手機(jī)在我們的生活中可以說是非常重要了，一部手機(jī)集合了聯(lián)絡(luò)、娛樂、辦公等許多功能，在現(xiàn)代具有非常高的地位。但是有些手機(jī)會(huì)出現(xiàn)發(fā)燙的問題，這就讓人的使用感大打折扣。于是下面我們就來了解一下手機(jī)散熱片。
第1頁：石墨片散熱方式
學(xué)過物理的朋友都知道，任何通電的東西都有電阻，除非是超導(dǎo)材料，有電流通過就要在電阻上產(chǎn)生熱量(W=I^2*R)。當(dāng)電流通過連接CPU里面的原件時(shí)就會(huì)產(chǎn)生的熱量。如果溫度沒有進(jìn)行有效控制，就有可能導(dǎo)致CPU損壞。臺式機(jī)由于空間大，散熱方式選擇余地也很多，比如一體式水冷散熱器，風(fēng)冷散熱器等等。。。而手機(jī)因?yàn)轶w積比較小，CPU發(fā)熱量也很大，工程師們是怎么解決這個(gè)問題的呢?下面我們來看一下手機(jī)上的CPU散熱器長什么樣。
石墨散熱
早在2011年小米發(fā)布會(huì)上，雷軍介紹說：由于小米手機(jī)使用了雙核1.5G處理器和大屏幕，散熱問題十分關(guān)鍵。采用石墨散熱膜后，用戶在使用過程中將幾乎不會(huì)體會(huì)到手機(jī)發(fā)燙的困擾。石墨散熱膜一詞由此為眾人所知。但石墨散熱并不是什么新鮮東西，很多手機(jī)在小米手機(jī)之前就已經(jīng)使用石墨散熱了，只有雷軍善于炒作罷了。
石墨片散熱
石墨是一種良好的導(dǎo)熱材料，導(dǎo)熱性超過鋼、鐵、鉛等多種金屬材料。該散熱方式的散熱原理實(shí)際上是利用了石墨具有獨(dú)特的晶粒取向，它沿兩個(gè)方向均勻?qū)?，同時(shí)延展性又強(qiáng)，可以貼附在手機(jī)內(nèi)部的電路板上面，既可以阻隔元器件之間的接觸，也起到一定的抗震作用。
石墨版水平方向?qū)嵯禂?shù)1200，大約是鋁的6倍，銅的3倍。厚度方向就差多了，只有個(gè)位數(shù)。方向性很顯著。材料越厚導(dǎo)熱系數(shù)越差，1mm厚的就只有幾百了。導(dǎo)熱系數(shù)雖然很高，但是材料比較薄，截面積小，所能承載的熱流也有限。
由于導(dǎo)熱性能高，它可以很快將處理器發(fā)出的熱量傳遞至大面積石墨膜的各個(gè)位置進(jìn)行熱量擴(kuò)散，從而間接起到了散熱作用。單說，就是使得溫度均勻化了，比如原來一塊金屬板上的幾個(gè)點(diǎn)溫度是70/60/50，加上石墨以后可能變成60/60/60。石墨散熱是目前手機(jī)采用的主流散熱方式。
第2頁：金屬背板散熱、導(dǎo)熱凝膠散熱
金屬背板散熱
起初智能手機(jī)剛流行時(shí)，受限于芯片功率和PCB的工藝問題，手機(jī)殼內(nèi)部的空閑體積還是很大的，利用石墨片導(dǎo)熱基本也能滿足手機(jī)散熱的需求。而隨著機(jī)身變得更加輕薄以及金屬框架的加入，手機(jī)內(nèi)的可供空氣流通的空間越來越小，單純使用石墨片就有點(diǎn)不夠用了，散熱方式需要進(jìn)一步改進(jìn)才能滿足芯片在低溫環(huán)境中平穩(wěn)運(yùn)行。
iPhone拆解圖
蘋果在采用了金屬外殼的iPhone中使用了一種金屬背板散熱的技術(shù)，它在使用石墨散熱膜的基礎(chǔ)上，在金屬外殼的內(nèi)部也設(shè)計(jì)了一層金屬導(dǎo)熱板，它可以將石墨導(dǎo)出的熱量直接通過這層金屬導(dǎo)熱板傳遞至金屬機(jī)身的各個(gè)角落，這樣一來密閉空間中的熱量便能迅速擴(kuò)散并消失，握持時(shí)人也不會(huì)感受到太多的熱量存在。
導(dǎo)熱凝膠散熱
接著是導(dǎo)熱凝膠散熱，關(guān)于這種方式，大家應(yīng)該也是比較熟悉的，其實(shí)和電腦的處理器和散熱器中間的那種硅脂層是一個(gè)原理，其作用是讓處理器散發(fā)的熱量能夠更快的傳遞到散熱器上從而散發(fā)出去。
同理，這樣的技術(shù)也可應(yīng)用在手機(jī)處理器當(dāng)中，此前一些手機(jī)的處理器上便采用了類似于硅脂的導(dǎo)熱凝膠散熱劑，這樣做比只貼有石墨散熱膜的效果更好，熱傳導(dǎo)會(huì)更加迅速。
第3頁：熱管散熱
熱管散熱
最后說一下比較少見的熱管散熱，大約二年前，索尼當(dāng)時(shí)的旗艦Xperia Z2用上低調(diào)的用上了高級熱管散熱。所謂熱管技術(shù)，就是將一個(gè)充滿液體的導(dǎo)熱銅管頂點(diǎn)覆蓋在手機(jī)處理器上，處理器運(yùn)算產(chǎn)生熱量時(shí)，熱管中的液體就吸收熱量氣化，這些氣體會(huì)通過熱管到達(dá)手機(jī)頂端的散熱區(qū)域降溫凝結(jié)后再次回到處理器部分，周而復(fù)始從而進(jìn)行有效散熱。在手機(jī)行業(yè)，也可以稱之為水冷散熱。
采用熱管的手機(jī)
該技術(shù)其實(shí)并不是首次在手機(jī)中出現(xiàn)，2013年5月，日本智能手機(jī)廠商N(yùn)EC就發(fā)布了世界上第一款采用熱管散熱技術(shù)的手機(jī)NEC N-06E。NEC在N-06E內(nèi)部封裝了一條充滿純水的熱管，長約10厘米，熱管和處于主板平行位置的石墨散熱片充分結(jié)合，迅速將處理器產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至聚碳酸酯外殼上。
綜上所述，手機(jī)散熱片對于手機(jī)的散熱降溫來說具有非常重要的意義。手機(jī)散熱片采用不同的材料，每種材料都有不同的特性，這樣就可以運(yùn)用在不同的手機(jī)上，達(dá)到最好的散熱降溫的效果。我們了解手機(jī)散熱片也是為了我們使用手機(jī)的體驗(yàn)。
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