小米 MIX Fold 于 3 月底發(fā)布,這是小米的首款可手動(dòng)折疊屏幕手機(jī),近日,小米官方為我們解釋了折疊屏在散熱方面的一些技術(shù)。

小米 MIX Fold 采用了“微氣囊”結(jié)構(gòu)耐彎折石墨片打通了兩側(cè)并聯(lián)立體散熱系統(tǒng),解決了折疊屏散熱難的問(wèn)題。

官方表示,目前,折疊屏手機(jī)主要會(huì)面臨這兩大散熱難題:
可變化的折疊屏形態(tài),在折疊和展開(kāi)時(shí)散熱能力會(huì)發(fā)生變化; 元器件內(nèi)部分布并非均衡的,主板和 SoC 一側(cè)散熱環(huán)境會(huì)更加惡劣 ,針對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題,小米研發(fā)了并聯(lián)雙立體散熱系統(tǒng)以及革新的「微氣囊」散熱機(jī)構(gòu),不僅在手機(jī)的左右兩側(cè)都設(shè)計(jì)有強(qiáng)大的散熱系統(tǒng),同時(shí)還將兩者打通,從而實(shí)現(xiàn)了全新的「蝶式」散熱。
蝶式散熱的翅膀:左右雙散熱系統(tǒng),總散熱面積達(dá)到非折疊屏兩倍,MIX Fold 搭載了高通的旗艦產(chǎn)品驍龍 888 平臺(tái),帶來(lái)了巨大的散熱壓力,對(duì)于 MIX Fold 來(lái)說(shuō),如何將 SoC 一側(cè)的熱量導(dǎo)出,平衡兩側(cè)溫升,減少溫度不均勻性是在研發(fā)中遇到的一個(gè)熱設(shè)計(jì)難題。

從基礎(chǔ)的散熱體系上講,MIX Fold 已經(jīng)配備了 VC 液冷方案 + 導(dǎo)熱凝膠 + 多層石墨片 + 材料級(jí)耐彎折石墨片,屏幕下還有整塊銅箔散熱,總散熱面積達(dá)到了 22583.7mm2。
即便散熱能力在折疊形態(tài)上不利,但是由于具備更大的機(jī)內(nèi)空間,所以在總散熱面積上相比非折疊屏手機(jī)優(yōu)勢(shì)極大。與之相比,小米 11 的總散熱面積為 12677mm2,MIX Fold 幾乎達(dá)到了小米 11 的兩倍,從而發(fā)揮出更強(qiáng)的散熱能力。

但是實(shí)際情況中,并不能簡(jiǎn)單將散熱面積與散熱能力進(jìn)行對(duì)比,由于 MIX Fold 的折疊屏設(shè)計(jì),在轉(zhuǎn)軸的部分是常規(guī)散熱材料所無(wú)法企及的地方,所以 MIX Fold 的散熱系統(tǒng)大體上會(huì)根據(jù)折疊屏分為左右兩個(gè)部分,我們形象的稱之為并聯(lián)雙立體散熱系統(tǒng)。
但這樣就面臨著第二個(gè)問(wèn)題,左右兩邊的內(nèi)部元器件分并不均衡,主板與 SoC 所在側(cè)一定會(huì)面臨更大的散熱壓力。
耐彎折石墨材料:「微氣囊」結(jié)構(gòu),打造貫通兩側(cè)的熱量隧道
為了解決散熱不平衡的問(wèn)題,在堆疊空間有限的情況下,小米的研發(fā)工程師構(gòu)想出一個(gè)「熱量的傳遞隧道」,從而將轉(zhuǎn)軸兩側(cè)的并聯(lián)散熱系統(tǒng)相連接,這樣 SoC 一側(cè)的熱量就能借由這個(gè)通道傳導(dǎo)到散熱壓力更小的另一側(cè),由此實(shí)現(xiàn)更加均衡且更強(qiáng)的散熱能力。

這就類(lèi)似于打造一個(gè)跨江大橋,熱量就像是車(chē)流,能夠通過(guò)大橋快速的到達(dá)另外一側(cè),從而盤(pán)活整個(gè)城市的流動(dòng)性。
但關(guān)鍵是,這個(gè)隧道如何打造?要想打通左右兩側(cè),就需要一種導(dǎo)熱材料將兩者連通,而這個(gè)導(dǎo)熱材料還要具備抗彎折的能力,以應(yīng)對(duì) MIX Fold 隨時(shí)可能展開(kāi)或折疊的情況。
小米熱設(shè)計(jì)工程師給出的答案是「耐彎折石墨」。
傳統(tǒng)的石墨片在 20 萬(wàn)次彎折之后就會(huì)折斷或者掉渣,而耐彎折石墨片熱性能更為出色,在進(jìn)行 20 萬(wàn)次的 180 度彎折后,材料的熱性能僅會(huì)下降 3%-5%。低于扇形結(jié)構(gòu)的 9-15%。

然而實(shí)現(xiàn)「微氣囊」結(jié)構(gòu)的耐彎折石墨片并不容易,需要在細(xì)節(jié)上進(jìn)行幾種不同的工藝創(chuàng)新,官方將其總結(jié)成了兩點(diǎn):
耐彎折疲勞單面膠帶:厚 PI 基材,相比 PET 基材產(chǎn)品,最大程度減小位移應(yīng)力,其耐彎折能力大幅提高 ;
耐彎折型合成石墨:通過(guò)優(yōu)化石墨化發(fā)泡、精密壓延技術(shù),控制產(chǎn)品微褶皺,產(chǎn)品呈現(xiàn)高柔性,達(dá)到可彎折性能
同時(shí),MIX Fold 在溫控設(shè)計(jì)端也進(jìn)行了升級(jí):雙形態(tài)殼溫識(shí)別模型:通過(guò)機(jī)身里塞進(jìn)了 8 顆溫度傳感器,分別依照展開(kāi)與折疊下的用戶場(chǎng)景數(shù)據(jù)進(jìn)行 AI 建模,并利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不斷進(jìn)行學(xué)習(xí)優(yōu)化,最終得到簡(jiǎn)潔精準(zhǔn)的表面溫度預(yù)測(cè)模型,精確感知雙形態(tài)下的手機(jī)表面溫度。兩形態(tài)雙溫控體系:通過(guò)前臺(tái) App 接口識(shí)別手機(jī)形態(tài),在原有用戶使用場(chǎng)景精細(xì)劃分的基礎(chǔ)上,深入定制化控制展開(kāi)與折疊下的溫控檔位。
本文來(lái)源:IT之家
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