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智能手机热管理挑战
YolePR | 2018-01-04 14:13:31    阅读:40   发布文章


  • 智能手机如何应对不断加剧的热管理挑战?

  • 在蓬勃发展的智能手机市场中热管理的挑战日益增加

  • 热管理的最新技术创新是什么?谁在从事何种开发?

  • 智能手机包含多个组件,其中有些会产生热能和有些组件又对热敏感

  • System Plus Consulting的分析师提供了针对苹果、三星、华为、LG和小米等旗下的10款旗舰智能手机的组装结构和热管理技术的深入剖析






截至目前为止已经有许多支援新应用要求及配合产业演进的热管理技术经历了

开发和测试。有鉴于此,热管理解决方案的市场呈现显著扩张。在众多的产业中,智能手机市场预计到2022年将成长达到近21亿部智能手机,更是一个明显的绝佳机会。事实上,热管理解决方案能够为终端用户提供更好的性能和更长的产品使用寿命以及舒适性和安全性。智能手机应用的热管理组件在2016年至2022年间的复合年增长率超过26%。涉及的元组件包括封装、PCB印刷电路板、热导管/均热板(heat pipe/vaporchamber)、散热片,及智能手机后盖等。


如今许多公司都深度参与了创新热管理解决方案的开发,并希望确保其在这一领域的业务拓展。除了在智能手机方面的应用,热管理解决方案也可以应用于其他电子设备:电力电子和汽车组件是其中的一部分。这就是为什么很多公司都密切关注这个话题,很多问题正在等待寻求解答……


包括System Plus ConsultingYoleDéveloppementYole)在内的Yole集团正在进行广泛的研究以回应市场的疑惑。该团队最近提出了两份专门报告:由Yole团队撰写的“智能手机中的热管理组件市场机会”(“MarketOpportunities for Thermal Management Components in Smartphones)和“来自SystemPlus谘询公司的“智能手机热量管理:技术比较报告”(Thermal Management In Smartphones: TechnologyComparison)。





来自Yole的市场和技术报告全面概述了涵盖硬件和软件部分的智能手机热管理解决方案。它详细介绍了处理散热问题的技术趋势和策略。这份新报告分析了市场预测,包括所有关键热管理组件在内的运营商市场态势。同时,System Plus Consulting进行了一项比较技术评估。此次分析提供了关于组装结构的见解,以及来自苹果,三星,华为,LG和小米等领先供应商的10款旗舰智能手机的热管理技术概述。


智能手机如何应对不断增长的热管理挑战?目前的解决方案是什么?谁参与这个行业? YoleSystemPlus谘询分析师为您提供了这个极富潜力的产业的整体概况分析。 Yole公司能源转换和新兴材料资深分析师MilanRosina博士解释说:“智能手机热管理的重要性是由于智能手机功能数量的增加以及客户对处理速度的要求提高,导致元件散出热量增加。”





他还补充道:“为实现客户所需的新智能手机功能,包括无线充电、高分辨率相机、3D游戏、资讯安全、身份验证和高速串流媒体等,需要增加不少附加组件,并且这些组件需要以更密集的方式被整合于装置中,这使散热管理更加困难。”


实际上,智能手机包含多个发热元件,以及其性能和使用寿命会因热量而产生负面影响的元件。为安全起见,必须小心处理锂离子电池等部件过热的问题。处理器是智能手机中最重要和最容易产生热能的组件。

 

System Plus谘询公司的资深成本工程师ElenaBarbarini解释说:“为了将处理器改良为更低功耗和高效率的处理器,包括苹果和三星在内的公司将其技术节点降低到了10纳米。这种方法允许I / O增加,最新一代的技术用了超过1,500个焊球,同时降低处理器裸片尺寸。”


在智能手机的其他发热元件中,Yole的分析师特别提到了图像传感器、光源和电池。众人纷纷试图寻求能避免手机有发热点,并保持组件温度在可接受水平的热管理解决方案。外壳温度或表面温度也必须保持在较低的范围,以避免使用智能手机时使用者感到不舒服。


那么现行的解决方案有哪些?由于外形尺寸的限制以及客户使用该设备的具体方式,智能手机对传统散热方案(如散热器和风扇)的采用构成严重挑战。


根据Yole分析师的说法,基于硬件和软件解决方案的散热管理方法有很多种。软件热管理(STM)有几个优点。它使额外的设计灵活性和针对特定热事件的最佳反应成为可能,并且可以通过现有产品中的软件更新来改进。与热管等硬件解决方案相反,STM在智能手机中不占用额外的实体空间。



智能手机处理热量的最佳方法是通过使用更高性能的芯片来减少热量产生。芯片制造方面取得了重大进展,如2016年推出的10纳米节点,以及芯片架构包括多核架构与适当的软件控制相连结的“高功率”和“低功率”内核等。然而,未来处理器的改善将有可能无法跟上迅速提高的智能手机功能和性能的客户需求。

 

因此,其他热管理解决方案的需求将越来越明显。过去我们也曾观察到了类似的趋势,即导热片材性能不足以散发设计不佳的处理器产生的热量,致使导热管被引入到NEC和索尼的第一台智能手机中。今天,三星Galaxy S8LG G5Google Pixel 2 XL等只是一部分依靠热管改善热管理的智能手机的实际例子。


另外,在不久的将来,均热板可能比导热管表现更好。日本古河电工Furukawa Electric、泰硕TaiSol、奇鋐AVC、台达Delta等多家厂商正在开发超薄均热板,但仍面临着技术难题的挑战。

 

有关Yole集团公司报告的详细说明,请参考i-micronews.com,电池和能源管理报告部分:i-micronews.com, battery & EnergyManagement reports section





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