二)热阻热阻是指热量在热流路径上遇到的阻力,用于衡量散热基板对热量传递的阻碍程度,单位为开尔文每瓦特(K/W)。热阻越小,表明热量在基板内传递以及从基板传递到外部散热装置的过程中所受到的阻碍越小,散热效果就越好。散热基板的热阻与自身的材质、厚度、结构以及与电子元件和外部散热装置的接触情况等因素都有关系,优化这些因素可以有效降低热阻,提升散热性能。散热基板的热阻与自身的材质、厚度、结构以及与电子元件和外部散热装置的接触情况等因素都有关系,优化这些因素可以有效降低热阻,提升散热性能。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”。浙江无静电噪声散热基板薄膜散热
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%。韩国散热基板高性能计算机从传统的氧化铝陶瓷,向氮化铝 (AlN)、碳化硅 (SiC) 甚至金刚石等超高性能材料发展,追求更高的本征导热率。

在5G通信基站中,射频功率放大器等大功率电子模块在工作时会产生大量热量,需要高效散热来保证其性能和可靠性。氮化铝陶瓷散热基板凭借其高导热性、优良的绝缘性能以及与半导体元件良好的热匹配性,被广泛应用于这些模块的散热,确保5G基站能够稳定、高效地进行信号发射和接收,保障通信网络的顺畅运行。此外,在光纤通信设备中的光发射机、光接收机等关键部件,也需要散热基板来维持合适的工作温度,避免因温度过高导致光信号传输质量下降,常采用金属-陶瓷复合散热基板等结构,兼顾散热和电气绝缘需求,保障通信设备的高精度运行。
在环保理念日益深入人心的背景下,散热基板的研发和生产将更加注重绿色环保和可持续发展。选用环保型的原材料,优化生产工艺以减少能源消耗和废弃物排放,同时探索可回收利用的散热基板材料和结构,降低电子废弃物对环境的影响,实现电子设备散热部件从生产到使用再到废弃全生命周期的绿色发展。散热基板作为电子设备散热领域的关键部件,随着技术的不断进步和创新,必将在保障电子设备性能、提升其稳定性和可靠性方面持续发挥重要作用,助力电子技术在各个领域的蓬勃发展,为人们带来更加高效、便捷且稳定的电子设备使用体验。从陶瓷到金属基复合材料(AlSiC),再到有机-无机复合材料(GO-PTFE),材料选择愈发丰富。

通过微纳加工技术对散热基板的结构进行精细优化,如在基板内部构建微纳尺度的热传导通道、热管结构等,增加热量传递的路径和效率,进一步降低热阻。同时,利用微纳结构来调控材料的热学性能,实现对散热的精细控制,使散热基板能够更好地适应不同电子元件的散热需求,提高电子设备的整体散热效能。(三)多功能一体化集成散热基板有望朝着多功能一体化的方向发展,不*具备散热功能,还能集成温度监测、自动调节散热策略、电磁屏蔽等多种功能。例如,在基板内嵌入微型温度传感器和智能控制芯片,根据实时温度自动调整散热方式和强度,或者通过添加特殊的电磁屏蔽材料,在散热的同时防止电磁干扰,提高电子设备的稳定性和安全性,减少外部因素对电子设备性能的影响。相较于传统散热材料,纳米碳管的导热性能更加优异,能够更快地传导热量,从而降低电脑等设备的温度。安徽纳米碳球散热基板锂离子电池
复合/均温板(VC)利用工质相变实现比较好的热扩散。技术如金刚石均温板,散热效率较纯铜提升3倍以上 。浙江无静电噪声散热基板薄膜散热
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。浙江无静电噪声散热基板薄膜散热