隨著柔性顯示技術的成熟,折疊屏手機已成為智能手機高端市場的主流形態之一。然而,在實現屏幕自由開合的同時,這類設備面臨著前所未有的結構復雜性與熱管理挑戰。傳統剛性電子設備中的散熱方案難以直接套用于折疊結構,尤其是在鉸鏈區域與可彎折主板之間,熱傳導路徑被物理分割,散熱空間極度受限。
在此背景下,導熱凝膠(Thermal Gel)憑借其優異的柔韌性、可壓縮性和長期穩定性,成為折疊屏手機中不可或缺的“柔韌”搭檔,為高性能芯片的散熱提供了關鍵支撐。
一、折疊屏手機的熱管理難題
折疊屏手機的特殊結構帶來了多重散熱瓶頸:
1. 空間高度受限
設備內部需容納兩塊電池、雙屏驅動電路、鉸鏈機構和主控芯片,布局極為緊湊,可用于散熱的金屬結構和空氣通道遠少于傳統直板手機。
2. 熱源集中且遠離散熱主路徑
主SoC通常位于內屏下方,而外屏區域和鉸鏈附近缺乏有效的散熱材料覆蓋。當手機折疊時,熱量易在閉合腔體內積聚,形成局部高溫。
3. 動態結構帶來的界面不穩定性
頻繁開合導致內部組件發生微小位移,傳統導熱材料(如硅脂)可能因振動或形變而發生“泵出”或脫落,影響長期導熱性能。
4. 對材料機械性能要求高
散熱材料不僅需具備高導熱性,還必須適應反復彎折、擠壓和拉伸的機械環境,避免開裂或失效。
二、導熱凝膠的技術優勢
導熱凝膠是一種以有機硅或硅酮為基體,填充高導熱無機顆粒(如氧化鋁、氮化硼)的半固態復合材料。其在折疊屏手機中的應用,主要得益于以下特性:
1. 高柔韌性與可壓縮性
導熱凝膠質地柔軟,可在低壓力下充分壓縮,適應芯片與散熱結構之間的微小間隙(0.1–0.5 mm),即使在非平整或動態變化的接觸面上也能保持良好貼合。
2. 長期穩定性優異
不含低分子硅油,不會在長期高溫下發生“干涸”或“油離”,確保在設備整個生命周期內(通常5年以上)導熱性能不衰減。同時,其高內聚力有效抵抗熱循環和機械振動導致的“泵出效應”。
3. 非流淌與自粘性
凝膠狀形態使其在垂直或彎折安裝時不會垂流或滑移,可牢固附著于芯片表面或散熱模塊,適用于復雜三維布局。
4. 支持精密自動化工藝
可通過點膠機進行微升級別精準涂覆,適應高密度、高良率的現代手機制造流程。

三、導熱凝膠在折疊屏手機中的具體應用
1. SoC與均熱板(VC)之間的界面填充
盡管折疊手機的VC面積受限,但仍在主控芯片區域鋪設小型均熱板。導熱凝膠用于填充SoC與VC之間的界面,確保熱量高效傳遞,避免因接觸不良導致局部過熱。
折疊手機常采用堆疊式主板設計,導熱凝膠可用于層間填充,將底層芯片的熱量傳導至頂層金屬屏蔽罩或外殼,提升整體散熱效率。
3. 電池與金屬中框的熱傳導
大容量雙電池在快充和高負載下產生顯著熱量。導熱凝膠用于電池外表面與金屬中框之間的熱耦合,利用金屬的高導熱性實現被動散熱。
4. 鉸鏈周邊組件的局部散熱
靠近鉸鏈的傳感器模組、天線驅動芯片等小型熱源,也可通過微量導熱凝膠實現與結構件的熱連接,防止局部溫升影響信號穩定性。
目前,三星Galaxy Z Fold系列、華為Mate X系列、小米MIX Fold等主流折疊屏機型均已在關鍵熱傳導節點采用導熱凝膠或類似高性能導熱界面材料。隨著折疊形態向三折、卷軸等更復雜結構演進,對導熱材料的柔韌性與可靠性要求將進一步提升。
導熱凝膠作為連接芯片與散熱結構的“柔韌”紐帶,雖不顯于外,卻在內部默默承擔著關鍵的熱管理職能。它不僅解決了傳統材料在動態結構中的失效問題,更為折疊設備的持續性能釋放提供了可靠保障。
隨著柔性電子技術的持續發展,導熱凝膠將在更多可變形、可穿戴設備中發揮核心作用,成為未來智能硬件不可或缺的“隱形支柱”。
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