Avec le développement rapide de la communication 5G, de l'intelligence artificielle, des véhicules à énergie nouvelle et d'autres technologies, la forte densité de puissance et la miniaturisation des équipements électroniques imposent des exigences plus élevées en matière de performance de dissipation thermique. Les matériaux d'isolation thermique traditionnels (tels que les flocons de graphite et les fibres céramiques) n'ont pas été en mesure de répondre aux exigences doubles d'une conduction thermique à haut rendement et d'un blindage électromagnétique, tandis que les matériaux composites à base de métal, en particulier le treillis de cuivre, sont devenus un choix populaire pour une nouvelle génération de matériaux d'isolation thermique électronique en raison de leur excellente conductivité thermique, de leur légèreté et de leur usinabilité.
Principaux avantages du treillis de cuivre
- Conduction et isolation thermique efficaces
La conductivité thermique du cuivre est aussi élevée que 401 W/(m k), ce qui permet d'évacuer rapidement la chaleur des composants électroniques. En même temps, une isolation thermique locale peut être réalisée grâce à une conception structurelle multicouche pour éviter l'accumulation de chaleur.
Scénarios d'application : dissipateur thermique de puce, couche d'isolation de module de batterie, substrat d'éclairage LED, etc.
- Performance de blindage électromagnétique (EMI)
Le treillis de cuivre peut réfléchir et absorber les ondes électromagnétiques, et son efficacité de blindage (SE) est supérieure à 60 dB, dépassant de loin celle des matériaux plastiques ou de revêtement.
Scénarios d'application : station de base 5G, blindage interne de smartphone, équipement électronique aérospatial.
- Conception légère et flexible
Le treillis de cuivre ultra-mince (épaisseur 0,05 à 0,2 mm) peut être plié pour s'adapter à des structures complexes et réduire le poids de l'équipement (par exemple, le bloc-batterie des véhicules à énergie nouvelle peut être réduit de 30 %).
- Protection de l'environnement et avantage de coût
Le treillis de cuivre peut être recyclé, ce qui est moins cher que les métaux rares (tels que l'argent) et adapté à la production de masse.
Les perspectives d'application sur le marché
- Domaine de l'électronique grand public
Moteur de la demande : les smartphones et les tablettes deviennent de plus en plus fins, ce qui nécessite une efficacité de dissipation thermique plus élevée. Cas : les puces de la série M d'Apple adoptent le schéma de dissipation thermique combiné du treillis de cuivre et du graphite.
- Véhicules à énergie nouvelle et stockage d'énergie
Batterie d'alimentation : le treillis de cuivre est utilisé pour isoler la couche thermique du cœur de la batterie afin d'empêcher la chaleur de s'emballer (technologie brevetée de Contemporary Amperex Technology Co., Limited). Borne de recharge : la demande de dissipation thermique du module de charge haute puissance favorise le taux de pénétration du treillis de cuivre.
- Équipement industriel et de communication
La station de base 5G AAU (unité d'antenne active) doit résoudre simultanément les problèmes de dissipation thermique et d'interférences électromagnétiques, et le treillis de cuivre est un choix idéal.
- Industrie aérospatiale et militaire
Les satellites, les radars et autres équipements ont des exigences strictes en matière de légèreté et d'anti-interférences électromagnétiques, et la tendance à remplacer la feuille métallique traditionnelle par le treillis de cuivre est évidente.
La tendance de développement de la technologie
Le treillis de cuivre est combiné avec du graphène, de l'aérogel et d'autres matériaux pour améliorer encore la conductivité thermique et la résistance mécanique (comme le brevet de Huawei de « Treillis de cuivre supraconducteur »).
- Technologie de fabrication de précision
Le treillis de cuivre à micro-ouverture est réalisé par la technologie de gravure au laser et de dépôt électrochimique pour répondre aux exigences des micro-composants électroniques.
- Gestion thermique intelligente
Un système de treillis de cuivre auto-adaptatif intégré à un capteur de température peut ajuster dynamiquement le trajet de dissipation thermique (la direction d'application du bloc-batterie Tesla).
Défis et contre-mesures
Le placage au nickel ou le revêtement anti-oxydation (tel que SiO₂) sur la surface peut prolonger la durée de vie.
- Concurrence sur les coûts
Production à grande échelle + technologie de recyclage pour réduire le prix unitaire (les entreprises chinoises de treillis de cuivre représentent plus de 60 % de la capacité de production mondiale).
- Menace des matériaux alternatifs
Renforcer la concurrence irremplaçable et différenciée du treillis de cuivre en matière d'EMI et de flexibilité.
Support de données
Taille du marché :La taille du marché mondial du treillis de cuivre d'isolation électronique est d'environ 1,2 milliard de dollars américains en 2023, et devrait atteindre 2,8 milliards de dollars américains en 2030, 2,8 milliards de dollars américains en 2030 (TCAC 10,2 %).
Croissance régionale :L'Asie-Pacifique représente plus de 50 % (dominée par la Chine et la Corée du Sud), et l'Europe et les États-Unis se concentrent sur les applications haut de gamme.
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Le treillis de cuivre remodèle la structure du marché des matériaux d'isolation thermique électronique en vertu de sa performance de trinité de « conduction thermique-isolation thermique-blindage ». Avec la mise à niveau de la technologie composite et de l'intelligence, il devrait devenir le matériau standard dans le domaine de la gestion thermique des équipements électroniques au cours des cinq prochaines années. Les entreprises doivent accélérer la recherche et le développement technologiques, lier leurs principaux clients (tels que TSMC et BYD) et saisir les opportunités sur le marché incrémentiel.
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