手機(jī)半導(dǎo)體制冷散熱器制作從入門到精通
下文大概分為5部分:1.手機(jī)目前主流散熱方案簡(jiǎn)介,以及我為什么選擇半導(dǎo)體風(fēng)冷方案;2.半導(dǎo)體制冷原理簡(jiǎn)介;3.一個(gè)簡(jiǎn)單的半導(dǎo)體風(fēng)冷散熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)詳細(xì)介紹;4.半導(dǎo)體風(fēng)冷散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)提示and材料選擇。...
作者 | ScarletTwilight(酷安)
這次寫的盡量詳細(xì),力圖讓對(duì)有關(guān)知識(shí)一竅不通的小白也能明白原理是什么、我需要準(zhǔn)備什么、我該怎么做。
下文大概分為 5 部分:
1. 手機(jī)目前主流散熱方案簡(jiǎn)介,以及我為什么選擇半導(dǎo)體風(fēng)冷方案;
2. 半導(dǎo)體制冷原理簡(jiǎn)介;
3. 一個(gè)簡(jiǎn)單的半導(dǎo)體風(fēng)冷散熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)詳細(xì)介紹;
4. 半導(dǎo)體風(fēng)冷散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)提示 and 材料選擇,以及我的材料清單;
5. 制作過程。
一、手機(jī)主流散熱方案簡(jiǎn)介和我選擇該方案的原因。
手機(jī)散熱器現(xiàn)在一般有主流的 4 種方案,我先來簡(jiǎn)單介紹下這幾種方案:
第一種是最簡(jiǎn)單的風(fēng)冷散熱,一般只需要一個(gè)風(fēng)扇 + 固定夾具就能制作完成(有的淘寶賣家還會(huì)集成到手柄上)。
優(yōu)點(diǎn)是這種方案最簡(jiǎn)單粗暴、耗電量最?。ㄖ恍枰獛?dòng)一個(gè)風(fēng)扇就好了,甚至電腦的 USB 接口都能完美勝任),缺點(diǎn)就是散熱效果比較有限,對(duì)于一些解溫控的機(jī)型可能只能做到背部溫度接近室溫但是中框和屏幕仍然很熱。
第二種是這次要做的半導(dǎo)體風(fēng)冷散熱,這種散熱器都要用到半導(dǎo)體制冷片來吸收熱量,并且需要附帶一個(gè)專門的散熱系統(tǒng)來給半導(dǎo)體制冷片散熱。優(yōu)點(diǎn)是(前提是散熱措施做的好)效果比風(fēng)冷強(qiáng)很多,并且可以把手機(jī)降溫到比室溫低很多的溫度(視手機(jī)當(dāng)前發(fā)熱不同溫度也會(huì)有區(qū)別),由于冷量會(huì) “滲” 入手機(jī),中框和屏幕也會(huì)涼快不少。缺點(diǎn)是半導(dǎo)體制冷片普遍耗電較大,用一般的電腦 USB 接口和不支持 5V 下大電流的充電寶效果會(huì)差一些,并且制冷片排出的熱量較多,需要強(qiáng)勁的散熱措施維持正常工作。
第三種是水冷背板散熱。這種散熱方案一般是手機(jī)背板 + 水循環(huán)路 / 管 + 水泵 + 水箱(有的還有個(gè)冷排散熱)組成,用水帶走手機(jī)的熱量在遠(yuǎn)處冷卻,在導(dǎo)熱良好(比如一些 soc 面對(duì)背面的)的手機(jī)上發(fā)揮的效果很出色(可以參考 Linus 的那期視頻,查看鏈接),但是由于需要水箱,整體體積較大便攜性較差,適合放在家里 / 宿舍用。
