广告

给每平方厘米的铜箔打孔800个,追求极致小且薄后的电子元部件长什么样?

2023-09-14 10:54:45 夏菲 阅读:
随着智能手机、可穿戴设备不断地向小型化、薄型化发展,散热系统同样也面临小型化、薄型化的挑战。就在第24届中国国际光电博览会上,笔者在村田的展台上发现了一个有趣的电子设备散热部件——“配备吸液芯的热导板”。据介绍,该吸液芯每平方厘米需打孔800个,正因为工艺需求高,因此有能力加工该吸液芯的厂商屈指可数。

手机厂商的内卷逐渐养刁了消费者的“胃口”,高性能、大容量、5G通信质量再到摄影功能,消费者要求越来越高的同时,在使用体验上还对散热提出了更高的要求。VC2ednc

据笔者了解,智能手机在散热技术方面的发展最早可以追溯到2009年iPhones 3gs上的金属板导热,之后在iPhone 4上升级到了石墨散热贴纸,然而石墨散贴纸似乎并不能满足芯片日益强大后的散热需求,苹果只好在iPhone 4主动地限制了A4芯片的频率,而据了解,iPad上A4的主频比iPhone上搭载的A4高了25%。VC2ednc

为了完全释放智能手机芯片的性能,各大手机厂商与零部件制造商开始钻研散热技术,从石墨散热膜、铜管散热,到华为的微胶囊散热和三重热管设计+液态冷却技术,再到小米MIX 4魔改版的全新环形冷泵散热系统,但手机厂商与零部件制造商们并没有止步于此,而随着智能手机、可穿戴设备不断地向小型化、薄型化发展,散热系统同样也面临小型化、薄型化的挑战。VC2ednc

每平方厘米需打孔800个的铜箔吸液芯

就在第24届中国国际光电博览会上,笔者在村田的展台上发现了一个有趣的电子设备散热部件——“配备吸液芯的热导板”。VC2ednc

VC2ednc

据介绍,热导板是一种将工质液体(如纯水)和吸液芯封装在由薄金属箔贴合而成的外壳(容器)中而制成的热扩散设备。热源产生的热量使工作液蒸发,通过蒸汽在热导板内部扩散进行散热。热量放出后,水蒸气再次凝结成液体,通过带有细微间隙的吸液芯再次循环到热源。从而实现整机发热的均匀性,防止局部过热的产生。VC2ednc

VC2ednc

VC2ednc

迄今为止,传统吸液芯一般使用金属网和金属粉末烧结,而新吸液芯则使用了村田和安永共同开发的精细形状加工箔,据介绍,该吸液芯每平方厘米需打孔800个,正因为工艺需求高,因此有能力加工该吸液芯的厂商屈指可数。VC2ednc

下图显示了在热导板中嵌入新吸液芯和传统吸液芯(金属网)时的性能。与传统吸液芯相比,新吸液芯具有数倍的毛细管力,因此有望进一步提高热导板的性能并减少其厚度。VC2ednc

VC2ednc

由于使用了新吸液芯,开发厚度小于200μm的超薄型热导板获得了成功。尽管采用了超薄型结构,但即使在智能手机所需的热输入量下也能实现较高的热均匀性。VC2ednc

VC2ednc

VC2ednc

目前该热导板已可应用于可穿戴手表、智能手机以及无人机上。VC2ednc

在进一步参观村田展台后笔者发现,村田所有产品都对小型化、薄型化和低功耗有着极致的技术追求。VC2ednc

头发丝大小的高容量MLCC

在村田展出的多款适用于交换机及路由器或光收发器的多层陶瓷电容器产品(MLCC),多层结构帮助产品实现小型化的同时具有大容量化的特点。VC2ednc

VC2ednc

村田高容量MLCC产品VC2ednc

现场展出的打线型金电极MLCC可高密度封装,能够内藏于IC等封装内,进一步减少布线,帮助解决数据中心在设计时的空间问题,实现低噪化和高性能化。VC2ednc

特有3D构造的硅电容

基于5G技术的逐渐普及,Beyond 5G提上日程,光模块发展迎来了成本、能耗双降挑战。针对于此,村田推出特有3D构造的面向光通信市场的硅电容产品,其极低的插入损耗和极小的尺寸有助于降低功率和占板空间。VC2ednc

VC2ednc

即便在面临温度、电压和老化等条件下,村田的硅电容产品仍然具有高电容稳定性,高容值密度及高集成化的特性。VC2ednc

采用两级架构与错相技术的电源解决方案

村田在展台还展示了高效、高可靠的电源解决方案,采用了两级架构与错相技术,内部前级采用村田特殊开关电容技术,后级采用传统buck拓扑技术,能够帮助客户在相干和非相干领域的高速光模块中实现低功耗,低波纹以及提供前端的设计需求。VC2ednc

VC2ednc

电感与静噪滤波器

为应对未来通信技术发展所面临的高速率、高流畅性挑战,村田还带来了丰富的电感和静噪滤波器系列产品,能够提供在宽带内插损特性优越的电感组合,为高速光收发器带来杰出的高频特性及小尺寸的电感器件,助力加速构建算力新时代。VC2ednc

VC2ednc

大电流对应铁氧体磁珠BLE系列则具有高磁饱和特性,在大电流的应用场景下,噪声抑制能力(阻抗)也不会衰减,适用于各种网络设备、基站、智能加速卡、大功率快充等应用场景。VC2ednc

VC2ednc

自研单层陶瓷底座的光模块用时钟元件

此外,村田还展示了具备小型化、高可靠性和高精度的光模块用时钟元件,该产品采用村田特有结构设计,以树脂封装代替传统的金属封装,使晶振具有高可靠性;使用自研单层陶瓷底座,使供应更加稳定。村田还提供免费的匹配服务,帮助晶振达到最佳工作条件,提供稳定振荡频率,并改善时钟信号,提升系统信号质量。VC2ednc

VC2ednc

/负温度系数热敏电阻

针对数据中心和光模块应用中的温度监测、光纤识别等痛点,村田还展出了具备出色热响应性能的热敏电阻,帮助实现光模块和数据中心、服务器中的温度检测、温度补偿和过流保护;可实现快速高效配对和认证的RFID标签产品,实现光纤识别,消除链接错误的同时降低成本节约时间,为终端设备提供科学有效的管控模式。VC2ednc

VC2ednc

小结

村田的展台并不大,但完整看下来却是产品与技术点干货满满,不仅展示出多款应用于光通信、数据中心领域的产品组合,还展示了最新的散热材料,充分展显示其快速响应市场需求的能力。VC2ednc

似乎正契合了村田将小型化、大容量、高可靠、低功耗等技术追求到“极致”的风格。正如村田所说的,村田作为电子行业的创新者,始终对不断变化的市场保持高度敏锐,把握最新应用领域趋势,快速响应并将持续提供高性能产品,助力光电产业持续发展。VC2ednc

责编:Demi
夏菲
电子技术设计(EDN China)助理产业分析师
  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
广告
热门推荐
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
面包芯语
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了