12月4日，根据欧菲光官方的消息，近日，欧菲光突破传统的铺设铜网或铜粉烧结毛细芯结构，国内首家采用精密蚀刻微结构一体化毛细芯工艺，成功研制出0.3mm超薄VC均热板，并达到可量产的稳定工艺水平。
手机轻薄化与性能提高之间存在矛盾，上游元器件突破是刚需
消费电子在实现智能化的同时逐步向轻薄化、高性能和多功能方向发展。智能手机轻薄化和便携化的设计要求内部组件散热性和可靠性更好。电子产品的性能越来越强大，而集成度和组装密度不断提高，导致其工作功耗和发热量的急剧增大。据统计，电子元器件因热量集中引起的材料失效占总失效率的65%-80%，热管理技术是电子产品考虑的关键因素。
从2010~2015年手机厚度呈现持续的轻薄化趋势，但近年轻薄化与手机性能增长之间出现了矛盾，各种元器件的轻薄化便成为了迫在眉睫的需求之一。
如图：手机轻薄化趋势
智能机性能不断提升：
（1）更高的刷新频率和更强的性能追求；
（2）更大更清晰的屏幕，如2K/4K；
（3）OLED、柔性屏渗透率提高，高亮度需求；
（4）更多内置无线设备，如NFC、低频蓝牙、无线充电等。
（5）充电速率从5W向120W的狂飙突进
这些发展趋势将会大大增加智能手机的功耗与发热量，散热将成为整个智能手机行业面临的主要问题之一。散热问题处理不好将造成智能手机卡顿、运行程序慢、烧坏主板甚至造成爆炸的危险。
如图：手机在不同状态下的平均功耗情况
现阶段手机散热方案：
目前手机散热有主动与被动散热两种，基本思路是降低手机散热的热阻（被动散热）或减少手机的发热量（主动散热）。主动散热通过降低芯片的功耗减少热量而实现，与电子设备的研发相关。而被动散热是通过导热材料与器件来达到散热效果。手机产生热量的部件主要是CPU、电池、主板、射频前端等，这些部件所产生的热量会由散热片导入到热容量大的夹层中，然后通过手机外壳和散热孔散出。
随着手机硬件的不断升级，其所执行的任务计算处理更加繁杂，CPU等芯片部件将会面临热量的侵袭。但手机体积有一定的局限性，处理器系统性能会因为温度升高而有所降低。因此手机散热问题尤为重要。5G和无线充电对信号传输的要求更高，而金属背板对信号屏蔽的缺陷将被放大，预计5G手机不再采用金属背板设计，原有的石墨加金属背板散热技术面临重大挑战。目前市场上手机散热的方案主要有：导热凝胶、石墨片、石墨烯、均温板、热管等，现阶段均热板在高端市场渗透率高。
手机散热方案变革路径：
2020年手机散热方案分布：
性能好的石墨片导热系数能达到1500－1800W/m·K，而一般的纯铜的导热系数为380W/m·K，高的导热系数有利于热量的扩散），能够迅速降低电子产品工作时发热元件所在位置的温度（热点温度），使得电子产品温度趋于均匀化，这会扩大散热表面积以达到降低整个电子产品的温度，提高电子产品的工作稳定性及使用寿命。
现阶段主流手机散热方式如下图：
本次的主角：VC均热板（Vapor Chambers）是一个内壁具有微细结构的真空腔体，通常由铜制成。当热由热源传导至蒸发区时，腔体里的冷却液在低真空度的环境中受热后开始产生冷却液的气化现象，此时吸收热能并且体积迅速膨胀，气相的冷却介质迅速充满整个腔体，当气相工质接触到一个比较冷的区域时便会产生凝结的现象。由凝结的现象释放出在蒸发时累积的热，凝结后的冷却液会借由微结构的毛细管道再回到蒸发热源处，此运作将在腔体内周而复始进行。热管和均热板的工作原理几乎一样，但在传导方式上，热管是一维线性热传导而均热板则是将热量在一二维平面上传导，相对于热管，首先均热板与热源以及散热介质的接触面积更大，能够使表面温度更加均匀。由于均温版的面积较大，能够更好的减少热点，实现芯片下的等温性，相较于热管有更大的性能优势，同时均温版还更加轻薄，在快速的吸收以及散发热量的同时也更加符合目前手机更加轻薄化、空间利用最大化的发展趋势。
VC均热板工作原理如图：
今日欧菲光披露的超薄VC均热板是什么水平？
根据众源新材公司招股说明书显示，均热板厚度趋势越来越薄，目前常规平均厚度约为0.4mm，也就是说此次欧菲光发布的VC均热板，领先了行业平均水平的25%。更薄的均热板研发需要材料企业的全力配合，因此研发难度系数和投入都会更大。
据欧菲光透露，目前业内VC均热板量产的最薄厚度是0.35mm，此次欧菲光推出0.3mm超薄VC均热板无疑给各类产品设计提供了更大的发挥空间。除此之外，本次蚀刻毛细芯及连续式支撑柱结构支持产品可实现180°弯折的柔性设计，方便为各类客户产品进行热管理设计。由于特殊的结构设计及先进工艺，欧菲光采用的蚀刻毛细芯吸液能力达到吸液高度13.5cm，吸液速度8mm/s，能支持5W的散热功率，完全可以满足手机等日常电子产品的散热需求。
来源：旭日大数据
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