Thermische Barrieren überwinden bei ultraleichten Datenbrillen
Eine weltweit führende Marke für Unterhaltungselektronik stand bei der Entwicklung von Datenbrillen vor thermischen Herausforderungen aufgrund höherer Prozessorleistung, begrenztem Platz und strengen Grenzwerten für die Hauttemperatur. Durch den Einsatz von ultradünnen Graphit-Wärmespreizern und fortschrittlichen Wärmeleitmaterialien konnte ZIITEK die Prozessortemperaturen um 8,7°C senken und den Tragekomfort sowie die Zuverlässigkeit verbessern.
Mit der Weiterentwicklung von KI-Modellen, Echtzeitübersetzung, Sprachinteraktion und AR-Technologien werden Datenbrillen zur Personal-Computing-Plattform der nächsten Generation. Die Integration von Hochleistungsprozessoren, Akkus und optischen Modulen in eine leichte Struktur von unter 50 Gramm stellt jedoch erhebliche Herausforderungen an das Wärmemanagement dar, die sich direkt auf das Benutzererlebnis und den Produkterfolg auswirken.
Kundenprofil
Der Kunde ist ein weltweit führendes Unternehmen der Unterhaltungselektronik, das sich auf Smartphones, AIoT-Ökosysteme, Wearables und smarte Verbraucherprodukte spezialisiert hat.
Bis 2025:
- Über 1 Milliarde vernetzte AIoT-Geräte
- Jährlicher IoT-Umsatz von über 120 Milliarden RMB
- Zählt zu den drei größten Anbietern von Wearables weltweit
- Starke Präsenz in China, Indien, Südostasien und Europa
- Absatzziel für Smart Glasses von über 5 Millionen Einheiten innerhalb von drei Jahren
Die Leistungsfähigkeit des Wärmemanagements wurde bei der Markteinführung zu einem entscheidenden Faktor.
Herausforderung 1: Lokale Hotspots am SoC
Problem des Kunden
Der Hauptprozessor in den Smart Glasses arbeitet kontinuierlich für KI-Sprachinteraktion, Bilderkennung, Übersetzung und AR-Rendering. Aufgrund des extrem begrenzten Innenraums der Bügelstruktur können herkömmliche Kühllösungen wie Heatpipes oder Vapor Chambers nicht integriert werden, was zu lokaler Wärmeansammlung und thermischer Drosselung führt.
Lösung von Ziitek – Hochleistungs-Wärmeleitpad TIF700M
- Wärmeleitfähigkeit: 6.0 W/m·K
- Hohe Kompressibilität
- Ausgezeichnete Anpassungsfähigkeit
- Stabile thermische Leistung im Langzeitbetrieb
Ergebnisse
- Prozessortemperatur um 8.7°C reduziert
- Thermische Drosselung eliminiert
- Verbesserte Rechenstabilität
- Erhöhte Systemzuverlässigkeit
Herausforderung 2: Thermische Drift des optischen Moduls
Problem des Kunden
Micro-LED-Displays und optische Wellenleitermodule reagieren sehr empfindlich auf Temperaturschwankungen. Übermäßige Wärme kann zu optischen Verzerrungen, Displayinstabilität und Beschlagen der Linsen führen, was die Benutzererfahrung negativ beeinflusst.
Lösung von Ziitek – Ultradünne Graphitfolie TIR340A1-P1
- Wärmeleitfähigkeit in der Ebene von bis zu 1200 W/m·K
- Dicke von nur 0.04 mm
- Hervorragende Wärmespreizfähigkeit
- Optionale Isolierbeschichtung
Ergebnisse
- Temperatur des optischen Moduls um 6,1 °C reduziert
- Verbesserte Displaystabilität
- Beschlagen der Linsen verhindert
- Verbesserte Konsistenz der Bildqualität
Herausforderung 3: Kontrolle der Hautkontakttemperatur
Problem des Kunden
Der Abstand zwischen der Wärmequelle und der Haut des Benutzers beträgt oft weniger als 0,3 mm. Dauerbetrieb kann zu unangenehmen Oberflächentemperaturen führen und den Tragekomfort negativ beeinträchtigen.
