重新定義性能：GrafTech實現(xiàn)3D打印集成石墨與電路

目前，市面上的散熱膜材料主要分為三類：天然石墨散熱膜，人工石墨散熱膜，以及納米碳散熱膜。而這三類對應的最好的企業(yè)則分別是美國的GrafTech，日本的松下，以及韓國的SKC。

如今，利用3D打印技術，GrafTech發(fā)明了一種具有柔性石墨襯底的柔性電路板，通過3D打印技術將介電層和導電層和更多的電子元件打印到柔性石墨基體上。

能夠在不損及鄰近部件的情況下有效地實現(xiàn)發(fā)熱元件的熱擴散，對于手機、筆記本電腦和平板電視等電子設備的小型和輕薄化研發(fā)具有至關重要的作用。GrafTech率先使用膨脹石墨粒壓縮片解決了這一問題，并開拓了將這種材料用于電子產(chǎn)品散熱管理的市場。

隨著越來越多的精密電子元件的發(fā)展，有時候這些元器件的散熱會產(chǎn)生相對極端的溫度。溫度上升對提高處理速度是個需要避免的因素，這些組件包括在電子和電氣設備中的微處理器和集成電路，以及其他設備如高功率光學器件等。

微處理器、集成電路和其他復雜的電子元件通常只在一定范圍內(nèi)的閾值溫度下有效運行。當這些組件在操作過程中產(chǎn)生過量的熱量，不僅會損害自身的性能，也會降低整體系統(tǒng)的性能和可靠性，甚至會導致系統(tǒng)故障。

熱管理成為電子產(chǎn)品設計中一個日益重要的因素。例如典型硅半導體器件工作溫度的降低帶來器件的可靠性和產(chǎn)品壽命的延長。為了最大限度地提高組件的壽命和可靠性，控制設備的工作溫度對設計者來說是非常重要的。

電子元件通常安裝在電路板上，也稱為印制電路板（PCB）。由于制造商不斷提高液晶顯示器的性能，例如通過增加顯示器的亮度，越來越明亮的LED被利用。結果，LED的功率消耗大幅增加。光源產(chǎn)生的熱量不利于液晶顯示器的操作。

GrafTech通過3D打印技術將導電層與介電層打印到石墨襯底上，這樣的柔性電路板可以為發(fā)光二極管（LED）提供支持。具有柔性石墨襯底的柔性電路板的散熱部分和和光產(chǎn)生的電子元件部分都被安裝在構件截面上。

GrafTech的這一項技術專利獲批，意味著GrafTech增強了在可反復扭轉、拉伸或彎曲的柔性材料上制造電子器件的實力，而柔性可彎折電子將成為目前印制電路板的潛在替代性產(chǎn)品，廣泛用于可折疊手機、各種穿戴設備以及車載系統(tǒng)。

無獨有偶，就在2017年新年伊始，密蘇里科技大學的科研團隊通過直接氣溶膠打印技術將柔性基底與剛性的導電材料這些不同屬性的材料整合在一起，從而使得導電材料與柔性基底相結合。彈性表面可以反復扭轉、拉伸和彎曲，從而做出可彎折、拉伸的電子產(chǎn)品，而且對其性能幾乎沒有影響。

來源：3D科學谷