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一文看懂手機用石墨散熱膜
更新時間:2017-08-27 瀏覽數:

2017-08-27 石墨盟

       一到夏天,手機、平板電腦等數碼產品就成了發燒友們又愛又恨的寶貝!平時無論走到哪里,都可以隨時拿出來把玩一番,到了夏天后,室外的高溫加上散熱情況本就不怎么好的數碼產品, 拿在手里簡直就像一個燙手的山芋。

       溫度的自然變化不必多說,但散熱問題其實廠商們一直在想辦法!比如在2011年9月16日,小米手機發布會上,雷軍介紹說:由于小米手機使用了雙核1.5G處理器和大屏幕,散熱問題十分關鍵。采用石墨散熱膜后,用戶在使用過程中將幾乎不會體會到手機發燙的困擾。石墨散熱膜一詞由此為眾人所知。


     散熱膜其實并不稀奇,多年以前就有廠商在手機、平板電腦等上面裝上一層導熱散熱的薄膜,以降低手機溫度。但將它拿出來說事小米科技還是頭一次。究其原因,還是由于絕大多數散熱膜的散熱效果并不明顯。那么,散熱膜是什么東西?究竟有和不同?小米手機所用散熱膜效果就明顯?接下來,小編就為大家揭開散熱膜的秘密!

一、散熱膜簡介

     散熱膜,是用在手機、平板電腦等上面的一層導熱散熱的薄膜。

     散熱膜是一種全新的導熱散熱材料,具有獨特的晶粒取向,沿兩個方向均勻導熱,片層狀結構可很好地適應任何表面,屏蔽熱源與組件的同時改進電子產品的性能。

二、散熱膜分類


天然石墨散熱膜:價格便宜,但是不能做很薄,且散熱效果較差;

石墨烯散熱膜:效果最好,但價格太貴,動輒上千元;

人工石墨/碳納米管散熱膜:散熱快,散熱效果相差不多。

本文主要針對目前市場應用最多的石墨(人工石墨)散熱膜進行分析。

三、石墨散熱膜特性


極佳的導熱性能:導熱系數高達600-1200w/(m-k)(相當于銅的2到4倍,鋁的3到6倍),熱阻比鋁低40%,比銅低20%;

比重輕:1.0-1.9g/cm3(密度相當于銅的1/4到1/10,鋁的1/1.3到1/3);

低熱阻,柔軟且容易裁切(可反復彎曲);

超薄性:厚度(0.025-0.1mm);

表面可以與金屬、塑膠、不干膠等其他材料組合以滿足更多的設計功能和需要。

四、散熱膜散熱原理



五、不同散熱膜性能對比


導熱系數通常理解就是導熱的快慢,對于散熱器來說,越快越好,即數值越大越好;

比熱容反映了質量相等的不同物質升高(或降低)相同的溫度時,吸收(或放出)的熱量并不相同,物質的比熱容越大,吸收(或放出)的熱量越多;

密度越小,相同體積下物質質量較輕。

由兩幅圖可看出,導熱率當面,石墨散熱膜比傳統的散熱材料存在很大優勢;其次,石墨膜測試數據顯示,其具有溫度低,溫差小、速度快、時間段、迅速降溫、冷卻、比熱容小等特性。

六、石墨散熱膜制備與應用

人工石墨導熱膜制備工藝核心是PI膜炭化和石墨化過程

智能手機PCB模組石墨散熱膜應用


智能手機PCB芯片石墨散熱膜應用


智能手機石墨散熱膜應用


                                                                                                                                                                          智能手機石墨散熱膜應用




小米手機采用的高通第三代Snapdragon MSM8260處理器,雙1.5GHz的處理器核心,采用45nm工藝 ,可支持高級別的網絡應用與多媒體性能,擁有支持OpenGLES 2.0和Open VG 1.1加速的3D/2D加速引擎的強大的圖形處理器、1080p視頻編/解碼、專用低功耗音頻引擎、集成的低功耗GPS。HTC Sensation就是采用了這顆處理器,與德州儀器OMAP4430、英偉達Tegra 2、三星Exynos 4210(獵戶座)成為首批雙核處理器。

    高通MSM8260手機芯片將會為智能手機帶來1080p高清視頻的應用普及,并且能滿足越來越高的多任務處理、3D游戲等性能需求,讓智能手機和其他便攜式電子產品的處理能力得到進一步的提升。 1.5GHz的Scropion核心電力消耗將達到650mW,強大的功能同時也帶來了較大的發熱量,GTS石墨散熱膜可以在一定程度內改善手機的整體散熱效果,把熱量分散開帶走,使手機溫度下降!

小米手機的發熱源之一就是CPU等芯片,在這些芯片的屏蔽罩上面,貼有一張“7”字型的石墨散熱膜。

小米手機的石墨散熱膜散熱片的在機身內貼附在中間的鋼托金屬板上面,屏蔽擴散電池熱源和分散集中于屏幕的熱量,把熱量傳遞到鋼托以及機殼,形成更大的有效散熱面積.形成有效的散熱路徑.


