,一举推升散热模块市场呈现倍数成长的商机,举Intel与AMD处理器为例,多核心处理器在更小的尺寸中塞入更多的运算单元,散热系统的设计的挑战扶摇直上,高柏科技(T-Global)产品处长游宝翰(Ricky Yu)先生接受专访时表示,伴随5G通讯迈入大规模商转阶段,支持5G技术的物联网与基站装置因为热源增加,为散热系统解决方案商提供一个庞大的商机。
散热要从导热开始 热界面材料扮演要角
高柏过去就是从材料的提供者起步,这个称为导热界面材料,简称TIM(Thermal Interface Material),其主要功用是填补两种材料接合时所产生的微空隙及物体表面的孔洞,减少热传递的接触热阻。
游宝翰直言,散热要从导热开始,从导热胶、导热膏等材料的供应,让高柏快速成为电子生态链的重要一环,整合各种不同的散热技术,加以组合而成为量身定制的解决方案,甚至变成终端客户自己独特的产品卖点,进而申请成为客户自己的保护专利,提升客户产品的竞争力。
高柏熟悉各种散热与热传导技术,举导热膏为例,因为成分上所使用矽油有挥发的因素,其保固年限受到限缩,对于专业型的工业电脑装置与系统设备而言,动辄三、五年,甚至十年的使用年限的要求,「导热矽胶片」的开发与大量地使用成为新的主流。
此产品使用金属氧化物如氧化铝、氮化硼等导热粉末与矽胶为基底,除了可良好导热、低热阻,也具有耐电压效果,搭配不同补强材时,可展现不同效能,并在高度定制化的优势下可依照客户热源的瓦数、目标温度与可散热空间等,广泛应用各种场景因此受到业界广大的重视。
透过持续累积不同领域的实战经验,高柏的工程团队加入设计与服务,掌握客户的需求,精准的提案,目前的当务之急在于不同的技术的活用,良好的整合计划,创造随着市场需求的快速崛起,高柏转型成为散热解决方案的供应商,业绩获得长足的起飞,藉由智能装置的大量使用,物联网应用大量涌进一般人的生活日常之后,造就轻薄短小的电子装置大行其道,散热系统的设计需要与时俱进。
热导管与均温板技术各擅胜场
今天金属热导管(Heat Pipe)与均温板(Vapor Chamber)的技术跃昇成为要角,超薄型热导管与均温板的导热效能皆为纯铝的近百倍,当中,热导管技术已经是成熟的技术,近一年遇到铜金属等原物料上涨,为了协助客户因应疫情而产生原物料价格波动的冲击,高柏在成本上想方设法透过截长补短的创新研发来应变,以降低客户的负担,这对于诸如服务器机房以风扇、散热片与热导管的技术为主的设计,采取积极的回应措施。
再者,随着5G基站以及接续的高速闸道器的强劲成长,游宝翰指出,过去5年来用均温板的生意机会快速推升,而且接下来后势发展机会愈来愈大,举5G户外的基站为例,由于户外基础设施与设备需要防水、防尘设计,密闭的特殊设计而不能开孔散热,导热界面材料的规格就举足轻重。
加上厚度3、4mm的均温板以提供良好的效益,但是仍有相当的成长空间,高柏搭配超薄型均温板,厚度可以小于0.4mm,并领先业界研发出K值逾18W/m.K的导热界面材料,均温板快速成为业界的新宠,但是就成本结构上来看,均温板会是热导管的2.5倍之多,而且均温板的制造良率一直是个严苛的挑战,成为市场上竞争的焦点。
大量投资软件与测试实验设备让客户减少走冤枉路
由于高速数据传输的5G基站,加上车联网与大量配备的传感器及摄影镜头的车用控制系统与车用电子等装置的发热源愈来愈大,动辄250W的散热规格个案遽升,考量效能、成本的最佳化设计,包括均温板等先进技术的多样化的散热的组合设计的需求水涨船高,急需要完整的设计与测试服务的支持。
高柏从掌握日本或欧洲精良可靠的陶瓷粉末材料与配方,到散热模块与散热解决方案的提供一应俱全,所仰赖的就是长期累积的实务与设计经验,游宝翰举电脑散热模块中,铝板与散热鳍片的接触面为例,两个抛光的金属平面看似紧密的接触再一起,但是研究报告中看出两者实际可有效热传导的面积,只有10%以下,而让多达90%的热量都堆积在金属表面上,所以每一个散热解决方案的设计模拟,成了非常重要的设计起点。
由于散热模块的设计依据各种不同装置的散热需求与整体环境的差异,需要考量各种复杂的系统参数与规格,所以系统数计透过使用专业的热流分析软件做完整的设计模拟,并大手笔采购包括Flotherm XT在内的软件,建立重要设计参数(Profile)与架构,得以快速缩短设计时间。
高柏并同步使用实验室的测试机台与测试舱(Testing Chamber)以进行实际测试,协助验证工程设计,大量节省客户的开发成本与时间,同时独具只眼的提出多个设计方案,并且帮助供应链提前布局终端客户未来的产品设计。
今天高柏的客户群已经涵盖了工业电脑、车用电子、NB、显示面板、LED智能照明装置、网通系统、物联网等相关产业,下一阶段的5G应用、电池、储能与电动车产业,更是高柏积极参与供应链重要的一环,其所凭藉的就是让客户减少走了冤枉路,并创造源源不断的商机。
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