手机散热方法浅谈之结构散热(如何做到越强大越冷静)(1)

随着移动端处理器频率越来越高,其发热也越来越严重,而手机目前不能像电脑处理器那样可以使用主动散热的方案—散热风扇进行散热,手机目前上使用的散热都是被动散热方案,也就是通过导热、储热材质将发热点的热能迅速导出,并且达到均热的效果。

那么怎么样来评价一款手机散热是否合符标准呢?必然就有测试的方法及标准。一般叫做手机温升测试,温升测试一般在手机开发阶段就要进行,目的检查手机设计的散热方案是否存在有过度发热、爆炸等问题,以便散热方案进行改进,严防因手机局部温度过高造成灼伤事故。对测试环境以及测试方法,各手机厂商各有不同,测试模式主要是 4G 视频通话、WIFI 视频播放,3D 游戏等,在程序启动规定时间进行温升测试。手机温升标准,各品牌厂商也不同,但是都基于国家标准。

今天主要来了解下手机使用了哪一些散热材质。一般拆手机,无论是从屏幕模组拆开,还是从后盖拆开,首先看到的就是屏幕背面或者后盖背面黑色的一层,就是现在用的最多的石墨散热材质

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石墨散热材质具有高导热性,其导热系数( Thermal coefficient W/mk )可达 2000W/mk 以上。这也是散热材质的一个参数。例如全双位双工铜石墨导热系数达 2100W/mk, 其组成结构如下图 :

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石墨散热材质在手机结构上主要起到导热及均热作用,把发热点的能量迅速均匀化,达到降低温度的作用。

接下来就是散热铜箔,也是最常见的,因为铜箔为单层,其加工艺要比石墨材质简单,没有石墨层,其导热系数据要比石墨的低。一般在 1500W/mk 左右,贴在主板上或者屏幕 IC 端,第一是起到散热均热的作用,第二主要作用是电磁屏蔽作用,对主板及屏幕上芯片发出电磁信号进行屏蔽,减少对射频信号的干扰。第三就是导静电与接地作用,所有常出现在主板屏蔽罩上以及金属后盖上。

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还有就是一般拆机看不到的一种散热材质,导热凝脂,与电脑上 CPU 表面所用的导热硅脂一样,主要也是用在 Soc 表面,主要是把 Soc 上的热传导到其它迅速导热材质上去,起到一个无缝连接的作用,让接触面没有空气,因为空气是热阻性。

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让消费者觉得高大上的就是铜管散热了,从最先使用的 SONY ,手机温升得到明显控制后,随即三星 Note 8、Note 9、荣耀 Note10、魅族 16th,黑鲨手机、最近发布的 IQOO,都使用了铜管散技术。

铜管散热并不是单纯只是一根铜管装在手机外壳上就进行散热,注意看铜管二端都是封闭的,主要是利用铜管内封装的液体循环进行散热。铜管散热可以归属于主动散热,虽然没有风扇,但是利用铜管内液体蒸发循环进行散热。循环散热具有持续性,不像被动散热只与散热材质的导热系数有关。

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还有一种散热材质叫导热硅胶 (heat conductive silicone grease),有时也用在主板上,有时用来有装配间隙结构件上,主要是用来导热及储热。

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以上几种就是手机上常用的散热材质,各种材质的运用与手机结构、装配工艺、以及是否会造成其它附带影响都息息相关。

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