5G時代的散熱挑戰,陶瓷基板助未來之路化為現實
比爾·蓋茨曾在《未來之路》提出:“在未來,我們希望對萬物互聯可控可管理。”這也被認為是當下物聯網概念的雛形,而5G的發展正讓物聯網超脫以往概念,逐步成為現實。相比4G網絡,5G提速可高達10-100倍,更快網速、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、工業互聯及萬物互聯成為可能,屆時,類似科幻電影《黑客帝國》中的數字世界便離我們不再遙遠。
100倍的數據傳輸速率,意味著5G基站更大的功率、發熱量的指數級增長以及陡然上升的溫度控制難度。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。據預測,到2025年,通信行業將消耗全球20%的電力。5G基站不僅要適應全球各地的極端氣候,還要保持-40℃~55℃的正常工作溫度,對散熱的結構設計、新材料新工藝都提出了新的挑戰。
隨著5G的逐步普及,在5G基站、手機等市場帶動下,散熱需求正在從量變向質變升級。5G基站的功耗約是4G基站的2.5~4倍;5G手機的高度集成化也進一步帶來了散熱材料的需求,同時散熱市場的熱度再次提升。
2018年~2023年散熱產業年復合成長率預計達到8%,市場規模有望從2018年的1497億元增長到2023年的2199億元。同時隨著5G商用基站大規模建設,也驅動著散熱市場空間的擴大。從長期發展趨勢來看,5G帶來的網絡流量的增加,服務器散熱市場也將持續擴大,整個散熱市場將迎來新的熱度。
5G時代的散熱挑戰
5G基站引入Massive MIMO技術,使得AAU(Active Antenna Unit)的體積、重量、功耗都大幅增加,散熱問題受到嚴重挑戰。5G基站的功耗是4G的2.5~3.5倍,基站功耗的上升同時意味著發熱量增加。
斯利通旗下的陶瓷基板,擁有高導熱系數(導熱率180 W/(m-K)~ 260 W/(m-K))可以將熱量及時的發散,保障設備的穩定運行,有效延長商品的使用周期。基站應用于戶外復雜環境,遍布全球各地,溫度范圍達到-40C°~55C°,這就對產品的穩定性有了更高的要求。而陶瓷憑借本身耐高溫,耐震動,抗潮濕,耐化學腐蝕的特性,那怕處于相對惡劣的環境下,依舊可以保護芯片不受侵蝕。不論是實用性還是可靠性,陶瓷基板都可以給產品帶來不小的提升。陶瓷基板是產品性價比的保障,這一點已然毋庸置疑。
想要做好5G手機的散熱也很簡單,5G手機雖然發熱較大,但是熱量主要集中在5G基帶和5G芯片上,只要能將這里的熱量導出,就可以讓手機時刻保持“冷靜”,性能也就有了保證。如果散熱不及時,會導致產品內部環境溫度升高,一旦超過額定溫度,將嚴重影響設備的使用壽命。
作為在封裝中起到連接內外散熱通路的關鍵環節,兼有散熱通道、電路連接和對芯片進行物理支撐的功能——基板的重要性不言而喻。陶瓷基板的高導熱系數將會是5G手機的保障。陶瓷板的熱膨脹系數與芯片更加的匹配。陶瓷基板的電子產品能進一步的“微型化”,“小型化”,“集成化”更加符合當下5G手機智能化多功能化的需求。
從文字到印刷術,從信號塔到無線電,從電話到移動互聯網,自從人類社會誕生以來,如何高效、快捷地傳輸信息始終是人類矢志不渝的追求。現代科技發展速度一直取決于信息傳播速度,新的信息傳播方式往往會帶來社會天翻地覆的變化,也往往會帶來市場和機遇,想必在不遠的將來,《未來之路》將會邁進現實。
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