应对手机轻薄化趋势的散热新技术:苹果可能采用

超薄均热板

智能手机品牌厂为提高散热效率,近期纷有意尝试均热板(Vapor Chamber)技术,不仅华硕与大陆中兴已小量试用,供应链传出苹果(Apple)亦跃跃欲试,相关供应商正积极送样,若苹果决定采用,将为散热管业者打开另一个成长大门。

目前全球智能手机大厂多数采用石墨薄片散热,部分业者开始导入0.4mm、甚至0.35mm散热导管,近期业界传出部分厂商考量散热效率,研究采用均热板,台系散热导管业者超众、奇鋐、泰硕及日商古河等均全力配合客户进行开发,且苹果是其中可能采用的客户。

三星电子(Samsung Electronics)及乐金电子(LG Electronics)已陆续在智能手机产品中,导入散热导管设计,近期带动台厂超众、双鸿,台达电与日厂古河相关产品出货动能,业者认为NB出货成长趋缓,让散热导管厂面临愈来愈大的挑战,由于智能手机市场规模远大于NB市场,成为散热导管厂努力突破的领域。

三星曾在上一代的Galaxy S7大量采用散热导管,无奈因为电池充电瑕疵导致当机,使得手机导入散热管发展陷入沉寂,三星新款Galaxy S8同样采用散热导管设计,再度掀起业界热潮,并使得部分手机品牌厂对于导入均热板的兴趣更浓厚。

散热管业者指出,均热板的散热效率更高,唯一问题在于厚度,苹果传出有意采用0.3mm均热板,目前均热板技术已可达到0.38mm,虽然差距仅0.08mm看似很小,却是技术一大突破,且一旦开发出来,量产良率将是另一大考验。

由于智能手机功能持续强化,甚至有部分取代现行NB产品趋势,三星推出Galaxy S8时,同步推出周边配件Dex Station,接上键盘、滑鼠与显示器,便可以把Galaxy S8当作桌上型电脑使用;近期苹果亦申请一项新的专利设计,称为没有处理器的NB,其主要由iPhone担任桌上型电脑的运算角色。

业者认为包括运算效能、显示器与键盘输入方式,一直是智能手机难以取代NB的主因,未来若能透过配件解决显示器与键盘输入,甚至采用语音输入,智能手机未必不能取代NB,然手机散热效率绝对是必须先解决的问题。

目前智能手机多采用石墨薄片散热,价格考量是主要因素之一,相较于石墨薄片平均单价约0.6~0.7美元,散热导管价格较高,平均单价为0.9~1.0美元,然其散热效能亦较高,散热导管的热传导系数K值为5,000~8,000,远超过石墨薄片的K值1,500。

另外,过去普遍采用石墨薄片亦在于机身厚度考量,由于智能手机轻薄化趋势,扣除玻璃与背盖厚度,机构件可用空间已被压缩到极致,石墨薄片较薄且可以多层堆叠,手机设计人员不用另外腾出空间,若采用散热管或均热片,将会让手机内部空间设计更困难,这亦是未来手机厂必须突破的最大关卡。

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