第四種是半導(dǎo)體水冷散熱。這個(gè)散熱方案是四種方案里最暴力、效果最好的,由于水冷系統(tǒng)強(qiáng)勁的排熱能力,半導(dǎo)體幾乎可以毫無顧忌地增加功率來獲得極強(qiáng)的制冷效果(參考前幾天酷安大佬制作的幾十瓦制冷功率的散熱器,整個(gè)銅板大面積快速結(jié)霜,風(fēng)冷半導(dǎo)體制冷受限于散熱體積一般是做不到的),就算你是 火 龍 810 先 輩 也能妥妥的壓住。缺點(diǎn)是除了便攜問題,還有供電適配問題,一般需要充電寶誘騙快充協(xié)議或者使用電源適配器供電才能獲得最佳工作效果。
個(gè)人在權(quán)衡了一下各種方案之后還是選擇了半導(dǎo)體風(fēng)冷散熱器:由于小米 MIX2S 的 soc 對(duì)著屏幕面背板 + 中框散熱,背面的熱量散發(fā)有限,使用半導(dǎo)體制冷把冷量 “滲” 入可以緩解屏幕和中框的高溫。同時(shí)半導(dǎo)體風(fēng)冷散熱器由于不需要水箱,便攜性比水冷高,權(quán)衡之后半導(dǎo)體風(fēng)冷算得上是個(gè)折中平衡的方案。
二、半導(dǎo)體制冷原理簡(jiǎn)介。
一個(gè)簡(jiǎn)單的半導(dǎo)體制冷電路
在開始下文的制作之前先簡(jiǎn)單介紹一下半導(dǎo)體制冷。半導(dǎo)體制冷片里面放置著一對(duì)對(duì)的 P 型和 N 型半導(dǎo)體連接成的元件。當(dāng) N 型半導(dǎo)體材料和 P 型半導(dǎo)體材料聯(lián)結(jié)成的熱電偶對(duì)中有電流通過時(shí),兩端之間就會(huì)產(chǎn)生熱量轉(zhuǎn)移,熱量就會(huì)從一端轉(zhuǎn)移到另一端,從而產(chǎn)生溫差形成冷熱端(帕爾貼效應(yīng))。也就是說,我給半導(dǎo)體制冷片通上電,那么就會(huì)出現(xiàn)一面熱一面涼的情況,因?yàn)槔涿娴臒崃勘?“轉(zhuǎn)移” 到了另一面。
可能有很多酷友會(huì)發(fā)現(xiàn)測(cè)試半導(dǎo)體制冷片時(shí),熱的一面升溫往往比冷的一面降溫更明顯。
是的,這里首先要明確一件事:半導(dǎo)體制冷片工作時(shí)由于要通電,它自身也會(huì)發(fā)熱的!大致來講,熱面散發(fā)的熱量≈冷面被吸收的熱量 + 半導(dǎo)體制冷片本身工作發(fā)出的電阻熱。這也是半導(dǎo)體制冷效率普遍不如壓縮機(jī)制冷效率高的一個(gè)重要原因。半導(dǎo)體制冷工作效率(這里以制冷功率 / 工作功率計(jì)算)一般為 60% 左右,而壓縮機(jī)制冷普遍可以輕松超過 100% 甚至更高(當(dāng)然體積龐大的壓縮機(jī)制冷肯定是不現(xiàn)實(shí)的,半導(dǎo)體制冷優(yōu)勢(shì)就是體積較小,可以在有限的空間內(nèi)安裝)。舉個(gè)例子某型號(hào)一個(gè) 5V2A 的半導(dǎo)體制冷片,額定電壓下制冷功率可能只有 6W,那么熱面可能就有 6+10=16W 的發(fā)熱水平,將近致冷功率的三倍。同時(shí),由于高溫向低溫?zé)醾鬟f的自發(fā)性,熱面的溫度也會(huì)向冷面 “逆流”,并且溫差越大,速度越快,降低熱面溫度可以減少這種逆流提升效果。當(dāng)半導(dǎo)體的各面冷熱傳遞達(dá)到一個(gè)平衡點(diǎn)時(shí),兩面的溫度就變得穩(wěn)定不再變化。如果這種平衡下,降低熱面溫度會(huì)發(fā)生什么?沒錯(cuò),冷面溫度也會(huì)相應(yīng)的降低一些。所以,給半導(dǎo)體制冷片配備一個(gè)足夠強(qiáng)勁(至少需要夠用)的散熱器是很重要的。
