PCB是电子设备的关键部件,包括电阻、芯片、三极管等,其中芯片发热功率很高,常见CPU为70~300W,是主要发热源。因PCB高集成化,其发热功率不断提升。过高温度对电子设备性能、可靠性、寿命等严重不利。元器件温度相关失效包括机械失效与电气失效。机械失效是温度变化时,结合的各种材料热胀冷缩程度不同,造成材料变形、屈服、断裂等。电气失效是温度变化导致元器件性能改变,如晶体管、芯片电阻等,进而造成热逸溃、电过载;同时温度过高导致电子大量迁移和原子振动加速,造成离子迁移不受控和电子轰击原子现象,引发离子污染和电迁移。这将严重影响元器件的安全、稳定、寿命等。元器件散热分为芯片级、封装级、系统级,芯片级和封装级散热从优化材料和制造工艺入手,降低热阻,而系统级散热是使用合适的散热结构和冷却技术设计符合需求的散热系统,保证元器件能安全长效工作。随着芯片越来越小、功率越来越大,散热基板已成为决定器件性能、寿命和可靠性的关键技术。浙江石墨烯散热基板半导体钻模
金属-陶瓷复合散热基板:材质特性:这种复合基板结合了金属的高导热性和陶瓷的高绝缘性、耐高温等优点,通过特定的工艺将金属层与陶瓷层紧密结合在一起,例如采用扩散焊接、热压烧结等方法,使二者之间形成良好的热传导界面,协同发挥作用。结构与散热机制:一般金属层位于底部,负责快速收集和传导热量,陶瓷层则在中间或上方,起到绝缘和辅助散热的作用,同时保护上方的电子元件免受高温影响。热量从电子元件传递至陶瓷层,再经陶瓷层传导至金属层,由金属层将热量散发出去,有效解决了既有散热需求又有绝缘要求的难题。应用场景:在新能源汽车的电机控制器、工业自动化控制设备中的大功率变频器等既需要高效散热又要保证电气安全的电子系统中应用较多,满足复杂工况下的散热和电气性能双重要求。浙江石墨烯散热基板半导体钻模散热基板的作用,可以理解为高功率电子器件的“热量高速公路”。

液冷散热液冷性能好于风冷,因为液体比热容远大于空气。常规液冷热流密度达24W/cm2,微通道液冷热流密度可超过790W/cm2。液冷包括浸没冷却和液冷板。浸没冷却是将设备浸入导热性强、导电性弱的冷却剂中,已用于数据中心、基站冷却。浸没冷却运行参数对冷却效果影响很大,系统循环速度更快、供液温度更低都有利于冷却。液冷板对封装要求更低,可直接接触元器件,应用场景更多。优化通道结构能强化换热。Jiang发现V型肋通道传热性能是光滑通道的2.1倍,因为侧壁边界层被破坏形成二次流,使主流直接与壁面换热。肋片虽能优化传热,但带来更大的流动阻力,为此Chen采用拓扑对矩形通道冷板(RCP)和蛇形通道冷板(SCP)优化得到TCP-RCP和TCP-SCP,如图2所示,优化模型减小流动阻力同时强化散热,TCP最高温度分别降低0.27%和1.08%,温差分别降低19.50%和41.88%。
碳纳米管(CNTs)是散热涂料理想的功能填料。CNTs是良好导热材料之一。CNTs是一维纳米材料,比表面积大,被誉为世界上极黑的物质,辐射系数接近1。纳米纤维状的CNTs,与颗粒状的其它散热填料相比,更容易形成导热网络,对涂层增强增韧效果明显,涂层很薄时,比如5-10微米,就能形成均匀光洁、机械性能优异的膜。碳纳米管散热涂料以辐射能力强、涂层薄、热阻小为特征,可以激发金属散热器表面的共振效应,明显提高远红外发射效率,加快热量从散热器表面的快速散发。适用于薄膜散热、金属基板散热、LED灯基座散热、电器外壳散热。散热基板的技术演进,支撑着从绿色能源到人工智能等各个领域的创新突破。

微泰高散热基板,微泰耐电压基板特点:1.相比现有MCCL,具有更为出色的垂直散热性能。2.无需额外使用散热用金属板,复合材料本身既是绝缘板也是散热板。3.材料单一(无需玻纤布和树脂),强度大,且容易实现基板薄片化。4.轻量化设计,其比重为1.9(铝比重为2.7单位),有效降低了材料重量。5.提高PCB的生产性,降低工程费用,无需贴保护膜,且避免了蚀刻工艺上的金属腐蚀和污染问题,减少了后加工需求。6.解决了铝的表面处理、保管、软性材料的处置及强度等问题。7.优化了热膨胀系数差异导致的基板弯曲问题,提高了工程及产品的可靠性。8.改善了PCB工艺上的加工性问题,如裁切、钻孔、冲孔等。9.无静电产生,避免了静电噪声问题。10.无需使用散热用金属板,支持双面电路和多层电路的设计,确保了电路配置的多样性。11.低热膨胀率提高了零部件的可靠性和效率。用我们的半固化片做的PCB板,因散热性、绝缘性好,强度大,无电子噪声,低膨胀率,介电损耗低,如同精密制造的喷丝板是化纤行业的“心脏”,散热基板则是现代电子工业的“基石”。浙江石墨烯散热基板半导体钻模
随着设备向高功率、小型化发展,散热基板的重要性日益凸显。浙江石墨烯散热基板半导体钻模
材质特性:氮化铝陶瓷的导热系数较高,可达到170-230W/m・K,同时还具备优良的绝缘性能、耐高温性能以及与硅等半导体材料相近的热膨胀系数,使其与电子元件的热匹配性更好,减少因热膨胀差异导致的热应力问题。结构与散热机制:通常也是采用多层复合结构,通过在氮化铝陶瓷层表面进行金属化处理,实现与电子元件的电气连接以及热量的高效传导。其散热过程是热量先在氮化铝陶瓷层内快速传导,再借助金属化层传递到外部散热结构,从而实现散热目的。应用场景:尤其适用于大功率、高频、高温的电子器件散热,如高功率激光二极管、航空航天电子设备中的功率模块等,在这些对散热和性能要求苛刻的场景中表现出色。浙江石墨烯散热基板半导体钻模