为什么手机要散热(手机为什么不用半导体散热)

来源｜ 极果编辑部

导航、 拍照、打游戏，没过多久手机就烫的不行。 市面上种类繁多的手机散热装备，到底有没有用？ 如何操作，才是给手机散热的正确姿势？#数码科技要闻#

说到散热，手机玩家想到的可能是游戏手机、散热背夹。 然而实际上，手机壳才是影响很大而且经常被忽略的一个因素。单纯从理论角度来分析，手机壳对散热来说，其实相当不利。 因为绝大多数手机壳，它的内衬不会跟手机本身接触的太紧，这就在壳和手机之间留下了一层薄薄的空气。

再加上手机壳的材料导热性能又大多比较差，根据串联热阻叠加原则，热量很难从背壳或者边框里散发出来。 要是这种中空的或者带毛的，那就更完蛋了。

BUT，牛顿冷却定律告诉我们。 如果能做到跟手机之间接触、导热良好，壳体又能增加手机和空气的接触面积，那么它还是能帮助散热的。

市面上的“散热”手机壳大致分为两种，一种是这样单纯开洞的透气款； 另一种则是雷蛇这样看起来比较厚，是中间夹了导热材料的导热款。 这样能让热量可以更好的从后盖转移到手机壳，从而散发出去。

为了验证“散热手机壳是不是真的能散热”，果酱斥巨资，整来了399的雷蛇冰铠，39.9的石墨烯散热手机壳，19.9的大塑料洞洞壳，以及没说自己能散热的普通壳。 再加上我们刚才说的摘壳吹风扇的方法，同样进行20分钟的游戏测试，看看哪一款的温度表现最稳定。

结果…… 笑死，裸奔+风扇温度最低。 而所有戴了保护壳的温度，就全都在45度以上。 两款散热壳的机身温度甚至还更高。 即使是表现相对最好的洞洞款也不值得买。 因为不仅不降温，而且基本上没有啥保护性。 只能防刮花，而且小孔容易藏灰又不好清理。关键是这个壳吧，密集恐惧症看一眼，恐怕会当场去世。

所以说这些所谓的散热手机壳，恕我直言，都是垃圾。 看来防摔跟散热这两个需求，注定是不能同时满足了。

至于这399跟39.9之间区别……是这样的： 固体导热基本上依靠两种机制，一是晶格振动，二是自由电子。 也就是说，一般导热能力好的固体材料，它也容易导电。

而根据官方资料呢，雷蛇这个里面应该是三层结构，里面起到导热作用的是类似硅脂或者相变片的东西。 导热性能稍微差点，但是不怎么影响手机功能。

而这个39.9的呢……用的是铜箔。 不光有挡信号的嫌疑，而且还会献祭掉你的无线充。 厂商费劲扒拉才在散热、重量、信号之间取得的微妙平衡，到了用户手里，却很容易就被装上去的各种奇怪东西给搞乱掉 。诶。

上面说的这些，都是常规的对流散热。 热力学第一定律告诉我们，再猛的降温设备，也不可能让手机比室温害凉快。 如果你打游戏的地方碰巧又热又没有空调的话（比如说，大学宿舍），想让手机再凉快点，那就需要一点别的招数了。

虽然宿舍没空调，但手机可以有。 这就是市面上最常见的降温产品： 手机散热背夹。 跟前面说的壳子不同，这种产品利用一种叫“帕尔帖效应”的原理。 把两种不同的导体像这样连起来，然后加上电压，在两端不同导体相连的位置就会产生一端吸热、一端放热的反应。

吸热能力，则取决于电功率大小和材料本身的性质。 把许多个能产生温差的导体对利用现代技术封装在一起，就是背夹里的半导体制冷片了。

作为一种主动制冷设备，散热背夹确实有用。 但它的问题跟散热壳一样： 跟一些曲面背壳的手机可能接触不良，或者受限于芯片布局，无法夹在发热最严重的位置，效果就要打点折扣。但最关键还是费电。 以黑鲨为例，发布会上公布的背夹功耗是7W左右。 7W这个数字大家可能没概念啊，根据测试数据，一台888手机可能打游戏的时候，整机功耗也就6～7W，等于打个游戏要烧双份的电。

而且帕尔贴元件的制冷效率其实很差，资料显示只有约30%的功率用于制冷，甚至还有测出来个位数的。 这也导致某些高端或者DIY产品，能做到逼近20W甚至更高。 真的是我看不懂，但我大受震撼。

因此大多数主动散热背夹都需要单独外接供电，出门在外就只能带多一个充电宝，或者消耗手机本身的电池。 一顿操作猛如虎，一看电量25%。 少数自带电池的款式也都不大，不考虑其他损耗的话，基本上30分钟到1小时左右也就都没电了。 没什么移动性，撑不了太久。

关键是，按照热力学第二定律，帕尔帖元件向外排放的热量，必然大于手机芯片工作产生的热量。 也就是说相比其它散热手段，背夹的降温能力是最好的，但是排放的废热也增加了。你的手机是不烫了，但这一切值得吗？

市面上还有一些……更加扭曲的产品。 比如这种水冷散热背夹。 使用的时候需要扒掉手机壳，但是跟直接对着手机吹风相比，它最多能做到噪音比较低，同样不可能把手机降温到比室温更低的程度。 除非，你往水箱里倒冰块。

手机散热，说简单也很简单。 在机身内部用一根热管或者VC均热板，把SoC的热量导出。 再经过手机内的石墨片等导热结构，最终从后盖和边框部分，将热量散出去。就跟我们刚才演的小剧场一样，这是一个涉及材料物理等多种学科的复杂工程。 而且对体积重量成本又有非常严格的要求。 手机买回来之后再做改动，就必然要牺牲重量、手感、信号、电量……有时候还收效甚微。

最有效的手机降温方式，还是 远离阳光直射，降低环境温度，摘掉手机壳，让手机机身跟冷空气之间充分接触 把空调开开，对着手机吹。 这样手机也凉了，人也凉了……总的来说，散热效果最好的，还要数主动制冷的散热背夹。 尤其是对没有空调的学生朋友们来说，比较合适。 但这个也得摘壳之后使用，效果才最好。

如果你就是不想摘壳，怕一个手抖把手机摔了。 那散热手机壳，或许是最后一个值得考虑的选项。 至于这个200块钱的手机水冷头……大概，只有游戏主播才会需要它吧。