小米摺疊手機 MIX Fold 官方詳解,摺疊螢幕如何解決散熱問題?

小米摺疊手機 MIX Fold 官方詳解,摺疊螢幕如何解決散熱問題?

小米 MIX Fold 於 3 月底發佈,這是小米的首款可手動摺疊螢幕手機。近日,小米官方為我們解釋了摺疊螢幕在散熱方面的一些技術。

小米官方表示,目前摺疊螢幕手機主要會面臨這兩大散熱難題:首先是,可變化的摺疊螢幕形態,在摺疊和展開時散熱能力會發生變化 。其次,由於手機元件內部分佈並非均衡的,因此兩側摺疊螢幕背後,主板和 SoC 所在的一側散熱環境會更加惡劣 

針對這兩個問題,小米研發了並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。

小米摺疊手機 MIX Fold 官方詳解,摺疊螢幕如何解決散熱問題?

蝶式散熱:左右雙散熱系統,總散熱面積達到非摺疊螢幕兩倍

MIX Fold 搭載了高通的旗艦產品驍龍 888 平台,帶來了巨大的散熱壓力,對於 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。從基礎的散熱結構來說,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,螢幕下還有整塊銅箔散熱,總散熱面積達到了 22583.7mm²。

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即便散熱能力在摺疊形態上不利,但是由於具備更大的機內空間,所以在總散熱面積上相比非摺疊屏手機優勢極大。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,並不能簡單將散熱面積與散熱能力進行對比,由於 MIX Fold 的摺疊設計,在轉軸的部分是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摺疊螢幕分為左右兩個部分,小米將之稱為「並聯雙立體散熱系統」。

但這樣就面臨著第二個問題,左右兩邊的內部元件分布並不均衡,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

為瞭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」,從而將轉軸兩側的並聯散熱系統相連接,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。

這就類似於打造一個跨江大橋,熱量就像是車流,能夠通過大橋快速的到達另外一側。

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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 隨時可能展開或摺疊的情況。小米熱設計工程師所說的答案是「耐彎折石墨」。

傳統的石墨片在 20 萬次彎折之後就會折斷或者掉渣,而耐彎折石墨片熱性能更為出色,在進行 20 萬次的 180 度彎折後,材料的熱性能僅會下降 3%-5%。低於扇形結構的 9-15%。

小米摺疊手機 MIX Fold 官方詳解,摺疊螢幕如何解決散熱問題?

然而實現「微氣囊」結構的耐彎折石墨片並不容易,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:通過機身裡塞進了 8 顆溫度感測器,分別依照展開與摺疊下的使用者情境數據進行 AI 建模,並利用神經網路不斷進行學習優化,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:通過前台 App 接口識別手機形態,在原有使用者使用情境精細劃分的基礎上,深入定製化控制展開與摺疊下的溫控檔位。

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