上面扯了這么多,有些酷友可能沒看進(jìn)去,其實(shí)簡(jiǎn)單來講可以歸為以下幾點(diǎn):
①半導(dǎo)體制冷片發(fā)熱量大于制冷量;
②半導(dǎo)體制冷片熱面散熱越好,冷面溫度越低;
③半導(dǎo)體制冷片需要盡量配備強(qiáng)勁的散熱。
當(dāng)然這個(gè)半導(dǎo)體散熱器是給手機(jī)用的,還需要充分考慮到重量和便攜性所以需要大家自己權(quán)衡選擇合適的散熱器:巨大的散熱器、大風(fēng)量的風(fēng)扇將有更好的散熱能力,帶來的是沉重的重量和巨大的噪音;小巧的散熱器和低功率的風(fēng)扇可以讓散熱部分變得輕巧安靜,但是散熱水平會(huì)很低。散熱器的選擇就是權(quán)衡二者作出適當(dāng)?shù)娜∩?。后文所提到的散熱材料僅供制作教程使用,不推薦大家采用我的同款方案(銅散熱真的沉啊,我本次方案的用途僅為介紹制作方法所用),這里給大家簡(jiǎn)單說一下我個(gè)人的推薦(僅代表個(gè)人主觀意見,默認(rèn)用于 TEC-12706 制冷片,TES1-4902 TEC-12705 這種功耗相差不大的也可以參考,根據(jù)選擇的制冷片工作功耗不同,散熱系統(tǒng)規(guī)格選擇也可有對(duì)應(yīng)的改變。如選用 TES1-4901 散熱規(guī)格可以降低;選擇 TEC-12710 散熱規(guī)格需要增加。如有錯(cuò)誤或不合理之處,歡迎各路資深 DIY 大佬指點(diǎn)糾正):
①風(fēng)扇選擇功率 0.75W 以上的,更低的功率(比如 5V0.1A 的風(fēng)扇將會(huì)降低散熱能力。
②散熱片規(guī)格推薦 40*40*11mm 鋁制散熱片,這個(gè)可能是目前能買到的性價(jià)比最高效果也足夠的散熱片。過大的散熱片體積重量都要增加不少,太矮的散熱片散熱面積不太夠。
三、簡(jiǎn)單的手機(jī)半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)介紹。
之前制作的第一版散熱器,換了手機(jī)殼固定
一個(gè)手機(jī)半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)大體包含四部分:導(dǎo)冷系統(tǒng) + 半導(dǎo)體制冷片 + 散熱系統(tǒng) + 固定貼合部分。導(dǎo)冷系統(tǒng)負(fù)責(zé)把制冷片的冷量傳給手機(jī),散熱系統(tǒng)負(fù)責(zé)散發(fā)制冷片的熱量。
接下來再詳細(xì)展開各個(gè)系統(tǒng)需要什么: 導(dǎo)冷部分一般需要導(dǎo)熱墊、銅片、導(dǎo)熱硅脂、導(dǎo)熱膠。由于冷量需要被導(dǎo)入手機(jī),但是由于手機(jī)背面直接和制冷片或者銅片解除時(shí)并不一定平整光滑的接觸面會(huì)大大降低熱傳導(dǎo)能力,所以柔軟的、可以完美貼合兩個(gè)不平整面的導(dǎo)熱墊是必不可少的。導(dǎo)熱硅脂、導(dǎo)熱膠和銅片一般用于散熱器放置位置和手機(jī)主要發(fā)熱部位不重合時(shí)的熱傳導(dǎo)措施,銅片可以把制冷片的冷量散布到更廣或者制定的范圍,導(dǎo)熱膠用于固定粘合銅片和制冷片,兼具一定導(dǎo)熱能力,導(dǎo)熱硅脂用于提供比普通導(dǎo)熱膠更強(qiáng)的導(dǎo)熱效果。
