大厂都在用的新型散热材料！它是如何上位5G手机和无人机的？

大厂都在用的新型散热材料！它是如何上位5G手机和无人机的？

散热材料从零开始

在智能手机发展的早期阶段，手机的散热性能并没有受到太多关注。 由于各大手机厂商对更大屏幕、更强大的手机芯片的追求远远大于智能手机的温控设计，因此散热问题在早期一直被忽视。

▲导热硅脂散热

还有另一个原因。 早期的手机芯片产生的功耗并不高，这意味着即使没有温控设计，手机也不会太热。 而当时一些手机爱好者经常采用超频的方式来换取手机更高的性能。 当时，即使是常见的给芯片涂导热硅脂的散热方式也是一种奢侈。 【更多热界面材料资讯，可以关注公众号：氪时代老高。 】

智能手机在实际表现突破实用性之后才真正注重散热，手机满足了大部分用户的日常使用。 散热等问题引起了人们的关注。

事实上，手机的热源来自SoC、屏幕、摄像头以及充电状态下的电池。 此外，当前手机品牌都在向5G方向发展，信息处理和数据计算的工作增加了SoC产生的热量。

高性能SOC芯片为我们的智能手机带来强大计算能力的同时，高功耗带来的散热问题却持续困扰着我们。 小黑不得不感叹如今的旗舰手机越来越“火”。 针对高性能智能手机的散热问题，各大手机厂商推出了多种散热解决方案。 常见的手机散热方案有铜箔导热、液冷、石墨片导热等。

新型散热材料

除了上面提到的涂抹导热硅脂的散热方式之外，真正的手机散热系统将是大规模使用液冷和石墨散热材料的时候。

▲ 液冷原理

事实上，液冷热管的原理和传统电脑上的“水冷”没有什么区别。 两者都是通过内部填充的液体带走手机发出的热量。 然而，如果使用水作为液冷热管中的液体，则会损坏某些智能手机的半导体元件。 出于安全考虑，智能手机中的液冷热管大多内部使用油性物质。

如今液冷已经发展到VC均热板。 VC均热板嵌入手机内部，与金属中框融为一体，成为手机支撑和散热系统的重要因素。 此外，VC均热板可以将热源扩散到周围，大大提高散热效率。 这也意味着液冷在当前的智能手机中依然没有被取代的趋势。

虽然液冷的使用率仍然很高，但新型散热材料——石墨和石墨烯也很受欢迎。 事实上，人造石墨散热器刚开始流行时就被用在智能手机上。 但石墨散热片的成品率较低，导致价格较高。 （很贵）【更多导热界面材料资讯，可以关注公众号：氪星时代老高。 】

▲ 石墨散热材料生产流程

手机石墨散热材料的生产技术现在已经非常成熟，生产方法也有很多。

例如，将含有99.999%以上碳元素的细磨石墨粉添加到强酸中，并在高温下对混合物进行酸化、浸泡、洗涤和膨胀。 可通过石墨卷材设备挤压成片状石墨散热片。 然而，石墨烯散热器的生产过程要复杂得多。

石墨烯贴片是一种超薄散热材料，可以有效降低热源密度，实现大面积快速传热散热，消除单点高温。 另外，石墨烯本身不会产生额外的电磁干扰，因此对手机信号没有影响。 石墨烯贴片的另一个优点是用途广泛。 这种散热材料的形状是可变的，可以制成任何指定的形状。 它方便用于各种产品，完美适合当今空间有限的空间。 手机。

多种散热材料组合

在去年举行的一系列手机发布会上，华为将其与当时三星的旗舰手机S10+进行了对比。 由于液冷+石墨烯的双重散热方案，在5G网络下使用高清视频通话一小时后，华为正面和背面温度分别为35.5℃和36.2℃。 与三星的散热相比，华为具有压倒性的优势。 。

在今年上半年发布的小米10系列中，手机内的散热系统包括超大面积VC+石墨烯+石墨+导热胶+铜箔的五重散热。 这也意味着，未来的智能手机中，散热材料的数量将不止一两种。

手机散热从无到有，从单一散热材料发展到多种散热材料的混合。 这都说明各大厂商在追求手机性能的同时，也非常注重用户体验，让现在的智能手机得到了全面的发展。

不过，上述新的散热方式都是各大厂商更新升级智能手机的内置配置。 如果您使用的手机不是新的而是几年前的手机，并且您暂时没有更换手机的计划，但在使用过程中存在发烫的问题。 当然，我们不能撬开手机壳，在里面加入这种黑科技。

老高的建议是购买传统的、性价比高的导热硅脂/导热硅胶片来散热。 详情可以关注我的公众号【氪时代老高】，后台留言咨询。

无人机-电机电调散热问题

由于科技的不断发展，过去的高端科技产品【无人机】也已经“飞入寻常百姓家”。 一方面，无人机的普及极大便利了物流、植保、消防、测绘、航拍等诸多领域人们的生产生活，另一方面也为人们提供了新的方式以及了解世界的新视角。

电机是电动汽车的核心部件。 对于同一款无人机来说，两个核心部件就是电机和电子调速器（电动调速器）。

相信大家对于无人机都很熟悉，但是对于无人机电机和电调大家可能不太了解。

简单来说，电调是一种用来控制电机速度的装置。 无人机的飞行完全依靠螺旋桨或涡轮风扇发动机提供牵引力。 驱动它们旋转的动力来自于电机。 然而，电机的速度和功率是由电子控制的电动调节器控制的。 为了无人机的顺利飞行，电气调节器是必不可少的。

如果电机电调过热导致性能下降，电调无法很好地控制电机转速，飞控也无法承受这么大的电流，那么无人机可能会坠毁或爆炸！

解决无人机的散热问题是产品设计的重中之重。

无人机冷却系统拆解图

主冷却系统拆解图。 拆下顶盖后，可以看到主冷却系统，它使用水平风扇将空气向下推入散热器的导槽。 热管理系统位于EMI屏蔽罩上方，主电路位于屏蔽罩下方。 GPS主模块可更换。

红色标记指向导热凝胶。 图为拆下屏蔽罩后冷却系统的拆解。

拆下EMI屏蔽罩后，可以看到主板上几乎每个芯片都涂有导热胶。 可以更清楚地看到主板上的元件确实非常紧凑。

无人机电机和电调的布局往往相对紧凑。 如果采用导热硅胶片，尺寸太小，操作人员取放安装不方便。 但在实际操作中导热凝胶优于导热硅胶片。 。

导热凝胶现已实现设备的自动点胶操作，更加符合当今高科技生产线的操作。

氪星时代—凝胶系列单组份导热凝胶

导热胶在无人机等电子产品的散热应用中，虽然不如导热硅胶片那么知名，但导热胶在无人机技术的迭代中发挥着非常重要的作用，是不可替代的。

我们来总结一下导热凝胶的一些突出特点：

1、导热性能好；

2、热阻低；

3、长期可靠性；

4、柔软，设备与设备之间几乎无压力；

5、符合防火等级；

6. 易于用于点胶系统的自动化操作。

但未来会出现更新、技术更先进的散热材料吗？ 让我们一起期待吧。

如果你还有其他想了解的热界面材料知识，可以在文章底部留言或者关注【氪时代老高】公众号告诉我。 如果喜欢文章，请点赞支持哦~