岁暮天寒,不少手机也开始变身‘暖手宝’,尤其是热衷于‘王者荣耀’的游戏一族。对于散热设计而言,任何产品的设计难度归根结底都可以归纳为对内对外两个方面:①对内是发热密度,即单位空间内产品的发热量;②对外则是产品能够采取的散热手段,或者说产品自身特点对散热方案设计提出的客观限制。对于手机而言,这两个方面的因素都非常明显。
✎ 手机散热的意义
①良好的温升体验(人手、人耳)
②良好的性能体验
③安全性
④IC及元器件可靠性
✎ 手机散热的难点
✎ 手机散热的原理
- 散热设计理论基础
1.热传导
例如:发热芯片-PCB板;发热芯片-导热材料-屏蔽盖;电池盖自身的热量传递
2.热对流
手机外壳和空气的对流换热(手机竖放>平置)
手机芯片和内部空气的对流换热(屏蔽罩开孔)
3.热辐射
PCB板与屏蔽罩;电池盖的辐射换热(绿油)
手机外壳和环境的辐射换热(阳极氧化、喷漆)
4.热阻及热传递路径
热源--(热传递路径、热阻)--热沉(环境),(T热源-T环境)/R热阻=P发热量
对于芯片而言,有Rjc(结壳热阻),Rjb(结板热阻),Rja(结于环境热阻),决定了芯片的热特性和散热方式。
5.导热系数、对流换热系数、热辐射率
- 手机散热设计·与各部门协同
- 手机散热设计·结构
- 手机散热设计·硬件基带
- 手机散热设计·硬件射频
- 手机散热设计·硬件音频
- 手机散热设计·硬件器件
- 手机散热设计·硬件EDA
手机的软件控制占据着手机类产品散热设计的半壁江山,其温控算法,包括降频、限流、限制发射功率、限制屏幕亮度等,需要综合起来考虑,才能形成稳定、高效、可靠的散热保障系统。
✎ 手机散热材料- 导热界面材料(TIM)
- 相变化材料
- 石墨片
- 辐射材料
- 隔热材料
由于空间狭小,且考虑因素众多,手机热设计实际上综合性很强。除了散热相关的知识,它还一定程度上要求设计工程师掌握一些软硬件知识,极端情况下,它需要设计工程师对器件布局、单板走线等都要能够提出合理的、有建设性的建议。
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