散熱系統(tǒng)一般包含導(dǎo)熱硅脂導(dǎo)熱膠、散熱片、風(fēng)扇、固定膠 / 固定螺絲。導(dǎo)熱硅脂導(dǎo)熱膠用途上段已提到,散熱片的作用是盡可能增加散熱面積,另外,(畫重點(diǎn))散熱鰭片的高度將直接影響散熱效果(可以想象一下如果你的 CPU 散熱器是一個(gè)同體積的鋁塊或者銅塊會(huì)發(fā)生什么)!風(fēng)扇的作用是帶動(dòng)空氣流動(dòng),加速空氣和散熱片表面的熱交換,風(fēng)扇的風(fēng)量也講直接影響散熱效果(風(fēng)扇拆了或者停轉(zhuǎn)過一會(huì)兒你 CPU 的散熱器可能就能煎雞蛋了)。散熱片和風(fēng)扇之間一般通過螺絲連接或者膠粘合。如果擔(dān)心手指會(huì)不小心碰到風(fēng)扇,你可能還需要一個(gè)防護(hù)網(wǎng)罩(含固定螺絲 / 或者也拿膠粘到風(fēng)扇上)。
由于是用在手機(jī),我們還需要額外設(shè)計(jì)一個(gè) “安裝固定系統(tǒng)” 來讓半導(dǎo)體散熱器可以良好地貼合手機(jī)工作。經(jīng)歷了第一版散熱器,我個(gè)人已經(jīng)不再推薦粘性硅膠墊固定,因?yàn)檎澈厦鏄O易受到沾染的纖維和灰塵影響粘合力導(dǎo)致時(shí)間一長(zhǎng)根本沒法穩(wěn)定固定會(huì)掉下來。
圖片描述有字?jǐn)?shù)限制,寫在下面了↓
↑第一版初期采用萊爾德導(dǎo)熱墊粘在手機(jī)上固定,可以看到表面隨著使用次數(shù)增加灰塵和纖維越來越多,粘性大幅下降,前幾天終于徹底粘不住了,貼上玩一會(huì)兒就會(huì)從手機(jī)上掉下來,隨后改了手機(jī)殼固定。
這里推薦手機(jī)殼開孔組裝固定的方法,就是在手機(jī)殼背面掏一個(gè)洞,把散熱器穿進(jìn)去,用的時(shí)候卡上這個(gè)手機(jī)殼。
像這樣,用的時(shí)候手機(jī)取下平時(shí)的殼,裝進(jìn)去這個(gè)殼
最后,散熱系統(tǒng)是需要電的 我們還得準(zhǔn)備個(gè)供電線連接各種 USB 接口。
四、半導(dǎo)體風(fēng)冷散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)提示和材料選擇。
了解到了半導(dǎo)體散熱的大體結(jié)構(gòu)和材料,那么接下來我們就打開淘宀...
等 一 下!
且慢!
雖然你已經(jīng)知道了都需要什么材料,可是有些材料比如銅片散熱片風(fēng)扇需要自行確定具體規(guī)格再購(gòu)買,而且為了避免出現(xiàn)疏漏,在下單之前還需要做一件事情:設(shè)計(jì)散熱器的具體形態(tài)。
隨便找來紙和筆,如果你有錢還可以打開 iPad 或者 surface 拿筆畫。隨手畫一下自己的構(gòu)思外觀,切記要結(jié)合自己手機(jī)的外觀、用途、握持姿勢(shì)等選擇最合適的設(shè)計(jì),并且確認(rèn)所需的材料全都可以搞定(比如在淘寶等渠道可以直接購(gòu)買到成品、可以購(gòu)買半成品且自己擁有繼續(xù)加工的實(shí)力、購(gòu)買原材料但自己完全可以加工等)并且所需工具、各部分連接材料考慮齊全,不會(huì)半路出現(xiàn)某某地方不契合 / 缺少材料 / 缺少相關(guān)工具導(dǎo)致進(jìn)度停滯的問題,然后再進(jìn)行下單。
