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半固态压铸件+吹胀板新型散热方案有望成为主流

作者: 浏览量:496 来源: 时间:2021-04-20 10:56:33

信息摘要:

传统的AAU 散热方案包括:(1)降低芯片与外壳的温差,采用高导热界面材料和热桥接导热块或热管,但是当外壳被太阳光暴晒时,表面温度可高达60℃至90℃,导致实际散热效果有限。(2)降低外壳表面温度,增加设备的外壳体积,优化散热叶片设计,加大表面积;(3)改善外壳温度均匀性,采用铸铝加厚外壳;方案(2)、(3)的缺点是对产品的外观、尺寸和重量有一定的限制,不能随意的增大。为解决5G 基站AAU 的散热问题,可以从采用液冷散热方式、新型的散热材料、新型的结构设计方向入手。

——采用基站热管/基站均热板等液冷散热模组

热管/均热板应用于基站中具有诸多优势:导热速度快;可承受热流密度大,消除系统热点;不存在异种金属连接,反复的温度变化不会破坏连接;与热源面直接接触,减少接触热阻,宽度与长度方向任意调整。

用于基站散热的VC 均热板

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——采用半固态压铸件+吹胀板新型散热方案

利用半固态浆料进行压铸的方法称为半固态压铸成形技术,主要有流变成形和触变成形两种加工工艺。流变成形是将得到的半固态金属浆料在保持其半固态温度下直接压射到型腔里形成铸件;触变成形是提前将半固态浆料冷却凝固成坯料,切分成一定大小储存备用,成形时把切分的半固态坯料再次加热到熔融半固态,然后送入压室进行压铸。根据伊之密官网,半固态压铸件应用于基站的优势明显,半固态技术超薄壁成型能力强,产品散热齿厚度基本在1.2mm 以下,最薄可以到0.9mm,不仅能帮助产品快速散热,还能减重30%;此外,半固态压铸件的导热率比一般压铸件高50%,能够满足产品的散热要求。

通信设备使用普通机箱与半固态机箱散热效果对比

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吹胀型铝质均热板是一种新型均热板结构,需要先采用印刷、滚压、吹胀等工艺制造出中空铝质板壳,再通过真空、灌注、封口等工艺制造出可高效传热的均热板。密封式吹胀板内部为真空状态,作为工作介质的冷媒在热源位置汽化吸收热量,在热源外区域液化释放热量,从而实现整个吹胀板平面内的温度均匀。

用于基站散热的吹胀板工作原理

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吹胀板具有导热速度快(由于内部蒸汽腔互通,具有更优异的均热性能)、可靠性高(工质不结冰,启动温度低,可在负60 度环境中正常工作)、性价比高、适用于各种狭小空间、可作为散热鳍片等优势。吹胀板组装在基站壳体上,效果强于普通金属翅片,并且质量较轻,在大幅度提升散热效果的同时,又能相当程度的减轻设备总体重量。

相比于传统的散热材料及方案,“半固态压铸件+吹胀板”结合了半固态压铸件重量轻、散热性能好的优势和吹胀板热传导效率高、散热速度快的优势,有望成为5G 基站AAU 散热的主流方案。随着5G 商用基站大规模建设的推进,将进而驱动半固态压铸件和吹胀板散热市场规模的增长。

采用新型散热片结构设计以提升基站散热能力

基站厂商可以采用新型结构设计来提升基站的散热能力。例如散热片结构中的散热齿,下部热量上部扩散,造成散热齿结构上部温度高,降低散热效率,成为散热瓶颈。中兴通讯采用独特的V 齿结构设计,改进散热气流,使冷空气正面进两侧出,避免热级联,散热提升20%,成为业界首创。华为也采用了独创的仿生散热技术——辊压接合散热齿,同样使基站的整体散热能力提升20%。

中兴通讯采用独特的V 齿结构设计

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