AAU傳統(tǒng)散熱方案

1、降低芯片與外殼的溫差，采用高導(dǎo)熱界面材料和熱橋接導(dǎo)熱塊或熱管；

2、降低外殼表面溫度，增加設(shè)備的外殼體積，加大表面積；

3、改善外殼溫度均勻性，采用鑄鋁加厚外殼。

在實(shí)際產(chǎn)品中，方案1的改善效果有限，當(dāng)外殼被太陽(yáng)光暴曬時(shí)，其表面溫度可高達(dá)60℃至90℃。而很多芯片的Tc要求在90℃以內(nèi)，此時(shí)將無(wú)法滿足散熱要求；對(duì)于方案2和方案3，通常產(chǎn)品的外觀尺寸和產(chǎn)品重量有一定的限制，不能隨意的增大。因此5G散熱將是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)，需要更有效的散熱設(shè)計(jì)。

AAU基站新的散熱方案

基站內(nèi)部發(fā)熱模塊產(chǎn)生的熱量，會(huì)使密閉腔體內(nèi)的溫度升高，當(dāng)溫度一致后，再傳至外殼，通過(guò)空氣對(duì)流散熱。AAU散熱可以從新材料，新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及新的散熱方案入手。

（1）新的散熱方案，液冷散熱。

液冷散熱模組：散熱片連接的導(dǎo)熱管下方有特殊的散熱液體，其沸點(diǎn)比較低，吸收熱量后會(huì)蒸發(fā)為氣體到頂部，散發(fā)熱量后重新液化，回流至原來(lái)的地方，從而提高散熱效率。

圖為帶副板液冷散熱模組

然而由于散熱模組與散熱片均適于剛性材料，兩者之間存在界面熱阻，因此內(nèi)部必定會(huì)使用到TIM材料。如導(dǎo)熱凝膠、導(dǎo)熱硅脂、導(dǎo)熱墊片等。

光模塊方面，其本身有一個(gè)最佳的工作溫度范圍。AAU在室外工作溫度范圍變化比較大，比如東北氣候偏冷、南方氣候炎熱，為此光模塊周圍采用了新的材料，通過(guò)控制材料電流出入方向就可以實(shí)現(xiàn)光模塊溫度的調(diào)節(jié)，升溫可至30度，降溫可至10度，相當(dāng)于“空調(diào)”。

（2）新材料。AAU除了內(nèi)部使用TIM、散熱材料及方案外，半固態(tài)壓鑄件具有重量輕和散熱性能好的優(yōu)勢(shì)，吹脹板具有熱傳導(dǎo)效率高、制冷速度快的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合半固態(tài)壓鑄件和吹脹板的散熱器件有望大幅提升5G基站散熱價(jià)值量。

圖為吹脹板

（3）新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。另外廠商在AAU散熱片結(jié)構(gòu)上通過(guò)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)優(yōu)化整機(jī)體積重量，引入新工藝，在整機(jī)結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)了輕量化。例如傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的散熱齒，下部熱量上部擴(kuò)散，造成散熱齒結(jié)構(gòu)上部溫度高，降低散熱效率，成為散熱瓶頸。中興通訊獨(dú)特的V齒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，改進(jìn)散熱氣流，使冷空氣正面進(jìn)兩側(cè)出，避免熱級(jí)聯(lián)，散熱提升20%，成為業(yè)界首創(chuàng)。

圖為V齒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的散熱片

AAU散熱做不好，將導(dǎo)致設(shè)備功耗上升，這對(duì)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)是一個(gè)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，也是我們推進(jìn)5G建設(shè)的一個(gè)重要障礙。如果無(wú)法有效解決散熱問(wèn)題，5G的落地推進(jìn)和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展將受到一定影響。