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Mate40系列散热降温技术揭秘

2020-12-19 10:19| 发布者: admin| 查看: 84| 评论: 0|来自: 热设计

摘要: 手机技术揭秘:散热降温?除了冷空气,我只服Mate40系列12月,全国各地冷空气陆续到货。前些天所欠的,两广以南地区的冷空气,也在这段时间都还了回来。要说到降温,能和冷空气相媲美的,Mate40系列手机绝对是一个。 ...

手机技术揭秘:散热降温?除了冷空气,我只服Mate40系列


12月,全国各地冷空气陆续到货。前些天所欠的,两广以南地区的冷空气,也在这段时间都还了回来。


要说到降温,能和冷空气相媲美的,Mate40系列手机绝对是一个。凭借着其出色的仿生热管理系统,能轻松地将手机工作时所产生的热量传导到外环境中,从而降低手机温度。


那Mate40系列手机的仿生热管理系统是如何设计出来的呢?



1、神经网络智慧调节


在人体,有个叫做“下视丘”的体温调节中枢。如果身体太冷了,为节省热能,下视丘就会收缩离心脏较远的毛细血管,让更多的血液流向心、肺等,集中在更重要的器官内;如果太热了,就会命令血管扩张,并让汗腺分泌汗水。


Mate40系列手机内部也有一套“体温调节系统”。通过手机内部不同功能的温度传感器与算法,可精确感知器件级、整机级的热点温度,以及他们的动态变化。


华为智能热管理机制和人体类似,调控机制“指向”最关键的用户体验,如握持手感、如游戏性能。“集中”调配资源在最重要的功能项,如前台游戏,而智能抑制不重要的干扰项,如后台不必要的活动,减少发热。



2、装上汗腺,跑得更快更久


猎豹是短跑能手,时速能达到110Km/小时。但这个速度只能持续几分钟,当其体温达到41℃时就被迫停下,这是因为猎豹没有汗腺。而人类却能够跑马拉松,这是因为人有汗腺,可以通过汗腺相变换热降温。



Mate40系列根据产品架构的差异分别定制了液冷相变散热方案。其中Mate40 Pro的两相液冷相变散热器件选用了性能强悍的VC,在mate30 Pro 厚度0.4mm VC的基础上进一步优化, 做到0.35mm。而Mate40 Pro+,使用的VC厚度更是做到了0.3mm,这是目前业内量产最薄的VC了。VC相比线性一维传热的热管,能够更自由地实现XY方向的二维平面传热,并能匹配SOC的形状,与SOC完全覆盖式对贴,将SOC器件表面上所有部位的热量“抽吸”出。相比热管的线性“高速公路”传热通道,VC的二维传热能力相当于一艘传热航空母舰,热量输送能力更强大。


手机内部寸土寸金,如何设计VC,才能在不增加厚度的情况下,提升散热降温能力呢?受树木内部水分输运原理启发,树木从地下抗重力吸水,并在叶端,以不同编织方式的毛细水路,快速散开。为此,Mate40 Pro项目的超薄VC采用特殊的毛细结构设计,对VC内部腔体精细化设计和加工,既控制了厚度,也提升了散热能力。



VC就像手机的“汗腺”,负责散热降温。当温度降下来,主芯片麒麟9000的性能就像是搭载了强劲驱动的超跑赛车,随意驰骋。


3、出众的皮肤,石墨烯膜


光把热量“吸出”是不够的,最终还要将热量均摊到手机外壳,并传到外界,实现散热降温。但我们又不希望手机外壳上存在“烫”点,也不希望增加重量。这就需要明星散热材料,石墨烯散热膜了。


Mate40Pro和Mate40Pro+均采用了3D石墨烯散热膜进行均热。所谓3D,就是在原来只能单层加工工艺的基础上,进行Z向的叠层设计,这样可以匹配整机架构空间,灵活堆叠,实现跨越式散热。



此外,Mate40 Pro和Mate40 Pro+,更是采用了导热系数更高的石墨烯2.0技术。通过微纳加工技术的突破,减少内部缺陷,增大声子传热通道,来提升导热系数。相比于上代的石墨烯,石墨烯2.0技术导热系数提升了30%!


石墨烯膜的研发并不容易。只有将纳米级厚度的石墨烯纳米片之间,实现“手拉手”共价键结合,并一个个沿着平面方向排队,才有可能实现宏观的石墨烯散热膜所具备的,超高平面导热系数。几经摸索,研发团队提出,从优选石墨烯纳米片的原材料尺寸,优化石墨烯浆料配方入手。最终,联合业界TOP研究机构和供应商,历经多年,数千次的尝试,才实现从纳米级石墨烯原材料,到数百米级连续量产的石墨烯散热膜的突破。



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