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文档简介
1、绝对罕见教你如何给笔记本散热近年来,双核+独显的全能学生机十分流行。在享受高性能的同时,笔记本电脑的散热却总不能让我们满意。苛刻的玩家,总是不满足于原厂的设计,只要有一点点提升的空间,我们就要自己动手改造散热,其中的乐趣,是旁人无法体会的。笔者曾经对笔记本改造散热乐此不疲,今天就给大家分享一点经验。今天我们主要从硅脂的角度,来讨论一下改造散热这个话题。此次实验,所测试的硅脂类导热介质有:倍能事达白色硅脂、信越纳米硅脂、导热垫、固态硅脂、液态金属。后面我们测试了他们的极限温度,回归温度(也就是到达极限温度后的空负载最低温度)。测试结果如下:笔记本硅脂替换测试成绩对于改造笔记本的散热有兴趣的朋友,
2、请点击下一页,看看详细的过程。首先,来分析一下笔记本散热系统,我们就会发现一些问题。一个典型的散热系统,是一个串行的体系。热量从源头,通过热传递导出到外界空气的过程,要经过如下介质:芯片I导热硅脂、铜吸热面、焊锡、热管、焊锡、散热鳞片。散热鱗片0你的笔记本频道你的笔记本频道nb.itl68.ppm握锡散热鱗片0你的笔记本频道你的笔记本频道nb.itl68.ppm握锡茜片DIE导醪冃!串行散热体系其中,芯片的I就是芯片晶圆的硅制外壳,它可以保护内部精密的晶体管电路不受氧化和磨损,更重要的是,能把内部电路产生的热量传导到表面。从上图可以看出,热量从芯片内部产生后,要经过7层介质,才会散发到周围的空
3、气中。类比电路,我们可以看出,这里的热量传导,是一个串行的体系。各种介质,导热的能力,有一个物理常量来衡量,那就是导热系数,又称导热率。下面,我们就对于这些介质进行分析。热导率定义为单位截面、长度的材料在单位温差下和单位时间内直接传导的热量。导热率P/:传递的热量,:长度,:截面积,:两端温差,:时间。常见的介质导热率如下:导热系数铜401铝238固态硅脂0.5-2传统导熱膏1-170焊锡66你的笔记本频道nb.itl6Ekcom常见材料导热率这里,笔者把液态金属的导热率也列了出来,因为等下要进行液态金属的实验。顺便说一下,芯片硅材料的导热率可大以上。从上表可以看出,我们所用的导热硅脂,也就“
4、传统导热膏”的导热率,是最大的瓶颈。但是,为什么我们还要用导热硅脂呢?微小的缝隙需要硅脂来填充铜吸热面芯片DIE因为不同介质之间,往往接触是不完好的,缝隙中混入了空气,空气的导热率更低。这样会造成很大的接触热阻(热阻是导热率的倒数)。所以我们必须在芯片表面涂上导热硅脂。导热硅脂必须存在,但是,这不可避免的,会造成了散热体系中的瓶颈。瓶颈的存在,导致了它的前端介质不断的堆积热量,也就导致了芯片的温度持续升玩的朋友,应该对于白色的导热硅脂很熟悉。我们通常所说的导热硅脂,应该被称为硅膏,成分为硅油+填料。硅油,又称二甲基硅油,无味无毒,具有生理惰性、良好的化学稳定性、电缘性和耐候性,粘度范围广,凝固
5、点低,闪点高,疏水性能好,并具有很高的抗剪能力,可在温度内长期使用,广泛用做绝缘、润滑、防震、防尘油、介电液和热载体,有及用作消泡、脱膜、油漆和日用化妆品的添加剂等。填料为磨得很细的粉末,成份为氮化硼碳化硅铝粉等。硅油保证了一定的流动性,而填料填充了和散热器之间的微小空隙。普通硅脂这样的导热硅脂,价格便宜,稳定性好,广泛用于我们的笔记本电脑里。这样的硅脂,笔者把他称为液态硅脂,因为它是呈流体状的。液态硅脂,还有一些添加银粉和其他添加剂制程的高端硅脂,例如信越,就含有纳米级的银粉,导热率从普通硅脂的提升到了/实际导热效果从后面的测试来看,确实很明显。高温的笔记本里,经常会发现,显卡芯片上方有一块
