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今年的手機有點“熱”---石墨散熱材料能否降降溫?
2019年10月10日 發布 分類:行業要聞 點擊量:326
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2019年,是智能手機市場競爭愈發激烈的一年。集成CPU和GPU的SOC同樣發展迅速,包括高通、華為、蘋果在內的三大芯片巨頭,先后發布了驍龍855(855plus)、海思麒麟990、蘋果A13旗艦級芯片。高性能SOC在給我們帶來強大運算能力的同時,大功耗帶來的散熱也不斷困擾著我們。使我們不得不感嘆,今年的旗艦機真的有點“熱”。

1 今年拼多多對iphone11實行的百億補貼,將iphone11最低售價降到了5000元以內,不過其發熱問題也成為各大手機評測平臺關注的焦點

針對高性能手機的散熱問題,各大手機廠商各顯神通,在功耗與散熱解決方案上,均各有建樹。目前,常見的手機散熱解決方法包括液冷、石墨片導熱、銅箔導熱、填充導熱凝膠等。從今年下半年以來發布的新手機來看,中低端智能手機對于散熱問題重視程度一般,一方面是因為中低端手機本身性能較弱,更多用于日常應用,不會帶來大的熱量,另一方面是因為中低端手機利潤較低,不足以支撐高端旗艦機型的多維度散熱方案。

9月24日,小米9pro發布,憑借其3699的價格,小米9pro成為目前所有5G手機中,價格最低的旗艦機型。不過,低價并不代表著平庸,為了壓制住高通曉龍855plus這顆目前安卓陣營性能最強大的芯片,小米9pro同時配有VC液冷+5層石墨+高導熱銅箔+導熱凝膠幾大散熱系統,可以說是將目前市面上成熟的散熱材料都用了個遍。

2 由于搭載安卓陣營最強的曉龍855Plus芯片,小米9Pro在散熱系統上很下功夫

華為是國內最早將石墨烯散熱技術用到智能手機上的主流廠商。早在去年底榮耀發布的Magic2手機上,其率先采用了石墨烯鍍膜,以解決麒麟980的發熱。

3 榮耀去年底發布了Magic2手機,采用了石墨烯散熱技術

在今年9月19日,華為在德國慕尼黑的mate30系列發布會上,華為手撕三星s10+。由于mate30pro采用了液冷+石墨烯散熱的雙重散熱方案,在5G網絡下一小時高清視頻通話后,華為mate30pro5G正面背面溫度分別為35.5℃和36.2℃,相較三星s10+的散熱,具有壓倒性優勢。

4 華為新品發布會上,mate30pro和三星的對比

石墨散熱材料制造工藝

既然石墨及石墨烯散熱材料如此受寵,那我們一起看看它們是如何制造出來的吧。其中,手機石墨散熱材料是目前已經非常成熟的技術。人工石墨散熱膜早在智能手機剛開始普及的時代,已經被應用在iphone4上。

生產高導熱石墨膜的方法有很多。例如,將含碳元素99.999%以上的磨細石墨粉加入強酸中混合配比酸化、浸泡、水洗、高溫膨化后的,通過石墨卷材設備可擠壓成片狀的石墨散熱片。

5 石墨粉到石墨片的工藝流程

6 三種石墨散熱膜的對比

但是,石墨烯散熱膜(片)的生產工藝就復雜得多。目前國內石墨烯散熱片的量產仍未成熟,距離工業化生產最近的是烯創新材料有限公司在哈爾濱南崗區的石墨烯散熱片生產基地。烯創新材的散熱片已經連續通過索尼、華為、中興等公司的測試,被列為5G通訊設備唯一有效散熱方案支持產品。目前,其散熱片項目廠房一期工程、石墨烯復合粉體制備生產線一期工程均已完成建設和階段性調試,而石墨烯復合粉體預成型線和終成型線正在準備建設中,預計明年實現量產。

小結

對于經常使用手機玩大型游戲的朋友,高性能SOC帶來暢爽快感的同時,也給手機散熱帶來很大困難。無外乎高通驍龍芯片會被戲稱為“火龍芯片”,而獨立于安卓手機的iphone手機,由于其性能更為強大的A系列芯片,更使得蘋果手機發熱問題飽受詬病。石墨及石墨烯散熱膜(片)是眾多手機廠商普遍青睞的散熱材料之一,而華為憑借其強大的研發能力,在石墨烯散熱技術上已經領先于其它品牌,尤其是今年以來發布的p30系列、mate30系列均采用了其自研的石墨烯散熱技術。未來,隨著5G的發展,高清視頻通話、高性能在線游戲等應用場景的普及,智能手機的散熱問題仍將會是眾多手機廠商發布會上的重大賣點之一,相信隨著石墨烯粉體制備、成型的進一步國產化,明年各大廠商旗艦機型上應該會見到更多應用石墨烯技術的手機。

作者:火宣


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