مع التطور السريع لتقنيات الاتصالات 5G، والذكاء الاصطناعي، والمركبات الجديدة للطاقة وغيرها، تضع كثافة الطاقة العالية والتصغير في المعدات الإلكترونية متطلبات أعلى لأداء تبديد الحرارة. لم تعد مواد العزل الحراري التقليدية (مثل رقائق الجرافيت وألياف السيراميك) قادرة على تلبية المتطلبات المزدوجة للتوصيل الحراري عالي الكفاءة والتدريع الكهرومغناطيسي، في حين أصبحت المواد المركبة القائمة على المعادن، وخاصة شبكة النحاس، خيارًا شائعًا لجيل جديد من مواد العزل الحراري الإلكترونية نظرًا لموصلتها الحرارية الممتازة، وخفة وزنها، وقابليتها للتشغيل الآلي.
التوصيل الحراري للنحاس مرتفع يصل إلى 401 واط/(متر كلفن)، مما يمكنه من إخراج حرارة المكونات الإلكترونية بسرعة. في الوقت نفسه، يمكن تحقيق العزل الحراري المحلي من خلال تصميم هيكل متعدد الطبقات لتجنب تراكم الحرارة.
سيناريوهات التطبيق: مشتت حرارة الرقائق، طبقة عزل وحدة البطارية، ركيزة إضاءة LED، إلخ.
يمكن لشبكة النحاس أن تعكس وتمتص الموجات الكهرومغناطيسية، وتجاوز فعالية التدريع (SE) لها 60 ديسيبل، متجاوزة بكثير المواد البلاستيكية أو الطلاء.
سيناريوهات التطبيق: محطة قاعدة 5G، التدريع الداخلي للهواتف الذكية، المعدات الإلكترونية الفضائية.
يمكن ثني شبكة النحاس فائقة الرقة (سمك 0.05~0.2 مم) لتناسب الهياكل المعقدة وتقليل وزن المعدات (على سبيل المثال، يمكن تقليل مجموعة بطاريات المركبات الجديدة للطاقة بنسبة 30٪).
يمكن إعادة تدوير شبكة النحاس، وهي أرخص من المعادن النادرة (مثل الفضة) ومناسبة للإنتاج الضخم.
مدفوعة بالطلب: أصبحت الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية أرق فأرق، مما يتطلب كفاءة أعلى في تبديد الحرارة. الحالة: تعتمد رقائق سلسلة M من Apple مخطط تبديد الحرارة المدمج لشبكة النحاس والجرافيت.
بطارية الطاقة: تستخدم شبكة النحاس لعزل الطبقة الحرارية لخلية البطارية لمنع الحرارة من الخروج عن السيطرة (تكنولوجيا حاصلة على براءة اختراع في شركة Contemporary Amperex Technology Co., Limited). عمود الشحن: يعزز طلب تبديد الحرارة لوحدة الشحن عالية الطاقة معدل انتشار شبكة النحاس.
تحتاج وحدة الهوائي النشط (AAU) لمحطة قاعدة 5G إلى حل مشاكل تبديد الحرارة والتداخل الكهرومغناطيسي في نفس الوقت، وشبكة النحاس هي الخيار الأمثل.
تتطلب الأقمار الصناعية والرادارات وغيرها من المعدات متطلبات صارمة لخفة الوزن ومكافحة التداخل الكهرومغناطيسي، واتجاه استبدال رقائق المعادن التقليدية بشبكة النحاس واضح.
يتم دمج شبكة النحاس مع الجرافين، والهلام الهوائي والمواد الأخرى لتعزيز التوصيل الحراري والقوة الميكانيكية (مثل براءة اختراع Huawei الخاصة بـ "شبكة النحاس فائقة التوصيل").
يتم تحقيق شبكة النحاس ذات الفتحات الدقيقة عن طريق النقش بالليزر وتكنولوجيا الترسيب الكهروكيميائي لتلبية متطلبات المكونات الإلكترونية الدقيقة.
يمكن لنظام شبكة النحاس ذاتية التكيف المدمج مع مستشعر درجة الحرارة ضبط مسار تبديد الحرارة ديناميكيًا (اتجاه تطبيق مجموعة بطاريات Tesla).
يمكن أن يؤدي الطلاء بالنيكل أو الطلاء المضاد للأكسدة (مثل SiO₂ ) على السطح إلى إطالة عمر الخدمة.
الإنتاج على نطاق واسع + تكنولوجيا إعادة التدوير لتقليل سعر الوحدة (تمثل شركات شبكات النحاس الصينية أكثر من 60٪ من القدرة الإنتاجية العالمية).
تعزيز المنافسة التي لا يمكن الاستغناء عنها والمميزة لشبكة النحاس في EMI والمرونة.
حجم السوق: يبلغ حجم السوق العالمي لشبكة النحاس للعزل الإلكتروني حوالي 1.2 مليار دولار أمريكي في عام 2023، ومن المتوقع أن يصل إلى 2.8 مليار دولار أمريكي في عام 2030، 2.8 مليار دولار أمريكي في عام 2030 (معدل النمو السنوي المركب 10.2٪).
النمو الإقليمي: تمثل منطقة آسيا والمحيط الهادئ أكثر من 50٪ (تهيمن عليها الصين وكوريا الجنوبية)، وتركز أوروبا والولايات المتحدة على التطبيقات المتطورة.
تعيد شبكة النحاس تشكيل هيكل السوق لمواد العزل الحراري الإلكترونية بفضل أدائها الثلاثي المتمثل في "التوصيل الحراري - العزل الحراري - التدريع". مع ترقية التكنولوجيا المركبة والذكاء، من المتوقع أن تصبح المادة القياسية في مجال الإدارة الحرارية للمعدات الإلكترونية في السنوات الخمس المقبلة. تحتاج الشركات إلى تسريع البحث والتطوير التكنولوجي، وربط عملائها الرئيسيين (مثل TSMC و BYD)، واغتنام الفرص في السوق المتزايدة.
