筆記本的散熱模塊隱藏的熱管和散熱鰭片作用解析

      在筆記本的散熱模塊中，最關鍵的三要素就是熱管、散熱風扇和散熱鰭片，此外還有用于提升它們之間接觸面積和導熱效率的元素。

隱藏的中介和填充層

       很多筆記本在CPU、GPU、顯存和供電模塊等芯片的表面都覆蓋有一層銅質的散熱片，作為芯片與熱管之間的“中介”，它的首要任務就是將熱量迅速從芯片體內“抽出”，還起到了增加接觸面積和擴大散熱面積的功效。

       實際上，在芯片與散熱片、散熱片與熱管之間還存在著一層作為填充物的導熱硅脂，真正“講究”的散熱設計，還應該對散熱片和熱管的表面進行精細的打磨——銅質的散熱片和熱管表面普遍非常粗糙，在微觀上會影響它與導熱硅脂的充分接觸。

       但在使用CNC等工藝對金屬表面進行打磨和拋光后，則可以最大化它們與導熱硅脂的接觸面積，這樣才能以100%的效率實現(xiàn)熱量的傳導。

       至此，在“CPU/GPU→導熱硅脂→散熱片→熱管”這個過程中，筆記本的散熱之旅已經(jīng)進行到了一半，接下來就是如何將熱量“消滅”于機身之外。

來自熱管的任務

       熱管是由純銅打造的一段中空的金屬管道，與CPU/GPU芯片接觸的部分為“蒸發(fā)端”，與散熱鰭片接觸的部分則為“冷凝端”。

       熱管內填充有冷凝液（如純水），其工作原理是芯片表面的高溫會將熱管蒸發(fā)端部分的液體轉化為蒸汽（真空狀態(tài)下沸點很低），并沿著管腔移動到熱管的尾部（冷凝端）。

       由于這個區(qū)域溫度相對較低，所以熱蒸汽很快就會被還原為液體，并通過毛細作用沿著熱管內壁流回原始位置，周而復始完成熱量的傳遞。

       與臺式機領域的處理器和顯卡所用的圓柱形熱管不同，筆記本內部空間極為有限，必須先將熱管的管芯結構從圓柱形壓扁后才能塞進去，而不均勻或過度的扁平化會阻礙管芯內液體的轉移，而過度的彎曲也會影響導流效果。

散熱鰭片的功效

       對筆記本的散熱模塊設計而言，熱管的直徑越粗，數(shù)量越多，導熱效率自然也就越高。但是，想在最短時間內將熱管冷凝段的熱蒸汽還原為液體，對搭配的散熱鰭片也提出了更高的要求。

       散熱鰭片在電子工程設計的領域中被歸類為“被動性散熱元件”，它的材質以鋁和銅為主，工作原理是將從熱管傳遞來的熱量以對流的形式散發(fā)掉，散熱效率取決于表面積的大小。

       由于當前連游戲本都開始了“瘦身競賽”，這就導致散熱鰭片不能再通過厚度增加表面積，只能依靠增加散熱鰭片模組的長度或數(shù)量、增加散熱鰭片扇葉的密度加以改善了。

       需要注意的是，除了少數(shù)采用無風扇設計、追求極致輕薄的筆記本以外，散熱鰭片是不能獨立存在的，一組散熱鰭片就必定對應一個散熱風扇和對應的散熱出風口。

       原因很簡單，對搭載15W或更高TDP處理器的筆記本而言，散熱鰭片根本無法滿足芯片內散發(fā)出來的熱量，必須借由風扇通過從外部吸入的冷空氣來驅走這些熱量！

       至此，終于輪到散熱循環(huán)中最關鍵的散熱風扇登場了。

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