小米手機主板PCB上的CPU/Flash芯片產生的熱量經過石墨膜均勻傳遞到中間的金屬鋼托及框架,同時把CPU高發熱芯片的熱量迅速平均到整個石墨膜的平面.

   小米手機主板PCB上的CPU/Flash芯片產生的熱量經過石墨膜均勻傳遞到中間的金屬鋼托及框架,同時把CPU高發熱芯片的熱量迅速平均到整個石墨膜的平面.

   芯片熱量同時傳遞到鋼托表面的大片石墨膜,在平面內熱量得以充分均勻散開,消除了局部熱點,使芯片能過處于在適宜的工作溫度范圍內,使性能得到最大的發揮.

   手機內的熱量經過高導熱石墨膜重新分布通過手機外殼和大面積觸摸屏進行有效的散熱,通過低導熱系數的機殼最大化的表面積把熱量均勻的傳遞到手機外部。由于石墨膜的均溫特性,消除芯片局部過熱溫度過高,造成的長時間手持高溫不適.

   電池倉背面的鋼托石墨膜同時也承擔了向觸摸屏均溫和電池散熱的功能,消除了長時間 電話電池倉會燙手的問題.

   小米手機的熱量會經過LCD觸摸屏及手機后蓋進行輔助散熱,利用了石墨散熱膜的傳導性可以或許把發熱量控制在人體可以接受的適宜溫度.我們可以說,小米手機的利用石墨散熱膜,平面均熱,熱量傳導作用,把熱量迅速均勻傳導到機殼框架屏幕等部件獲得更大有效散熱面積,所以才可以把高通MSM8260所產生的大量熱傳遞到手機外!

Iphone 3G 手機石墨散熱膜


Phone 3G在鋰電池的散熱方面采取了比較周全的措施。在貼近鋰電池的主板與后蓋上貼有石墨散熱片,用于將熱量散發到主板一側,防止鋰電池的局部溫度過高。

Iphone 3G 手機石墨散熱膜


iPhone 3G在鋰電池的散熱方面采取了比較周全的措施。在貼近鋰電池的主板與后蓋上貼有石墨散熱片,用于將熱量散發到主板一側,防止鋰電池的局部溫度過高 。


Iphone4 后殼石墨散熱膜


Iphone4 后殼石墨散熱膜


Iphone4 后殼石墨散熱膜


Iphone4 后殼石墨散熱膜



Iphone4 后殼石墨散熱膜

Iphone4 手機鋼托中框石墨散熱膜

Iphone 4 智能手機觸摸屏背板鋼托石墨膜主要把熱量均布在觸摸屏及中框鋼托上,避免局部熱點和避免觸摸屏超過攝氏41度時觸摸不靈敏的情況.

Iphone4 手機鋼托中框石墨散熱膜

   Iphone 4 智能手機PCB屏蔽罩石墨膜主要把熱量均布在PCB主板,避免局部熱點和避免芯片超過工作溫度范圍避免死機的情況.

Iphone4 手機鋼托中框石墨散熱膜

   

Iphone4 手機鋼托中框石墨散熱膜

Iphone4手機正面PCB石墨散熱膜應用

  Iphone 4 智能手機PCB屏蔽罩石墨膜主要把熱量均布在PCB主板,避免局部熱點和避免芯片超過工作溫度范圍避免死機的情況.

Iphone4手機正面PCB石墨散熱膜應用


Iphone4手機正面PCB石墨散熱膜應用


Iphone4手機正面PCB石墨散熱膜應用

iPhone4在鋰電池的散熱方面采取了比較周全的措施。在貼近鋰電池的后蓋上貼有石墨散熱片,用于將熱量散發到一側,防止鋰電池的局部溫度過高

結語


AOK-GS石墨散熱膜具有超高導熱性能,低熱阻,重量輕的特點。是一種高效的導熱散熱材料,沿兩個方向均勻導熱,屏蔽熱源與組件的同時改進消費類電子產品的性能.

所有android手機發熱的問題將在小米手機上依然存在,石墨散熱膜就像電腦pc上的散熱器,可以改善散熱. 鑒于石墨優異的散熱效果,蘋果,諾基亞,三星,HTC,小米等大部分手機廠商采用石墨散熱膜作為智能手機的主要散熱方式。

AOK-GS石墨散熱膜廣泛用于在航天衛星及軍事高精尖科技和手機電腦電視等消費電子領域。 AOK-GS石墨散熱膜具有超高導熱性能,低熱阻,重量輕的特點。是一種高效的導熱散熱材料,沿兩個方向均勻導熱,屏蔽熱源與組件的同時改進消費類電子產品的性能.

所有android手機發熱的問題將在小米手機上依然存在,石墨散熱膜就像電腦pc上的散熱器,可以改善散熱. 鑒于石墨優異的散熱效果,蘋果,諾基亞,三星,HTC,小米等大部分手機廠商采用石墨散熱膜作為智能手機的主要散熱方式。

目前動力鋰電池的散熱問題也是行業頭疼的問題,石墨散熱膜有望輔助解決這一問題,進而有更大施展其才能的空間。

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