一文看懂手机用石墨散热膜

阅读次数：4595 更新时间：2017-08-27

2017-08-27 石墨盟

一到夏天，手机、平板电脑等数码产品就成了发烧友们又爱又恨的宝贝！平时无论走到哪里，都可以随时拿出来把玩一番，到了夏天后，室外的高温加上散热情况本就不怎么好的数码产品，拿在手里简直就像一个烫手的山芋。

温度的自然变化不必多说，但散热问题其实厂商们一直在想办法！比如在2011年9月16日，小米手机发布会上，雷军介绍说：由于小米手机使用了双核1.5G处理器和大屏幕，散热问题十分关键。采用石墨散热膜后，用户在使用过程中将几乎不会体会到手机发烫的困扰。石墨散热膜一词由此为众人所知。

散热膜其实并不稀奇，多年以前就有厂商在手机、平板电脑等上面装上一层导热散热的薄膜，以降低手机温度。但将它拿出来说事小米科技还是头一次。究其原因，还是由于绝大多数散热膜的散热效果并不明显。那么，散热膜是什么东西？究竟有和不同？小米手机所用散热膜效果就明显？接下来，小编就为大家揭开散热膜的秘密！

一、散热膜简介

散热膜，是用在手机、平板电脑等上面的一层导热散热的薄膜。

散热膜是一种全新的导热散热材料，具有独特的晶粒取向，沿两个方向均匀导热，片层状结构可很好地适应任何表面，屏蔽热源与组件的同时改进电子产品的性能。

二、散热膜分类

天然石墨散热膜：价格便宜，但是不能做很薄，且散热效果较差；

石墨烯散热膜：效果最好，但价格太贵，动辄上千元；

人工石墨/碳纳米管散热膜：散热快，散热效果相差不多。

本文主要针对目前市场应用最多的石墨（人工石墨）散热膜进行分析。

三、石墨散热膜特性

极佳的导热性能：导热系数高达600-1200w/（m-k）（相当于铜的2到4倍，铝的3到6倍），热阻比铝低40%，比铜低20%；

比重轻：1.0-1.9g/cm3（密度相当于铜的1/4到1/10，铝的1/1.3到1/3）；

低热阻，柔软且容易裁切（可反复弯曲）；

超薄性：厚度（0.025-0.1mm）；

表面可以与金属、塑胶、不干胶等其他材料组合以满足更多的设计功能和需要。

四、散热膜散热原理

五、不同散热膜性能对比

导热系数通常理解就是导热的快慢，对于散热器来说，越快越好，即数值越大越好；

比热容反映了质量相等的不同物质升高（或降低）相同的温度时，吸收（或放出）的热量并不相同，物质的比热容越大，吸收（或放出）的热量越多；

密度越小，相同体积下物质质量较轻。

由两幅图可看出，导热率当面，石墨散热膜比传统的散热材料存在很大优势；其次，石墨膜测试数据显示，其具有温度低，温差小、速度快、时间段、迅速降温、冷却、比热容小等特性。

六、石墨散热膜制备与应用

人工石墨导热膜制备工艺核心是PI膜炭化和石墨化过程

智能手机PCB模组石墨散热膜应用

智能手机PCB芯片石墨散热膜应用

智能手机石墨散热膜应用

小米手机采用的高通第三代Snapdragon MSM8260处理器，双1.5GHz的处理器核心，采用45nm工艺，可支持高级别的网络应用与多媒体性能，拥有支持OpenGLES 2.0和Open VG 1.1加速的3D/2D加速引擎的强大的图形处理器、1080p视频编/解码、专用低功耗音频引擎、集成的低功耗GPS。HTC Sensation就是采用了这颗处理器，与德州仪器OMAP4430、英伟达Tegra 2、三星Exynos 4210（猎户座）成为首批双核处理器。

高通MSM8260手机芯片将会为智能手机带来1080p高清视频的应用普及，并且能满足越来越高的多任务处理、3D游戏等性能需求，让智能手机和其他便携式电子产品的处理能力得到进一步的提升。 1.5GHz的Scropion核心电力消耗将达到650mW,强大的功能同时也带来了较大的发热量,GTS石墨散热膜可以在一定程度内改善手机的整体散热效果,把热量分散开带走,使手机温度下降!

小米手机的发热源之一就是CPU等芯片，在这些芯片的屏蔽罩上面，贴有一张“7”字型的石墨散热膜。

小米手机的石墨散热膜散热片的在机身内贴附在中间的钢托金属板上面,屏蔽扩散电池热源和分散集中于屏幕的热量,把热量传递到钢托以及机壳,形成更大的有效散热面积.形成有效的散热路径.

小米手机主板PCB上的CPU/Flash芯片产生的热量经过石墨膜均匀传递到中间的金属钢托及框架,同时把CPU高发热芯片的热量迅速平均到整个石墨膜的平面.

芯片热量同时传递到钢托表面的大片石墨膜,在平面内热量得以充分均匀散开，消除了局部热点,使芯片能过处于在适宜的工作温度范围内,使性能得到最大的发挥.

手机内的热量经过高导热石墨膜重新分布通过手机外壳和大面积触摸屏进行有效的散热,通过低导热系数的机壳最大化的表面积把热量均匀的传递到手机外部。由于石墨膜的均温特性,消除芯片局部过热温度过高,造成的长时间手持高温不适.

电池仓背面的钢托石墨膜同时也承担了向触摸屏均温和电池散热的功能,消除了长时间电话电池仓会烫手的问题.

小米手机的热量会经过LCD触摸屏及手机后盖进行辅助散热，利用了石墨散热膜的传导性可以或许把发热量控制在人体可以接受的适宜温度.我们可以说，小米手机的利用石墨散热膜,平面均热,热量传导作用,把热量迅速均匀传导到机壳框架屏幕等部件获得更大有效散热面积,所以才可以把高通MSM8260所产生的大量热传递到手机外!