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杜绝发热与卡顿 主流手机散热技术盘点

发布时间:2020-06-27 19:01

  根据Yole预测,2016年到2020年,智能手机散热器组件市场年复合增长率将达到26.1%,2020年市场规模将达到36亿美元。落实到手机上,我们也能发现近期新上市的手机中,“散热”被厂商们抬高到一个很高的位置,那么手机为什么会需要越来越强的散热呢?而手机的主流散热又有哪些呢?今天我们一起来分析下。

  手机SoC性能得到明显提升,性能提升也带来了发热密度绝对值的提升;5G手机需要增加更多的天线G信号,这些元器件的散热需要更高标准;现在手机外观主流外壳材质为玻璃,玻璃外壳的散热性较金属外壳差;手机轻薄化的设计中会使得元器件排布更为紧密 ,而这些都对手机的散热提出了新要求。

  除此之外,6up扑克之星下载安装手机上越来越强的功能也更多依赖于手机散热技术的发展。柔性OLED屏幕现在存在的一些问题如功耗大、易受高温影响;多摄带来的发热;无线充电过程中的发热等问题则愈发需要手机厂商发展散热。因此,手机厂商对于散热技术的发展可以说是历史必然。那么,现在的主流手机散热技术都有哪些呢?

  目前只能手机上的散热方式主要有石墨烯散热、金属背板/边框散热、硅脂散热、液冷散热四种,而这四类散热在手机中以组合的方式出现在智能手机中。

  石墨烯散热是目前手机中采用最广泛的散热技术。石墨烯散热主要是利用石墨晶体出色的导热性而开发的散热技术。石墨晶体在手机中当做散热材质的优点在于:耐高温性能好、受热不易变形、可塑性强,可以根据需求改变散热形状。而iPhone机型率先在智能手机中采用石墨烯散热技术。

  如果从化学的角度分析石墨烯材质,能够发现石墨烯可以说“天生”就是为手机散热服务的:石墨烯的散热系数是铜的2至5倍,但密度只有铜的1/10至1/4,便于手机重量控制;石墨烯易于加工,厂商可根据散热尺寸制定石墨烯形状;石墨烯可以屏蔽电磁波,解决了手机元器件发热和手机内部电磁干扰的问题;同时,石墨烯不随使用年限而变质。

  目前,石墨烯散热不仅应用于智能手机,平板电脑、PC、笔记本电脑、LED设备等均有石墨烯散热的应用。

  金属背板/边框散热是在手机内部设计一层金属导热板,然后通过金属导热板将热量导出至边框。

  目前的金属背板/边框散热的高端做法是在金属背板上搭载均热板(Vapor Chambers),均热板是平面热管,均热板内部充满冷却液,冷却液受热蒸发经冷凝器冷却液化得以将热量传至边框,进而延长手机的使用寿命。

  均热板制作流程为在上下铜基内部设有灯芯结构,然后铜焊、灌注冷却液后密封钎焊。均热板会随不同元器件尺寸的大小而有不同的设计,制作工艺相较复杂,制作成本较高。

  液冷散热在手机内部以热管的形式存在,这是利用液体传热过程中汽化和液化不断转变的特性传递热量。

  液冷散热工作过程为:冷凝液受热成为蒸汽→蒸汽在压差下流向冷凝端→蒸汽在冷凝端放热凝结为液体→冷凝段端的冷凝液借助吸液芯毛细力作用返回蒸发端。电脑端的液冷散热中的冷却液常用材料是水,手机端要求较PC端更高,常用油质材料作为冷却液。

  液冷散热的优点在于使用寿命长和布置灵活。液冷散热管永久封装后不会产生机械或化学降解,因而典型的使用寿命约为20年;液冷散热可以放在任何需要散热的位置,同时,液冷散热管也会吸收远处的热量进而散热。

  硅脂散热的优势是直接吸收SoC上的热量,以快速直接的方式传递热量,这是目前手机端SoC散热最有效的手段,但硅脂散热的粘结力不强,在手机端使用需要铜箔等封住硅脂,防止硅脂在手机内部的流动。

  除了上述的散热技术外,手机上现已发展风扇散热这类主动散热技术,但风扇散热是游戏手机的专属,因此未出现在常用的散热技术盘点。以上我们盘点的散热技术在手机内部中并非单一存在的,往往是两种、三种甚至四种散热技术的组合出现,而这些也大大降低了手机重度负载的发热情况。

  大家是如何看待手机散热技术的呢?大家都用什么方法给手机散热?快和大家分享下吧。

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