6、比较厚的固态硅脂,这不同于之前的液态硅脂,它的导热能力更差。它唯一的存在理由,就是能够降低成本,因为它能够让一根热管照顾两个芯片。另外,不易压碎芯片的缓冲特性,很适应笔记本电脑的批量生产组装。因此,单热管的双核+独显笔记本,往往都有固态硅脂这样不利于我们散热的东西存在。固态硅脂固态硅脂的导热率和普通的液态硅脂差不多,但是由于厚度往往在毫米级别,远远大于接触面之间的缝隙,所以热阻比液态硅脂要大10倍以上,导热效果就可想而知了,在后面的测试中,也验证了这一点。固态硅脂类导热介质,笔者还找到了导热垫,常常用于给显存贴金鱼片用。如果用于导热,效果怎么样,笔者也很感兴趣。所以后面也附加了导热垫的测试。为
7、了填充芯片和铜接触面的缝隙,除了使用廉价的液态硅脂,或者固态硅脂外,发烧友们,早就开始使用液态金属了。唉铜吸热面芯片DIE设想一下,以上缝隙,如果用焊锡焊死,是否导热率的瓶颈就不存在了呢,但是焊锡的熔点在200300C,用来导热工艺上很难实现。或者,用一种导热率高于焊锡,熔点大大低于焊锡的金属来填充。汞的流体性太强,并且有毒,所以不能用于导热。于是液态金属就诞生了。酷冷博液态金属作为导热用途的液态金属,这里特指酷冷博的液态金属导热垫这款产品。液态金属导热垫,具有良好的浸润性,能够与现在市面上所有材质的散热器配合使用,如铝、铜散热器。官方称仅含有金属,无任何有害的化学添加剂。其熔点为59C,沸点
8、高于1350C,不溶于水和有机溶剂,不易燃。酷冷搏液态金属导热垫是铟、铋和铜三种金属的合金,其中铋的作用主要是降低熔点,铟的作用主要是让合金具有较强的延展性(能压成薄薄的金属片),另外也可以降低合金的熔点,而铜的作用主要是加强合金的导热能力。铟(金属显银白,光泽亮丽,熔点低(156.6C),沸点高(2080C),传导性好,延展性好,可塑性强,可压成极薄的金属片。合金中每加1%铟,可降低熔点1.45C,是制造低熔点合金的良兵利器。铋(的熔点低(271C),很早就被用来制作易熔合金(熔点在100C),含铋的易熔合金被广泛应用于防火、防电设备以及一些蒸汽锅炉的安全塞上,一旦发生火灾时,一些水管的活塞
9、会“自动”熔化,喷出水来。但是铋的导热性比较差,在金属中排倒数第二(仅强于汞),因此酷冷搏液态金属导热垫中加入了导热能力出众的铜(,以强化导热垫的传热能力。下面,笔者就对液态金属的低熔点,进行一下实验,顺便看看它和铜的浸润性如何。热风枪输出80摄氏度的热风液态金属这个温度下,马上就熔化了。77你的笔记本频道nb.itlCScom你的笔记本频道nb.itlCScom你的:笔记本频道:液态金属熔化了在液态金属熔化后,笔者用镊子拨它,发现此时的液态金属,因为铜的保温关系,仍然呈现液态,但是很稠,几乎不具有流动性,说明了它用于散热时是很安全的。擁的.笔记奁频道擁的.笔记奁频道你的笔记本频道背面状况抠下
10、这片液态金属,可以发现它的背面,完全融化后已经渗入了铜片表面的缝隙中,纹理清晰可见,说明了它对铜的浸润性是很好的。接触面之间的缝隙,再也不用担心了。下面,笔者对各种硅脂(包括液态金属、固态硅脂),在笔记本上进行替换测试。首先进行倍能事达白色硅脂的测试。测试硅脂测试用的笔记本是笔者的,它的散热器,很方便拆装,和铜吸热面,是直接接触的,可以很好的体现硅脂的性能。另外的也是个发热大户,可以拉开测试数据的差距。你的笔记本频道你的笔记本频道-系列的散热器非常好拆装测试软件,笔者选用了现今普及率非常广的鲁大师,温度曲线可以非常清楚的表现温度的变化。因为刚开机时,散热器本身就很冷,所以温度普遍偏低,所以待机
