散热基板是一种用于效传导和分散热量的关键材料,广泛应用于电子设备、LED照明、功率模块等领域。其核心作用是降低高功率元器件的温度,确保设备稳定运行。以下是散热基板的主要使用特性:
1. 高导热性能
材料选择:常用金属基(如铝、铜)、陶瓷基(如Al₂O₃、AlN)或复合材料(如铜-石墨),导热系数从几十到数百W/(m·K)不等。
热扩散能力:快速将局部热点均匀分散,避免电子元件因过热失效(如CPU、IGBT模块)。
2. 优异绝缘性能
陶瓷基板:氧化铝(Al₂O₃)和氮化铝(AlN)兼具高导热和绝缘性,耐压可达数kV,适用于高压器件(如电源模块)。
金属基绝缘处理:通过阳极氧化或覆绝缘层(如环氧树脂)实现电隔离,同时保持散热效率。
3. 机械强度与稳定性
抗弯抗压:陶瓷基板硬度高但脆性大,金属基板(如铝基板)则更耐冲击,适合振动环境(如汽车电子)。
热膨胀匹配:通过调整材料组合(如铜-钼铜)减少与芯片材料的热膨胀系数(CTE)差异,防止焊接开裂。
4. 环境适应性
高温:陶瓷基板可长期工作在300℃以上(如航天器件),金属基板通常耐受150~200℃。
防腐蚀:表面镀镍或喷涂保护层(如氧化铝),适应潮湿、盐雾环境(如海上风电设备)。
5. 轻量化与薄型化设计
密度优化:铝基板(2.7g/cm³)比铜基板(8.9g/cm³)更轻,适合便携设备(如手机散热片)。
超工艺:通过蚀刻或激光切割制成0.1~1mm厚度,满足微型化需求(如Micro LED显示)。
6. 加工与安装便利性
可加工性:金属基板易于钻孔、切割,支持复杂结构(如散热鳍片一体化设计)。
焊接兼容性:表面镀金/银处理提升焊盘可靠性,适应回流焊工艺。