从1G演变到5G，移动通信技术实现质的飞跃，为人类的生活生产带来了极大的便利。目前正在研发的6G技术，将构建一个地面无线与卫星通信集成的全连接世界，传输能力可能比5G提升100倍，网络延迟也可能从毫秒降到微秒级，在峰值速率、时延、流量密度、连接数密度、移动性、频谱效率、定位能力等方面将全面优化升级，进一步缩小数字鸿沟，实现万物互联的“终极目标”。

6G通信用材料品种异常丰富，从天线材料、导热散热材料、高频覆铜板基材、电磁屏蔽材料等都有着巨大的市场空间。6G的布局必将带动整个产业链的发展，推动供给侧改革，新材料企业面临着机遇和挑战。

6G时代将至，散热需求日益凸显

6G时代即将奔涌而来，势必涉及到关键器件的更新换代，小到从核心芯片向射频器件，大到基站端向应用端，都需要进行改造升级。随着人们对电子产品轻薄化和性能高效化的需求越来越高，半导体元器件功率密度不断提升，热通量也会越来越大，有些甚至高达数十千瓦/平方厘米，是太阳表面的5倍。

对电子设备而言，其可靠性越高，无故障工作的时间就越长，从而越能提高产品竞争力以及提升用户的体验。导热材料主要用于解决电子设备的热管理问题。运行中产生的热量将直接影响电子产品的性能和可靠性。

试验已经证明，电子元器件温度每升高2°C，可靠性下降10%；温升50°C时的寿命只有温升25°C时的1/6。随着集成电路芯片和电子元器件体积不断缩小，其功率密度却快速增加，散热问题已经成为电子设备亟需解决的问题。

那么在导热散热领域，材料如何选择？

目前，比较热门的散热方案主要有石墨片、石墨烯、导热界面材料（TIM）、热管（HP）和均热板（VC）以及半固态压铸件。而天然石墨散热膜产品较厚，且热导率不高，难以满足未来高功率、高集成密度器件的散热需求，同时也不符合人们对超轻薄、长续航等高性能要求。因此，寻找超热导新材料具有及其重要的意义。

石墨烯是已知的导热系数最高的物质，理论导热率达到5300W/（m*K），远高于石墨，它是由单层碳原子经电子轨道杂化后形成的蜂巢状二维晶体，厚度仅为0.335nm，又称为单层石墨，是碳纳米管、富勒烯的同素异形体。

石墨烯的快速导热特性与快速散热特性，使其成为传统石墨散热膜的理想替代材料，成为6G行业中广泛应用的导热散热材料。

除此之外，石墨烯还可以用于核心的半导体领域以及6G相关的辅助器件（超级电容器、散热元件和天线等）。

金刚石是立方晶体，由碳原子通过共价键结合形成。金刚石的许多极致属性都是形成刚性结构的sp³共价键强度和少量碳原子作用下的直接结果。金属通过自由电子传导热量，其高热传导性与高导电性相关联，相比之下，金刚石中的热量传导仅由晶格振动（即声子）完成。金刚石原子之间极强的共价键使刚性晶格具有高振动频率，因此其德拜特征温度高达2,220 K。由于大部分应用远低于德拜温度，声子散射较小，因此以声子为媒介的热传导阻力极小。

金刚石是自然界中热导率最高的物质，常温下热导率(Type Ⅱ Diamond)可达2000 W/(mK)，热膨胀系数约(0.86±0.1)*10-5/K，且室温下绝缘。另外，金刚石还具有优异的力学、声学、光学、电学和化学性质，在高功率光电器件散热问题上具有明显优势，因此，金刚石在散热领域具有巨大的应用潜力。

文章来源： 化合积电，塑库网