¿Cómo funciona el nuevo material de disipación de calor para teléfonos móviles?
En las primeras etapas de desarrollo de los teléfonos inteligentes, el rendimiento de disipación de calor de los teléfonos móviles no se tomaba en serio. Dado que la búsqueda de pantallas más grandes y chips más potentes por parte de los principales fabricantes de teléfonos móviles es mucho mayor que el diseño de control de temperatura de los teléfonos inteligentes, el problema de la disipación de calor se ha ignorado en los primeros días.
▲Disipación de calor de grasa de silicio
Otra razón es que el consumo de energía generado por los primeros chips de teléfonos móviles no es alto, lo que significa que incluso si no hay un diseño de control de temperatura, el móvil El teléfono no estará demasiado caliente. Y en ese momento, algunos entusiastas de los teléfonos móviles solían utilizar el overclocking a cambio de un mayor rendimiento de sus teléfonos móviles. Incluso el método habitual de enfriar chips con grasa de silicona era un lujo en aquella época.
Los chips SOC de alto rendimiento aportan potentes capacidades informáticas a nuestros smartphones, pero al mismo tiempo, los problemas de disipación de calor causados por el alto consumo de energía nos molestan constantemente. Xiaohei tiene que lamentar que los teléfonos móviles emblemáticos actuales se estén volviendo cada vez más "populares". En cuanto al problema de disipación de calor de los teléfonos inteligentes de alto rendimiento, los principales fabricantes de teléfonos móviles han lanzado una variedad de soluciones de disipación de calor. Las soluciones de refrigeración comunes para teléfonos móviles incluyen conducción de calor con láminas de cobre, refrigeración líquida, conducción de calor con láminas de grafito, etc.
Además del método de grasa de silicona mencionado anteriormente por Xiao Hei, el sistema real de disipación de calor de los teléfonos móviles es cuando se utilizan materiales de disipación de calor de grafito y refrigeración líquida a gran escala.
▲Principio de disipación de calor de refrigeración líquida
El principio del tubo de calor de refrigeración líquida en realidad no es diferente del de las computadoras tradicionales. El calor emitido por el teléfono móvil es eliminado por el dispositivo. Líquido lleno en el interior. Sin embargo, si se utiliza agua como líquido en el tubo de calor de refrigeración líquida, algunos componentes semiconductores del teléfono inteligente se dañarán. Por razones de seguridad, los heatpipes de refrigeración líquida de los teléfonos inteligentes están hechos en su mayoría de sustancias aceitosas.
Ahora la refrigeración líquida se ha desarrollado en la cámara de vapor VC. La cámara de vapor VC está integrada en el teléfono móvil y se integra con el marco central de metal, convirtiéndose en un factor importante en el soporte del sistema de refrigeración del teléfono móvil. Además, la cámara de vapor VC puede dispersar la fuente de calor al entorno, mejorando en gran medida la eficiencia de disipación de calor. Esto también significa que la posición de la refrigeración líquida en los teléfonos inteligentes no ha sido reemplazada.
Aunque la tasa de utilización de la refrigeración líquida sigue siendo alta, los nuevos materiales de disipación de calor: el grafito y el grafeno también son muy populares. De hecho, los radiadores de grafito artificial se utilizaron en el iPhone 4 cuando los teléfonos inteligentes se hicieron populares. Sin embargo, el volumen de producción de radiadores de grafito es bajo, lo que da como resultado un precio relativamente alto.
▲El proceso de producción de materiales de disipación de calor de grafito
La tecnología de producción de materiales de disipación de calor de grafito para teléfonos móviles está ahora muy madura y existen muchos métodos de producción. Por ejemplo, el polvo de grafito molido que contiene más del 99,999% de elementos de carbono se agrega a un ácido fuerte, se mezcla, se acidifica, se remoja, se lava y se expande a alta temperatura, y luego se extruye en disipadores de calor de grafito en forma de lámina utilizando un equipo de bobina de grafito. Sin embargo, el proceso de producción de disipadores de calor de grafeno es mucho más complejo.
El parche de grafeno es un material de disipación de calor ultrafino que puede reducir eficazmente la densidad de las fuentes de calor, lograr una rápida disipación del calor en un área grande y eliminar altas temperaturas en un solo punto. Además, el grafeno por sí solo no produce interferencias electromagnéticas adicionales, por lo que no tiene ningún impacto en las señales de los teléfonos móviles. Otra ventaja de los parches de grafeno es su amplia gama de aplicaciones. Este material de disipación de calor tiene una variedad de formas y se puede fabricar en cualquier forma específica, lo que facilita su uso en varios productos y se adapta perfectamente a los teléfonos inteligentes actuales con espacio limitado.
En la conferencia de lanzamiento de teléfonos móviles de la serie mate30 celebrada el año pasado, se compararon el teléfono móvil insignia de Huawei y Samsung, el S1. Dado que mate30Pro adopta una solución dual de disipación de calor de refrigeración líquida y grafeno, después de una hora de videollamadas de alta definición en la red 5G, las temperaturas frontal y trasera del Huawei mate30pro5G fueron 35,5 ℃ y 36,2 ℃ respectivamente, lo que tiene una ventaja abrumadora sobre La disipación de calor de Samsung.
En la serie Xiaomi 10 lanzada en la primera mitad de este año, el sistema de disipación de calor del teléfono móvil incluye disipación de calor de cinco capas de VC+grafeno+grafito+gel térmico+lámina de cobre. Esto también significa que en los futuros teléfonos inteligentes habrá más de uno o dos materiales de disipación de calor.
La disipación de calor de los teléfonos móviles ha evolucionado desde cero, desde un único material de disipación de calor a una mezcla de varios materiales de disipación de calor. Todo esto demuestra que, si bien los principales fabricantes buscan el rendimiento de los teléfonos móviles, también conceden gran importancia a la experiencia del usuario, lo que permite que los teléfonos inteligentes actuales se desarrollen de forma integral.
Pero, ¿habrá en el futuro materiales de disipación de calor más nuevos y de mayor tecnología? ¡Creo que todos lo esperan tanto como Xiao Hei!