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从华为Mate 20 X解析VC均温板的散热原理

作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2019.11.08
信息摘要:
 均温板就是一种热扩散热器,技术原理上类似于热管,但在传导方式上有所区别。热管为一维线性热传导,而真空腔均热板中的热量则是在一个二维的面上传…


随着5G手机的运用,传统的散热技术已经无法满足越发增多的大功率散热需求。目前来说,提到相对比较好的散热技术,那就是均温板 了。VC均温板就是一种热扩散热器,技术原理上类似于热管,但在传导方式上有所区别。热管为一维线性热传导,而真空腔均热板中的热量则是在一个二维的面上传导,因此散热效率就会更高。


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VC均温板 其实就是将多处的热源所散发的热流在短距离内均匀分布于较大的散热面积。随着热源之热通量的不同,均温板的等效热传导系数亦会有所不同。当在相应的机器上使用它时,可以使板上每颗芯片的温度都相同,这样做比较有利于电器的散热。

具体来讲,均温板 在其底部受热时,真空腔的液体在吸收芯片热量后,蒸发扩散至真空腔内,将热量传导至散热翅片上,随后又冷凝为液体返回到底部。这种蒸发和冷凝过程在真空腔内快速循环反复,实现了极高的散热效率。


均温板原理


如今越来越多的人成为“低头族”,热衷于各种手机软件或者游戏,很多人能连续十几个小时沉迷于手机。长时间的运转导致手机的温度升高,从而引起手机对CPUGPU进行降频,造成卡顿。因此手机散热问题也是在使用时让用户十分烦恼的事情。

在本月初的华为Mate 20 X发布会上,该款手机所使用的Super Cool超强散热系统也备受关注。此次华为投入巨大成本,将均温板液冷技术应用于散热系统,使得散热能力较上代手机提升约50%。在该款机型的散热系统中,均温板同时覆盖了处理器的大核、小核、GPU。由于板体设计的优势,使得热量可以通过更短的路径传递到VC冷板上,并通过相变传热系统将热量扩散到整个机身。和传统热管相比, VC均温板对热源覆盖范围由原来的不足50%提升至100%全覆盖,从原来的“热量转移”升级为 “热量扩散”。


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       事实上,VC液冷原本主要用于高端数据中心服务器散热,管体比较厚重。经过持续的改良和优化,目前华为Mate 20 X可以做到0.4mm的厚度。由此可见,对于均温板生产工艺的要求极其苛刻。均温板制作采用了半导体加工常用的蚀刻工艺,通过均温板蚀刻 技术加工出小于0.1mm壁厚的板材,采用比头发丝还细的铜丝编制成内部回液毛细结构,经过700℃左右高温烧结、焊接、抽真空、注液、密封等多道工艺形成蒸汽流动,液体回流的高效两相传热均温板,实现业界 0.4mm厚度VC 均温板 量产应用。                                                                                                               


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