散熱設(shè)計在各大廠商智能手機上的應(yīng)用

熱設(shè)計網(wǎng) 2021-01-18

散熱解決不好不只是溫度高低的問題，還會引發(fā)諸如材料老化、器件功能失常、降頻、手機可靠性降低、元器件損壞等一系列問題。各大廠商都在發(fā)力自家手機散熱系統(tǒng)設(shè)計，優(yōu)化手機性能和用戶使用體驗。

紅魔5G采用ICE3.0 雙重多維散熱系統(tǒng)

為了更大程度提升導(dǎo)熱性能，紅魔5G在中框與主板、主板與南北通透的風(fēng)道之間，都采用了高性能導(dǎo)熱凝膠

液冷散熱也不能少，紅魔5G的液冷管位于內(nèi)支撐上半部分，壓在石墨片下，當手機溫度升高時，散熱銅管內(nèi)的水蒸氣會順著“真空帶”將熱量帶走，而當水蒸氣降溫液化后，又順著壁面毛細結(jié)構(gòu)開始循環(huán)回流，使CPU始終保持合適的溫度，讓手機性能時刻保持滿血狀態(tài)。

此外，真正完整先進的散熱技術(shù)，應(yīng)該由高效的導(dǎo)熱+散熱組成。紅魔5G采用ICE3.0 雙重多維散熱系統(tǒng)，整體散熱系統(tǒng)由高效能離心風(fēng)扇+L型液冷管+高導(dǎo)熱材料（導(dǎo)熱凝膠、石墨烯、銅箔）+全新優(yōu)化散熱技術(shù)組成，以主動風(fēng)冷（內(nèi)置風(fēng)扇）+液冷，真風(fēng)扇散熱技術(shù)為流暢的電競游戲體驗保駕護航

聯(lián)想拯救者Pro采用雙液冷管+銅板+散熱硅脂+石墨片的方式進行散熱

與常見的安卓手機三段式設(shè)計不同，聯(lián)想拯救者Pro在結(jié)構(gòu)上采用五段式設(shè)計，從上到下分別為聽筒、電池、主板、電池、揚聲器和副板。將主板放在中間位置的好處是游戲時雙手握持位置可以正好避開手機發(fā)燙位置。整機采用雙液冷管+銅板+散熱硅脂+石墨片的方式進行散熱。

液冷管和銅片覆蓋在拯救者電競手機Pro的內(nèi)支撐石墨片下方起散熱作用，面積較大

三星Note20：通過主板下面的幾層石墨片散熱

今年8月，三星以線上方式舉行Galaxy Unpacked活動，Galaxy Note 20系列與去年Note10相比最大的變化就是主板的散熱規(guī)格和后蓋材質(zhì)，Note20主板通過主板下面的幾層石墨片散熱，并且采用塑料后蓋。Note10、Note9等均采用導(dǎo)熱銅管散熱和采用玻璃后蓋。

不過，三星早在Galaxy S5時就采用過這類材質(zhì)。聚碳酸酯材質(zhì)具有高強度、耐沖擊、耐溫范圍廣、自由染色、不會掉漆、信號表現(xiàn)好等優(yōu)點，與之相對的便是導(dǎo)熱性差和廉價感。

華為暢享Z ：導(dǎo)熱硅脂+銅箔散熱+石墨片散熱

華為暢享Z 系列是今年推出的新系列，內(nèi)部采用常見的三段式設(shè)計，貼有一張防水標簽，揚聲器模塊和副板蓋是分離設(shè)計，電池使用的塑料膠紙進行固定，并沒有易拉膠方便拆解，散熱是常規(guī)的導(dǎo)熱硅脂加銅箔散熱，內(nèi)部內(nèi)支撐上面貼有石墨片散熱。

華為暢享Z 5G揚聲器模塊內(nèi)側(cè)有上面壓力平衡膜，內(nèi)支撐對應(yīng)揚聲器模塊位置貼有絕緣膠帶。主板蓋里面貼有大面積的石墨片，后攝像頭閃光燈使用透明雙面膠黏貼在主板上面。

在振動器和聽筒上都貼有黑色泡棉，光線距離傳感器板四周也貼有黑色雙面膠。屏幕與內(nèi)支撐之間完全通過膠條來進行固定，通過對屏幕加熱軟化膠體，分離屏幕與內(nèi)支撐。屏幕軟板上貼有石墨，兩側(cè)器件位置貼有絕緣膠帶。內(nèi)支撐上也貼有石墨貼和泡棉用于散熱。

vivo：碳纖VC液冷散熱，全方位開啟“制冷模式”

2 月25日，vivo新品線上發(fā)布會推出iQOO 3 5G手機，iQOO 3 5G在散熱方面，采用了碳纖VC液冷散熱，以“超導(dǎo)碳纖維”和“液冷均熱板“為主體，正面配合“高導(dǎo)鋁合金中框“與“雙層石墨散熱片“，背面配合“鎂合金支架“與“超大雙層石墨片“，形成全方位立體散熱系統(tǒng)。

