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CIME-china|5G时代--- 导热散热材料持续爆发增长( 五 )


随着电子产品越来越轻薄化随着电子产品越来越轻薄化 ， 由于机体内部空间狭窄 ， 其散热能力也就受到一定限制 。
在智能手机上主要的发热源包括这五个方面：主要芯片工作、LCD 驱动、电池释放及充电、CCM 驱动芯片、PCB 结构设计导热散热量不均匀 。
为了解决这些散热问题 ， 目前市场上的散热技术主要有4种方案 ， 通过对比发现 ， 我们认为热管与均温板的散热技术方案优势明显 。
CIME-china|5G时代--- 导热散热材料持续爆发增长
本文插图

1 、热管与均温板导热系数高于其他方案 ， 导热效率优势突出
热管的导热系数较金属和石墨材料有 10 倍以上提升 ， 而均温板散热效率比热管更高 。
从导热率来看 ， 热管与均温板的优势明显 。
均温板真空腔底部的液体在吸收芯片热量后 ， 蒸发扩散至真空腔内 ， 将热量传导至散热鳍片上 ， 随后冷凝为液体回到底部 。
这种蒸发、冷凝过程在真空腔内快速循环 ， 实现了相当高的散热效率 。
CIME-china|5G时代--- 导热散热材料持续爆发增长
本文插图

CIME-china|5G时代--- 导热散热材料持续爆发增长
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热管的热导率范围在5000-10000 W / mK 。 这是固态铜的 250 倍、固态铝的 500 倍 。
但是热管的导热率随着温度的变化而变化 。
当 75mm 的热管长度能够达到 10,000 W / mK 的导热率 ， 而 200mm 长导热管导
热率刚好超过 44,000 W / mK 。
如荣耀 note10 热管长度约 113mm ， 贯穿散热面积达到177mm*85mm ， 经过的金属散热面积 15000 mm2 ， 整体均温效果好 。
CIME-china|5G时代--- 导热散热材料持续爆发增长
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均温板散热技术方案的性能优于热管散热技术方案的 15-30 ％ 。
一方面是均温板通常与热源直接接触 ， 从而降低总热阻并改善了性能 ， 而热管需要在热源和热管之间安装一块安装板 。
另一方面 ， 均温板在芯片界面实现更好的等温从而减少热点 ， 比热管产品有更高的性能 。
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2 、热管/ 均温板均温效果好且使用寿命长
均温版的面积较大 ， 能够更好的减少热点 ， 实现芯片下的等温性 ， 同时均温版还更加轻薄 ， 在快速的吸收以及散发热量的同时也更加符合目前手机更加轻薄化、空间利用最大化的发展趋势 。
此外均温板传热速度快、启动温度低、均温性能好并且使用寿命长 。
热管内腔里面的蒸汽的饱满度可使热管具有等温性 。
原理在于主要蒸汽处于饱满的状态下 ， 温度才会处于饱和的状态 ， 因此热管会有等温的特性 。
此外手机中的热管不会发生机械或化学降解 ， 使用寿命约 20 年 ， 已超过液冷系统的平均寿命 。
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均温板、热管散热技术未来朝更轻薄、高效能方向发展
随着智能手机等各类消费电子的轻薄化趋势 ， 电子元器件也越来越轻薄 ，研发厚度更薄的热管及均温板 ， 以及能用在高度轻薄的产品上成为均温板及热管未来的演化方向之一 。
目前 ， 日本和台湾的多家散热厂商都已经做好了量产 0.6 毫米超薄热管的准备 ， 并计划在此基础上继续缩减 25％ ， 达到 0.45 毫米级别 。
热管的主要材质是铜 ， 必须有一定的厚度才能保持形状 ， 但是手机、平板内部空间有限 ， 热管不得不尽可能地做薄 ， 这是一个需要平衡把握的难题也是未来的发展方向 。


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