從摺疊線路光收發器到戶外無線電單元和高密度有線交換設備,Ziitek 提供相變化材料、超軟導熱間隙片、導熱膏和石墨均熱片,這些產品均已取得認證,可作為現有第一級 TIM 品牌的第二供應商替代品。我們維持客戶現有的導熱片外形、載體厚度和重工特性,同時滿足 K 值和膠層厚度目標——因此,材料變更可直接導入現行專案,無需重新啟動長達數季的認證流程。
應用場景挑戰
方案價值
電信與 5G 硬體對導熱介面材料的要求極為嚴苛。折疊式光收發器在銅質散熱片和模組外殼之間,堆疊高度僅約 0.2 mm。戶外的主動式天線單元 (AAU) 在電塔上承受長達十年的日曬。一張 51.2 Tb/s 的交換器線路卡,在單一散熱器下方,以三種不同的間隙高度,密集配置了交換器 ASIC、PHY 裝置和時脈晶片。而每個專案都已在進行中——工程部門已有可用的物料清單 (BOM),正在尋找無需重新認證即可直接導入的第二供應商。
Ziitek 的電信與 5G 導熱介面材料產品組合,正是為了應對這些限制而生。我們從仿照現有供應商的做法開始——包括導熱墊片輪廓、載體厚度、背膠島設計、包裝格式、重工剝離特性等——然後在客戶自有的治具上,提供與基準相當或更優的導熱係數 (K 值)、壓縮曲線和老化數據。
5G 無線電硬體的熱量分佈在基頻單元 (BBU)、主動式天線單元 (AAU) 和遠端射頻單元 (RRH) 之間。對導熱介面材料而言,AAU 通常是挑戰最大的應用。大規模多輸入多輸出 (Massive-MIMO) 陣列在單一的壓鑄鋁蓋後方,驅動著數十個功率放大器鏈。鑄件的平坦度公差大,環境溫度取決於電塔的所在地,而維護週期在實務上幾乎是「零」。我們提供柔軟的矽膠導熱間隙填充墊片——TIF-系列——其尺寸能吸收功率放大器和波束成形介面上的鑄件公差,同時也提供石墨散熱片,在需要定向散熱的場合,將熱量導向外殼較冷的邊緣。對於機櫃內的 BBU 池,我們提供混合厚度的導熱墊片套件,可在單一水冷板或鰭片式散熱器下,處理 FPGA、DSP 和 DC-DC 轉換器等多種介面。
光收發模組是導熱介面材料 (TIM) 工程中最需要精準細膩的領域。在一款額定功率 34 W、均熱片安全溫度約 60 °C 的折疊式 5G 接入模組上,現有供應商的相變化材料 (PCM) 規格為:導熱係數 K=7.5 W/m·K、厚度 0.2 mm,並使用 0.02 mm 的不鏽鋼載體。熱電偶在四個位置量測到的溫度分別為 59 / 59 / 61 / 61 °C,幾乎沒有任何替代品的容許空間。我們的第二供應商認證採用了 TIC808H,使用相同厚度的載體,並維持距離銅質均熱片邊緣 1 mm 的內縮切割線、保留了用於半斷裁切送料的局部 0.1 mm PET 膠島,並採用與原供應商相同的分段式條狀包裝和品牌離型膜,確保產線作業員能遵循相同的標準作業程序 (SOP)。
在更高密度的 800G 和 1.6T AI 光模組中,QSFP-DD 和 OSFP 封裝內的熱密度超過 50 W/cm²。這類應用中沒有空間容納堅硬的導熱墊片。TIF700UU 的硬度為 Shore OO 25 / OO 35,導熱係數為 10 W/m·K,能提供凝膠般的順應性。一個 2 mm 厚的樣品在 70% 壓縮率下僅需 11 psi 的壓力,比競爭對手的旗艦產品低 10 psi。這個壓力差能讓雷射和表面黏著電容的應力保持在破裂閾值以下,從而在模組的整個生命週期內保護波長穩定性和位元錯誤率。至於外部冷板介面,TIC800T-ST 相變化材料-金屬複合材料可承受熱插拔插槽中數千次的插拔循環,不會出現一般相變化材料薄膜常見的塗抹和遷移問題。
射頻和微波功率放大器模組——用於 sub-6 GHz 基地台、毫米波 (mmWave) 前端和微波點對點鏈路的 GaN 和 LDMOS 功率級——會將熱量集中在凸緣後方或直接安裝在銅柱上的小面積晶片上。接著層的厚度決定了接面溫度,而接面溫度則決定了可靠性聲明和產品壽命終止前的平均故障間隔時間 (MTBF)。我們將 TIG 導熱膏與 TIF 軟性導熱墊片搭配使用:TIG 導熱膏用於裸晶或整合式均熱片下方,以實現薄而一致的接著層;TIF 軟性導熱墊片則用於外殼與散熱器之間的介面。接著,我們會在客戶的模擬硬體上對這個組合進行特性分析,讓熱模擬團隊能獲得實測曲線,而非僅是規格書上的數據。
