5G基站散熱技術(shù)升級，壓鑄|鋁擠|CNC加工等迎來新挑戰(zhàn)

相比4G網(wǎng)絡(luò)，5G提速可高達10-100倍，更快網(wǎng)速、更低時延、高可靠性和大連接，將使得包括自動駕駛、智慧城市、工業(yè)互聯(lián)及萬物互聯(lián)成為可能，同時100倍的數(shù)據(jù)傳輸速率，意味著5G基站更大的功率、發(fā)熱量的指數(shù)級增長以及陡然上升的溫度控制難度。

5G時代隨著傳輸速率數(shù)10倍提升，天線數(shù)量增多，功耗必將隨之增大，耗能也會增多，尤其是天線、功放等射頻器件都是“耗電大戶”。在5G通信中，基站是耗電大戶，大約80%的能耗來自廣泛分布的基站。

據(jù)預(yù)測，到2025年，通信行業(yè)將消耗全球20%的電力。5G基站不僅要適應(yīng)全球各地的極端氣候，還要保持-40℃~55℃的正常工作溫度，對基站散熱的結(jié)構(gòu)設(shè)計、新材料新工藝都提出了新的挑戰(zhàn)。華為、中興、愛立信、諾基亞等從軟件和硬件方面入手。在硬件方面，企業(yè)通過低功耗基站芯片、高集成度基站設(shè)備、創(chuàng)新的電源技術(shù)，實現(xiàn)基站節(jié)能。

一、通信設(shè)備廠家基站方案

01、華為Blade Site基站

華為發(fā)布5G基站核心芯片天罡芯片、刀片式基站產(chǎn)品，縮小產(chǎn)品尺寸，實現(xiàn)節(jié)能。刀片式基站采用自然散熱，滿足室外55℃高溫環(huán)境，縮小AAU體積，基站尺寸縮小超50%，重量減輕23%，功耗節(jié)省達21%。

02、中興5G Leaf Veins葉脈系列基站

根據(jù)基站的多場景應(yīng)用，中興通訊制造工程研究院結(jié)合多種植物葉脈紋理的多種設(shè)計，應(yīng)用在5G Leaf Veins葉脈系列基站，以滿足不同的功耗要求。目前，由葉脈紋理演變而來的V齒散熱設(shè)計已經(jīng)在中興通訊5G商用基站上應(yīng)用，結(jié)合PCI（相變抑制傳熱板）材質(zhì)，能極大提升散熱效率，降低核心器件和整機溫度，發(fā)揮巨大功效。

03、諾基亞5G液冷基站

針對5G能耗難點諾基亞推出液冷基站，利用液冷降溫，從而比傳統(tǒng)方式省電30%，減少80%二氧化碳排放量，并大大降低基站運行噪音，同時可回收基站排放的廢熱，二次應(yīng)用于公寓大樓的供暖系統(tǒng)。

二、硬件金屬材料散熱方案

01、半固態(tài)壓鑄+吹脹板/VC

目前主流的基站散熱方案AAU/RRU由于功耗大幅增加，5G基站散熱器產(chǎn)品需要滿足“大截面、高導(dǎo)熱、低密度、勻質(zhì)性”的性能特點

目前5G基站的AAU散熱方式主要分為外殼散熱和內(nèi)部散熱，在設(shè)備外殼上采用重量輕和散熱性能好的半固態(tài)壓鑄件，內(nèi)部散熱通過引入VC、吹脹板等散熱有望大幅提升5G基站的散熱價值量。

濾波器、基站殼體等精密壓鑄件，對于壓鑄島設(shè)備、模具、后續(xù)機加工的要求高。這些壓鑄之后的毛坯件機加工工序，鉆孔占比高，鉆孔效率對整體加工效率影響大，為了更進一步了解5G結(jié)構(gòu)件加工，海天精工將會在2020年第三屆5G加工產(chǎn)業(yè)鏈展覽會（8月27-29日 東莞）展示用于5G腔體的各種加工設(shè)備。

除了半固態(tài)壓鑄在基站AAU外殼、濾波器腔體上應(yīng)用，其他結(jié)構(gòu)件采用壓鑄加工的比例也在逐漸深入，例如服務(wù)器的很多結(jié)構(gòu)支撐件都由之前的沖壓件轉(zhuǎn)為壓鑄件。壓鑄一般只需要一套模具即可，直接壓鑄成型，然后經(jīng)過機加工、表面處理等工藝。隨著壓鑄技術(shù)的成熟，采用沖壓的部分支撐產(chǎn)品也可以采用壓鑄，使用壓鑄做的優(yōu)勢在于成本較低，產(chǎn)品強度高于沖壓，而且精度較高。之前有介紹過壓鑄加工企業(yè)，更多壓鑄加工廠家可點擊此處查看鏈接：壓鑄廠家名錄

02、一次擠壓成型，高倍數(shù)大型散熱器

除了上面介紹的壓鑄件散熱方式，針對5G基站散熱器產(chǎn)品“大截面、高導(dǎo)熱、低密度、勻質(zhì)性”的性能特點，部分企業(yè)還開發(fā)了一次擠壓成型的高倍數(shù)大型散熱器，這種鏟削齒片技術(shù)，實現(xiàn)超薄齒片，散熱片厚度可控制在3mm以下，超小間距，后加工可以采用摩擦焊焊接技術(shù)，滿足超寬體散熱需求，20倍以上的高倍數(shù)散熱器工藝技術(shù)。例如鳳鋁開發(fā)的“6063一體成型散熱器”、“1060鏟齒散熱器”。

