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光通信行業(yè)為什么要用無硅超軟導熱墊片?

發(fā)布時間:2025-08-01 點擊次數:96

光模塊 

“隱形殺手” 到 “可靠護盾”:無硅材料終結硅油污染難題

在高速光通信領域,超 65% 的早期失效光模塊存在光學界面污染,源于傳統(tǒng)含硅導熱材料高溫下析出的硅油,這會導致光路衰減。且光模塊功率密度提升后,工作溫度每升 10℃,硅油揮發(fā)速度翻倍,800G 及以上速率光模塊中此問題更突出,采用含硅材料的光模塊在高溫下 MTBF 比用無硅材料的縮短近 40%,而盛恩 AF 系列無硅導熱墊憑借無硅油析出特性,成為解決這一問題的關鍵方案,在多家頭部光模塊廠商的測試中展現出卓越的可靠性。

軟與硬的博弈:超軟特性重構界面熱傳導效率

傳統(tǒng)導熱墊因硬度高,難以填充光模塊中發(fā)熱元件 ±50μm 的高度公差形成的微觀間隙,實際接觸面積不足設計值 60%,影響散熱。而盛恩 AF 系列超軟無硅導熱墊 Shore 00 硬度可低至 50 以下,與人體皮膚柔軟度相當,在 0.5kg/cm2 壓力下能實現 95% 以上界面貼合,接觸熱阻比傳統(tǒng)材料降低 58%,對需精確控制裝配應力的 COB 封裝很重要,可避免壓力過大導致芯片開裂或金線斷裂。

盛元AF系列無硅導熱墊片 

從性能突破到成本逆襲:無硅材料改寫行業(yè)規(guī)則

某國際大廠推出的 15W/mK 無硅導熱墊,得益于材料科學創(chuàng)新,采用垂直排列的氮化硼納米片和石墨烯復合結構,在厚度方向構建高效熱傳導通道,且特殊表面微米級凸起設計能讓材料受壓時更好排除界面空氣,接觸熱阻控制在 0.03cm2?K/W 以下。在 800G 光模塊應用中,可將激光器結溫降低 12-15℃,延長器件壽命 3 倍以上,性能穩(wěn)定性遠超傳統(tǒng)材料,經 1000 次 - 40℃到 125℃溫度循環(huán)后,熱阻增幅不超 10%,而普通硅膠墊高達 120%。盛恩團隊也在研發(fā)更高導熱系數產品,以滿足未來 1.6T 光模塊散熱需求。

雖無硅導熱墊初始成本較高,但全生命周期成本更優(yōu)。某設備商測算顯示,采用高端無硅導熱墊的 800G 光模塊,5 年運營周期內,因返修率降低 60% 可省約 15 美元 / 模塊維修成本,激光器壽命延長推遲資本支出約 8 美元 / 模塊,產線良率提升節(jié)約制造成本約 5 美元 / 模塊,綜合實現 12% 的成本優(yōu)勢。盛恩 AF 系列產品憑借長期穩(wěn)定性,幫助客戶提高投資回報率。

 光模塊內部構造

無硅導熱材料:撬動下一代光通信散熱的未來支點

隨著光模塊向 CPO 架構演進,下一代無硅導熱材料有三大發(fā)展趨勢:厚度極致化,開發(fā) 50μm 以下超薄導熱界面材料,適應芯片級封裝;功能集成化,兼具電磁屏蔽、應力緩沖等多功能;制造精密化,可光刻成型,與半導體工藝深度兼容。盛恩研發(fā)團隊正與多家硅光芯片廠商合作,探索在芯片表面直接集成導熱結構的方案,為未來 1.6T 及以上速率光模塊提供關鍵散熱解決辦法。

在光通信行業(yè)追求更高傳輸速率的過程中,散熱技術愈發(fā)重要。超軟無硅導熱墊的出現不僅解決了具體技術難題,還預示材料創(chuàng)新可能成為行業(yè)發(fā)展新引擎。盛恩等領先企業(yè)持續(xù)技術突破,助力行業(yè)克服散熱瓶頸,這些基礎材料的突破或許正是下一代光通信技術成敗的關鍵分水嶺。

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