11、温度,笔者选择在极限温度测试后,以回归温度为准。最后以极限温度、回归温度,为两个测试数据,来对比各类硅脂在笔记本电脑里表现出来的性能。液态硅脂,这里测试两种:倍能事达白色硅脂和信越778含3银硅脂。卸下散热器,用卫生纸清理干净铜吸热面和芯片表面。再涂上硅脂,上紧螺丝,并且统一把后盖安装回去。你的笔记本频道你的笔记本频道涂好硅脂之后,开机允许鲁大师的“温度测试”项目。在15分钟后,截图,保存数据。白色硅脂的温度曲线如下:圧遷应-匚茴跖編平矗75CPUS用E址速劃悯!T纽跡峽祐肖正乂耐0聘7你魁橋诵翱迤:辿出68圧遷应-匚茴跖編平矗75g3氐函映记耳釈F:匹窘宾三最高温度79度ll量崔;的叱歸竝弋
12、平CPUJ(用:召二:=3E雄常.坍弐恶龍如良時”=ZziZMPJW你魁橋垢翱迤:砂出68-ll量崔;的叱歸竝弋平CPUJ(用:召二:=3E雄常.坍弐恶龍如良時”=ZziZMPJW你魁橋垢翱迤:砂出68-com主丽点住2-70.10.1018SjSWIfit::l.D.10.1015Z圈冷赴厦用勒0ffiJRWXfltlSil#,注雷档足缠-帕而理榊満M蛊创护|111443.$即快出11忤仔.大忙MmFtw邓:(J*tftjli甫方盹科迅砒*fcaaa沁挥凤Wi诬意细曜回氐&彌-S第4滴勺闿=&堆砂加旳黑鲨口釜“抑字畫a旧屁客确孚皤阍融哄记年他最低温度45度不愧是信越77,83作为中端含银硅脂
13、,可以让最高温度下降9度,最低温度也下降了3度,它的性能具有指导意义。下面我们来测试一下固态硅脂和的导热垫的导热性能。在的老笔记本里,笔者取得了一片固态硅脂作为测试用品。的导热垫笔者是从淘宝上元购得。固态硅脂由于固态硅脂具有很强的弹性,所以不必担心接触不良的问题。安装比较简单,测试数据如下:最高温度度,自动降频了最低温度52度固态硅脂的导热性能不出笔者所料,在满负载的情况下,温度直奔度,要不是自动降频,这个上限还不知道是多少。最低温度度,可以看出,在空负载的情况下,还是具有导热作用的。这样的东西,不知道用在多少台笔记本上,给显卡芯片导热,真是悲剧。下面是的导热垫:的导热垫的性能,大大出乎笔者的
14、预料,看样子这类产品,只能给显存、北桥等发热不大的芯片来导热了。测试数据如下:最高温度10度0最低60度这样糟糕的成绩,我只能以“比空气导热要好”来形容了。看来只要是固态硅脂,不管什么货,都不要委以重任,给显存贴贴还差不多!终于到了最压轴的最终环节了,最贵的液态金属登场了。这次实验用的液态金属,是笔者用13元0,从淘宝上购得。叭心v.lY叭心v.lY你的笔记本频道剪一片液态金属压住由于核心面积比一整张液态金属小多了,所以本着节约的精神,按照核心的面积,剪一小片就足够了。测试数据如下:H尊最高温度71度獣卿薔34CTMfi託酥阳進记耳硕悌出酬-二担砂師号锁期宜18!客H;記O近薰卿电口蹄品鼻竺沁
15、注更;丄竺壬5WiOW/WIfi鶉电誌;汝u習正章,曲巧317锁迪帧自档足现XKS土理序烷盘2-70.10.1018主设iWEJfi*:1.D.10.W15睥*圈吉慈你刼羞洞鍾蜃肿出H尊最高温度71度獣卿薔34CTMfi託酥阳進记耳硕悌出酬-二担砂師号锁期宜18!客H;記O近薰卿电口蹄品鼻竺沁注更;丄竺壬5WiOW/WIfi鶉电誌;汝u習正章,曲巧317锁迪帧自档足现XKS土理序烷盘2-70.10.1018主设iWEJfi*:1.D.10.W15睥*圈吉慈你刼羞洞鍾蜃肿出68com公?严曲贡?站:住徑细堆0T魁酬M今上二:-lJ=:/.51軍&満理佩电珀IK辱片茲览CPtlM:4S吃豐卡3;M忙主離倉廉3i吃|毘-O最低温度45度测试的成绩,实在是太好了。笔者实在好奇,此时的液态金属是一个什么状况,于是把散热器又拆开了。让大家也满足一下眼瘾。液态金属看起来,液态金属在使用中,已经完全熔化了,接触面之间的微小空隙已经完全被填充了。的导热率,可以最大化的发挥出来了。按照笔者的经验,笔记本的原厂散热,几乎都是有改
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