筆記本和手機(jī)為什么不選擇更大面積的純銅散熱片覆蓋熱源設(shè)計

在過去的很長一段時間里，熱管都是臺式機(jī)處理器/顯卡專用風(fēng)扇和筆記本專利，結(jié)合風(fēng)扇和鰭片構(gòu)成了“散熱三要素”。

自從手游興起后，智能手機(jī)領(lǐng)域也逐漸掀起了熱管風(fēng)潮，很多中高端手機(jī)都通過熱管、石墨、銅箔、導(dǎo)熱凝膠和導(dǎo)熱硅膠等多種材料協(xié)同散熱，誰的熱管更長更粗、誰的熱管數(shù)量更多就成為了判斷散熱性能的關(guān)鍵指標(biāo)。

問題來了，筆記本和手機(jī)內(nèi)置的熱管都是一種直徑較小且扁平的存在，散熱面積相對有限，那為何不直接選擇更大面積的純銅散熱片覆蓋熱源（CPU、GPU芯片）的設(shè)計呢？

我們都知道，導(dǎo)熱的方式主要可以分為“相變”和“非相變”。

其中，非相變導(dǎo)熱常見于液冷散熱器，通過循環(huán)流動的純水或液態(tài)金屬到冷頭吸熱，通過散熱片擴(kuò)大散熱面積后再使用風(fēng)扇將熱量排出，導(dǎo)熱效率堪稱完美，只是受制于成本和空間的占用問題，其無法在筆記本和手機(jī)這種主打輕薄的移動設(shè)備領(lǐng)域生存。

常見的熱冷散熱器套裝

熱管則屬于相變導(dǎo)熱方式的代表，這是一種以純銅為壁，內(nèi)部中空的銅管（內(nèi)壁不光滑，不滿毛細(xì)結(jié)構(gòu)），并在管道內(nèi)封有易蒸發(fā)的冷凝液。

其工作原理是靠近發(fā)熱源的熱管一端受熱，內(nèi)部液體蒸發(fā)并吸收熱量，擴(kuò)散至熱管另一端冷凝放熱（蒸汽→液體），再利用毛細(xì)作用流回到發(fā)熱端循環(huán)往復(fù)。

熱管在PC領(lǐng)域并不是什么新鮮事物，但在手機(jī)領(lǐng)域卻變得“高大上”起來，由于其內(nèi)涵液體，不少手機(jī)廠商都會給內(nèi)置熱管的手機(jī)打出“液冷散熱”的宣傳標(biāo)語。

但是，熱管內(nèi)液體的“蒸發(fā)→冷凝”循環(huán)屬于物理上的升華與液化反應(yīng)，與水冷利用液體循環(huán)帶走熱量有著本質(zhì)上的區(qū)別，此“液冷”非彼“液冷”，哪怕給熱管搭配散熱鰭片和風(fēng)扇，其導(dǎo)熱效率也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如真正的液冷散熱器。

正所謂“就怕貨比貨”，雖然熱管這種“相變”導(dǎo)體的散熱效率不如液冷散熱器，但學(xué)過初中物理的朋友肯定都知道，100度的水蒸氣要比100度的熱水更容易燙傷。

同種物質(zhì)同溫度從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)會吸收大量的熱，這就導(dǎo)致了熱管的導(dǎo)熱效率較同等面積的純銅散熱片提升數(shù)百倍！

換句話說，無論是筆記本還是智能手機(jī)，哪怕使用更大面積的純銅散熱片，其導(dǎo)熱效率也不如幾根熱管來的實(shí)在。

本圖來自51nb.com，純銅散熱片又稱“翅片”，表面的凹凸可以起到增大散熱面積的功效

因此，筆記本往往會采用熱管+覆蓋芯片表面的純銅散熱片，智能手機(jī)則青睞熱管+一層薄薄的銅箔，其中作為導(dǎo)熱主力的依舊是熱管，純銅散熱片的作用只是擴(kuò)大散熱面積而已。

如今，筆記本和手機(jī)圈逐漸開始流行VC均熱板，這種散熱材料結(jié)合了大面積銅片和熱管的優(yōu)勢，至于它的具體原理和效果，感興趣的童鞋就請繼續(xù)關(guān)注CFan的后續(xù)報道吧。