由于這一部分主觀性太強(qiáng),我實(shí)在是沒編出來一個(gè)通用的詳細(xì)流程,所以只能提一些個(gè)人想到的一些點(diǎn):
①銅片的選擇與設(shè)計(jì)。對(duì)我來說銅片的作用是延伸冷量覆蓋到主板位置。因?yàn)?MIX2S 的主板位置在上,橫屏玩游戲時(shí)散熱器直接安裝在此位置將無法正常握持手機(jī),所以才用了銅片,將安裝在中部不擋手的散熱器導(dǎo)冷到上部。另外諸如攝像頭位置在中間、soc 位置在 C 型主板中腰部(比如三星的設(shè)計(jì))等也會(huì)需要針對(duì)性的銅片外觀與大小改動(dòng)。建議各位結(jié)合自己手機(jī)的拆機(jī)圖解(重點(diǎn)查看 soc 位置)選擇合適的銅片外觀。當(dāng)然如果你的手機(jī)散熱器可以直接正對(duì)發(fā)熱源,可以不購(gòu)買銅片,直接把導(dǎo)熱墊貼在制冷片冷面,或者只購(gòu)買和半導(dǎo)體制冷片面積相同 / 相近的銅片。
以上這種情況直接把散熱器對(duì)準(zhǔn)處理器位置就行了,銅片都省了。
魅族16th拆機(jī)圖,攝像頭居中
這種攝像頭居中的手機(jī),就需要用 L 形銅片避開攝像頭位置了。
②風(fēng)扇的選擇。不同體積的風(fēng)扇會(huì)直接影響整體外觀體積,不同風(fēng)扇功率也影響散熱,高電壓的風(fēng)扇可能還會(huì)需要你接入升壓模塊來正常工作。一般來講同功率風(fēng)扇體積越大效果越好,同體積風(fēng)扇功率越大噪音越大,風(fēng)扇和風(fēng)扇之間還有軸承區(qū)別(滾珠軸承壽命長(zhǎng)免維護(hù),含油 / 液壓軸承轉(zhuǎn)動(dòng)噪音?。魑唤Y(jié)合自己的便攜性和環(huán)境選擇合適的風(fēng)扇(盲目購(gòu)買暴力扇當(dāng)心晚上被室友群毆)。
這種風(fēng)扇一看就很吵,用了挨打秒就醫(yī)系列
③制冷片選擇。制冷片型號(hào)眾多,并且由于制冷片有些純電阻元器件特性,一些額定 12V 的制冷片也可以在 5V 電壓下以更低的功率工作。建議大家選購(gòu)時(shí)參考賣家給出的詳細(xì)參數(shù)介紹,5V 的制冷片查看一下電流,12V 的制冷片看一下電阻值也能大致算一下接 5V 時(shí)的電流,選擇功率合適的制冷片。功率太低會(huì)導(dǎo)致效果有限,太高可能線路供電不足 / 散熱不到位導(dǎo)致適得其反。
某淘寶賣家詳情截圖,可以看到標(biāo)明了12706的阻值,5V下估算電流約2.08-2.38A
④(可能最容易被忽視的一點(diǎn))電源線選擇?;旧洗蟛糠终?guī)的數(shù)據(jù)線都能支持 2A 的電流,如果你想用更強(qiáng)勁的散熱片,那么你可能需要一個(gè)正負(fù)極銅線更粗的數(shù)據(jù)線。注意這里說的是銅線粗細(xì),而不是數(shù)據(jù)線本身粗細(xì),我兩版散熱器用的數(shù)據(jù)線外觀和表面粗細(xì)幾乎一模一樣,但是供電能力差異很大,因?yàn)榈谝话鏀?shù)據(jù)線銅線比較細(xì),出現(xiàn)了一定幅度壓降,進(jìn)而導(dǎo)致風(fēng)扇轉(zhuǎn)速有些不足讓我沒有發(fā)現(xiàn)這個(gè)風(fēng)扇噪音原來這么大。而且當(dāng)時(shí)購(gòu)買半成品附送的 USB 線甚至更細(xì),嚴(yán)重影響制冷片和風(fēng)扇的工作。
