WHYLAB 10月10日 02:51
手机散热:玻璃背盖是元凶还是替罪羊?
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手机发热是普遍现象,其散热历程与智能机发展息息相关。从诺基亚的塑料时代到iPhone的金属时代,再到如今的双面玻璃,手机材质的演变深刻影响着散热效果。虽然玻璃本身的导热性能远不如金属,但其不受无线信号屏蔽的优势使其成为主流。文章深入分析了不同材质的导热系数,并指出手机散热是一个系统工程,背盖并非唯一决定因素,内部散热结构和芯片本身同样重要。最终,玻璃背盖并非手机散热的绝对短板,而是整体散热系统中的一个环节。

📱 **手机散热的重要性与历史演变:** 手机的正常运行离不开有效的散热,过热可能导致元器件损坏。从早期的塑料机身到金属机身,再到如今主流的双面玻璃设计,手机外壳材质的演变直接关系到散热能力的提升,尤其是在高性能芯片普及的今天,散热已成为影响用户体验的关键因素。

🌡️ **不同材质导热性能对比:** 文章详细对比了玻璃、铝合金、聚碳酸酯塑料、素皮、陶瓷、玻璃纤维等常见手机背盖材料的导热系数。数据显示,铝合金的导热性能远超玻璃,而塑料和素皮的导热性则更差。然而,真正高效的散热材料如石墨烯、铜箔、VC均热板等,因其易损性多用于内部导热介质。

📊 **背盖材质对实际散热的影响并非绝对:** 通过红外测温实验发现,尽管玻璃的导热性不如金属,但配备了VC均热板和辅助散热结构的iPhone 17 Pro Max在散热表现上优于纯玻璃机身的老款iPhone。这表明,手机散热是一个集成系统,背盖材质的导热性并非唯一决定性因素,内部散热设计和材料的协同作用更为关键。

📶 **玻璃成为主流的根本原因:** 尽管金属在导热上占优,但其屏蔽无线信号的缺点使其在5G时代逐渐式微。玻璃则能很好地解决这一问题,并且在外观设计上具有更大的灵活性(如AG、抛光等)。厂商可以通过内部优化散热系统来弥补玻璃导热性的不足,实现信号和散热的双重考量。

🛠️ **手机散热的系统性工程:** 最终结论指出,手机散热是一个复杂的系统工程,背盖只是其中的一环。芯片性能、主板堆叠、内部散热结构设计以及软件优化等都对整体散热效果产生重要影响。因此,不能简单地将手机发热归咎于玻璃背盖,而是需要从整体系统层面进行考量和优化。

原创 WHYLAB 2025-10-09 22:20 广东


▼ 以下为图文版本

诺基亚功能机时代,塑料后盖当道,那时候世人还不知「发热」为何物。

iPhone 5,苹果把智能机带进了「全金属时代」,iPhone 5 用户只关心自己手机会不会掉漆。

全面屏时代,iPhone X 180° 掉头,致敬 iPhone 4,带领整个智能机市场重回双面玻璃时代。可第二年,iPhone Xs,开启了苹果「一用就烫」的序章。

不久后,安卓那边,火龙 888 正式降临人间,所到之处民不聊生,安卓旗舰为压制火龙苦苦修行,祭出各种散热结构。

如今虽然已是「卓泰民安」,但仍会谈「火」色变;每到年末,安卓人都会祈祷来年「火龙」不再降临人间,珍惜这来之不易的太平。

而苹果村村民,也终于把「散热神器(VC)」给盼来了。

就有人说了,一部智能机发展史,半部散热进化史,是玻璃外壳拖累了手机散热 —— 这句话,对,也不对。

| 手机为什么要散热?

首先,手机散热为什么重要?

手机跟人一样,都不耐热,特别是主板 SoC 等元器件,只要通电运行就一定会产生热量。如果热量持续堆积,可能会导致主板芯片「电迁移短路」、「栅氧层击穿漏电」等等不可逆的伤害,就像是「中暑了」。

所以,手机内部热量必须及时传导到机身外壳散出去;可以说「背盖」就是这整套散热系统的最后一道关卡,理论上确实会影响手机的散热。

| 玻璃的散热纯「拉」?

