生活在快節奏的信息時代，我們對手機的期望不僅僅停留在輕薄化，還要求在小小的手機里塞下5G芯片、無線充電、NFC、攝像頭模組等等功能組件，然而這種高性能、輕薄化的市場需求背后是越來越高的處理器功耗，為了避免手機散熱壓力持續增引發諸如材料老化、器件功能失常、降頻、手機可靠性降低、元器件損壞等一系列問題，在手機更新換代同時對手機散熱也提出了更高的要求。

由于受到智能手機輕薄化的限制，目前手機散熱絕大部分采取被動散熱方案，包括有散熱膜（片）、熱界面材料和熱沉裝置三種。

1、散熱膜（片）：將局部熱點產生的熱量快速擴展到更大的散熱表面進行冷卻，能快速有效地緩解手機的局部過熱問題。在智能手機中較常采用石墨散熱膜、純銅散熱片等。

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2、熱界面材料：包括導熱硅脂、導熱墊片、導熱凝膠等，通常用于填補微電子材料表面和散熱器之間存在極細微的凹凸不平的空隙，改善接觸界面之間的傳熱效果，提高熱傳遞效率。

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3、熱沉：手機中的熱沉裝置通常采用熱管或VC均熱板，通過內部填充的水或其他高導熱性液體的循環流動相變，實現手機內部熱量的有效傳遞和散發。

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為滿足不同機型的性能需求，這些散熱裝置通常以組合的方式出現在智能手機中，下面就來盤點一下各大廠商生產的智能手機中的散熱解決方案。

華為Mate 60 Pro：超大面積VC均熱板+氧化石墨烯散熱材料

Mate 60系列散熱體系最大亮點莫過于在VC均熱板上進行了猛堆料，VC均熱板是一種典型的相變材料，通常是一個由銅制成的內壁具有微細結構的真空腔體。當熱源傳導至蒸發區時，腔體里的冷卻液在低真空度的環境中受熱后開始汽化并迅速充滿整個腔體。當蒸汽到達冷凝區時，通過腔體外部對流降溫，使蒸汽凝結成冷卻液，釋放出在蒸發時累積的熱，最后冷卻液會借由微結構的毛細管道再回到蒸發熱源處，形成一個散熱循環。這種工作原理與傳統的熱管類似，但均熱板可以做得更薄，在水平方向上的散熱性能堪稱完美。

VC均熱板結構及工作原理

一般來說，VC均熱板面積越大，就能越好地減少發熱點，實現芯片下的等溫性，而Mate 60 Pro采用了約7300平方毫米的炒大面積VC均熱板，從下方拆機圖中可以看到均熱板的面積約占整機大小的3/4，這樣的超大面積在手機行業較為罕見。

Mate 60 Pro超大VC均熱板（來源：享拆）

除此之外，Mate 60 Pro還搭載了比純銅散熱片導電性、強度以及導熱性均更優異的氧化石墨烯散熱材料，形成了目前高階智能手機普遍采用的“VC均溫板+石墨烯膜”的導熱組合方案。

一加Ace2 Pro：“拉瓦爾氣道”VC均熱板+金剛石導熱凝膠+超導熱石墨

傳統的手機VC均熱板在水蒸氣冷凝后依靠重力和毛細作用被動回流，容易導致回流不及時，使得手機在長時間高負載工作后，內部發生“均勻溫升”，從而使得對流完全失效。為了解決均熱板這一痛點，一加Ace 2 Pro不僅將內部液體容量提升至常見機型的兩倍，避免因冷卻液“全部蒸發”而失去繼續吸熱的能力，還在VC均熱板內設置了兩條仿航天火箭發動機噴筒設計的“拉瓦爾氣道”。

拉瓦爾氣道類似于“捏緊的水管口”，是一種先收縮后擴張的管道，當冷卻介質流經收縮段時，流速逐漸增大，當到達氣道喉部時，流速達到最大狀態，此時動能也最大，對冷卻介質產生了巨大的推力。因此將拉瓦爾起到應用于均熱板內部可以起到“流速加速器”的作用，實現對熱蒸汽傳導、冷凝液體回流的加速。

拉瓦爾氣道結構

此外，一加ACE 2 Pro還用到了比金屬銀、銅還要快 6~7 倍的金剛石導熱凝膠以及超導熱石墨材質，與VC均熱板協同形成了由散熱面積、散熱材料、空間結構組成的的三維立體散熱系統，大幅提升了導熱材料的密度，從而改善了芯片高功耗瞬間、熱量從芯片表面向VC均熱板的傳導速度。

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小米14：環形冷泵散熱系統

針對VC均熱板的失效問題，小米14則采用了環形冷泵散熱系統。它參考航天衛星散熱方式，采用獨特的特斯拉閥，將冷卻液抽至手機發熱區，通過汽液相變，讓熱量高速傳導，形成順暢的單向冷卻環路。

小米14環形冷泵散熱系統

特斯拉閥是一種單向閥，液體通過特斯拉閥從液體管道向蒸發器正向流通時，液體能夠繞過所有的翼狀障礙進而暢通無阻地正常放行，而蒸汽從蒸發器向補償器逆向流通時，每經過1個通道，就向上/下進入1個翼狀障礙，使流動發生阻塞效應且增大壓頭，讓蒸汽回流互懟無法正常流通，進而實現單向流通的效果，大大提高氣液循環效率，避免了常規VC均熱板由于無法汽液分離，熱蒸汽與回流冷凝液相互阻礙，在高負載情況下出現液體回流困難的問題。

特斯拉閥原理

努比亞紅魔9 Pro+：風冷+超大VC均熱板

由于手機相比電腦要更輕薄化、小型化，一般難以采用主動散熱方案。但作為國內游戲手機市場最早的開創者之一，面對游戲手機散熱需求更大的難題，紅魔不僅內置了超大面積VC均熱板，還首創了包括風冷散熱、風冷快充的主動散熱解決方案，在紅魔9 Pro+上配置了22000r/min的LCP液晶聚合物風扇，并將銅/鋁材質內置風道貫穿機身，賦予了其主動將熱量“排出”機身，而非僅靠機背、中框被動散熱的能力，滿足游戲手機散熱大的需求。

紅魔9 Pro+搭載的風扇以及中框上的風道開口（來源：安兔兔）

小結

目前，智能手機大多采用“VC均熱板+石墨烯膜”的被動散熱解決方案，而各大手機廠商根據各自機型和散熱需求，均又有所創新，如華為Mate 60 Pro采用了罕見的大尺寸VC均熱板，提升其散熱性，而小米14、一加ACE 2 Pro則在對VC均熱板的內部結構進行優化，解決了高負載情況下出現液體回流困難的問題。而對于散熱需求更高的紅魔9 Pro+游戲手機，則通過搭載了散熱風扇，實現了主動散熱。

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