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熱管理,熱管與均熱板的優勢與區別

2023-12-12手機

隨著華為mate 60系列手機回歸開售以及雙十一購物節點的到來,華為新品強勁的市場表現也帶動了消費電子行業反彈,相關產業鏈個股也迎來上漲。

在眾多華為mate60拆機中,我們不難發現本次華為新系列手機采用了超過7000平方毫米的超大面積VC均熱板,熱管理問題依舊是現代智能電話效能、運算處理速度的重要對立面。

VC均熱板結構圖

消費電子產品在高功率、高整合、輕薄化方向發展提升效能的同時,能耗和發熱量也呈現出明顯的上升,因為散熱不及時導致的器材失效屢見不鮮。為將電子產品執行時不斷攀升的熱量及時散熱,導熱矽脂、導熱凝膠、石墨烯、熱管、VC均熱板等產品以及技術被持續研發並套用至電子產品中,據相關機構推算,2023年熱管理的國內整體市場規模在5000-9000億之間。

主要散熱材料

在各式散熱技術中,基於電子產品輕薄化發展需求,產品狹窄的散熱空間以及大量待發散的熱量的現實前提,熱管以及VC均熱板憑借自身導熱性強,均溫性好,散熱效率高在眾多散熱方案中脫穎而出。

與金屬或是石墨材料相比,熱管以及VC均熱板在導熱率方面有著顯著的優勢。熱管的導熱系數範圍是5000-100000W/m.K,這個數值是銅的250倍,鋁的400倍。

常見金屬導熱系數

均熱板的導熱率比熱管更高,這主要有兩方面的原因,一是熱管與發熱源之間通常會有其他模組的阻隔,而均熱板則是與熱源直接接觸,總熱阻降低並改善了效能,散熱效率得到提升。另一方面,在手機這樣發熱源集中的產品中,VC均熱板可以憑借自身更大的面積減少熱點以及溫差盲點,提高散熱效率。

熱管以及VC均熱板的主要區別如下:

1、維度。由於形狀的差異,熱管是一維線性導熱,VC均熱板是二維面與面導熱。

2、制作工藝。熱管內部銅管填充粉末後燒結成型,後續進行註水、除氣,制作工藝相對簡單。VC均熱板則涉及燒粉以及燒網工藝,制程更為復雜。

3、成本。熱管散熱技術成熟、制作工藝簡單,價格較低。VC均熱板工藝制程更為復雜,成本較高。

4、套用場景。VC均熱板由於散熱面積大,直接與熱源接觸,導熱效率更高,可以適配多個大功率熱源的散熱,熱管則礙於自身尺寸以及結構問題不能適配該場景。

綜合而言,在大功耗發展以及強烈的散熱需求現狀下,熱管和均溫板在散熱產品中散熱優勢明顯,在手機、筆記電腦、伺服器、基站、汽車、軍工等等領域都有廣泛的套用。因為散熱在套用產品中的重要性,一旦因為散熱方案或是散熱元件問題導致散熱不及時,就會導致嚴重的後果。

熱管在顯卡上的套用

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