ПОТРЕБНОСТЬ В ОХЛАЖДЕНИИ 5G УВЕЛИЧИЛАСЬ ВДВОЕ, КАК ОХЛАЖДАТЬ СМАРТФОН?

Смартфоны создаются тоньше и портативнее, что требует лучшего рассеивания тепла и надежности внутренних компонентов.Производительность электронных продуктов становится все более мощной, а плотность интеграции и сборки постоянно увеличивается, что приводит к резкому увеличению их энергопотребления и тепловыделения.По статистике, выход из строя материалов из-за концентрации тепла в электронных компонентах составляет 65-80% от общего числа отказов.Технология управления температурным режимом является ключевым фактором для электронных продуктов.

Проникновение OLED-экранов и популяризация технологии беспроводной зарядки также увеличивают спрос и сложность отвода тепла.С одной стороны, мощность быстрой зарядки и мощность беспроводной зарядки мобильного телефона постепенно улучшаются, а увеличение мощности увеличивает потребность в отводе тепла.С другой стороны, проницаемость экрана OLED постепенно увеличивается, а материалы OLED склонны к ухудшению качества из-за высокой температуры, поэтому требования к рассеиванию тепла все выше и выше.В то же время количество антенн для смартфонов 5G может в 5-10 раз превышать количество мобильных телефонов 4G, а инновационная технология беспроводной зарядки также повышает требования к рассеиванию тепла.

Существует два способа охлаждения мобильного телефона: активный и пассивный.Основная идея состоит в том, чтобы уменьшить тепловое сопротивление охлаждения мобильного телефона (пассивное охлаждение) или нагрев мобильного телефона (активное охлаждение).Активное охлаждение реализовано за счет снижения энергопотребления и тепловыделения чипа, что связано с развитием электронного оборудования.Пассивное рассеивание тепла достигается за счет теплопроводящих материалов и устройств.Компонентами, генерирующими тепло, являются процессор, аккумулятор, материнская плата, радиочастотный интерфейс и т. д. Тепло, генерируемое этими компонентами, будет введено в промежуточный слой с большой теплоемкостью через радиатор, а затем будет выпущено через корпус телефона. и радиатор.

Существует три способа передачи тепла: теплопроводность, конвекция и излучение.В зависимости от режима теплопередачи система охлаждения может состоять из вентиляторов, ребер (например, графитовых листов, металлических ребер и т. д.) и интерфейсных устройств теплопроводности.Если взять в качестве примера обычный радиатор ЦП с воздушным охлаждением, принцип его работы заключается в том, что радиатор ЦП контактирует с поверхностью ЦП через интерфейсное устройство теплопроводности, тепло с поверхности ЦП передается на радиатор ЦП, а тепло на поверхность радиатора процессора уносится потоком воздуха, создаваемым охлаждающим вентилятором.В настоящее время на рынке широко используются теплопроводные материалы: теплопроводный клей, теплопроводящий раствор, теплопроводящий гель, проводящая графитовая пленка, теплопроводный интерфейсный материал с фазовым переходом и так далее.

Традиционными теплопроводящими материалами являются в основном металлические материалы, такие как медь, алюминий, серебро и т. д. Однако из-за высокой плотности и высокого коэффициента расширения металлических материалов теплопроводность серебра, меди и алюминия составляет 430 Вт/мк, 400 Вт/мк. мк и 238 Вт/мк соответственно.Теплопроводный графитовый лист имеет уникальную ориентацию зерен, которая может равномерно проводить тепло в двух направлениях;он может равномерно рассеивать тепло, распределяя центральную температуру нагрева телефона на большую площадь.В настоящее время в большинстве схем отвода тепла в смартфонах используются графитовые ребра.Однако с увеличением потребности электронного оборудования в отводе тепла теплопроводность однослойных или двухслойных графитовых ребер не может удовлетворить более высокую потребность в отводе тепла.

Сравнение решений для охлаждения мобильных телефонов, тепловых трубок и плат выравнивания температуры выделяется.

В связи с постоянным обновлением аппаратного обеспечения мобильных телефонов выполняемые им задачи усложняются, а компоненты чипов, такие как процессоры, подвергаются нагреву.Однако размер мобильного телефона имеет определенные ограничения, а производительность процессорной системы будет снижаться из-за повышения температуры.Поэтому проблема рассеивания тепла мобильных телефонов особенно важна.5G и беспроводная зарядка предъявляют более высокие требования к передаче сигнала, а дефекты металлической объединительной платы, экранирующей сигналы, будут усиливаться.Ожидается, что в мобильных телефонах 5G больше не будет использоваться металлическая конструкция объединительной платы, а оригинальная технология рассеивания тепла из графита и металла сталкивается с серьезными проблемами.Ожидается, что в смартфонах будет больше графитовых + металлических решений средней рамы.В настоящее время основными решениями по отводу тепла для мобильных телефонов на рынке являются: теплопроводящие гели, графитовые листы, графен, платы выравнивания температуры и тепловые трубки.