智慧型手機的散熱問題
隨著手機等消費類電子產品的日益發展,智慧型機成了趨勢,智慧型手機越來越薄,越來越大,從最初的3.5寸到4.0寸-到現在三星流行的5.3寸,但是手機的發展也日益壓縮手機結構的空間,自然散熱空間逐步的縮小,使得手機必須在設計的時間考慮到使用散熱功能件。同時隨著硬體技術的革新,手機的硬體配置越來越高,比如CPU從單核,雙核,四核逐漸發展,頻率也越來越高,高清視頻,高畫質遊戲的普及讓手機等消費類電子產品的發熱問題,日益成為手機設計人員,和消費者關注的問題。
因為發熱問題嚴重影響手機的壽命,和消費者的使用感觀
散熱膜分類及優缺點
手機用散熱膜材料主要分三類:天然石墨散熱膜,人工石墨散熱膜,高濃縮納米碳散熱膜。
天然石墨片
天然石墨散熱膜的優點在於:相比銅鋁等金屬材料,散熱功率高,橫向散熱好,在厚度結構比較大的使用領域,性價比很高,適合機械類散熱,電視機散熱,天然石墨散熱膜的開發初衷就是給LED燈和其他散熱元器件做散熱膜的。
天然石墨散熱膜缺點在於一般都是成品一般都是0.1MM厚度以上,這種厚度在手機結構中使用的話不太適合,手機越來越薄,留給散熱膜的空間不多,目前手機使用的散熱膜主要都集中在0.05MM這個厚度,天然石墨自身的缺陷,沒辦法做到這個厚度,另外一個就是天然石墨的散熱功率一般是400左右,覆膜塗膠後,成品的散熱功率會有所下降,目前手機的散熱要求越來越高,天然石墨已經逐漸不能滿足要求。
人工石墨片
人工石墨的優點;是能做很薄,最薄能做到30U,所以成品能做到45U(0.045MM)的厚度。人工石墨的散熱效果非常好,主要體現在散熱速度很快,橫向傳導非常優異。最好的人工石墨散熱功率能達到1800左右,普遍的在600-1500
人工石墨的唯一的算一個大缺點就是價格太貴,動輒上千元一平米,這樣的價格在智慧型機成本管控越來越嚴的今天,對於手機設計人員來說,還是非常大的壓力。
同時石墨散熱膜有一個通病,就是石墨是擠壓成型,是半成品,做成成品過程還要塗膠,覆膜,加工過程有很多的不良,同時在模切過程中,石墨的邊緣容易掉粉,所以還要做包邊處理,包邊處理很要錢,並且很麻煩,所以對於終端的手機研發人員和成本控制人員來說,石墨片本身的材料的價格已經很貴了,但是石墨片的加工費和模切管理費有時間比材料還貴。
高濃縮納米碳散熱膜
高濃縮納米碳散熱膜是納米碳材料進行高度濃縮做的散熱膜,納米碳和石墨是同素異構體,散熱原理和石墨差不多。
納米碳散熱膜的優點:高濃縮納米碳的散熱功率在1000-6000.散熱還是非常有效果的。比天然石墨會好,和人工石墨差不多。同時納米碳散熱膜做出來已經是成品了,加工只用開模,沖切就可以,加工過程很簡單,費用低。最重要的優點在於,納米碳散熱膜的價格相對不高,在市場上售價遠遠低於人工石墨,甚至比有些天然石墨的價格還便宜。
納米碳散熱膜的缺點:目前市面上有些品牌的納米碳分子組合比較散,納米碳壓縮水平不高,熱導速度不夠快。另外優質的高濃縮納米碳散熱膜的成品結構構成比較複雜,每家公司的熱設計的臨界點不一樣,(臨界點影響散熱的速度),所以需要在前期導入的時間,進行幾次測試,才能選出一款適合的。前期評估花的時間長。
手機散熱膜的主要品牌
天然石墨非美國GRAFTECH當仁不讓,百年的老品牌專注於石墨的研發,可以看成石墨界的泰斗,最早註冊了天然石墨在手機上面包括終端設計的專利,美,日,韓歐,等等地區都有,所以做手機的同學如果做出口的手機,用了國內沒有專利的天然石墨要小心,GRAFTECH有可能在海外會起訴你滴。目前該品牌在全球市場的占有率都還不錯,但是在國內的推廣被部分代理加工廠壟斷,價格~~~~~。現在該品牌也開發出了新的人工石墨的料號。目前也很猛在市場上,石墨領域他是老大呵呵。
人工石墨散熱膜代表品牌是日本松下,松下在散熱這塊,在天然石墨中加入了某某東西,做成了人工石墨,成功規避了GRAFTECH的某些專利問題(也有傳聞說有可能他和G之間簽了專利協定之類的),散熱水平也更好了,然後該品牌在國內,HW手機上有使用,因為出貨量不大,所以其他家想買,也沒什麼渠道。這個東東確實好,不過價格確實貴。
高濃縮.納米碳散熱膜代表品牌是韓國SKC(屬於SK集團)。SK集團是韓國第二大企業,世界五百強排名65位,實力蠻雄厚的,以前專注於基礎化工,看到散熱膜這個大盤子,為了規避G和松下的專利,研發了高濃縮納米碳散熱膜,作為全球最大的石油化工企業,基礎研發實力非常強大,自身也有納米碳散熱膜的一些專利。據說SKC的散熱膜性價比非常高,目前使用的終端也不少,未來的發展空間很大。
散熱膜的主要參數
下面是GRAFTECH的一個介紹表,SKC和松下太神秘了,在國內好像就是獨家在做,資料和材料我沒弄到。有的同學補充下。