5G时代的到来，带动了不少5G基站的建设，其中也衍生了不少热管理的工作。当大家都称道5G基站的小型化时，“更小的体积+更大的功率”所带来的热量效应，到底要怎么解决呢？

备注：AAU（有源天线单元）功耗的大幅度增加是5G功耗增加的主要原因。据统计，5G基站的单站功耗大约是4G单站的2.5~3.8倍，但由于5G设备的内部空间只有4G设备的30%，因此5G设备的热量密度会是4G设备的近10倍。

这么大的热量密度提升，传统的导热垫片显然已经无法满足它的热量传递，因此衍生了超高导热率垫片。然而，超高导热垫片是如何制作的呢？

导热关键材料—填料

性能高的导热垫片应该满足一下几个要求：高导热系数、低模量硬度和工艺的实现度。虽然这三个要素很难同时达成，但在实际生产中，最起码也要满足第一条，不然还有什么脸叫“导热垫片”呢？

在导热垫片中，导热性远大于基质材料的导热填料是其主要的导热载体。填料在应用时很关键的一点是它的填充量——当填充量比较小时，每个填料颗粒彼此离散，不能形成有效的热量通路，此时导热率非常低；而当填充量达到一个临界点时，填料之间开始有了相互接触和作用，在体系中形成类似链状和网络的结构，称为导热网链。当这些导热网链的取向与热流方向平行时，就会在很大程度上提高体系的导热性。

因此对于导热复合材料而言，实现更高导热系数的关键就是添加更多的导热填料，保证能在导热垫片的两个界面之间能搭起一个传导热量的走廊。但是！导热填料的添加量是有上限的，到达一定程度后，不管再加多少它的导热率都不会有太大的变化，会继续变化只有垫片的硬度。

所以为了得到更高导热率的导热垫片，就需要靠更高导热率的填料。氮化铝（AlN）就是在这种情况下脱颖而出的，不仅导热率远超氧化铝等传统填料，热膨胀系数小，而且还是电绝缘体，介电性能良好，是5G通信领域不可多得的导热干将。

AlN填料的应用难题

但是氮化铝虽好，却有一个致命缺陷——它是一种极易吸收水分和氧的材料，一接触到水分和氧，就会水解氧化，失去其导热散热的性能特性。正是这个难题，制约了氮化铝在导热领域的发展。而且AlN超细粉末，在未经过表面处理和改性的情况下，很难与高分子材料混合均匀，这样就很难形成一个良好的导热通道、互穿网络。

氮化铝的水解过程：AlN+3H2O=Al(OH)3↓+NH3↑

显而易见，AlN想扛起导热填料主力军的大旗，首先要解决的就是它水解、氧化、难分散的问题。目前主流的方法是对粉体表面进行相应的物理吸附或化学处理，在AlN颗粒包覆或形成较薄反应层，阻止AlN粉末与水的水解反应。主要方法有包覆改性法、表面化学改性法、热处理法等等。