此外還有將純鋁或銅板經(jīng)過沖壓或擠壓成型的散熱件。將熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶經(jīng)過沖壓制備，或者靠壓力機和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形或分離。合煜光電將在第三屆2020年5G加工產(chǎn)業(yè)鏈展覽會（8月27-29日 東莞）展示5G領(lǐng)域應(yīng)用的一體成型的各種散熱產(chǎn)品；

5G通訊腔體，5G基板（鋁型材）在經(jīng)過機加工處理后會有一些各種型面孔口，凸臺底部，槽面，橫向缺口，倒角口處的毛刺。由于尺寸小，精度較高，因此去毛刺也是一個難點。陸海新材料將在第三屆2020年5G加工產(chǎn)業(yè)鏈展覽會（8月27-29日 東莞）展出針對金屬機加工后產(chǎn)生的毛刺去除的陶瓷纖維刷。

基站集中采購是5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中投資最大的部分。在每一個建設(shè)基站過程中都需要配備散熱器，5G基站加速落地，散熱結(jié)構(gòu)件需求激增，同時也給產(chǎn)業(yè)鏈上下游的企業(yè)帶來一波新的挑戰(zhàn)和機遇，除了產(chǎn)品設(shè)計、加工技術(shù)上的升級，在材料的研發(fā)上也有進一步的發(fā)展。純鋁、鋁合金是基站結(jié)構(gòu)件上應(yīng)用體量較大的材料，也有部分廠家在一定的技術(shù)積累下開發(fā)出高導(dǎo)熱系數(shù)的鎂合金產(chǎn)品，更多信息可查看上篇小編整理的5G基站結(jié)構(gòu)件輕量化需求，鎂合金大顯身手。

此外還有一些新的散熱材料石墨烯、石墨片、導(dǎo)熱硅膠片等。5G落地，基站加速覆蓋，同時也給產(chǎn)業(yè)鏈上下游新的挑戰(zhàn)和機遇。據(jù)華創(chuàng)證券指出，在電子設(shè)備高性能、小型化發(fā)展趨勢下，散熱設(shè)計在電子設(shè)備開發(fā)中的重要性持續(xù)提升。相比4G，5G設(shè)備功耗提升非常明顯，散熱方案有升級需求。

隨著基站建設(shè)高峰到來，國內(nèi)基站散熱市場規(guī)模有望在2020-2022年間有望達到59億元。此外，在5G手機換機潮到來之時也將進一步帶動散熱市場需求。

本文部分信息來源：中國網(wǎng)、艾邦編輯整理、艾邦粉絲

5G基站加速落地，工信部透露2020全年將新建50萬個5G基站，為保證后續(xù)的各種5G設(shè)備的信號傳輸，小型化金屬濾波器、雙工器、諧振器、散熱器、基站外殼等精密金屬結(jié)構(gòu)件也將迎來新一波需求高峰，歡迎5G終端，基站等通訊設(shè)備制造商，半固態(tài)壓鑄、吹脹板、液態(tài)金屬、粉末冶金等金屬加工，模具，壓鑄機、注射機、CNC、精雕機，鋅/鋁/鎂合金、不銹鋼等材料廠商加入一起交流。

除了加入上面的5G金屬加工交流群之外，為更進一步促進行業(yè)間的溝通交流，艾邦還將在8月27~29日東莞厚街舉行2020年第三屆5G加工產(chǎn)業(yè)鏈展覽會，重點包括5G智能終端應(yīng)用的金屬加工上下游產(chǎn)業(yè)鏈，壓鑄、鈑金沖壓、MIM加工，CNC、壓鑄機、注塑機、激光、檢測；鋁鎂合金、不銹鋼粉末，液態(tài)金屬等，歡迎貴司參展或參觀，來一次與5G智能終端更近的技術(shù)交流，資源對接。

2020年第三屆5G加工產(chǎn)業(yè)鏈展覽會

2020年8月27-29日   

東莞.厚街.廣東現(xiàn)代國際展覽中心

部分參展名單如下：

同期高峰論壇活動：

此外，還有5G天線論壇、手機塑膠外殼論壇、5G陶瓷濾波器論壇；同期論壇詳情可點擊此處查看：5G通信設(shè)備金屬散熱需求旺盛，宜安科技|長盈精密|海天精工等齊聚2020年5G加工產(chǎn)業(yè)鏈展覽會（8月27-29日 東莞）

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隨著電子設(shè)備朝著小型化、高功率密度、多功能化等方向發(fā)展，電子產(chǎn)品的迭代升級對于導(dǎo)熱散熱材料的性能提出更高的要求。過去僅依靠單一材料的散熱方案已逐漸無法滿足其高效率的散熱需求，新型材料+組合化、多元式的散熱材料方案逐漸成為市場主流。艾邦建有散熱材料交流群，歡迎掃碼加入：

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