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散热技术盘点,手机厂商发过哪些大招

2019-12-04 08:02:14来源:励志吧0次阅读

散热技术盘点,手机厂商发过哪些大招

驱动中国 2017年 月10日消息手机的发热分为两种:一是手机芯片在处理数据时会产生热量;二是手机电池在进行充放电时会释放热量。 

目前手机处理器性能越来越强劲,这得益于摩尔定律还在发挥效应:集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。随着硅片上线路密度和晶体管的数量的增加,芯片的散热和良品率会急速下降。根据研究报告指出,电子元器件因热量集中引起的材料失效占总失效率的65%--80%。详细来说,电子元件内晶片因热量积累导致温度升高,进而造成元件损坏。而高热量还会带来材料的"热胀"效应,还会影响到SOC的封装效果。 

电池方面,目前快充技术的应用会采用大电流,高电压而达到快速充电的效果。根据焦耳定律来看,充电电流每提升1倍,发热量就要增加3倍。而目前所采用的锂电池对温度又是非常敏感,过高的温度会造成电池总蓄电量的不正常损耗。 

为了解决处理器和电池的寿命问题,同样也是为了保证CPU能够长时间高性能运行,众多手机厂商为了解决手机散热的难题,花样齐出:

1石墨散热片

这是最基础的散热技术,也是最常见、成本最低的散热方法。石墨本身可以耐高温,而且具有良好的热传导特性。石墨散热片利用了石墨所独有的晶粒取向,能够沿两个方向均匀导热。由于由于导热性能高,它可以很快将处理器发出的热量传递至大面积石墨膜的各个位置进行热量扩散,从而间接起到了散热作用。 

2金属背板

金属背板不等同于全金属机身。它是在使用石墨散热片的基础上,在金属外壳的内部再设计一层金属导热板。其作用是借助金属良好的导热性将石墨导出的热量通过这层金属板直接传递至手机金属机身的各个角落。这样既保证了密闭空间中的热量能够快速扩散,还不会让消费者感受到太多的热量聚集。 

3硅脂

这个方法来自于PC机上。组装PC机的时候,在安装CPU之前一定会在CPU外壳上涂抹一层硅脂。由于其良好的导热性,还能耐高温、绝缘,使得它成为一种理想的散热材料。手机厂商借鉴这个思路,在处理器上同样采用了类似硅脂的热凝胶散热剂,散热表现比石墨还要好。 

4冰巢散热

尽管名字起的非常高大上,但其原理和硅脂散热类似。都是通过填充散热剂与CPU之间的空隙来实现传递热量的作用。不同的是它采用的不是热凝胶,而是一种类液态金属的相变材料。这种材料会在温度升高时逐渐由固态转为液态,同时吸收大量的热量。所以它不光能导热,还能吸热。可惜的是散热成本太高,技术也并不成熟,所以很少有手机厂商使用。 

5热管散热

热管散热

同样是模仿自电脑的散热方法。通过一条注满液体的导热铜管覆盖在手机处理器上,按照液体吸热气化、放热液化的原理达成理想的散热效果。这种方法散热效率高,效果也要好于以上四种方法。而且技术技术成熟,笔记本电脑上已经使用了多年。目前已有不少手机厂家出过这样的机型。 

无论采用什么样的散热方法,其目的并不是为了散热而散热。而是因为目前的材料工艺并不能生产出具有实用价值的常温超导材料。根据超导材料的特性来看,其电阻为0,按照焦耳定律计算,电阻为0的情况下发热量自然也是0。当然,落到目前的现实上,还是要从处理器的工艺和架构、手机系统的优化去着手解决。 

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