Påføring av heatpipe og dampkammer i 5G mobiltelefon
Fra 4G-æraen til 5G-æraen har det vært en betydelig forbedring i ytelsen til smarttelefonbrikker, dataoverføringshastigheter, RF-moduler og andre funksjoner. Trådløs lading, NFC og andre funksjoner har etter hvert blitt standardutstyr, og varmeavledningstrykket på mobiltelefoner fortsetter å vokse. På grunn av den kontinuerlige økningen i indikatorer som integrasjon, strømtetthet og monteringstetthet, opplever elektroniske enheter i 5G-æraen en kraftig økning i driftsstrømforbruk og varmeproduksjon mens ytelsen fortsetter å forbedres. I følge statistikk utgjør materialfeil forårsaket av termisk konsentrasjon i elektroniske enheter 65-80 % av den totale feileffektiviteten. For å unngå enhetsfeil forårsaket av overoppheting, har termisk ledende silikonfett, termisk ledende gel, termisk ledende grafittplate, varmerør, dampkammer og andre teknologier dukket opp og fortsatt å utvikle seg. Styring av varmeavledning har blitt et viktig valg for elektroniske enheter i 5G-tiden.
Generelt sett er det to måter for elektroniske enheter å spre varme: aktiv kjøling (for å redusere den spontane varmen fra telefonen) og passiv kjøling (for å akselerere varmespredningen utover). Blant dem bruker aktiv kjøling hovedsakelig kraftkomponenter som ikke er relatert til varmeelementet for å tvangsspre varme, som vanligvis brukes på høyeffekttetthet og relativt store elektroniske enheter, for eksempel vifter utstyrt i stasjonære datamaskiner og bærbare datamaskiner, og væskekjølt kjøling for data senter servere; Passiv varmespredning frigjør hovedsakelig varmen som genereres av komponenter til miljøet gjennom varmeledende materialer og enheter. Det er en varmeavledningsmetode uten deltagelse av strømkomponenter og er mye brukt i mobiltelefoner, nettbrett, smartklokker, utendørs basestasjoner, etc.
For tiden inkluderer de termiske teknologiene som brukes i elektroniske enheter hovedsakelig termisk ledende materialer som grafitt varmespredning, metall bakplan, ramme varmespredning, termisk ledende gel varmespredning og termisk ledende enheter som varmerør og VC. Blant dem brukes termisk ledende gel, termisk ledende silikonfett, grafittplate og metallplate hovedsakelig i små og mellomstore elektroniske produkter, mens varmerør og VC hovedsakelig brukes i store og mellomstore elektroniske enheter som bærbare datamaskiner, datamaskiner og servere.
Varmerør og dampkammer utnytter de raske varmeoverføringsegenskapene til varmeledning og kjølemedier, noe som resulterer i en økning i varmeledningsevnen på mer enn 10 ganger sammenlignet med metall- og grafittmaterialer. Som en ny kjøleteknologiløsning har de blitt mye brukt innen smarttelefoner de siste årene. Blant dem varierer den termiske ledningsevnen til varmerøret fra 10000 til 100000 W/mK, som er 20 ganger den for ren kobberfilm og 10 ganger den for flerlags grafittfilm; Som en oppgradering av varmerørteknologien forbedrer dampkammeret den termiske ledningsevnen ytterligere.
Et varmerør er vanligvis sammensatt av et skall, en sugekjerne og et endedeksel, som trekker innsiden av røret inn i 1,3 × Etter et trykk på (10-10-2) Pa, fyll en passende mengde arbeidsvæske for å fyll det kapillære porøse materialet til sugekjernen tett mot den indre veggen av røret med væske og forsegl det. Den ene enden av røret er fordampningsseksjonen (varmeseksjonen), og den andre enden er kondensasjonsseksjonen (kjøleseksjonen). En isolasjonsseksjon kan anordnes mellom de to seksjonene etter bruksbehov. Sugekjernen bruker kapillært mikroporøst materiale, som bruker kapillært sug (generert av væskeoverflatespenning) for å tilbakeløpskjøle væsken. Væsken inne i røret absorberer varme og fordamper i varmeabsorpsjonsseksjonen, kondenserer og tilbakeløper i kjøleseksjonen, og sirkulerer varme bort.
Arbeidsprinsippet til vpaor-kammeret ligner på et varmerør, som også inkluderer fire hovedtrinn: ledning, fordampning, konveksjon og kondens. Hovedforskjellen mellom de to ligger i de forskjellige måtene for varmeledning. Varmeledningsmodusen til et varmerør er endimensjonal, som er en lineær varmeledningsmodus, mens varmeledningsmodusen til vpaor-kammeret er todimensjonal, som er en overflatevarmeledningsmodus. Sammenlignet med varmerør er kontaktområdet mellom homogeniseringsplaten, varmekilden og varmeavledningsmediet større, noe som kan gjøre overflatetemperaturen mer jevn; For det andre kan bruk av vpaor-kammer direkte kontakte varmekilden og utstyret for å redusere termisk motstand, mens varmerøret må innebygges med et substrat mellom varmekilden og varmerøret; Endelig er vpaor chamber lettere og mer tilpasningsdyktig til trenden med integrerte og lette mobiltelefoner. Relaterte studier har vist at ytelsen til VC-radiatorer er forbedret med 20 % til 30 % sammenlignet med varmerør.
Selv om den termiske ledningsevnen til varmerør og dampkammer er høyere, er prinsippet å akselerere overføringen av varme fra telefonens varmekomponenter til miljøet. Den endelige termiske effekten avhenger fortsatt av den termiske konveksjonen mellom det termiske materialet og luften. Derfor har de termiske egenskapene til termiske materialer en ubestridelig innvirkning på den termiske effekten til mobiltelefoner. For tiden er den generelle løsningen "kjøleribben (grafenfilm/grafittplate) + varmerør/dampkammer" gradvis anerkjent av markedet.
