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從華為Mate 20 X解析VC均溫板的散熱原理

作者: 編輯: 來源: 發(fā)布日期: 2019.11.08
信息摘要:
 均溫板就是一種熱擴散熱器,技術(shù)原理上類似于熱管,但在傳導(dǎo)方式上有所區(qū)別。熱管為一維線性熱傳導(dǎo),而真空腔均熱板中的熱量則是在一個二維的面上傳…


隨著5G手機的運用,傳統(tǒng)的散熱技術(shù)已經(jīng)無法滿足越發(fā)增多的大功率散熱需求。目前來說,提到相對比較好的散熱技術(shù),那就是均溫板 了。VC均溫板就是一種熱擴散熱器,技術(shù)原理上類似于熱管,但在傳導(dǎo)方式上有所區(qū)別。熱管為一維線性熱傳導(dǎo),而真空腔均熱板中的熱量則是在一個二維的面上傳導(dǎo),因此散熱效率就會更高。


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VC均溫板 其實就是將多處的熱源所散發(fā)的熱流在短距離內(nèi)均勻分布于較大的散熱面積。隨著熱源之熱通量的不同,均溫板的等效熱傳導(dǎo)系數(shù)亦會有所不同。當(dāng)在相應(yīng)的機器上使用它時,可以使板上每顆芯片的溫度都相同,這樣做比較有利于電器的散熱。

具體來講,均溫板 在其底部受熱時,真空腔的液體在吸收芯片熱量后,蒸發(fā)擴散至真空腔內(nèi),將熱量傳導(dǎo)至散熱翅片上,隨后又冷凝為液體返回到底部。這種蒸發(fā)和冷凝過程在真空腔內(nèi)快速循環(huán)反復(fù),實現(xiàn)了極高的散熱效率。


均溫板原理


如今越來越多的人成為“低頭族”,熱衷于各種手機軟件或者游戲,很多人能連續(xù)十幾個小時沉迷于手機。長時間的運轉(zhuǎn)導(dǎo)致手機的溫度升高,從而引起手機對CPUGPU進行降頻,造成卡頓。因此手機散熱問題也是在使用時讓用戶十分煩惱的事情。

在本月初的華為Mate 20 X發(fā)布會上,該款手機所使用的Super Cool超強散熱系統(tǒng)也備受關(guān)注。此次華為投入巨大成本,將均溫板液冷技術(shù)應(yīng)用于散熱系統(tǒng),使得散熱能力較上代手機提升約50%。在該款機型的散熱系統(tǒng)中,均溫板同時覆蓋了處理器的大核、小核、GPU。由于板體設(shè)計的優(yōu)勢,使得熱量可以通過更短的路徑傳遞到VC冷板上,并通過相變傳熱系統(tǒng)將熱量擴散到整個機身。和傳統(tǒng)熱管相比, VC均溫板對熱源覆蓋范圍由原來的不足50%提升至100%全覆蓋,從原來的“熱量轉(zhuǎn)移”升級為 “熱量擴散”。


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       事實上,VC液冷原本主要用于高端數(shù)據(jù)中心服務(wù)器散熱,管體比較厚重。經(jīng)過持續(xù)的改良和優(yōu)化,目前華為Mate 20 X可以做到0.4mm的厚度。由此可見,對于均溫板生產(chǎn)工藝的要求極其苛刻。均溫板制作采用了半導(dǎo)體加工常用的蝕刻工藝,通過均溫板蝕刻 技術(shù)加工出小于0.1mm壁厚的板材,采用比頭發(fā)絲還細的銅絲編制成內(nèi)部回液毛細結(jié)構(gòu),經(jīng)過700℃左右高溫?zé)Y(jié)、焊接、抽真空、注液、密封等多道工藝形成蒸汽流動,液體回流的高效兩相傳熱均溫板,實現(xiàn)業(yè)界 0.4mm厚度VC 均溫板 量產(chǎn)應(yīng)用。                                                                                                               


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