HCR涂层技术，助力5G基站轻量化、低成本—白皮书
深圳市腾飞达科技有限公司，浙江嘉熙科技股份有限公司，中兴通讯股份有限公司
【摘要】
HCR涂层，是一种用于通信散热器表面处理的涂层工艺，具有高效散热、气密、防水、防腐、抗氧化等特点。HCR涂层经户外长时间使用后不易变色或涂层剥离，能满足基材表面对导电性及散热性的要求，并兼顾高环保、低成本等应用优势，显著区别于传统金属表面处理工艺，在户外通讯设备、汽车配件、支架配件、户外照明等行业有着广泛且成熟应用。HCR涂层的中低温固化工艺，避免了粉末涂层的高温固化需求，极好地匹配了两相PCI齿的轻薄化发展趋势，支撑了5G基站设备的进一步演进。
【关键字】 HCR、PCI、5G、涂层、耐腐蚀、高环保、低成本
HCR涂层是针对铝合金材料表面的一种特殊钝化工艺，可在其表面形成致密的钝化膜，能够有效阻挡氯离子、二氧化硫的侵蚀，对铝合金材料形成功能性保护，以提升相应设备的使用寿命。
区别于传统金属表面处理工艺对环境的污染及高成本问题，HCR涂层技术采用一种浸泡式表面处理工艺。该工艺简单易操作，稳定性高，经该工艺处理后产品具有高于喷涂粉末涂层的耐腐蚀性。
传统表处工艺流程一般为：
脱脂除油 -水洗- 拉白 - 喷砂 - 水洗 - 钝化 - 水洗 - 干燥 - 喷涂；
HCR涂层工艺流程一般为：
脱脂除油 -水洗- 拉白 - 喷砂 - 水洗 - 钝化 - 水洗 - 封闭 - 水洗 - 浸泡镀膜 - 干燥；
以5G AAU散热器为例，对比不同表处方式差异，以更清晰地体现HCR涂层的应用优势，具体如下：
高环保性：粉末喷涂在工艺过程中易产生粉尘污染，HCR涂层的生产工艺主要依靠浸泡过程中发生的物理、化学反应，不产生粉尘，具有高环保性。
高防腐性：HCR涂层技术可以在金属材料表面形成致密的钝化膜，具有不低于喷涂粉末涂层的高耐腐蚀性。
低成本性：区别于传统喷涂式表处工艺，高耐蚀涂层采用免喷涂浸泡式工艺，大大降低了批量表处工艺成本，可节省AAU表处成本20% ~ 40%；同时，无需基材脱粉回收的高成本投入，HCR涂层设备可直接回收，节约了回收成本。
轻量化：粉末涂层的成膜厚度通常为90~110um，HCR涂层的成膜厚度通常为5~40um；涂层重量正比于涂层厚度，HCR涂层具有轻量化的降重特性。
|
喷粉 |
HCR涂层 |
|
|
环保 |
生产过程中易产生粉尘，造成较大的环境污染和产生职业病； |
为水剂浸泡工艺，不产生粉尘。药水成分环保，不会引起职业病； |
|
成本 |
1.单位面积粉末使用量大，成本高，且极易造成废料； 2.粉末回收设施和维护费用高，且易产生二次污染； 3.生产效率低，且受场地及设备的影响，很难增加产能； |
1.单位面积费用不到粉末的70%，基本无浪费，综合成本只是粉末的50-60%； 2.只需避免不必要的带出液，基本无需回收费用； 3.生产效率是喷涂工艺的2倍，且易提升产能； |
|
品质 |
易受各种因素影响，造成附着力不良的风险较大； |
采用浸泡式工艺，产品覆膜均匀，不会出现附着力不良现象，大大降低了品质风险； |
HCR涂层技术是一种新型浸泡式高防腐涂层技术，其核心关键在于药水配方的独特性；自2007年腾飞达成立以来，一直专注于表面处理药剂的持续优化和工艺改进，在环保药剂方面和HCR技术革新&应用方面，具有持续优化及研发的能力。自2007年在中国全面推行ROHS要求以来，腾飞达已协助多家前沿公司进行表面处理环保工艺切换和改进，所有相关药剂均为腾飞达自主配方。
PCI两相传热技术是嘉熙专有的新型传热技术，自2012年嘉熙成立以来，一直专注于PCI传热技术PCI传热器件及其应用的研发，目前已拥有200多项国内外发明和实用新型专利，在LED照明，高清显示，大功率元器件等电力电子行业已广泛应用。
如前所述，HCR涂层的常温固化工艺，避免了粉末涂层的高温固化需求，极好地匹配了两相PCI齿的轻薄化发展趋势；通过HCR涂层技术与PCI两相传热技术的结合，显著支撑了5G基站设备进一步向轻量化、高散热趋势发展。
HCR涂层具有工艺环保、生产操作简单等批量生产优势，可用于如下图所示的表面处理生产线；目前腾飞达HCR药剂已广泛地用于通信行业、汽车行业、灯饰行业、造船业等多种场景，相关药剂也已与各头部企业开展业务合作，提供基站、散热器相关的高耐腐蚀涂层批量表面处理服务。
HCR涂层 —— 表面处理生产线
HCR涂层 —— 镀膜药剂
嘉熙科技依托自有核心技术之一“PCI两相传热技术”，在5G通讯、高清视频显示终端、电力电子、家电、新能源和航空航天等众多领域中，从研发到生产，为多领域客户系统化定制了众多高效热管理解决方案、高性价比的传散热产品及服务，让传散热不再成为各行各业发展的瓶颈。
通过腾飞达科技、嘉熙科技与中兴通讯热设计团队紧密配合，利用腾飞达科技基于HCR涂层技术的工艺生产条件及涂层药剂配方经验，借鉴嘉熙科技在PCI两相齿片的工艺结构及管路设计经验，结合中兴通讯的表处可靠性标准及高散热要求，共同摸索、研发出适用于5G-PCI形态散热器的“高环保、高散热、低成本、轻量化”的HCR涂层；在合作过程中，腾飞达科技与嘉熙科技积极协助中兴通讯的三位热设计工程师（邵聪、段凯文、熊瑞）开展适用于PCI形态散热器的HCR涂层技术研发，高效协助中兴团队完成了HCR涂层的功能性提升优化及技术可靠性验证，促进了HCR涂层技术与PCI两相齿片技术的再创新与再发展，并极好地匹配了两相PCI齿的轻薄化发展趋势，支撑了5G AAU及RRU设备的进一步演进。
原文始发于微信公众号（嘉熙科技）：HCR涂层技术，助力5G基站轻量化、低成本—白皮书