不惧打压！华为10亿项目英国获批，如何应对5G材料散热需求与挑战？

6月25日，华为公司宣布，他们在英国剑桥园区项目第一期规划已获当地政府批准，相关设施将主要用于光电子的研发与制造。这个总投资达到10亿英镑的项目，落成后将成为华为海外光电子业务总部。

然而，消息刚传出来，美国就急了！针对华为在英国的这一项目，美国政府发出紧急“关切”，并再度污蔑华为是“受制于政府”和“不受信任的公司”。

CNBC报道：英国批准华为价值10亿英镑的芯片研发设施建设后，美国就华为发出了新的警告

美国试图阻止该项目，理由无非是所谓的安全威胁、隐私、知识产权和人权等，然而事实证明，华为并不存在这样的问题。华为在英国有1600名员工，在英国有大量投资，这些事实不是美国喷几句垃圾话就能喷倒的。

难道英国及英国地方政府不知道中国吗？不知道华为公司的东西又好又便宜吗？那么美国的那些污蔑就能成为事实吗？这是显而易见的。

●5G成为全球竞争焦点●

当前，5G已经成为全球竞争的焦点。相比于4G而言，5G的速率要提升至少9-10倍在5G网络时代，不管什么样的5G传输方案，都涉及各类电子器件及终端设备。

速率越来越高，各类器件体积越来越小，势必造成器件温度升高随之电阻阻值下降，器件使用寿命降低，性能变差，材料老化，元器件损坏，另外高温还会对材料产生应力应变，可靠性降低，器件功能失常等问题。如何对设备进行有效的热管理及热优化就显得尤为关键。

●5G材料的热分析实例●

针对实际的工艺生产过程以及电子器件的高温加工制程，5G产业链关键材料的一些重要性能参数需要通过热分析仪器来进行表征，并且评估其可靠性，甚至实现通过热分析技术的反馈优化工艺条件。

材料热分析常用仪器包括差示扫描量热仪（DSC）、闪速差示扫描量热仪（Flash DSC）、热失重分析仪（TGA）、同步热分析仪（TGA/DSC）、热机械分析仪（TMA）、动态热机械分析仪（DMA）和熔点仪，可实现了对5G产业链关键材料的快速、高精准、可重复的性能测试，以下是具体案例：

1、5G基站用PCB的使用上限温度

玻璃化转变温度（Tg）是工程塑料使用温度的上限，而当PCB的填充树脂材料发生玻璃化转变时，PCB的整体力学性能、尺寸稳定性和介电性能都将发生较大偏移，故此 PCB需要足够高的Tg。差示扫描量热仪（DSC）是测试Tg最为普遍的一种热分析手段，在发生玻璃化转变的过程中，样品的比热会出现特征性变化，在DSC曲线上表现出台阶式的转变。由下图可知，PCB经历了两次升温测试，得到Tg为139.13摄氏度。

图一. 根据IPC-TM-650 2.4.25D标准测试PCB的Tg

2、5G关键材料的热稳定性

热稳定性可以采用热失重分析仪（TGA）对材料的热分解温度Td进行测定表征，通常失重5%所对应的Td是5G关键材料最为关注的温度点。图2为在TGA 下测试得到的不同供应商PI膜的TGA曲线，如1号PI膜失重5%的温度点为572.47摄氏度。

图二. TGA测试不同供应商PI膜的TGA曲线

3、5G关键材料的尺寸稳定性

优异的尺寸稳定性是各元器件稳定运作的结构保障，而诸如PCB和PI膜等材料必须具备足够小的线性膨胀系数CTE。然而，在实际的加工和应用场合中，PCB易受局部过热而引起基板树脂的软化、分解，并最终导致基板发生分层和爆板，所以PCB的爆板时间Td需足够长。热机械分析仪（TMA）主要应用于检测CTE、Tg、软化点、相转变等物理变化过程，并可以用来评估不同加工工艺或原材料配方之间产生的性能差异。因此，可以采用TMA表征CTE、Tg和Td。

如图3所示为采用TMA测试PCB的Td和不同供应商PI膜的CTE和Tg，根据IPC-TM-650 2.4.24.1标准方法，PCB在288摄氏度条件下的Td为2.05min，而PI膜极小的CTE和高Tg确保了尺寸的稳定性。

材料产业也迎来了5G新时代，在应用端手机、基站、物联网、汽车等硬件载体都将对5G新材料有更多的需求和更高的要求。