智能机散热技术总结.doc

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1、R817散热方案技术总结目录一、产品概述1二、改善前R817温升状况1三、温升过高的原因2四、散热石墨片相关4五、测试方案与结杲7六、结论11受话器一、产品概述智能手机大多采用双核或者四核处理器，主频节节攀升，尤其是Android系统，散热成了很严重的问题，影响用户体验。R817采用断板设计，MTK6577平台，Android4.0系统，双核。主要配置:1GHzCPU；后置摄像头800W；前置30W；4GR0M+1GRAM；3.97WVGA;电池1710mAh；双卡双模。其外形尺寸为：123mmX63mmX9

2、.7mm。二、改善前R817温升状况我司的测试标准是：机器工作30分钟后（基本达到热平衡），测试外壳任意位置,温度要求不超过45°C。实际上，対t匕市面上同类机器，R817的散热效果算是比较好的,但是还是有用户投诉，因此后续机型需要更加注重散热的问题。冃前R817温升状态超标的两项测试是：充电+摄像，充电+游戏，其他项都是OK的。温升数据:编号摄像+充电正而最高点反而最咼点受话器处摄像头处SIM卡座上方53・5°C54.5°C41.5°C51.5°C54.5°C编号游戏+充电正面最高点反面最咼点受话器处摄像头

3、处SIM卡座上方45°C49.5°C36°C45.5°C48°C表1对应的测试点:最高点（后摄像头位置）图1SIM卡位置摄像头装饰件反面最高点（装饰件边缘）三、温升过高的原因1.芯片电流大，发热量大。MTK平台的电流比较大，器件发热量大。下表是我司T29与步步高ViVoS9的温升对比（与R817—样都是6577平台），同等条件下ViVoS9的温升更高。同平台器件温升对比:F充电状态柝1像17'摄！；主摄像头峨屏ft主摄像头摸778nj•9/ofujV■一■1遊53万丄77^:容万屏MT器池o示u:配电80显c

4、ps-mA充电°C76BHHV67V37HHH不充电nnnnV9・1SVlAkftc•9I*•*o•7—UJoo52C47各UM+:T6规om橋万用M碍100池o;一力utc/电80头显CP适5V充电6HHH76°cr70HHH不充电OoUr82°C72高低48.726.610/20/2012E=1.00BG=-1.8T=100%48.025.9图3图412021发热器件温度：靠近LCD支架侧：CPU主板发热量最大，热量基本均匀分布在PCB板上，见下图3；靠近电池盖侧：电源控制发热量最咼，67°C,见图4。自

5、动S°cR817的发热点与以上两个机器基本是一致的，此温度是在开放空间里而测试的，整机测试温度只会更高。1.密闭空间，散热困难。2.断板设计，发热热量集中。断板设计：如塔集中在一个区域，热量无法迅速扩散，热源中心对应的外表面温度很高。R817的高温区域集中在PCB位置的对应两侧外表面。整板设计：热源位置分散，加上PCB±的大量布铜使得热量能迅速散开，总体表现要比断板好。motoXT912采用的是整板设计，温度也不低，但表面温度分布很均匀。正面（图5）反面（图6）R817未改刖'的温升状况（充电摄像）——温度集

6、屮:正面（图7）反而（图8）目前手机解决散热问题用到的高导热材料一般是导热硅胶，铜箔，散热石墨片。而石墨片的导热率最高，散热效果最好，以下就石墨片材料做一下介绍。导热石墨片也称石墨散热片，貝有独特的晶粒取向，沿两个方向均匀导热。石墨的具有可塑性，石墨材料做成一块像贴纸一样柔性的薄片，让它可以贴附在手机内部的PCB、屏蔽罩、支撑板、电池盖内壁上面。通过手机“均热”处理，让高温区域的热量能迅速扩散到低温区，有效避免局部温度过高，达到降低手机温度目的。天然石墨片与合成石墨片的区别天然石墨片与合成石墨片相比，成本至少

7、低一倍以上，天然石墨片导热系数为：300-600W/mK,合成石墨片的导热系数很高，导热系数为：900-1700W/mKo天然石墨虽然价格便宜很多，但由于GrafTech的专利垄断，选择吋需要谨慎。合成石墨目前没有专利束缚，可以自由使用。导热效杲的简单算法：导热系数（W/mK）X石墨片厚度（Lim）天然石墨和人工石墨光谱分析与鉴别：测试工具：FTIR（PerkinElmers）傅氏转换红外线光谱分析仪-天然石墨和人工石墨的光谱分析在一定波长位置是非常不同的。•可以通过特定波长的光谱曲线的峰值来判断是天然石墨还

8、是人工石墨。导热石墨片具有以下特性:1•有效消除（分散）热点2-10Cdown（典型密闭空间，例如手机）2•与环境温差越大，降温效果越明显。3•比铜箔更有效地分散热点:以下是同面积，同热源的温度测试对比:彳I墨片：散热+隔热（原来热点消失）厂94.6365铜箔：散热（无法消除热点）」——铜箔的导热率300-400W/mK图104•只要不覆盖天线区域，对天线射频无影响。（石墨片具有导电性）5•好的弯折