随着虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术的不断发展，设备性能日益增强，同时也带来了更高的功耗和散热需求。有效的散热方案对于保证设备的稳定运行和延长其使用寿命至关重要。
VR/AR一体机是将独立运算系统、光学显示系统、音频系统、感知交互系统高度集成在一体空间的头戴式智能装备。在逐渐智能化发展的同时，也在向轻薄化、高性能和多功能方向发展。性能越来越强大，集成度和组装密度不断提高，导致其工作功耗和发热量的增大。
图源：新菲新材料
VR集成化发展趋势
1. 更高的频率和性能：为实现画面流畅度和及时性；
2. 更大更清晰的光学显示：光学和显示组件涉及图像处理和传输，随着FOV和画面清晰度不断增加，产热量大；
3. 感知交互方案设计：VR/AR设备需要更多的集成语音交互、声场设计、手势交互、面部识别、see-through、6DoF等方案设计。
散热问题成为AR/VR整机设计的痛点之一。如果不能及时散掉热量，会导致GPU、传感器、显示屏、芯片温度过高，造成系统出现游戏场景拖尾现象，降低体验感；同时AR/VR是佩戴在面部和眼部的设备，如果散热性能不好，也会影响用户的佩戴体验。
AR/VR热管理方案
根据工作原理的不同，热管理材料可分为主动式（有源式）和被动式（无源式）两种。在消费电子中，常用的主动散热器件是风扇。
被动散热普遍采用热传导或热辐射原理，主要依靠发热体或散热片进行降温。被动散热方式的散热片包括石墨散热膜、石墨烯膜、热管和均热板等。
为有效传导热量，发热器件和散热器件之间往往需要热界面材料的使用。
图源：艾邦智造
散热风扇
散热风扇采用的是热对流原理，对发热器件进行强制散热，特点是效率高，但需要其他能源辅助，且有噪音产生。
散热风扇 图源：隆盈
石墨散热片
石墨散热片在消费电子散热中应用最为广泛。石墨具有特殊的六角平面网状结构，可以将热量均匀地分布在二维平面并有效地转移。石墨具备良好的水平导热、垂直阻热效果。在水平方向上，石墨的导热系数为300-1900W/（m·K）；在垂直方向上，石墨的导热系数仅为5-20W/（m·K）。由于石墨密度低，因此可以做到轻量化，能平滑粘附在任何平面和弯曲的表面，提升散热效率。
石墨烯
石墨烯是已知的导热系数最高的物质，理论导热率达到 5300W/m·K，远高于石墨。它是由单层碳原子经电子轨道杂化后形成的蜂巢状二维晶体，厚度仅为 0.335nm，又称为单层石墨，是碳纳米管、富勒烯的同素异形体。缺点是产能小，价格高。
石墨烯导热膜 图源：道明超导科技
热管和均热板
热管和均热板（Vapor Chamber，VC）利用了热传导与致冷介质的快速热传递性质，导热系数较金属和石墨材料有10倍以上提升，作为新兴的散热技术方案，近年来开始获得广泛应用。热管的导热系数范围为 10000-100000W/m·K，是纯铜膜的 20 倍，是多层石墨膜的 10 倍。均热板作为热管技术的升级，进一步实现了导热系数的提升。
热管 图源：鸿富瀚
导热界面材料
热界面材料主要分为导热硅脂、导热硅胶和导热凝胶三大类。导热界面材料应用于系统热界面之间，通过对粗糙不平的结合表面填充，使通过的热阻变小，来提高组件的散热效率。
导热凝胶 图源：德镒盟
液态金属导热剂是新型的导热界面材料，相比传统硅脂拥有更高的导热系数和耐用性，能够更好地渗透到CPU和散热模组之间的缝隙中，达到更好的填充效果。缺点是贵，液态金属导热剂具有导电性，一旦泄露到主板上便会造成不可挽回的后果，且无法应用于铝质散热器上。
实际应用场景中，热管理材料及器件往往需要组合使用。AR眼镜受限于更高的轻薄化需求，一般采用自然冷却被动散热，VR一体机更有更大的空间和更高的功耗，采用风冷主动散热和被动散热结合的方式。
如Meta Quest Pro采用的是双风扇+扁铜管的散热方案，在摄像头周围也填充了导热膏。
