Càng nhỏ càng khó: Giới hạn kỹ thuật và đổi mới của tản nhiệt siêu mỏng trong điện tử tiêu dùng
Xu hướng mỏng và nhẹ của các sản phẩm điện tử tiêu dùng chưa bao giờ dừng lại. Năm 2026, độ dày mở ra của điện thoại màn hình gập đã giảm xuống dưới 6,5mm, khu vực bo mạch chủ của máy tính bảng có thể được nén cao trong vòng 1,5mm với tản nhiệt Z và không gian để lại cho tản nhiệt trong chân kính AR được tính bằng milimet khối. Dưới những hạn chế về khối lượng cực đoan như vậy, hình thức vật lý và quy trình sản xuất của tản nhiệt phần cứng đang được đẩy đến cực điểm.
Độ dày thành tối thiểu của đùn nhôm truyền thống bị giới hạn bởi độ bền khuôn và tỷ lệ đùn, và độ dày của tấm đáy tản nhiệt thường không thể thấp hơn 1,2mm. Để vượt qua giới hạn này, ngành công nghiệp đã phát triển một quá trình hỗn hợp "khắc đồng titan + hàn khuếch tán". Đầu tiên, hàng chục cấu trúc mảnh đạn nhỏ được xử lý trên tấm hợp kim đồng titan dày 0,1mm thông qua khắc chính xác, sau đó tấm khắc nhiều lớp và tấm đáy hợp kim nhôm được hàn trực tiếp thông qua khuếch tán nguyên tử trong lò chân không để tạo thành bộ tản nhiệt "bánh sandwich" với tổng độ dày chỉ 1,0mm. Bên trong của nó được bao phủ bởi các kênh vi mô cấp 50μm, có thể chứa đầy chất lỏng làm việc điểm sôi thấp để tạo thành tản nhiệt hai pha thụ động, độ dẫn nhiệt tương đương trên 2000 W / m · K, đã được áp dụng trong bộ tản nhiệt SoC gần trục quay của điện thoại di động gấp.
Đối với điện thoại thông minh chính thống hơn, việc đơn phân hóa tấm bình nhiệt và tản nhiệt kim loại là xu hướng thiết kế quan trọng nhất vào năm 2026. Trong quá khứ, đường dẫn tản nhiệt là lá đồng màn hình tản nhiệt nhôm dẫn nhiệt tấm bình nhiệt gel dẫn nhiệt SoC, giao diện sáu lớp mang lại khả năng chịu nhiệt rất lớn. Quá trình mới sử dụng tản nhiệt làm nắp trên của tấm bình nhiệt trực tiếp tham gia vào việc niêm phong khoang dòng chảy hai pha. Cụ thể, trên vỏ tấm bình nhiệt hợp kim đồng dày 0,3mm, vây tản nhiệt cao 0,5mm được xử lý trực tiếp bằng phương pháp xẻng, sau đó vỏ đồng và tấm nắp dưới được hàn và niêm phong bằng laser, sau khi phun chất lỏng tạo thành "tấm bình nhiệt có vây riêng". Cấu trúc này nén chiều cao Z từ 1,8mm truyền thống xuống 1,0mm, giảm điện trở nhiệt khoảng 40% và đơn giản hóa quy trình lắp ráp toàn bộ máy.
Máy tính bảng và máy tính xách tay nhẹ và mỏng phổ biến một quy trình gọi là "tản nhiệt theo hình in 3D". Sử dụng laser chọn lọc để làm tan chảy và in bột hợp kim nhôm, có thể tạo ra cấu trúc lưới và đường chạy bên trong phức tạp mà gia công truyền thống không thể tạo ra, đồng thời kết hợp tản nhiệt với giá đỡ và vỏ chắn thành một phần duy nhất. Mặc dù chi phí in 3D vẫn cao hơn so với dập và CNC, nhưng trong mô-đun tản nhiệt của thiết bị 2 trong 1 cao cấp, cổ tức tích hợp mà nó mang lại đã bắt đầu vượt quá mức tăng chi phí. Thông qua thuật toán thiết kế tạo ra, tản nhiệt in 3D có thể tự động tạo ra sự phân bố mật độ lưới và vây được tối ưu hóa nhất trong một phong bì khối lượng nhất định, giúp tăng khả năng tản nhiệt theo đối lưu tự nhiên hơn 30% so với xương sườn thẳng truyền thống.
Điều đáng chú ý là trong lĩnh vực thiết bị đeo được, tản nhiệt phần cứng đang trở nên "linh hoạt". Một loại dây đeo cổ tay tản nhiệt bức xạ dựa trên tấm hợp kim bộ nhớ niken-titan đã bắt đầu sản xuất hàng loạt, nó truyền nhiệt gần vỏ dưới cùng của đồng hồ ở nhiệt độ thấp hơn 25 ° C, tự động uốn cong ra ngoài để tăng diện tích tiếp xúc với không khí ở nhiệt độ cao hơn 28 ° C, tạo thành một tản nhiệt tự động biến dạng theo nhiệt độ. Mặc dù lô hàng hiện tại của loại sản phẩm này không lớn, nhưng nó đại diện cho một bước nhảy vọt của tản nhiệt phần cứng từ các bộ phận cứng sang các thành phần phản ứng thông minh, cho thấy rằng các bộ phận tản nhiệt trong tương lai sẽ được nhúng chức năng cảm biến và thực hiện.
Sự cạnh tranh thu nhỏ của tản nhiệt điện tử tiêu dùng về cơ bản là một cuộc cạnh tranh về giới hạn gia công chính xác và cũng là điểm giao nhau của khoa học vật liệu và sản xuất vi nano. Các công ty có thể thực hiện cấu trúc truyền nhiệt trên quy mô 0,1mm đang xây dựng một con hào quy trình không thể vượt qua.
BQUQ là nhà sản xuất tản nhiệt kim loại chuyên nghiệp, xin vui lòng gửi bản vẽ cho chúng tôi, công ty chúng tôi sẽ báo giá cho bạn trong vòng 12 giờ.