Lösung von Ziitek — Kombinierte thermische Architektur
- TIF700M Wärmeleitpad
- TIR340A1-P1 Graphitfolie
Dieses zweischichtige Design leitet Wärme von Hotspots ab und verteilt sie gleichmäßig im gesamten Rahmen.
Ergebnisse
- Oberflächentemperatur um 6,2 °C reduziert
- Oberflächentemperatur unter 40 °C gehalten
- Verbesserter langfristiger Tragekomfort
Projekthintergrund
Branchenprognosen zufolge wird erwartet, dass die weltweiten Lieferungen von Smart Glasses in den nächsten Jahren 20 Millionen Einheiten jährlich übersteigen werden. Da die Verarbeitungskapazitäten weiter zunehmen, ist das Wärmemanagement zu einer der wichtigsten Designüberlegungen geworden.
Drei-Ebenen-Wärmemanagement-Architektur von Ziitek
Ebene 1 – Prozessorkühlung
Material: TIF700M Wärmeleitpad – Funktion: Effiziente Wärmeübertragung vom Prozessor zum Strukturrahmen.
Ebene 2 – Wärmespreizung des optischen Moduls
Material: TIR340A1-P1 Graphitfolie – Funktion: Schnelle Verteilung lokaler Wärme über eine größere Fläche.
Ebene 3 – Akku- und strukturelles Wärmemanagement
Material: Kundenspezifische TIF700M-Serie – Funktion: Gleicht die Akkutemperatur aus und verbessert die allgemeine thermische Gleichmäßigkeit.
Projektergebnisse
Merkmal | Vorher | Nachher |
|---|---|---|
SoC-Temperatur | 51.8°C | 43.1°C |
Temperatur des optischen Moduls | 42.3°C | 36.2°C |
Oberflächentemperatur | 41.5°C | 35.3°C |
Materialkosten | Basiswert | -12%~18% |
Empfohlene Produkte
TIF700M Wärmeleitpad
Anwendungen: KI-Prozessor · Akkumodul · Hauptplatine
- Wärmeleitfähigkeit: 6.0 W/m·K
- Ultraweiches Design
- Hohe Kompressionsrate
- UL94 V-0-konform
TIR340A1-P1 Graphitfolie
Anwendungen: Optische Module · Smart-Glasses-Bügel · Rahmenstrukturen
- Wärmeleitfähigkeit in der Ebene bis zu 1200 W/m·K
- Dicke von nur 0,04 mm
- Flexibel und biegsam
- Optionale Isolationsbeschichtung
Fazit
Da sich Smart Glasses zur Personal-Computing-Plattform der nächsten Generation entwickeln, ist das Wärmemanagement zu einem entscheidenden Faktor für Leistung, Zuverlässigkeit und Benutzerkomfort geworden.
Durch die Kombination von TIF700M-Wärmeleitpads und ultradünnen TIR340A1-P1-Graphit-Wärmespreizern bietet Ziitek eine komplette Wärmemanagementlösung, die Prozessorkühlung, optische Stabilität, Kontrolle der Hautkontakttemperatur und Fertigungskonsistenz adressiert und so die Massenvermarktung von Smart Glasses unterstützt.
Häufig gestellte Fragen
Handelt es sich bei der Wärmeleitfähigkeit von 1200 W/m·K um gemessene Daten?
Ja. Der Wert stellt die In-Plane-Wärmeleitfähigkeit der Graphitfolie dar. Prüfberichte sind auf Anfrage erhältlich.
Verursachen Graphitfolien elektrische Kurzschlüsse?
Es sind isolierte Versionen mit ein- oder beidseitiger dielektrischer Beschichtung erhältlich, die elektrische Sicherheit gewährleisten.
Entsprechen die Materialien den Anforderungen von RoHS und REACH?
Ja. Alle Produkte entsprechen den Anforderungen von RoHS, REACH und sind halogenfrei.
Was sind die Vorteile im Vergleich zu importierten Materialien?
15–20 % niedrigere Materialkosten, kürzere Lieferzeiten, flexible Anpassungsmöglichkeiten und nachgewiesene Erfahrung beim Materialersatz in Serienprojekten.