某雙線USB,質(zhì)量很一般,線材也細(xì),影響整體效果
⑤線材方向、散熱片出風(fēng)方向選擇。線材怎么放、朝那放(比如制冷片接線比較硬)方便不擋手、散熱片出風(fēng)方向(我的銅散熱只有倆方向出風(fēng),淘寶最常見的那種鋁制散熱片看結(jié)構(gòu)可以發(fā)現(xiàn)也是有兩個(gè)方向是主要出風(fēng)方向)不對(duì)著手 / 不影響風(fēng)道等。
接下來說一下本次教程我的材料、工具清單。再次重申,僅供參考,請(qǐng)各位依據(jù)自己的實(shí)際情況選擇合適的材料。
制作材料:
①一個(gè)切割成 42*80mm 的 3M 單面背膠導(dǎo)熱墊,0.5mm 厚。(自己從一整大導(dǎo)熱墊上裁剪的)
剪一塊下來
②一個(gè)切割成 42*80*0.8mm 的純銅片。
買了倆,另一片備用
這里額外強(qiáng)調(diào)一下,導(dǎo)熱能力黃銅(118W/(m?k))< 鋁(237)< 紫銅(401),注意不要買成黃銅。
一定要買紫銅,黃銅還不如鋁導(dǎo)熱效果好
③導(dǎo)熱粘膠 + 含銀硅脂。
大管的,比上次那個(gè)小管的實(shí)惠
標(biāo)稱導(dǎo)熱系數(shù)4.38,雖然遠(yuǎn)不及高端硅脂,不過考慮到成本也夠了,一罐30克能用很久了
③TEC-12706 制冷片 40*40mm 規(guī)格。
④一個(gè) 40*40*11mm 的鏟齒純銅散熱片。再次重申這個(gè)太沉了實(shí)用性有限還貴(不算運(yùn)費(fèi) 40 塊錢),大家采用 40*40*11mm 的鋁制散熱片即可(淘寶兩塊錢不到還 tm 包郵),輕便許多,效果也不差多少。
很貴,掂起來份量也很大
⑤AB 膠,粘合風(fēng)扇和散熱片。
AB膠是兩管,膠水本體和固化劑
⑥一個(gè) 4020 規(guī)格,5V 0.24A 的風(fēng)扇。這個(gè)風(fēng)扇風(fēng)量挺大,但是太吵了,簡(jiǎn)直屑中之屑,后來?yè)Q了一個(gè) 12V 0.6W 的風(fēng)扇,使用可調(diào)升壓模塊解決。(使用升壓模塊的制作教程下次更新)
5V 0.24A 雙滾珠軸承
⑦4cm 風(fēng)扇金屬防護(hù)網(wǎng) + 固定螺絲(螺絲太細(xì),散熱片也沒開孔,沒啥用,我最后用 AB 膠粘的)
(當(dāng)時(shí)沒拍,已經(jīng)粘上了所以就沒實(shí)物圖了)
⑧一個(gè)薅羊毛送的 type-C 數(shù)據(jù)線,沒想到質(zhì)量不錯(cuò),正負(fù)極接線橫截面積不錯(cuò),承載電流估計(jì)可以達(dá)到 3A。
以上材料如果有不知道拿來干啥的,請(qǐng)重新復(fù)習(xí)前面的第三部分。
用到的工具:剪刀(剪線頭)、絕緣膠帶(接線絕緣)、塑料刮片(涂抹硅脂)、尺子(畫導(dǎo)熱墊外圍方便切割)、美工刀(切割導(dǎo)熱墊片)就不再拍圖了。
五、制作過程。
(1)制冷片和散熱片的粘合。
前排提示:明確一點(diǎn),導(dǎo)熱硅脂的作用(理想狀態(tài))是填充兩面貼合時(shí)的不平整的表面和縫隙,(現(xiàn)實(shí))適量使用完整覆蓋表面即可,其本身的導(dǎo)熱能力被金屬吊打,擠一大堆厚厚的硅脂反而會(huì)適得其反。
