高散热基板,碳纳米管基板,它是将碳纳米管(CNT)嵌入氧化铝粉末颗粒并与高分子材料混合而成,已成为韩国新的PCB绝缘材料。其特点包括很强散热性能、极低的热膨胀率、强大的强度、优异的耐腐蚀性、出色的绝缘性能以及无静电产生,从而有效解决了PCB散热问题和加工过程中因静电产生的不良静电噪声问题。利用这种碳纳米管复合材料制作的半固化片,在与铜板热压成覆铜板(CCL)后,其散热性能远超MCCL和陶瓷基板。此外,采用我们的半固化片制作的CCL基板,相较于陶瓷基板,具有以下优势:1.成本效益,比陶瓷板更经济,降低了整体成本。2.垂直散热性能很好,散热效果更佳。3.固化时收缩率可控,裁切、倒角、冲孔等加工过程更为便捷。4.材料坚固,不易破碎,加工过程中破损率极低。5.返工修复过程简便,需修复部分工序。6.重量轻,比重为1.9,远轻于陶瓷的3.3-3.9。7.热膨胀率极低,保证了电路板的稳定性。8.适用于多层电路板的制作。碳纳米散热基板的主要材料是碳纳米管,这是一种由碳原子构成的管状结构,具有极高的导热性和机械强度。浙江PCB散热基板薄膜散热
材质特性:氧化铝陶瓷具有高绝缘性、高硬度、耐高温以及化学稳定性好等诸多优点。其导热系数一般在20-30W/m・K左右,虽然相较于金属材料偏低,但在绝缘性能要求高的场合优势明显。结构与散热机制:其结构多为多层陶瓷与金属化层复合的形式,通过在陶瓷内部构建特定的热传导通道,如在陶瓷层中添加高热导率的填料或者采用特殊的烧结工艺来提高其导热性能。电子元件产生的热量在陶瓷基板内通过热传导的方式传递至金属化层,再由金属化层将热量传递给外部的散热装置。应用场景:在电力电子领域的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块、高频通信电路中的功率放大器等对绝缘性能和散热都有严格要求的设备中应用,既能保证电气绝缘安全,又能有效散热。上海MCCL散热基板散热基板是一种用于管理电子设备热量的关键组件。

三)热膨胀系数热膨胀系数反映了材料在温度变化时的尺寸变化特性,其数值大小对于散热基板与电子元件之间的热匹配性有着关键影响。如果散热基板与电子元件的热膨胀系数相差过大,在设备运行过程中,温度的反复变化会导致二者之间产生热应力,可能引发焊点开裂、接触不良等问题,影响电子设备的可靠性和寿命。因此,在选择散热基板时,通常会尽量选用与所连接电子元件热膨胀系数相近的材料,以减少热应力的产生。因此,在选择散热基板时,通常会尽量选用与所连接电子元件热膨胀系数相近的材料,以减少热应力的产生。
碳纳米管具有极高的轴向热导率,因而在大功率电子器件散热材料中被寄予厚望。然而,其小尺寸特性严重制约了其实际应用,碳纳米管之间及其与复合材料基体之间的接触电阻、接触热阻均较大,从而使现有碳纳米管复合材料热导率均与人们的期望相距甚远。中科院苏州纳米所先进材料部李清文研究员课题组以自行宏量制备的碳纳米管粉体为基础,通过对其进行不同基团的功能化并与商用导热硅脂复合,详细考察了功能化对碳纳米管在硅脂中的分散及其与硅脂界面浸润性的影响,发现表面荷负电的羧基化碳纳米管能够实现在硅脂中的高浓度分散并形成导热良好的三维网络,大幅降低导热硅脂的传热阻抗。在此基础上,以设计碳纳米管的三维导热网络结构为目的,通过控制碳纳米管的长度、管径等因素,制备出了具有理想三维网络结构的柔性碳纳米管纸,其传热阻抗可低于导热硅脂和商用散热石墨片,且具备固态自支撑特性,在作为导热界面材料时能够在不污染器件表面的条件下实现高效传热。碳纳米管垂直散热技术是一种利用碳纳米管(CNTs)独特性质进行高效散热的解决方案。

四)工业电子领域在工业自动化控制设备中,如大功率变频器、伺服驱动器等,内部的功率半导体器件(如IGBT等)发热量大,需要可靠的散热措施。氧化铝陶瓷散热基板或金属-陶瓷复合散热基板常被应用于此,通过良好的散热性能维持这些器件的正常工作温度,确保工业设备的精确控制和稳定运行,避免因过热引发的生产中断或设备损坏等问题,保障工业生产的高效性和连续性。五、散热基板的发展趋势(一)高性能材料研发未来,科研人员将继续致力于研发具有更高导热系数、更低热阻以及更好热匹配性的新材料作为散热基板。例如,探索新型陶瓷材料、碳纳米材料与金属的复合工艺,开发出能在极端高温、高功率密度环境下仍具备杰出散热性能的基板材料,以满足航空航天、高级芯片等领域不断提升的散热需求。碳纳米板因其轻质、强度、高导电性、高热导性特点,在电子、光电、生物医学和航空航天等领域有应用前景。。深圳韩国散热基板燃料电池
随着科学技术的不断进步和碳纳米技术的深入发展,碳纳米散热基板的应用领域将进一步拓展。浙江PCB散热基板薄膜散热
PCB是电子设备主要部件,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。国际半导体技术发展组织提出,系统级冷却是限制芯片能量损失增长的主要原因。这表明高性能系统级散热技术的重要性。浙江PCB散热基板薄膜散热