找一截銅管,一錘子把它拍平,滴一滴水進(jìn)去,然后兩端密封抽成真空。
恭喜你,你發(fā)明了效率最高的散熱器!
![]()
它叫做均熱板(Vapor Chamber),早期只出現(xiàn)在少數(shù)昂貴設(shè)備里。直到手機(jī)性能越來越猛,它才被大規(guī)模請(qǐng)上舞臺(tái)。現(xiàn)在你只要拆開手機(jī),大概率都能在電池背后找到它的身影……呃,這是個(gè)拆壞的案例,給你們看一個(gè)正常的。
所以,它到底是怎么工作的?相比于傳統(tǒng)熱管它有哪些優(yōu)勢? 它會(huì)是散熱問題的終極解決方案嗎?咱們3分鐘講清楚。
![]()
![]()
首先,咱們把這塊薄板從中間剖開。可以看到,它雖然扁,但里面其實(shí)是一個(gè)被壓縮到極限的“蒸汽引擎”。底部緊貼著發(fā)熱芯片的部分,稱為蒸發(fā)區(qū)。當(dāng)芯片溫度升高時(shí),板底部的微量純水會(huì)迅速吸收熱量,并在真空環(huán)境下汽化成蒸汽。而汽化,正是它的殺手锏——因?yàn)檎羝蛎浀乃俣龋墙饘賯鳠岬膸资丁?/p>
![]()
汽化后的蒸汽體積迅速膨脹,會(huì)以極快的速度充滿整個(gè)扁平的腔體,沖向所有相對(duì)低溫的區(qū)域,也就是連接散熱鰭片的地方,我們稱之為冷凝區(qū)。蒸汽碰到這個(gè)冷壁,就會(huì)釋放熱量并冷凝回液體。那冷凝后的水去哪兒?它不會(huì)亂跑,而是沿著內(nèi)部的毛細(xì)結(jié)構(gòu)——燒結(jié)的銅粉、微溝槽之類的“隱形水管”,迅速爬回蒸發(fā)區(qū),繼續(xù)下一輪循環(huán)。正是靠這種不停的“蒸發(fā)—擴(kuò)散—冷凝—回流”,熱量被一遍又一遍從芯片上帶走。
而這,就是均熱板比傳統(tǒng)熱管更強(qiáng)的原因。傳統(tǒng)熱管只能將熱量從 A 點(diǎn)線性地傳導(dǎo)到 B點(diǎn),是一條“單行道”。而均熱板則是一個(gè)面,一個(gè)二維平面,蒸汽能瞬間把熱攤成一整張“熱地圖”,極大地提高了散熱器的利用效率。
![]()
其次,均熱板在應(yīng)對(duì)高熱密度上效果更佳。現(xiàn)代芯片發(fā)熱集中且面積小,傳統(tǒng)熱管往往需要多根并聯(lián)才能覆蓋。均熱板則可以做成一個(gè)完整的金屬面,直接覆蓋住整個(gè)芯片區(qū)域。并且,還能做到極薄——薄到能貼在手機(jī)、電池、平板、筆記本里不占空間。很多設(shè)備為了節(jié)省體積,把它直接做成整塊金屬背板,讓它像一塊會(huì)“喝熱”的鎧甲一樣罩在芯片上。
專業(yè)點(diǎn)講,它的等效導(dǎo)熱系數(shù),比純銅高出幾十倍。
![]()
是個(gè)好東西,不過呢......也并非完美無缺,因?yàn)椤獜?fù)雜的制造工藝導(dǎo)致的成本高企。相比于普通熱管,均熱板涉及高精度的真空封裝和毛細(xì)結(jié)構(gòu)處理。任何一點(diǎn)瑕疵都可能導(dǎo)致導(dǎo)熱性能大幅下降,所以它的制造成本依然較高。盡管性能優(yōu)勢明顯,它還是不能完全取代熱管,更多是作為高性能設(shè)備的升級(jí)選項(xiàng)。
所以下次手機(jī)燙手時(shí),你是不是也該考慮一下,升級(jí)一臺(tái)帶均熱板的設(shè)備呢。
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺(tái)“網(wǎng)易號(hào)”用戶上傳并發(fā)布,本平臺(tái)僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.