確定制冷片兩面的方法:鋰電池 / 干電池一個(gè),紅線接正黑線接負(fù),同時(shí)或者迅速捏住制冷片感受溫度區(qū)別。之后及時(shí)(鋰電池通電兩三秒的時(shí)候熱面已經(jīng)很燙了,通電測(cè)試盡量在一秒內(nèi)完成)斷開電源以免燒壞制冷片。(通常,有字面制冷,無字面發(fā)熱)
準(zhǔn)備一個(gè)制冷片和辣雞16340
另一手捏住電線和電池正負(fù)極連接,測(cè)試?yán)錈崦?/p>
首先想好線材和散熱片擺放方向,取少許硅脂涂抹在制冷片發(fā)熱面中心,然后拿刮片下壓一下向一側(cè)拖拽,接近邊緣時(shí)快速減少壓力并提升拿開,直至大致涂滿整個(gè)制冷片背面(如果你選的制冷片是 2cm 那種小的,可能刮片用力壓一下就覆蓋滿了)留下一圈邊緣。
其實(shí)第一次涂的有點(diǎn)多了,建議大家少一點(diǎn),不夠可以再加
具體過程參考 CPU 硅脂涂法。
涂好之后大致是這樣的:
然后,找一張紙多折幾下,或者用刮片的側(cè)棱面,將邊緣多出的硅脂刮掉,留下一圈空白:
刮走邊緣的硅脂
把你的導(dǎo)熱粘膠在邊緣輕輕擠一圈。四角記得多擠一點(diǎn),不然等會(huì)兒壓的時(shí)候邊角可能會(huì)覆蓋不了。
第一次的時(shí)候四角沒多擠,粘合效果不行
接下來,將散熱片大致對(duì)準(zhǔn)制冷片,直接壓下去,壓下去之后稍微用力一點(diǎn)讓兩面盡量充分接觸,導(dǎo)熱膠可能溢出到外面一點(diǎn),問題不大。微調(diào)位置完全對(duì)準(zhǔn),之后用橡皮筋扎好靜置固定半 30-60 分鐘(用書本等重物壓也可以,不過我發(fā)現(xiàn)會(huì)出現(xiàn)位置偏移,可能是桌面不水平,于是就放棄了;如果沒有橡皮筋也不想用書,粘合的時(shí)候盡量多留意一下及時(shí)矯正可能出現(xiàn)的粘合面偏移問題。)
橡皮筋扎起來#等待固定
(其實(shí)上圖剛開始做的時(shí)候我不小心把散熱片出風(fēng)方向搞錯(cuò)了,后來又拆下來旋轉(zhuǎn) 90 度重新裝的)
如果有搭配的隔熱墊片,可以使用 AB 膠或者導(dǎo)熱膠粘在散熱片上圍住制冷片,注意預(yù)留導(dǎo)線開口。 等固定之后可以選擇用紙巾或者刮片清理一下溢出的硅脂。
成型之后大概這個(gè)樣子
(2)風(fēng)扇和散熱片連接。
沒有合適的螺絲,于是使用 AB 膠固定。AB 膠的使用方法全網(wǎng)有很多,這里不再詳細(xì)介紹,反正就是兩管都等量擠一點(diǎn)拿牙簽攪拌均勻然后沾一點(diǎn)到上膠處,說一下個(gè)人的涂抹位置:
這幾個(gè)地方都涂一點(diǎn),然后均勻一下
涂好之后對(duì)準(zhǔn)散熱片按下,微調(diào)位置盡量準(zhǔn)確,靜置 10 分鐘等待 AB 膠固定。
在完成這一步時(shí),可以先進(jìn)行步驟(6)提前接線進(jìn)行測(cè)試散熱器是否可以正常工作。
(3)手機(jī)殼安裝。軟膠手機(jī)殼在預(yù)先設(shè)想好的位置開一個(gè)和制冷片 / 散熱片大小相當(dāng)?shù)目?,?duì)準(zhǔn)插入制冷片,然后靠下一步的銅片固定。如果有隔熱墊,此步驟會(huì)影響下一步粘合,請(qǐng)調(diào)整至步驟(6)接線前從風(fēng)扇往下插入。
(4)制冷片和銅片粘合。確定好制冷片冷面在銅片上的具體位置,參照步驟(1)涂抹硅脂和導(dǎo)熱膠以及固定的步驟進(jìn)行銅片和制冷片(隔熱墊片)的粘合。
(這一步之后可以剪一塊和上面裸露銅片外形相同的透明膠帶貼上,避免銅片表面隨時(shí)間可能出現(xiàn)的氧化)
