日前，有消息稱LG下一代的旗艦手機G6很有可能會采用熱管散熱，也許看到新聞的小伙伴可能會問，熱管散熱是在手機里塞一根熱管嗎?聯(lián)想到之前國內(nèi)廠商OPPO宣布的冰巢散熱技術(shù)，手機界的散熱技術(shù)可謂是“百花齊放”，實際上散熱技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，來來去去也無非是那幾種，今天就帶大家了解一下這些散熱技術(shù)背后的貓膩。
石墨
談到散熱材料，不提石墨是說不過去的，作為一種導(dǎo)熱性超過鋼、鐵、鉛等多種金屬材料，石墨在各大品牌的手機和平板中都有應(yīng)用，說它是基礎(chǔ)的散熱材料也不為過。早在小米1代手機，采取的散熱方式就是石墨散熱。
石墨這種材料本身具有耐高溫、導(dǎo)電導(dǎo)熱、化學(xué)穩(wěn)定性、可塑性以及抗熱震性等良好特性，在手機散熱中應(yīng)用的石墨散熱片，是一種很好的導(dǎo)熱散熱材料，具有獨特的晶粒取向，散熱均勻，片狀結(jié)構(gòu)可以很好的適用于任何表面。
石墨的散熱原理實際上是利用了石墨具有獨特的晶粒取向，它沿兩個方向均勻?qū)?，可以貼附在手機內(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。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位置進行熱量擴散，從而間接起到了散熱作用。
金屬背板
在智能手機發(fā)展的初期，由于受到PCB和芯片的工藝限制，手機內(nèi)部各個元件之間空隙還是比較大的，用石墨作為散熱配置也基本上能滿足芯片的散熱需求。不過隨著手機朝著輕薄化的方向發(fā)展，原先寬敞的內(nèi)部空間變得越來越“擁擠”，手機內(nèi)可以供空氣流通的空間也就越來越小，這時候僅僅只有石墨來散熱已經(jīng)有點不夠了。
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)熱板傳遞至金屬機身的各個角落，這樣一來密閉空間中的熱量便能迅速擴散并消失，握持時人也不會感受到太多的熱量存在。
硅脂
硅脂，也就是我們通常所說的散熱膏，是以特種硅油做基礎(chǔ)油，新型金屬氧化物做填料，配以多種功能添加劑，經(jīng)特定的工藝加工而成的膏狀物。良好的導(dǎo)熱、耐溫、絕緣性能是它成為散熱器理想的傳遞介質(zhì)。
熟悉PC DIY的朋友可能都知道，在安裝CPU之前一定要給CPU外蓋涂抹一層硅脂，以便讓CPU和散熱器接觸時，能讓CPU的熱量快速地傳到散熱器上。同樣的，廠商也將PC上的散熱思路延伸到手機處理器上，之前的榮耀6在處理器上就采用了類似硅脂的熱凝膠散熱劑，這種介質(zhì)的傳導(dǎo)效果要比石墨表現(xiàn)得更好。
冰巢散熱——硅脂材料的進化
冰巢散熱這一概念最先被OPPO R5采用而廣為人知，其實就散熱方式而言它并沒有什么先進之處，其散熱原理和硅脂散熱類似，通過填充散熱器與CPU之間的空隙來實現(xiàn)傳遞熱量的作用。不過和硅脂不同的是，冰巢散熱散熱中所使用的散熱材料不是硅脂，而是一種類液態(tài)金屬的相變材料。
OPPO 采用的類液態(tài)金屬的相變材料就會在溫度升高時逐漸由固態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài)，同時吸收大量的熱量。所以它除了傳遞熱量之外，也吸收了一部分熱量。和一直呈固態(tài)的硅脂相比，這種相變材料在散熱上有著更高的效率。
雖然這種材料有著天然的優(yōu)勢，本身的吸熱特性與導(dǎo)熱特性要遠遠高于空氣，但是這種散熱方法的成本比較高，目前還不適合普及，更重要的是，這種相變材料與金屬屏蔽蓋之間的結(jié)合也有一定的挑戰(zhàn)，如果稍有不慎的話，很容易導(dǎo)致材料泄露的問題。
熱管散熱
顧名思義，所謂的熱管技術(shù)，就是將一個充滿液體的導(dǎo)熱銅管頂點覆蓋在手機處理器上，處理器運算產(chǎn)生熱量時，熱管中的液體就吸收熱量氣化，這些氣體會通過熱管到達手機頂端的散熱區(qū)域降溫凝結(jié)后再次回到處理器部分，周而復(fù)始從而進行有效散熱。
在手機上運用的熱管散熱也是從PC領(lǐng)域延伸過來的，類似的這種散熱技術(shù)在筆記本上已經(jīng)是標(biāo)配了。最早采用熱管散熱的手機由日本智能手機廠商NEC在2013年發(fā)布的NEC N-06E，它的內(nèi)部封裝了一條充滿純水的熱管，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。而后像索尼Z2，微軟的 Lumia 950/950XL，以及國內(nèi)的360手機都曾用過該技術(shù)。
未來散熱的方向在哪里
無論什么樣的散熱材料以及散熱方式，其目的并不是為了散熱而散熱，它更像是目前工藝限制下妥協(xié)的產(chǎn)物，若想從根本上解決發(fā)熱量的問題，還是要從處理器的工藝和架構(gòu)、手機整體的設(shè)計等方面去考慮，但是處理器的性能和發(fā)熱量似乎又是一個不可調(diào)和的矛盾，從這點上來看，單純的“超低功耗，超強性能”這種想法也是不現(xiàn)實的。
在大多數(shù)情況下，我們并不需要那么強的性能，處理器也不必時時刻刻都滿載工作。于是，在多核處理器已存在的事實下，芯片方提出了根據(jù)程序所需的性能來開閉高主頻核心，這種通過處理器主動控制功耗和發(fā)熱的思路從實現(xiàn)方式上更值得推廣。
當(dāng)然，散熱這個話題牽涉到的東西也非常廣，未來要想散熱問題得到改善，硬件和軟件都需要有提升才能產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。首先是處理器設(shè)計和工藝上改進，再者是針對硬件方面的軟件優(yōu)化，以及手機機身材料和結(jié)構(gòu)的設(shè)計，只有統(tǒng)籌全面地考慮，我們才能說手機散熱能有一個比較好的解決措施。
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