CFan曾在《筆記本手機(jī)散熱 為啥用熱管而不用大面積銅片？》這篇文章中簡(jiǎn)單介紹過(guò)熱管散熱相較于純銅散熱片的優(yōu)勢(shì)。今天，咱們?cè)賮?lái)聊一聊基于熱管原理的進(jìn)化之作——VC均熱板。

小米10系列就主打超大面積的VC均熱板

新興的VC均溫板

熱管雖然非常適合筆記本和手機(jī)這類超輕薄的移動(dòng)設(shè)備，但在“瘦身風(fēng)潮”肆虐的當(dāng)下，無(wú)論是游戲本還是游戲手機(jī)也都以更性感的身材為榮，有限的內(nèi)部空間用于很難安置更多、更長(zhǎng)和更粗的熱管。

因此，業(yè)內(nèi)迫切需要一種比熱管導(dǎo)熱效率更高的散熱部件。于是，名為VC（Vapor Chamber）的“均熱板”（又稱“均溫板”）便出現(xiàn)了。

在筆記本領(lǐng)域，雷蛇靈刃系列是最早也是最熱衷搭配均溫板的游戲本。拆開(kāi)后蓋你看不到熟悉的熱管，CPU、GPU、供電和其他發(fā)熱部件表面都覆蓋了一層超大號(hào)的VC均熱板，而且它還直連散熱鰭片，配合強(qiáng)力風(fēng)扇雙管齊下，讓內(nèi)部熱量迅速發(fā)散。

此外，聯(lián)想最新的拯救者Y9000X也是采用VC均熱板的代表，這款15.6英寸輕薄本在14.9mm厚、1.7kg重的身材里就塞進(jìn)了英特爾45W的標(biāo)壓版處理器，進(jìn)入“野獸模式”下可以讓酷睿i7-9750H穩(wěn)定運(yùn)行在60W狀態(tài)，此時(shí)CPU最高溫度也不過(guò)90攝氏度。究其原因，是因?yàn)閅9000X引入了新一代TSIPro霜刃散熱系統(tǒng)，由4個(gè)TSI渦輪增壓風(fēng)扇（包含對(duì)應(yīng)的散熱鰭片）和一塊大面積的VC均熱板構(gòu)成。

在智能手機(jī)領(lǐng)域，熱管正逐漸成為中端手機(jī)的專利，比如起價(jià)不足2000元的iQOO Neo 855版主打由熱管構(gòu)成的散熱模塊，而旗艦級(jí)iQOO Pro 5G版就選用了VC均熱板。

iQOO Neo 855版

iQOO Pro 5G版

同理，OPPO Rone 2內(nèi)置熱管，但定位更高的OPPO Reno Ace也改用了VC均熱板。

OPPO Rone 2

OPPO Reno Ace

此外，以華碩ROG2、小米9 Pro、黑鯊2 Pro、realme X2 Pro、華為Mate 20X等4G旗艦以及一系列5G新品手機(jī)也都主打“VC液冷”，這些手機(jī)散熱效果的差異主要表現(xiàn)在VC均熱板的面積，以及起輔助散熱的石墨、銅箔、導(dǎo)熱凝膠和導(dǎo)熱硅膠等元素的組合搭配。

VC均熱板的散熱原理

作為筆記本和智能手機(jī)的新型散熱方式，VC均熱板同樣屬于相變導(dǎo)熱的代表，也是由純銅打造的內(nèi)部密封且中空（內(nèi)壁不光滑，布滿毛細(xì)結(jié)構(gòu)），并填充冷凝液的散熱單元，只是它的形態(tài)并非熱管的扁平“條狀”，而是呈現(xiàn)出更寬的扁平“片狀”。

VC均熱板的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

VC均熱板的工作原理和熱管有相似也有不同，但大體上都包含傳導(dǎo)→蒸發(fā)→對(duì)流→凝固四個(gè)步驟。

首先，發(fā)熱源（芯片）運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至VC均熱板的蒸發(fā)端，內(nèi)部的冷凝液會(huì)迅速吸收這些熱量并轉(zhuǎn)化為蒸氣，從而帶走大量的熱能。由于水蒸氣的潛熱性，VC均熱板的熱蒸汽會(huì)由高壓區(qū)擴(kuò)散到低壓區(qū)（冷凝端），當(dāng)蒸汽接觸溫度較低的內(nèi)壁時(shí)會(huì)迅速凝結(jié)為液體并釋放熱能。最后，這些液體會(huì)利用毛細(xì)作用流回蒸發(fā)端，最終形成一個(gè)水氣并存的雙相循環(huán)系統(tǒng)。

熱管的散熱原理

熱管和VC均熱板的差異主要表現(xiàn)在內(nèi)部的傳導(dǎo)方式方式上。熱管受制于“條狀”形態(tài)，熱量（熱蒸汽）只能在左右兩個(gè)方向上進(jìn)行線性傳導(dǎo)。此外，在熱管和發(fā)熱源（芯片）之間往往還需嵌入一層散熱基板，后者的材質(zhì)、面積和填充物也會(huì)影響一定的導(dǎo)熱效率。

VC均熱板的工作原理

反觀VC均熱板，得益于其“片狀”的形態(tài)，熱量可以向多個(gè)水平方向傳導(dǎo)，冷凝的效率更高，而且它與熱源以及散熱介質(zhì)的接觸面積更大，能夠使表面溫度更加均勻。由于VC均熱板和能與發(fā)熱源直接接觸無(wú)需基板，還可進(jìn)一步降低熱阻。

總之，更大面積的VC均熱板可以更好地減少熱點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)芯片下的等溫性，較之熱管可以做得更薄，在水平方向上的散熱性能堪稱完美。因此，這種導(dǎo)熱單元更加符合目前筆記本和智能手機(jī)輕薄化、空間利用最大化的發(fā)展趨勢(shì)。

VC與熱管的混合應(yīng)用

相對(duì)于熱管而言，VC均熱板的成本更高，所以它很難在筆記本領(lǐng)域迅速普及，但在高端智能手機(jī)身上卻已經(jīng)有了燎原的趨勢(shì)。為了進(jìn)一步提升散熱效率，無(wú)論是手機(jī)還是PC領(lǐng)域還出現(xiàn)了熱管和VC均熱板混搭的案例。

華碩ROG2 Phone算是采用熱管和VC混搭的手機(jī)代表，這款手機(jī)由熱管、VC均熱板、石墨散熱膜和銅箔散熱片構(gòu)成，散熱模塊設(shè)計(jì)非常豪華。

在PC領(lǐng)域，熱管和VC混搭常見(jiàn)于CPU散熱器，很多散熱器與CPU接觸的部分就是VC均熱板，而且它們還實(shí)現(xiàn)了均熱板與熱管的無(wú)縫結(jié)合，冷凝液和熱蒸汽可以在這兩種導(dǎo)熱單元之間循環(huán)，從最大限度挖掘出了蒸汽→液體→蒸汽的高效導(dǎo)熱特性。