(5)風(fēng)扇防護(hù)網(wǎng)安裝。有合適螺絲的螺絲擰緊固定。沒有的用 AB 膠涂抹在四個(gè)孔位對(duì)準(zhǔn)風(fēng)扇四個(gè)安裝孔,靜置十分鐘固定。
(6)電源線安裝。取一根合適的數(shù)據(jù)線,剪掉一頭保留 USB 頭,剖開一截最外層包裹皮(我的方法:剪刀輕輕用力擠一下,轉(zhuǎn)一點(diǎn)再擠一下,直到幾乎快斷掉然后手動(dòng)扯斷拔下來),觀察里面都有啥線。
先拿剪刀輕輕用力剪一圈
進(jìn)一步用力剪直到可以看到內(nèi)部的線,此時(shí)扭幾下用力拔即可扯去外皮
四線版:紅正黑負(fù) 白綠數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)用不到,正負(fù)同色連。
三線版:沒有黑色的負(fù)極,但是你可能會(huì)找到裸露的一堆線和屏蔽網(wǎng)一起 裸露的線就是負(fù)極。接線參考上段。
這種三根包線的裸露的是黑色地線,直接接風(fēng)扇制冷片負(fù)極即可
其他的顏色不同的、多幾根線(難道你切了個(gè) USB3.1 的線?)的我也不懂,建議全網(wǎng)查詢對(duì)應(yīng)的引腳和線材定義圖。
接線方法:剖開線的包裹皮,露出約 10mm 的長(zhǎng)度,旋轉(zhuǎn)纏繞在一起保證充足的接觸面積,然后絕緣膠帶包裹。有電烙鐵和熱縮管的童鞋可以用你們這些更好的工具材料完成。
秘技:夏姬八纏
(7)導(dǎo)熱墊切割與粘貼。用美工刀切割一塊和銅片 / 制冷片尺寸一致的導(dǎo)熱墊,最好先帶著兩面的保護(hù)膜。一般有字保護(hù)面有膠對(duì)著銅片,透明保護(hù)面對(duì)著手機(jī)。撕掉帶字膠面對(duì)準(zhǔn)銅片粘合。
此時(shí),一個(gè)簡(jiǎn)單而完整的半導(dǎo)體風(fēng)冷手機(jī)散熱器已經(jīng)制作完成,套上手機(jī)殼插上電玩一玩游戲,將會(huì)明顯感知到有無散熱器手機(jī)的溫度區(qū)別。
成品效果
由于部分手機(jī)設(shè)計(jì)處理器散熱能力有限 / 溫控太過保守(機(jī)身還沒熱起來,cpu 卻先降頻了),直觀使用效果可能并不會(huì)比風(fēng)冷強(qiáng)到哪里去,但是配合解除溫控限制將有更好的表現(xiàn)(解溫控后更熱了,剛好散熱器的制冷會(huì)平衡這些額外的發(fā)熱甚至進(jìn)一步降溫)。
由于手機(jī)設(shè)計(jì)原因,現(xiàn)存的散熱器都不能直接降低 soc 溫度,所以散熱器的改善手持溫度效果要大于改善處理器積極性。一些簡(jiǎn)單的測(cè)試對(duì)比參考上一篇圖文(查看鏈接),本圖文不再詳細(xì)貼出。不過由于用了更強(qiáng)的散熱和更好的數(shù)據(jù)線,這次降溫效果比之前那個(gè)要好一截。
極限4.1℃,還是隔著導(dǎo)熱硅脂銅片導(dǎo)熱墊測(cè)試的。之前的散熱器最低11.5℃
反正全特效打崩崩崩完全沒有問題
由于升壓模塊還得幾天才能到手,后續(xù)的帶升壓模塊的制作方法可能會(huì)單獨(dú)再寫一篇。
升壓模塊還在路上,還得考慮搞個(gè)電烙鐵和對(duì)應(yīng)的焊接材料
?全文完。
- 文章為作者本人觀點(diǎn),不代表酷安立場(chǎng)
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