攻克折叠屏散热难题,是 MIX Fold 内部的「这座桥」

MIX Fold 这样的折叠屏手机,通过全新的「蝶式」散热与温控设计的密切配合,无论是用来游戏、影音、还是拍照摄影,MIX Fold 都能时刻提供最佳的散热体验。

​​要想将一个热源散热,最行之有效的方式之一就是增加有效散热面积。但对于折叠屏手机来说有效散热面积却并非一成不变,当处于折叠形态时,就会面临有效散热面积减少的问题。

MIX Fold 这样的折叠屏手机,作为智能手机领域的新方向,凭借着独特的使用体验和极致的影音娱乐功能,成为了未来手机可能性方案之一,但这种崭新的形态同时也面临着许多从未经历的问题,比如对手机散热能力的考验。

攻克折叠屏散热难题,是 MIX Fold 内部的「这座桥」

目前,折叠屏手机主要会面临这两大散热难题:

1.可变化的折叠屏形态,在折叠和展开时散热能力会发生变化

2.元器件内部分布并非均衡的,主板和 SoC 一侧散热环境会更加恶劣

针对这两个问题,小米研发了并联双立体散热系统以及革新的「微气囊」散热机构,不仅在手机的左右两侧都设计有强大的散热系统,同时还将两者打通,从而实现了全新的「蝶式」散热。

蝶式散热的翅膀

左右双散热系统,总散热面积达到非折叠屏两倍

MIX Fold 搭载了高通的旗舰产品骁龙 888平台,骁龙 888 平台具备性能强劲的超大核和 GPU,在带来极致性能的同时,也带来了同样巨大的散热压力,对于 MIX Fold 来说,如何将 SoC 一侧的热量导出,平衡两侧温升,减少温度不均匀性是在研发中遇到的一个热设计难题。

在展开形态和折叠形态散热不均的情况下,想要充分的散热,就必须在两个形态下都能让散热效率尽可能最大化,由此首先就要具备堆料足够「豪华」的散热系统。

攻克折叠屏散热难题,是 MIX Fold 内部的「这座桥」

从基础的散热体系上讲,MIX Fold 已经配备了业内最为豪华和前沿的多重立体散热技术,包括 VC 液冷方案+导热凝胶+多层石墨片+材料级耐弯折石墨片,屏幕下还有整块铜箔散热,总散热面积达到了 22583.7mm²。

即便散热能力在折叠形态上不利,但是由于具备更大的机内空间,所以在总散热面积上相比非折叠屏手机优势极大。与之相比,小米11 的总散热面积为 12677mm2,MIX Fold 几乎达到了小米11 的两倍,从而发挥出更强的散热能力。

攻克折叠屏散热难题,是 MIX Fold 内部的「这座桥」

但是实际情况中,并不能简单将散热面积与散热能力进行对比,由于 MIX Fold 的折叠屏设计,在转轴的部分是常规散热材料所无法企及的地方,所以 MIX Fold 的散热系统大体上会根据折叠屏分为左右两个部分,我们形象的称之为并联双立体散热系统。

但这样就面临着第二个问题,左右两边的内部元器件分并不均衡,主板与 SoC 所在侧一定会面临更大的散热压力。

耐弯折石墨材料

革新「微气囊」结构,打造贯通两侧的热量隧道

为了解决散热不平衡的问题,在堆叠空间有限的情况下,小米的研发工程师构想出一个「热量的传递隧道」,从而将转轴两侧的并联散热系统相连接,这样 SoC 一侧的热量就能借由这个通道传导到散热压力更小的另一侧,由此实现更加均衡且更强的散热能力。

攻克折叠屏散热难题,是 MIX Fold 内部的「这座桥」

这就类似于打造一个跨江大桥,热量就像是车流,能够通过大桥快速的到达另外一侧,从而盘活整个城市的流动性。

但关键是,这个隧道如何打造?要想打通左右两侧,就需要一种导热材料将两者连通,而这个导热材料还要具备抗弯折的能力,以应对 MIX Fold 随时可能展开或折叠的情况。

小米热设计工程师给出的答案是「耐弯折石墨」。经过在几十种散热方案中进行测试对比、改进和论证,最终通过石墨烧结工艺和覆膜技术改进,打造出具备「微气囊」仿生指关节皮肤散热结构,适用于 MIX Fold 折叠屏手机的耐弯折石墨导热片。

由此打造出的耐弯折石墨片热性能同样出色,在进行 20 万次的 180 度弯折后,材料的热性能仅会下降 3%-5%。

为什么要强调耐弯折,是因为传统的石墨片在 20 万次弯折之后就会折断或者掉渣,而耐弯折石墨片热性能更为出色,在进行 20 万次的 180 度弯折后,材料的热性能仅会下降 3%-5%。低于扇形结构的 9-15%。

攻克折叠屏散热难题,是 MIX Fold 内部的「这座桥」

然而实现「微气囊」结构的耐弯折石墨片并不容易,需要在细节上进行几种不同的工艺创新,我们将其总结成了两点。

• 耐弯折疲劳单面胶带:厚 PI 基材,相比 PET 基材产品,最大程度减小位移应力,其耐弯折能力大幅提高

• 耐弯折型合成石墨:通过优化石墨化发泡、精密压延技术,控制产品微褶皱,产品呈现高柔性,达到可弯折性能

尽管在 MIX Fold 上拥有如此之多的突破性散热设计,但小米的热设计工程师仍不满足于眼前的成绩,为解决打开或折叠形态的整机散热能力不同,存在触发温度识别困难和性能损失的风险,小米热设计工程师在温控设计端也进行了升级:

1.双形态壳温识别模型:通过机身里塞进了 8 颗温度传感器,分别依照展开与折叠下的用户场景数据进行 AI 建模,并利用神经网络不断进行学习优化,最终得到简洁精准的表面温度预测模型,精确感知双形态下的手机表面温度。

 2.两形态双温控体系:通过前台 APP 接口识别手机形态,在原有用户使用场景精细划分的基础上,

深入定制化控制展开与折叠下的温控挡位。

通过全新的「蝶式」散热与温控设计的密切配合,无论是用来游戏、影音、还是拍照摄影,MIX Fold 都能时刻提供最佳的散热体验。

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