除了手機熱板外,5G 還為散熱廠帶來什麼?

作者 | 發布日期 2019 年 09 月 12 日 11:30 | 分類 手機 , 零組件 follow us in feedly


散熱產業夯,只要是電子裝置,少不了散熱零組件的支援,受到 5G 興起下,最先看到的是 5G 手機的需求,從傳統熱管轉用技術難度更高、解熱力更好的熱板,也帶動 ASP 提升 2 倍以上,今年以來也被市場廣泛的討論。但除此之外,你可能忽略的是 5G 興起之後,最先需要的基礎設備的建置,當中包含基地台、小型基地台等,甚至是網通產品、伺服器等產品都需要再升級,比起過去 4G 時代,這樣的趨勢下,對於散熱產品的需求將有何改變?台灣散熱廠準備就緒了嗎?

從無到有,有也要再升級

5G 比起 4G 傳輸速度增加,因此使用的散熱元件數量、面積等都要增加,甚至是過去不需要使用散熱元件的機構,也必須加入散熱元件,以達到解熱效果,完整解決方案的 ASP 可以再提升。

像是過去不需要散熱元件的機構,光連接器就必須加入散熱元件,或者交換器(SWITCH)、路由器裡面也需要加入。所謂的光連接器專指進行光電和電光轉換的光電子器件,發送端把電信號轉換為光信號,接收端把光信號轉換為電信號。因此在傳輸速度從現在 100G,傳出 4K 訊號、直播等,都推升網路流量的成長,帶動資料中心從過去 10G 逐漸往上升級到 100G,甚至到明年 400G 的傳輸速度,更是近年網通大廠著力開發的方向。

散熱廠表示,過去交換器採用鋁片就能達到散熱效果,但隨著這種高階、傳輸速度更快的產品越來越多,功耗甚至達 15W 以上,就需要採用熱板散熱,目前也有部分採用熱管解熱的方案。

事實上,除了從無到有的需求之外,更多的是升級現有散熱方案,像是過去許多核心的基地台就已經採用熱管或熱板模組散熱,瓦數可以高達 400W 以上,但在 5G 之後,傳輸資料量大幅提升,因此必須增加單位數量與面積。以小型基地台(Small cell)為例,功耗約 40W 以上,就需要採用散熱模組,不管是熱管模組、熱板模組都是目前設計的方向。

技術關鍵在於彈性設計,成本控管能力

從過去 3G 到 4G 的網通產品規格提高的幅度,不像現在 4G 到 5G 大,技術難度更提升,像是 5G 網通產品多數規格與空間多與 4G 相當,效能提高下,要如何在現有的空間內,解更大的熱量,對散熱模組而言困難許多。

供應鏈坦言,其實 5G 網通設備的散熱技術不是問題,也並非全新的技術,也是過去兩向流的物理原理,在真空腔體內,水從液體帶走熱量變成氣體,再變成液體的過程,因此相對單純,假設過去 4G 設備功耗為 100W,5G 可能達 200W 以上,但往往受限空間有限,因此要設計更為複雜,元件之間的連接與彈性也很重要。

散熱模組當中包含鰭片、熱管、熱板、風扇等元件,任由客戶需求設計搭配。業者強調,其實空間設計才是關鍵,當網通產品扣除晶片、連接器等空間,剩餘的散熱模組位置若很大,採用傳統鋁片放入,也可以達到散熱效果,價格也相對低,但重點就在於,往往空間是有限的,因此需要以導電係數較好的銅、銅鍍鎳為主要材質,而設計上,也可以從傳統太陽花鰭片,到新型態 3D 熱管與熱板結合的方式,就看客戶本身到底需要多少瓦數、多少空間,甚至要用液冷都行。

3D 散熱技術近年來散熱廠陸續開發,透過熱板加熱管,或者熱板加熱板的型態製程,從傳統的平面變成立體,散熱的面積也就連帶增加不少,腔體內水蒸氣流通的範圍也就增加,但當中考驗散熱廠的焊接技術,讓真空腔體不漏水、不進水,就是關鍵的技術,ASP 也相對較高。

多與網通廠密切合作,開發 5G 產品

目前台灣散熱廠也多少應用於網通、伺服器領域,但目前也都是氣冷方案,也就是兩向流技術,包含熱管、熱板等。而所謂的網通產品應用面廣泛,從機房到基站,甚至是路由器等,平均價格約落在 10 元美金左右,比起手機、筆電來得高出幾倍,但總量也相對消費性電子產品相對較少。

業者舉例,像是過去模組當中或許只要用 3~5 支熱管,但 5G 可能需要用到更多支數,或者更大片的熱板,當然每個機種空間不同,因此多採客製化的方式進行。

台灣散熱模組廠來說,雙鴻、超眾皆與台灣網通廠配合,像是明泰、中磊、啟碁等網通廠商。力致則與中國網通廠合作,今年也通過認證。業強的熱管也供應給模組廠,打入基地台業務。

超眾說明,今年日本電產入主後,對於業務開發更為積極,因此像是中國、歐洲等都是未來著力的發展方向,盼增加未來營運動能。

據了解,打進新網通廠客戶其實並不困難,最快半年就能通過驗證,開始量產,但整體而言,還是比起消費性電子產品更具信賴度,因此也有時間拉到一年以上的模式。

整體而言,散熱廠有沒有辦法將現有兩向流技術再延伸,考驗各家廠商本事,當然成本控管也是關鍵,能否透過實際訂單生產,利用參數與大數據的能力,有效改善生產良率,是否有足夠資源投入網通產品,畢竟網通產品比起消費性電子產品總量小,要立即大筆挹注營收不容易,但相對跌價幅度小、訂單量更穩定,這考驗經營者對市場眼光,未來能否長期經營公司,營運動能是否持續的關鍵。

(本文由 MoneyDJ新聞 授權轉載;首圖來源:pixabay

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