[科技网]受半导体技术的限制,5G手机在未来很长一段时间内将面临高发热、高功耗的问题。此外,由于毫米波对金属板的敏感物理特性,我们预计:从机身细节来看,5G手机将存在于4G手机的设计中,如散热和底盘材料等,并将不可避免地转向更合适的新材料。这一变化将间接影响到受益于手机产业链的企业
散热:石墨薄膜
合成石墨薄膜具有不可替代的导热性最近,我们在网上看到一组小米10拆解机的照片,石墨薄膜被广泛用于处理5G、快速充电和其他发热部件。
小米10拆卸照片显示散热膜需要覆盖几乎整个主板,还有一些堆叠材料的设计。石墨薄膜的潜在需求是显而易见的。石墨薄膜比铜薄膜具有更好的导热性但是热量不会消失,使用石墨薄膜的初衷是为了将热量分散在背板的更大区域。
除了应用于消费电子产品,石墨薄膜的另一个特点是高热辐射目前,常用金属散热器的表面发射率很低。石墨薄膜的热发射率可达95%以上由于
的特性,人造合成石墨薄膜涂层也可以作为金属散热板的外层涂层,与传统散热结构结合,配合轻质金属板的空气对流,提高散热效果。图
:石墨薄膜
石墨散热价格不高,但在当前基带芯片、处理器、图像传感器的热输出问题上,5G手机上的安装数量已经大大增加3 ~ 6片的价值是2 ~ 3美元,在5G之前只需要1美元左右石墨薄膜层数越多,成本越高。小米10使用6层石墨薄膜,保守估计成本不到30元人民币
图:小米10四个摄像头下的一个小散热器
(靠近背板)。然而,2月19日,股价高速上涨的钟石科技回复投资者,称其没有供应小米生产的石墨薄膜散热器。该公司之前披露的客户名单包括手机制造商vivo。根据后者的官方声明,一款5G手机将于2月29日发布,价格约为1999年,值得关注。此外,钟石科技还为苹果手机组装商提供产品,如宝德和宏富金等。图
:铜色部分为VC液冷板
目前,“石墨+VC”组合结构常用于智能手机和笔记本电脑5G手机使用均热板和石墨薄膜的费用总计约为30 ~ 70元人民币
外壳(1):氧化锆陶瓷
虽然金属外壳更便宜更耐用,但毫米波对金属的敏感性决定了5G手机将进一步推广其他可行的材料,如陶瓷、玻璃和复合材料(PC/PMMA)
,后者更贵。能够优先考虑非金属集成底盘的材料和铸造成本的制造商肯定会受到市场的青睐。
刚才提到5G手机产生的热量比4G手机多,外壳材料限制在“散热好,无屏蔽信号”的范围内
那么,只有聚碳酸酯/聚甲基丙烯酸甲酯、玻璃和陶瓷符合标准结合
与机箱成本,我们可以预测,陶瓷将用于5G手机的中高端,而PC/PMMA将用于
玻璃手机的低端。在
陶瓷产品中,以纳米氧化锆陶瓷为主流,外壳采用2300℃烧结而成。由
氧化锆烧结而成的陶瓷外壳具有极高的耐用性,且无信号屏蔽问题。然而,矛盾在于中国的锆储量极低,需要从日本高价进口。此外,氧化锆很难制造,其产量远远低于金属外壳。
中国锆矿石原料领先企业东方锆业2017年融资11亿元投资氧化锆手机背板建设以前,东方锆业的高端锆产品出口到替代牙等。
常颖精密(300115)和顺洛电子(002138)与主流手机品牌合作生产陶瓷底盘。长盈精密已完成金属外壳加工线;顺洛电子收购新博陶瓷
陶瓷贝壳厂是一个鱼和珍珠的混合物。在此之前,三环集团(300408)夸大其陶瓷外壳业务,实际上只有少量手机工厂的订单。
外壳(2): 3d玻璃
3 3D玻璃外壳,无信号屏蔽,外观精美,但不耐用
3 3D玻璃可能是4G到5G时代从金属外壳向陶瓷外壳过渡的阶段性计划。如果脆性问题能够解决,3D玻璃的可能性是最高的。此外,该方案与丝网玻璃加工生产线有一些共同之处
小米10外壳由3D玻璃制成,与车身橡胶密封件粘合。图
:小米10
兰斯科技(300433)、新力国际(00732)和盛瑞科技(02018)均参与主流机器3D玻璃相关业务
2-020年下半年,除了低端和4G机器,金属机箱的快速增长将不如预期。
快速充电:氮化镓(GaN)
氮化镓快速充电头在同等体积下可提供传统充电头2-3倍的功率输出。65W功耗不仅能满足手机快速充电的要求,还能为笔记本电脑如MacBook充电。用户只能携带一个充电头来为大多数办公设备供电。
小米不是第一家推出氮化镓快速充电头的制造商联想推出“口红”快速充电(189元),“双思”推出65W氮化镓通用充电头,带双C+单路USB接口(199元)。然而,由于缺乏协议,这两个不支持快速收费的一些模式在市场上。从这个角度来看,主流手机工厂仍将专注于独家氮化镓充电头图
:联想“口红”充电头
小米氮化镓快速充电头来自之前投资的纳维塔斯半导体。除了资本注入,它还引入了销售渠道。
中信证券认为,2025年全球氮化镓快速充电市场预计将达到600多亿元
2-020年,苹果公司将推出氮化镓快速充电头,也是65W功率。
氮化镓充电头相关工厂包括:文泰技术(氮化镓已批量生产)、三安光电(化合物半导体代)、hitxin(氮化镓功率器件代)、福曼电气(充电器主控核心)、奈威技术(氮化镓材料设计)、捷卫玠电气(碳化硅、氮化镓半导体设备)
(文/泰科网陶)