然而,玻璃作为当今手机后盖材质的绝对主流,本身的散热性能还不到铝合金的 1%。

欸,这里「散热性能」我们可以看材料本身的「导热系数」,单位「瓦每米开」,数值越大,导热效率就越高,就越利好散热。

一般玻璃的导热系数只有 0.75,铝合金直接干到了 200 —— 从夯到拉,铝合金是「顶级」,欸,玻璃顶多算是个「NPC」,下面还有更拉的。

像入门机常见的聚碳酸酯塑料,不到 0.2;

还有现在人人喊打的「素皮」,只有可怜巴巴的 0.1,这些材料的导热系数,「拉就完了」。

同样几乎是消声觅迹的陶瓷,导热系数 1.5,散热会比玻璃好一点点。

而近年开始流行的「玻璃纤维」,还有先华为、小米的各种「复合纤维材料」导热系数也就大概 1.0 左右。

金属除了铝合金,不锈钢的导热系数是 16,钛合金更低,只有 7,比前面非金属材料好,至少能当个「人上人」吧。

也难怪 iPhone 17 Pro 为了散热,用了 VC 均热板之后,在钛合金和不锈钢之间,选择了铝合金。

真正「夯」的散热材料,都藏在了内部,给主板、电池、屏幕当导热介质用了。

像普通石墨片导热系数能干到 1500;石墨烯更猛,5300;金属铜本身只有 400,VC 均热板做了热力学结构优化之后,导热系数干到一两万,轻轻松松。

要不是这些材料裸露在外太软、太容易磨损了,厂商巴不得直接用来当手机外壳用。

| 散热没那么简单

不过理论归理论哈,落实到咱们真机又是不是真的差那么多呢?

这里咱们找来了 6 款不同背盖材质的机子,跑 5 分钟娱乐兔,这次不看跑分,每 10 秒钟用红外温枪记录一次背盖最高温和最低温,只看温度差,和温差的变化状况 —— 如果温差大,且持续,就说明背盖散热不够均匀。而温差长期处于低位的机子,背盖散热会比中后期温差越大的机子均匀。

这里有两条最不安分的曲线,一条是「素皮」,最大温差达到了 14.7℃,可以说意料中了。另一条是纯玻璃的 iPhone 16 Pro Max,最大温差也有 14.6℃,也符合老 iPhone 散热差的刻板印象了。

上了 VC 均热板 + 铝金属机身的 iPhone 17 Pro Max 进步还是比较明显的,跟其它「陶瓷」、「玻纤」安卓的趋势比较像哈,本质是盖板下有散热片的辅助,把热量更均匀地覆盖到背盖上,这时候盖板本身的导热率反而没有那么重要了 —— 好家伙,测了半天,白忙活是吧。

欸,不过「塑料」入门机散热堆料少,看起来也挺平稳的,道理也很简单,性能不够,发热量本来就没多少,就更别说温差能有多大了。

| 玻璃凭什么打败了金属?

金属材质,特别是铝合金的散热比玻璃好太多了,玻璃凭什么就打败了金属,成为手机后盖材料的绝对霸主呢?

主要还是「金属本身屏蔽无线信号」,这一块大短板给了玻璃反超的机会,信号能直接穿透玻璃本身。特别是现在无线信号要求更高的 5G 时代,就更没有全金属机身啥事了。

而且,玻璃只要厂商敢做,什么 AG 的、抛光的、镜面的、镀膜的,那能玩的花样就多了;散热,交给石墨片、VC 均热板兜底就行。

欸,金属机身想要「文艺复兴」,那可以像 iPhone 17 Pro 那样金属机身拼玻璃,或者是华为 Mate 60 金属机身拼复合纤维,用两种材料,信号和无线充问题都解决了,还能增强散热,一举两得,说不定明年会有安卓旗舰跟进。

| 结尾

所以,后盖材料对手机散热有影响吗?

答案是肯定的,导热性能越好的材料,同一条件下散热当然就越好。但是手机散热是个系统,背盖只是其中的一环,还有中框、内部元器件堆叠、内部散热系统的布局等等,背盖只要不太拉,拖累整机散热的短板往往不是背盖本身 … … 也有可能是芯片本身、主板堆叠、内部散热结构,甚至是软件系统的原因。

总之,手机散热本身就是个系统性的工程,任何一项单拎出来看都不周全。


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