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    我最近阅读了一篇有趣的文章,探讨了智能手机外壳使用不同材料背后的实际原因:聚碳酸酯、玻璃和金属。它们包括触觉偏好、无线电衰减和令人惊讶的热导率。虽然我很高兴主流媒体谈到了这个问题,但我敢肯定,绝大多数智能手机用户都不知道工程师要让这些设备保持凉爽的程度。
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    除了用于降低性能以降低温度的热感知电源管理算法外,工程师正在将他们的热工具套件扩展到 EMI 屏蔽/扩展器和铝或石墨碳板之外,以包括使用微型风扇和超薄热管以提高热效率。
    2012 年,Apple 提交了一项专利申请,该设备使用手机的振动电机为风扇供电。虽然它尚未实施,但该公司显然正在投入资源来解决这个问题。此外,Sunon 正在销售一款3 毫米厚的风扇.pdf),据称它是智能手机的理想选择。鉴于手持设备防水的早期趋势,进一步减少气流,以及主动冷却设备的固有问题,我仍然对这个解决方案持怀疑态度。
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    智能手机迷
    我对设计微薄两相散热器的新活动更加热情。几十年来,热管和均热板市场几乎完全处于高端,其功率和功率密度为 50-100 瓦,甚至更高至千瓦。为了处理这种类型的电源,两相设备的厚度通常必须大于2.5mm左右。较薄的早期产品和技术开发包括:

    • 1980 年代——日本热管公司销售约 1 毫米的带槽热管,而美国公司则生产用于军事应用的 1.5 毫米烧结灯芯两相装置。

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    • 1990 年代 – Thermacore 的薄柔性热管专利,该热管使用塑料涂层金属箔片和多孔泡沫。厚度在 1mm 范围内。 image.png
    • 2000 年代 – Celsia 蚀刻微循环蒸汽室,薄至 0.7 毫米。

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    在过去的一年半里,NEC 和索尼都推出了使用超薄热管的智能手机。据报道,这两个相位器件的最薄点在 0.6 毫米范围内,从主处理单元传播和传输热量。据推测,这样做是为了实现更自由的电源管理技术以及降低外壳温度,同时仍允许四核 Snapdragon 处理器在接近峰值的条件下运行。从石墨碳转换而来的重量增加似乎是一个可以接受的权衡。
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    NEC Medias X N-06E (L) 和 Sony Xperia Z2 (R)
    那么,今天这些产品的市场地位在哪里?大多数手持设备 OEM 正在推动市场转向更薄的解决方案。就在几年前,1.0 到 1.5 毫米还被认为很薄,但对于消费市场来说仍然太厚了。现在我们看到接近 0.5 毫米的商业化大批量产品。
    关于该主题的技术论文显示了由铜制成的普通材料 HP 和 VC,达到 0.6 毫米,替代材料达到 0.5 毫米及以下。圣巴巴拉的 Pi-Mems 正在用 0.5 毫米薄的蚀刻钛做有趣的工作。钛的强度和它与水的相容性可以很好地组合以获得更薄的结构。此外,李博士领导下的科罗拉多大学正在使金属化塑料的使用小型化,从而产生 0.25 毫米厚的柔性蒸汽室。这些超薄结构的挑战是蒸汽中的压降与它们较厚的表亲相比会导致高热阻。
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    与任何快速发展的技术一样,原始设备制造商的产品设计师都在竞相推动技术向前发展。这推动了试图获取这些资金的支持技术的发展。对于 2015 年的主流应用,0.6mm 厚的扁平铜水热管将成为新标准。到第二年,我相信它会更薄。