**近市場上比較火的手機(jī)莫過于三星Galaxy S7了，超炫麗的曲面屏幕，超快的運(yùn)行速度，勁爆的核心是高通為這款機(jī)型**配備的驍龍820CPU，作為定位于游戲版本的高端手機(jī)，其散熱問題解決也別具一格。

手持行業(yè)設(shè)計(jì)中，一般**運(yùn)行能力的手機(jī)會(huì)存在散熱的問題，高頻CPU的熱量集中，這也是現(xiàn)代電子元器件設(shè)計(jì)過程中不可避免的話題。據(jù)統(tǒng)計(jì)電子元器件因熱量集中引起的材料失效占總失效率的65%-80%，振動(dòng)及沖擊載荷失效約為10%，其他占15%左右，可見熱管理技術(shù)是電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的關(guān)鍵考量因素。

電子元器件熱應(yīng)力破壞的原因

一般可從兩個(gè)方面來解釋：

1.電子元件內(nèi)晶片因熱量積累導(dǎo)致溫度升高，以至集電極電流增大，而同時(shí)電流增大又會(huì)造成熱量上升，進(jìn)而造成元件損壞。

2.不同的材質(zhì)有不同的熱脹系數(shù)，溫度不一致會(huì)造成封裝材質(zhì)熱應(yīng)力破壞。

如何有效的設(shè)計(jì)手持設(shè)備的熱解決方案呢？首先需要了解兩個(gè)關(guān)鍵知識點(diǎn)：

接觸熱阻和導(dǎo)熱系數(shù)

接觸熱阻是由接觸界面的粗糙程度所造成的，即便材料表面看上去很平整，其實(shí)從微觀的角度看仍是坑坑洼洼，導(dǎo)致散熱效果不好。

導(dǎo)熱系數(shù)是材料的本身屬性，是指材料的導(dǎo)熱能力。

因此好熱管理方案必須要處理好這兩個(gè)問題。現(xiàn)在市場上的手持設(shè)備熱管理方案主要使用以下幾種材料：

一是導(dǎo)熱硅膠類產(chǎn)品，導(dǎo)熱硅膠類產(chǎn)品具有很強(qiáng)的可壓縮性能，在使用過程中，壓力促使其接觸面增大，可減小散熱器和芯片間的接觸熱阻。盡管導(dǎo)熱硅膠類材料的導(dǎo)熱系數(shù)?。?-5W/m.k），但對提升熱管理系統(tǒng)的性能仍有一定作用，因此有一定的市場需求。目前市場上做導(dǎo)熱硅膠類產(chǎn)品的商家很多，價(jià)格實(shí)惠。

二是石墨及石墨類衍生品，主要是利用石墨**的導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行散熱，特別是在手持設(shè)備行業(yè)，0.017mm厚度的人工石墨對空間的要求極低，且其導(dǎo)熱系數(shù)能夠達(dá)到1600W/m.k以上，是目前使用較多的手持設(shè)備導(dǎo)熱材料。目前市場上比較大的人工石墨廠家較多，如松下、中石偉業(yè)、碳元和思泉實(shí)業(yè)等。雖然人工石墨的導(dǎo)熱系數(shù)**，但是材料很薄，散熱能力有限。市場產(chǎn)能趨于飽和，價(jià)格趨近成本。

三是熱管產(chǎn)品，利用產(chǎn)品內(nèi)工質(zhì)的相變進(jìn)行**導(dǎo)熱的產(chǎn)品，熱管在電腦和通訊設(shè)備中使用已久，散熱效果明顯，這兩年才真正用于手機(jī)行業(yè)，從目前的市場反應(yīng)來看，其是未來手機(jī)熱管理系統(tǒng)中當(dāng)仁不讓的主流設(shè)計(jì)。目前市場上用熱管手機(jī)散熱的資料比較少，我詳細(xì)給大家介紹一下手機(jī)熱管材料的使用原理。

熱管是一種利用相變傳熱技術(shù)工作的被動(dòng)傳熱元件，依靠工質(zhì)的相變（液相與汽相間的轉(zhuǎn)變）來傳遞熱量。典型的熱管由管殼、吸液芯和工質(zhì)組成。當(dāng)熱管一端吸熱，吸熱端的液態(tài)工質(zhì)汽化成蒸汽，在熱管內(nèi)部壓差的作用下蒸汽向另一端高速運(yùn)動(dòng)，冷端遇冷后液化，釋放潛熱并重新冷凝成液態(tài)工質(zhì)，并通過吸液芯結(jié)構(gòu)回流。見下圖一所示，在工質(zhì)受熱蒸發(fā)的區(qū)域稱為蒸發(fā)段，蒸汽遇冷液化的區(qū)域稱為冷凝段，在蒸發(fā)段與冷凝段之間，由于熱管與外界的熱交換很少。

圖1.熱管的工作原理圖

三星Galaxy S7/Edge就采用了熱管散熱技術(shù)，為什么高頻的CPU也會(huì)有“冰涼”的手感，現(xiàn)在手機(jī)市場使用的熱管直徑在2mm-5mm，壓扁后的厚度≤0.6mm，使用過程中配合導(dǎo)熱硅脂降低接觸熱阻，再加上熱管及熱管模組相變導(dǎo)熱，熱量傳遞快，因此散熱效果好。

另外還有液態(tài)金屬等材料，液態(tài)金屬的相變與熱管的相變是完全不一樣的，熱管是通過相變的**導(dǎo)熱，而液態(tài)金屬的相變是在溫度高時(shí)軟化用來減少接觸熱阻，主要的導(dǎo)熱還是通過熱管理系統(tǒng)中金屬材料進(jìn)行的。且由于價(jià)格昂貴，使用效果一般，在手持設(shè)備散熱上使用較少。