5G 手机今年陆续推出，手机芯片大厂看好 2020 年需求，因此从 Modem（调制解调器芯片）再推到 5G SoC（系统单芯片），在此趋势下，对于手机散热方案有何影响？未来 5G 手机非热板不用？选择的关键是什么？
从 4G 到 5G 手机，用什么解热最好？
5G 手机传输速度增加，功耗大为提升，约在 5~7W，较 4G 手机的 3.5~4W 多出两倍以上。一般来说，5~7W 采用热板或热管皆可，两者的最大差异只在于解热面积、散热效果。从散热方案解热力来看，不管是热管或热板，都是将单一热点均匀的发散，若采用面积较小的热管，解热效率仍不如面积较大的热板，热量能从四面八方传出，因此对解高瓦数功耗手机较具效益，热管同样也可以解热，只是效率较差。以同样 0.4mm 的外型比较之下，热管宽度约 4.6mm，热板则达 40mm，也就是说，传导热的速度高出 10 倍，效果更佳。
业内人士分析，4G 手机约有九成采用石墨片，最轻薄且价格便宜，因此目前市场上仅苹果透过固件技术将手机功耗降低，并采石墨片就能达到散热功效，非蘋手机多用于较低功效的中低阶手机；其余则有一成的中高阶机种采用热管；旗舰机种才会采用单价高、散热力高的热板。
供应链进一步说明，到了 5G 手机成熟后的时代，尽管市场仍难捉摸苹果接下来要采用何种方案，但初期而言，从芯片的功耗来说，石墨片解热力恐不足，因此应仅为辅助用，预估市场有六成将采用热管，用于中低阶机种，四成则采用热板，用于中高阶机种。单从 5G 高阶手机来看，市场预估，六到七成会采用热板，其余三到四成则采用热管，这端看品牌厂对手机的定位、价格而定，也就是说，热板也并非 5G 手机的唯一解决方案。
5G 分离式芯片到单芯片，初期多采用热板
5G 手机当中的芯片则分为两种类型，今年 5G 手机多为高阶旗舰机种，仅有分离式方案，2020 年起则在中高阶机种推出 SoC 方案。
所谓芯片分离式方案，意旨是在受到 5G 商转刚起步，因此芯片初期多为分离式方案，将核心处理器 AP 与 5G Modem 分开为两颗芯片，讯号较为稳定，更有助于系统整合，惟受到 PCB 空间设计、成本等都有压力，因此长期而言，二合一的 SoC 为势在必行的方案。若过去从 3G 手机到 4G 手机的进程为例，SoC 须考量基地台、电信等布建进度，往往经过 1 年以上的时间才能有效整合成 SoC。
从手机芯片大厂推出 5G SoC 方案进程来看，最快 2020 年就能看到终端机种问世。像是芯片设计龙头联发科首席执行官蔡力行也透露，2020 年上半年将再推一款 5G SoC，采 7 奈米制程，终端产品也将问世。供应链指出，该款芯片达 7W 以上功耗，因此目前设计也以热板做为解决方案。
2020 年 5G 手机将从今年旗舰机种，下放到中高阶机种，也从分离式方案，初步导入 SoC 方案，尽管 SoC 功耗较分离式方案略微减少，甚至相当，手机品牌考量到初步切入 5G 手机，因此为达良好解热效果，采用成本较高的热板，以稳定品质、塑造口碑，对于品牌形象也有所帮助。
业内人士认为，初期 5G SoC 设计比起过去，传输量跟速度都增加，因此功耗更具挑战，长期而言，IC 设计厂商若能再透过新的设计方式，或制程演进，若从现有 7 奈米降至 5 奈米，甚至 3 奈米，功耗也能更明显下降，未来采用价格较便宜的热管，应也不远。
然而，尽管透过芯片的设计，对于功耗需求可能有降低的空间，但需要考量未来芯片厂、手机厂对于手机功能的要求，像是拍照画素如果再提升，相机功能势必也要跟着升级，对于芯片处理影像的能力也变得更重要，因此功耗能否再降，除了考量制程，更需考量市场对手机功能的需求。
2020 年 5G 手机，热管、热板应并行
市场预估，今年 5G 手机约千万支需求，2020 年全球 5G 手机将有 1.5~2 亿支，后年将有 4~6 亿支。若仅观察 2020 年市场需求来看，现阶段热板、热管还是最能达到经济效益的方案。供应链进一步说明，这牵涉到终端手机产品的价值与定位，预期 2020 年高阶机种仍会采用成本较高、解热效果较高的热板，而中阶则采用成本较低的热管，同样可达到解热效果，预期 2020 年市场热管与热板两者应并行，各自有需求。
尽管 2020 年 5G 手机多以高阶机种为主，若依照市场调查，到了 2020、2021 年 5G 手机总量将大爆发，届时，中低阶机种也将采用热管方案，对于热板的需求恐停留在旗舰机种、电竞机种、中高阶机种，甚至功耗若再提升，将在热板当中再加入石墨片等方式，都是可能发展的方案，届时又有多少机种需要用热板，仍待时间观察。
整体而言，台厂过去与手机品牌客户耕耘许久，加上产能、良率、性价比皆优于竞争对手，像是台厂双鸿、超众、业强、泰硕，都具备热板、热管产能。据了解，尽管中国散热厂也扩厂积极、挖角台厂人才，但受到需要量产需实战经验的参数累积、订单试产等，因此校正达到一定程度良率仍有一段路。因此，台厂在这段时间，能否巩固客户信赖，看对市场方向，并分散应用面风险，延续散热产业的热度，挑战经营者的眼光与研发技术能力。
（本文由 MoneyDJ新闻 授权转载；首图为 Galaxy Note 10+；来源：科技新报）
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