小米 MIX Fold 于 3 月底發布,這是小米的首款可手動折疊屏幕手機,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。
小米 MIX Fold 采用了“微氣囊”結構耐彎折石墨片打通了兩側并聯立體散熱系統,解決了折疊屏散熱難的問題。
官方表示,目前,折疊屏手機主要會面臨這兩大散熱難題:
可變化的折疊屏形態,在折疊和展開時散熱能力會發生變化; 元器件內部分布并非均衡的,主板和 SoC 一側散熱環境會更加惡劣 ,針對這兩個問題,小米研發了并聯雙立體散熱系統以及革新的「微氣囊」散熱機構,不僅在手機的左右兩側都設計有強大的散熱系統,同時還將兩者打通,從而實現了全新的「蝶式」散熱。
蝶式散熱的翅膀:左右雙散熱系統,總散熱面積達到非折疊屏兩倍,MIX Fold 搭載了高通的旗艦產品驍龍 888 平臺,帶來了巨大的散熱壓力,對于 MIX Fold 來說,如何將 SoC 一側的熱量導出,平衡兩側溫升,減少溫度不均勻性是在研發中遇到的一個熱設計難題。
從基礎的散熱體系上講,MIX Fold 已經配備了 VC 液冷方案 + 導熱凝膠 + 多層石墨片 + 材料級耐彎折石墨片,屏幕下還有整塊銅箔散熱,總散熱面積達到了 22583.7mm2。
即便散熱能力在折疊形態上不利,但是由于具備更大的機內空間,所以在總散熱面積上相比非折疊屏手機優勢極大。與之相比,小米 11 的總散熱面積為 12677mm2,MIX Fold 幾乎達到了小米 11 的兩倍,從而發揮出更強的散熱能力。
但是實際情況中,并不能簡單將散熱面積與散熱能力進行對比,由于 MIX Fold 的折疊屏設計,在轉軸的部分是常規散熱材料所無法企及的地方,所以 MIX Fold 的散熱系統大體上會根據折疊屏分為左右兩個部分,我們形象的稱之為并聯雙立體散熱系統。
但這樣就面臨著第二個問題,左右兩邊的內部元器件分并不均衡,主板與 SoC 所在側一定會面臨更大的散熱壓力。
耐彎折石墨材料:「微氣囊」結構,打造貫通兩側的熱量隧道
為了解決散熱不平衡的問題,在堆疊空間有限的情況下,小米的研發工程師構想出一個「熱量的傳遞隧道」,從而將轉軸兩側的并聯散熱系統相連接,這樣 SoC 一側的熱量就能借由這個通道傳導到散熱壓力更小的另一側,由此實現更加均衡且更強的散熱能力。
這就類似于打造一個跨江大橋,熱量就像是車流,能夠通過大橋快速的到達另外一側,從而盤活整個城市的流動性。
但關鍵是,這個隧道如何打造?要想打通左右兩側,就需要一種導熱材料將兩者連通,而這個導熱材料還要具備抗彎折的能力,以應對 MIX Fold 隨時可能展開或折疊的情況。
小米熱設計工程師給出的答案是「耐彎折石墨」。
傳統的石墨片在 20 萬次彎折之后就會折斷或者掉渣,而耐彎折石墨片熱性能更為出色,在進行 20 萬次的 180 度彎折后,材料的熱性能僅會下降 3%-5%。低于扇形結構的 9-15%。
然而實現「微氣囊」結構的耐彎折石墨片并不容易,需要在細節上進行幾種不同的工藝創新,官方將其總結成了兩點:
耐彎折疲勞單面膠帶:厚 PI 基材,相比 PET 基材產品,最大程度減小位移應力,其耐彎折能力大幅提高 ;
耐彎折型合成石墨:通過優化石墨化發泡、精密壓延技術,控制產品微褶皺,產品呈現高柔性,達到可彎折性能
同時,MIX Fold 在溫控設計端也進行了升級:雙形態殼溫識別模型:通過機身里塞進了 8 顆溫度傳感器,分別依照展開與折疊下的用戶場景數據進行 AI 建模,并利用神經網絡不斷進行學習優化,最終得到簡潔精準的表面溫度預測模型,精確感知雙形態下的手機表面溫度。兩形態雙溫控體系:通過前臺 App 接口識別手機形態,在原有用戶使用場景精細劃分的基礎上,深入定制化控制展開與折疊下的溫控檔位。
本文來源:IT之家