這樣的散熱系統(tǒng)下，iQOO 3 5G的處理器溫度最高下降了12℃，手機表面溫度最高下降3.5℃。

同時vivo的另一款5G手機Z6，采用了 85mm 超長液冷散熱熱管，總面積超過10000mm2的多層石墨散熱片，配合高導(dǎo)熱銅箔、超級導(dǎo)熱凝膠及 CoolingTurbo 智能熱管理，讓手機核心區(qū)域溫度下降10℃。

努比亞：ICE2.1雙重多維散熱系統(tǒng)

同樣在2月25日，努比亞紅魔5G正式入網(wǎng)。

紅魔3s——一款內(nèi)置了風(fēng)扇的智能手機，采用號稱地表最強的ICE2.1 雙重多維散熱系統(tǒng)，全新設(shè)計的進風(fēng)口，內(nèi)置IP55級防塵防水高效能離心風(fēng)扇，配合液冷管+高導(dǎo)熱銅箔+多層石墨烯+金屬機身，可有效覆蓋全部發(fā)熱部件。

官方給出的散熱數(shù)據(jù)有：散熱面積32000mm2，換熱系數(shù)提升500%，CPU核心溫度降低16°C，離心風(fēng)扇可每秒置換出機身同體積的空氣，風(fēng)扇壽命3萬小時。

華為：5G手機散熱先行者

HUAWEI Mate Xs折疊屏

在2月24日，華為終端和戰(zhàn)略布局線上發(fā)布會上，華為正式發(fā)布Mate Xs折疊屏手機，由于原生基帶的集成，麒麟990 5G SoC的功耗和發(fā)熱大幅降低。

HUAWEI Mate Xs的折疊屏幕之下，搭載了一層完整的柔性石墨散熱材料，橫跨手機的折疊軸線分布。

這層散熱材料采用飛魚鰭仿生設(shè)計，可以完美適配手機進行折疊，將手機的熱量跨屏傳導(dǎo)，實現(xiàn)均衡散熱。

Mate20 X（5G）/Mate 30 Pro 5G

首次采用由均熱板液冷技術(shù)和石墨烯膜組成的HUAWEISuperCool 散熱系統(tǒng)，改善傳熱通路，輔以AI熱管理感知機身溫度，讓處理器的性能發(fā)揮更加穩(wěn)定，雙重散熱可以保證長時間運行機身不發(fā)熱，散熱效率顯著提升。

Mate RS保時捷

HUAWEI Mate RS 保時捷的散熱系統(tǒng)中使用了航天領(lǐng)域的微膠囊相變技術(shù)理念。

通俗講，將厚度很薄的相變散熱材料包裹在發(fā)熱集中的PCB電路板周圍，在發(fā)熱時會將熱量吸附進去，達到控制熱度的效果，待機體溫度冷卻后再逐漸排出熱量。

華為nova6 5G

采用D8熱管和D2熱管進行雙熱管液冷散熱，其中D8熱管是管徑8mm的超薄熱管，是目前業(yè)界管徑最粗的熱管，覆蓋熱源面積可以直接提升近60%，長時間暢玩游戲不再怕降頻問題。

小米：“有點夸張的”立體散熱系統(tǒng)

小米10系列的官方“拆機”數(shù)據(jù)顯示，手機采用了3000mm2超大VC，內(nèi)嵌石墨烯及6層石墨結(jié)構(gòu)，搭配大量銅箔及導(dǎo)熱凝膠，組成立體高效的全方位散熱系統(tǒng)。

同時矩陣式溫度傳感器和AI機器學(xué)習(xí)溫控策略讓手機溫度控制更加精確、細膩和合理。

OPPO：立體液冷散熱系統(tǒng)

OPPO Reno3 Pro采用立體液冷散熱系統(tǒng)，能迅速擴散手機高速運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的熱量。

VC液冷散熱銅板面積1445.82.mm²，散熱能力提升6%；屏幕背面覆蓋了銅箔+雙層石墨片，在中框和后蓋上還分別加入了3層石墨片。

Samsung：水碳冷卻系統(tǒng)

三星Galaxy Note9的散熱系統(tǒng)，官方稱為水碳冷卻系統(tǒng)（Water Carbon Cooling System）。

整個冷卻系統(tǒng)分層工作，通過結(jié)合一個更寬的散熱銅管和在兩個熱界面之間添加一銅箔，來傳遞更多的熱量；在處理器的上面，銅箔下面設(shè)有一層碳纖維，實現(xiàn)了更高效的散熱。Note9散熱熱管的接觸體積達到了350mm³，接近S9的4倍，吸熱能力較Note8有著3倍的提升，導(dǎo)熱性更是提升了3.5倍。

蘋果：散熱問題恐成新機最大罩門

iPhone11目前主要的散熱方式，是利用石墨片（主板表面、芯片、屏幕和線圈等位置）加上其所開發(fā)的固件（一種嵌入在硬件中的軟件）方式解熱，未采用其他均熱片。在用手機來玩游戲等讓處理器高速運轉(zhuǎn)的情況下，使用者會明顯感受到攝像頭下方附近和開機鍵附近，溫度有明顯提升的現(xiàn)象。