手機(jī)在功能機(jī)時(shí)代由於功能簡單，運(yùn)算負(fù)載低，相對而言散熱問題并不是關(guān)鍵。隨著手機(jī)發(fā)展進(jìn)入智慧化時(shí)代，手機(jī)性能高速提升、功能越來越強(qiáng)大。同時(shí)在追求輕薄短小及高續(xù)航力的需求之下，智慧手機(jī)功耗急劇增加，如何有效防止零組件過熱進(jìn)而造成系統(tǒng)出錯(cuò)，就成為各家大廠投入焦點(diǎn)。

現(xiàn)今高階智慧手機(jī)散熱主要采用以超薄VC均熱板為主，搭配石墨及石墨烯等散熱技術(shù)為輔的散熱組合方案，而中階機(jī)型則是使用熱導(dǎo)管結(jié)合石墨散熱的方案，至於低階機(jī)型主要純粹利用石墨散熱為主。 

石墨散熱片分為天然和人工兩大類，天然石墨散熱片具有高導(dǎo)熱性、易加工、柔韌、無氣體液體滲透性等特性，優(yōu)點(diǎn)是不易老化和不易脆化，缺點(diǎn)則是不易做到太薄。

至於人工石墨散熱片的優(yōu)點(diǎn)則是能做到超薄，散熱效果相對較佳，缺點(diǎn)則是價(jià)格偏高，但是在手機(jī)市場越來越追求高品質(zhì)的趨勢下，人工石墨散熱片備受青睞。

不過在VC、石墨烯等散熱技術(shù)的主導(dǎo)下，石墨散熱片在智慧手機(jī)，特別是5G手機(jī)的主導(dǎo)性漸漸被削減，但仍會以輔助散熱的形式存在於智慧手機(jī)內(nèi)。

主流VC均熱板

VC散熱的原理與利用熱導(dǎo)管類似，差別在於熱導(dǎo)管只有單一方向的線性導(dǎo)熱，而VC則相當(dāng)於從「線」擴(kuò)大至「面」的提升，可以將熱能向四面八方傳遞，有效強(qiáng)化散熱效率。

根據(jù)PConline提供的資料顯示，熱導(dǎo)管散熱的導(dǎo)熱系數(shù)為5000～8000W/(m×k)，而VC導(dǎo)熱系數(shù)則可以達(dá)到20000W/(m×k)以上。

同時(shí)VC散熱面積更大，可以覆蓋更多熱源區(qū)域達(dá)到整體散熱，且VC更加輕薄，符合目前手機(jī)輕薄化、空間利用最大化的發(fā)展趨勢。 

▲熱導(dǎo)管散熱與VC散熱原理對照

石墨烯5G時(shí)代散熱新選擇

近幾年石墨烯一詞大行其道，迅速在科技業(yè)成為一種顯學(xué)。石墨烯除了在電池上的應(yīng)用外，其也憑藉優(yōu)異的導(dǎo)熱、快速散熱(與空氣對流)及材質(zhì)輕柔等特性，被認(rèn)為是一種競爭力強(qiáng)的散熱材料。

石墨烯有高的熱傳導(dǎo)效率，單層懸空的石墨烯熱傳導(dǎo)效率高達(dá)5300W/(m×k)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高於傳統(tǒng)金屬散熱材料如銅(約400W/(m×k))和鋁(約240W/(m×k))。

而各品牌廠早在前幾年旗艦新機(jī)在散熱模組中，已大量導(dǎo)入石墨烯材質(zhì)，如小米10系列手機(jī)采用VC+石墨烯+6層石墨的三明治散熱系統(tǒng)、三星GalaxyS20Ultra采用VC+石墨+高導(dǎo)碳纖維墊片的散熱方案、華為P40pro則采用VC+3D石墨烯的散熱模組。

綜合上述來看，過去手機(jī)散熱方案難以單獨(dú)滿足5G手機(jī)的散熱需求，以VC為主，加上石墨及石墨烯為輔的散熱系統(tǒng)漸漸成為主流散熱方案。

美、日大廠掌握石墨關(guān)鍵技術(shù)

在石墨散熱領(lǐng)域，美國、日本廠是產(chǎn)業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者，即便陸廠在石墨烯散熱領(lǐng)域，擁有專利及礦產(chǎn)資源的優(yōu)勢，但以技術(shù)的質(zhì)量來看，與美日大廠仍有段差距。

根據(jù)TrendBank提供的資料顯示，目前石墨散熱膜的主要原材料PI是被美國杜邦、韓國SKCKolon、日本Kaneka、宇部興產(chǎn)、臺灣達(dá)邁等廠商壟斷。

至於石墨散熱膜則是由日本松下、Kaneka、美國Graftech等主導(dǎo)。陸廠則有碳元科技、北京中石、思泉等企業(yè)投入生產(chǎn)。

散熱重要性推升產(chǎn)業(yè)前景

在5G手機(jī)耗能大幅上升的背景下，散熱產(chǎn)業(yè)在未來擁有廣大的市場成長空間。在5G手機(jī)散熱領(lǐng)域中，單一的散熱材料難以滿足5G手機(jī)的散熱需求，新型散熱材料、立體散熱設(shè)計(jì)可望得到大規(guī)模應(yīng)用，VC+石墨/石墨烯的散熱組合未來將成為5G手機(jī)的新趨勢。

本文標(biāo)題：5G手機(jī)散熱新趨勢：VC均熱板+石墨烯

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