前面談的是5G高頻的特性下面對(duì)于材料的差異，接下來(lái)要談的是在散熱問(wèn)題上面，5G會(huì)有什么影響？
下圖表格橫軸是時(shí)間軸，當(dāng)然就是不同移動(dòng)的頻段或者通訊時(shí)代，縱軸是能量的損耗。大家可以看到從2G到3G到4G時(shí)代，其實(shí)因?yàn)閭鬏斔俣鹊奶嵘?，所以能量的損耗基本上也是逐漸的增加?？梢灶A(yù)期在5G時(shí)代的能量損耗會(huì)比這個(gè)還高，所以這一個(gè)對(duì)于散熱是一個(gè)更大的挑戰(zhàn)。能量損耗增加的情況下，怎么在限有空間里面去把散熱給做好？
這一個(gè)是目前5G或者是通用可能的散熱方案，我們期待目前基本上還是一個(gè)希望能用到被動(dòng)式的散熱方案，也就是無(wú)風(fēng)扇。因?yàn)轱L(fēng)扇散熱雖然它的散熱效果好，但是它對(duì)于噪音或者是對(duì)于整機(jī)的厚度或者對(duì)于外觀都有不好的影響，所以基本上在移動(dòng)裝置上面第一個(gè)追求的還是無(wú)風(fēng)扇的方案。
無(wú)風(fēng)扇方案大概分這兩個(gè)大的類別，第一個(gè)是垂直的散熱，首先我們希望把系統(tǒng)里面幾個(gè)高好耗熱零件的IC，它的熱先往垂直方向?qū)С?。這部分可能有CPU，可能有PA，可能有power的零件，所以左邊的就是一些不同垂直散熱的方案。右邊是水平散熱，第一個(gè)階段先把它往垂直方向?qū)В?br />第二個(gè)階段希望它均勻的擴(kuò)散，怎么樣的擴(kuò)散出來(lái)？因?yàn)槲覀兡壳捌鋵?shí)不希望散熱是集中在某一塊區(qū)域的，越大面積就可以借由材質(zhì)本身的散熱能力，比如說(shuō)機(jī)殼，我們會(huì)希望把它先均勻的散開(kāi)來(lái)，在借由機(jī)殼本身的熱輻射以及熱的擴(kuò)散能力，把它的熱給散發(fā)出去。
其實(shí)被動(dòng)的散熱方案也就是無(wú)風(fēng)扇的散熱方案，它有它的理論極限，比如說(shuō)一個(gè)十三、十四寸的筆記本大小，如果你要采用被動(dòng)的散熱方案，它整體系統(tǒng)的功耗可能不能超過(guò)6瓦，一旦超過(guò)6瓦，其實(shí)被動(dòng)散熱的方案就會(huì)產(chǎn)生它的限制。所以5G的散熱方案會(huì)有兩個(gè)部分，一個(gè)是散熱材料本身，另外當(dāng)然整個(gè)硬件的平臺(tái)，所以目前看來(lái)各個(gè)5G的硬件平臺(tái)也一直在往低功耗的方向走，不管是因特爾或者是高通，大家都期望把它控制在5瓦以下，讓整機(jī)的散熱能夠找到一個(gè)無(wú)風(fēng)扇的散熱方案。所以接下來(lái)的挑戰(zhàn)會(huì)是5G毫米波的無(wú)風(fēng)扇散熱方案怎么實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然這一點(diǎn)可能對(duì)于筆記本是比較容易的，因?yàn)楫吘顾斜容^大的一個(gè)裝置的面積，但是對(duì)于手機(jī)其實(shí)就是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)，因?yàn)槭謾C(jī)本身的大小，其實(shí)是比筆記本來(lái)說(shuō)小了很多。
不同的移動(dòng)通訊的時(shí)代，它對(duì)于材料的要求主要會(huì)在哪幾個(gè)部分？
首先在第一代行動(dòng)通訊跟第二代行動(dòng)通訊，因?yàn)榛旧线€是以語(yǔ)音為主，所以那時(shí)候的屏幕大小其實(shí)不是很大，所以那時(shí)候的材料重點(diǎn)還是以塑膠材料為主，像聚碳酸酯、ABS等材料，那主要追求的是外觀的效果，就是不同的外觀處理的效果，因?yàn)槟菚r(shí)候其實(shí)銀幕的裝置不是它的主要考量，到了第三代行動(dòng)通訊跟第四代行動(dòng)通訊，尤其是蘋果這種全面積的時(shí)代，因?yàn)閭鬏斔俾实奶嵘?，人們?duì)于照片、視頻的要求變大，所以屏幕從當(dāng)初的一點(diǎn)多寸的屏幕不斷的往上走，走到兩寸多、三寸多甚至今天五六寸的屏幕大小，這時(shí)候屏幕的保護(hù)就變得很重要，所以整機(jī)的強(qiáng)度要求提升，希望借由機(jī)殼的高強(qiáng)度去保護(hù)屏幕的脆弱性。
另外一點(diǎn)就是3G跟4G的散熱問(wèn)題變得更顯著，所以這時(shí)候材料的散熱特性也被重視，所以在這個(gè)階段其實(shí)金屬機(jī)就成為一個(gè)主流的方向，當(dāng)然還有玻璃這些新的材料的導(dǎo)入。但是未來(lái)進(jìn)入的5G時(shí)代，除了4G原先的這些所有的特性都還保留以外，5G對(duì)于散熱的要求更高，同時(shí)它對(duì)于介電特性Dk、Df新的要求也加進(jìn)來(lái)，在這些所有的特性要求下，5G材料的選擇就會(huì)變得更為復(fù)雜，甚至可以說(shuō)不會(huì)是單一的材料，它的方案可能會(huì)是一個(gè)整合的方案，你怎么樣利用各個(gè)材料彼此的特性去做一個(gè)更好的設(shè)計(jì)？上一篇：5G高頻對(duì)材料的需求(連載中，待續(xù)，敬請(qǐng)關(guān)注本公眾號(hào) ID：cailiao5G)
材料產(chǎn)業(yè)也迎來(lái)了5G新時(shí)代，在應(yīng)用端手機(jī)、基站、物聯(lián)網(wǎng)、汽車等硬件載體都將對(duì)5G新材料有更多的需求和更高的要求。歡迎長(zhǎng)按下方二維碼加入艾邦5G材料交流群進(jìn)行交流，共謀發(fā)展進(jìn)步！
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