Застосування теплової трубки та парової камери в мобільному телефоні 5G
Від ери 4G до ери 5G відбулося значне покращення продуктивності чіпів смартфонів, швидкості передачі даних, радіочастотних модулів та інших функцій. Бездротова зарядка, NFC та інші функції поступово стали стандартним обладнанням, і тиск розсіювання тепла на мобільних телефонах продовжує зростати. Завдяки безперервному зростанню таких показників, як інтеграція, щільність потужності та щільність складання, електронні пристрої в епоху 5G відчувають різке збільшення робочого енергоспоживання та тепловиділення, а їхня продуктивність продовжує покращуватися. Згідно зі статистичними даними, пошкодження матеріалу, викликане концентрацією тепла в електронних пристроях, становить 65-80% від загальної ефективності відмови. Щоб уникнути виходу пристрою з ладу через перегрів, з’явились і продовжують розвиватися теплопровідне силіконове мастило, теплопровідний гель, графітовий теплопровідний лист, теплова трубка, парова камера та інші технології. Управління розсіюванням тепла стало важливим вибором для електронних пристроїв в епоху 5G.
Загалом, електронними пристроями існує два способи розсіювання тепла: активне охолодження (для зменшення спонтанного нагрівання телефону) і пасивне охолодження (для прискорення розсіювання тепла назовні). Серед них активне охолодження в основному використовує компоненти живлення, не пов’язані з нагрівальним елементом, для примусового розсіювання тепла, яке, як правило, застосовується до високої потужності та відносно великих електронних пристроїв, таких як вентилятори, обладнані настільними комп’ютерами та ноутбуками, і системи охолодження рідиною для даних. сервери центру; Пасивне розсіювання тепла в основному вивільняє тепло, що виділяється компонентами, у навколишнє середовище через теплопровідні матеріали та пристрої. Це метод розсіювання тепла без участі компонентів живлення і широко використовується в мобільних телефонах, планшетах, смарт-годинниках, відкритих базових станціях тощо.
На даний момент теплові технології, що використовуються в електронних пристроях, в основному включають теплопровідні матеріали, такі як графітове розсіювання тепла, металева об’ємна плата, розсіювання тепла рами, теплопровідне розсіювання тепла гелем і теплопровідні пристрої, такі як теплові трубки та VC. Серед них теплопровідний гель, теплопровідна силіконова змазка, графітовий лист і металевий лист в основному використовуються в електронних виробах малого та середнього розміру, а теплові трубки та VC в основному використовуються у великих і середніх електронних пристроях, таких як ноутбуки, комп’ютери. і сервери.
Теплові трубки та парові камери використовують властивості швидкої теплопередачі теплопровідності та охолоджувального середовища, що призводить до підвищення теплопровідності більш ніж у 10 разів порівняно з металевими та графітовими матеріалами. Як нове технологічне рішення для охолодження, останніми роками вони широко використовуються в області смартфонів. Серед них теплопровідність теплової труби коливається від 10000 до 100000 Вт/мК, що в 20 разів більше, ніж у чистої мідної плівки, і в 10 разів більше, ніж у багатошарової графітової плівки; Удосконалюючи технологію теплової труби, випарна камера додатково покращує теплопровідність.
Теплова труба, як правило, складається з оболонки, всмоктувального сердечника та торцевої кришки, яка втягує внутрішню частину труби в 1,3 × Після тиску (10-10-2) Па заповніть відповідну кількість робочої рідини, щоб щільно заповніть рідиною капілярно-пористий матеріал серцевини всмоктування до внутрішньої стінки трубки та закрийте її. Один кінець труби - це секція випаровування (секція нагрівання), а інший кінець - секція конденсації (секція охолодження). Відповідно до потреб застосування між двома секціями можна розташувати ізоляційну секцію. Всмоктуюча серцевина використовує капілярний мікропористий матеріал, який використовує капілярне всмоктування (генероване поверхневим натягом рідини) для зворотного холодильника рідини. Рідина всередині трубки поглинає тепло і випаровується в секції теплопоглинання, конденсується і кипить у секції охолодження, а також циркулює тепло.
Принцип роботи камери vpaor схожий на принцип роботи теплової труби, яка також включає чотири основні етапи: провідність, випаровування, конвекція та конденсація. Основна відмінність між ними полягає в різних способах теплопровідності. Режим теплопровідності теплової труби є одновимірним, що є лінійним режимом теплопровідності, тоді як режим теплопровідності камери vpaor є двовимірним, який є режимом поверхневого теплопровідності. Порівняно з тепловими трубками площа контакту між гомогенізуючою пластиною, джерелом тепла та середовищем розсіювання тепла більша, що може зробити температуру поверхні більш рівномірною; По-друге, використання камери vpaor може безпосередньо контактувати з джерелом тепла та обладнанням для зменшення термічного опору, тоді як теплова труба повинна бути вбудована в підкладку між джерелом тепла та теплою трубою; Нарешті, камера vpaor легша та краще адаптована до тенденції інтегрованих та легких мобільних телефонів. Пов’язані дослідження показали, що продуктивність радіаторів VC покращилася на 20–30% порівняно з тепловими трубками.
Хоча теплопровідність теплових трубок і парової камери вища, принцип полягає в прискоренні передачі тепла від нагрівальних компонентів телефону в навколишнє середовище. Кінцевий тепловий ефект все ще залежить від теплової конвекції між тепловим матеріалом і повітрям. Таким чином, теплові характеристики термоматеріалів беззаперечно впливають на тепловий ефект мобільних телефонів. В даний час загальне рішення «тепловідвід (графенова плівка/графітовий лист)+теплова труба/парова камера» поступово визнається ринком.