在機箱級路由器或機櫃頂端 (Top-of-Rack) 交換器內部,單一散熱器的覆蓋範圍通常包含一個交換器 ASIC、一個相鄰的 PHY 晶片和一個時脈晶片——這三個元件的表面高度各不相同。混合厚度的矽膠導熱墊片套件可用於處理高度差異,而薄層導熱膏則用於熱通量最高的晶片。帶有微黏性自定位背膠的半斷裁切墊片能承受 SMT 相鄰的組裝步驟,且與取放設備 (pick-and-place) 相容,省去了手動放置的步驟。對於擁有多家供應商的物料清單 (BOM),我們提供可直接替換全球知名 TIM 品牌的方案,並提供在客戶自有硬體上進行的比較測試文件——這並非理論上的等效,而是實測的結果。
電信客戶在營運商的審核制度下運作,該制度非常注重變更通知、批次追溯性和材料聲明。每一批 Ziitek 產品出貨時,都附有與現有供應商基準相符的比較測試數據,包括:相變溫度、不鏽鋼+PCM 的熱阻、壓縮-形變曲線、重工/潔淨剝離性能等。認證所需的文件包會在樣品出貨時一併準備好,而不是在工程審查後才開始追補。從設計審查會議到樣品交付,通常只需四天;片狀、卷狀或預成型規格的材料可在數天內提供,以配合工程驗證測試 (EVT) 的時程。這樣的結果是,導入第二供應商的流程能夠在現有專案的時程內完成,而無需啟動一個全新的認證週期。
Ziitek 電信等級產品出貨時,皆隨附 RoHS、REACH 及營運商稽核所需的材料聲明,以及完整的比較測試數據包 — 其中包含相變溫度、不鏽鋼+PCM 熱阻、壓縮形變曲線、重工/潔淨剝離特性,以及在 85 °C 下老化 1,000 小時的數據 — 這些皆已對標現有供應商的基準。此外,變更通知和批次追溯記錄的格式符合電信客戶的品質系統與營運商稽核清單,因此第二來源的認證資料包會在樣品出貨時一併提供,無需在工程審查後才追補。
Ziitek 的電信與 5G 產品組合已通過認證,可在現行的光學收發器、AAU 和交換器專案中,直接替代現有一線 TIM 品牌作為第二來源。產品的載體厚度、切割線、背膠島和重工特性皆與原物料一致,可無縫導入現行專案,無需重新認證。對於新的前傳 (fronthaul)、AI 互連和 AAU 專案,我們推薦採用 TIC808H / TIF700UU / TIC800T-ST 系列作為參考配置。
應用位置 | 推薦型號 | 主要規格 |
|---|---|---|
折疊式光纖收發器均熱片 ↔ 外殼 | TIC808H | K=7.5 W/m·K PCM,採用 0.02 mm 不鏽鋼載體,0.2 mm 墊片 |
800G / 1.6T QSFP-DD / OSFP 間隙填充 | 10 W/m·K 超柔軟,70 % 壓縮下壓力 11 psi,硬度 Shore OO 25 / 35 | |
光模組外部冷板介面 | TIC800T-ST | PCM-金屬複合材料,耐熱插拔 |
AAU / 室外無線電單元壓鑄上蓋 | 矽膠導熱墊片 (TIF) | 柔軟間隙填充材料,可彌補壓鑄件平整度落差 |
AAU / 室外無線電單元定向擴熱 | 導熱石墨片 (TIR) | 平面擴熱,抗 UV 載體 |
路由器 / 交換器晶片混合高度堆疊 | TIF + TIG | 混合厚度導熱墊片套組搭配薄層導熱膏,適用於裸晶 / IHS |
射頻 / 微波功率放大器裸晶或 IHS | 導熱膏 (TIG) | 在凸緣或銅塊下形成薄而可重複的黏合層 |

折疊光路光學收發器 — 反白標示的插槽裝有 TIC808H PCM-不鏽鋼載體,用以取代現有的通用導熱墊片(源自光學模組外殼方案)。

新世代 800G / 1.6T AI 光收發模組 — TIF700UU 超軟導熱墊片與 TIC800T-ST 相變化-金屬複合材料 (來自 AI 光模組專案)。

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