金屬-陶瓷復(fù)合散熱基板:材質(zhì)特性:這種復(fù)合基板結(jié)合了金屬的高導(dǎo)熱性和陶瓷的高絕緣性、耐高溫等優(yōu)點(diǎn),通過特定的工藝將金屬層與陶瓷層緊密結(jié)合在一起,例如采用擴(kuò)散焊接、熱壓燒結(jié)等方法,使二者之間形成良好的熱傳導(dǎo)界面,協(xié)同發(fā)揮作用。結(jié)構(gòu)與散熱機(jī)制:一般金屬層位于底部,負(fù)責(zé)快速收集和傳導(dǎo)熱量,陶瓷層則在中間或上方,起到絕緣和輔助散熱的作用,同時(shí)保護(hù)上方的電子元件免受高溫影響。熱量從電子元件傳遞至陶瓷層,再經(jīng)陶瓷層傳導(dǎo)至金屬層,由金屬層將熱量散發(fā)出去,有效解決了既有散熱需求又有絕緣要求的難題。應(yīng)用場(chǎng)景:在新能源汽車的電機(jī)控制器、工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備中的大功率變頻器等既需要高效散熱又要保證電氣安全的電子系統(tǒng)中應(yīng)用較多,滿足復(fù)雜工況下的散熱和電氣性能雙重要求。相較于傳統(tǒng)散熱材料,納米碳管的導(dǎo)熱性能更加優(yōu)異,能夠更快地傳導(dǎo)熱量,從而降低電腦等設(shè)備的溫度。深圳PCB散熱基板鋰離子電池
一種碳納米管散熱結(jié)構(gòu)與電子器件的集成方法,屬于微電子工藝技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供了一種簡(jiǎn)單、高效的碳納米管散熱結(jié)構(gòu)與電子器件的集成方法。該方法利用碳納米管陣列作為散熱結(jié)構(gòu),通過在碳納米管陣列自由端沉積金屬浸潤(rùn)層以及制作焊錫層,再將碳納米管從生長(zhǎng)基板上剝離,形成散熱結(jié)構(gòu)體;然后將散熱結(jié)構(gòu)體的焊錫層與電子器件上的金屬浸潤(rùn)層進(jìn)行接觸加熱焊接,實(shí)現(xiàn)碳納米管散熱結(jié)構(gòu)與電子器件的集成。本發(fā)明能夠使一個(gè)性能良好的碳納米管散熱結(jié)構(gòu)體直接集成于電子器件上,克服了其他碳納米管散熱結(jié)構(gòu)集成方法中工藝復(fù)雜,效率低下的技術(shù)問題。安徽工程塑料散熱基板電器外殼散熱在電子、航空航天、汽車等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

碳納米管是由碳原子構(gòu)成的微納米尺度的管狀結(jié)構(gòu)材料,可分為單壁碳納米管(由單層碳原子經(jīng)過卷曲形成的管狀結(jié)構(gòu))和多壁碳納米管(由多層碳原子組成的內(nèi)外套管結(jié)構(gòu))。單壁碳納米管室溫導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)6000W/m·K,多壁碳納米管的室溫導(dǎo)熱系數(shù)也達(dá)3000W/m·K,是熱導(dǎo)率高的材料之一,這與其結(jié)構(gòu)中碳原子間強(qiáng)的C - C鍵等因素有關(guān),這種結(jié)構(gòu)賦予了碳納米管良好的熱傳導(dǎo)性能,使其成為散熱涂料和復(fù)合材料理想的功能填料。碳納米管經(jīng)過氬氣高溫煅燒后,硬度增加,這是由于碳納米管表面的碳原子重新排列形成了更平整、致密的晶體結(jié)構(gòu)。
導(dǎo)熱系數(shù)是衡量散熱基板導(dǎo)熱能力的指標(biāo),它反映了材料在單位時(shí)間內(nèi)傳導(dǎo)熱量的快慢程度,單位為瓦特每米開爾文(W/m?K)。導(dǎo)熱系數(shù)越高,意味著基板能夠更迅速地將電子元件產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)出去,對(duì)于保障電子設(shè)備的散熱效率至關(guān)重要。不同類型的散熱基板因其材料和結(jié)構(gòu)差異,導(dǎo)熱系數(shù)有較大不同,如前面提到的銅基散熱基板導(dǎo)熱系數(shù)高于鋁基散熱基板,這也是在高散熱需求場(chǎng)景下優(yōu)先選擇銅基基板的重要原因之一。如前面提到的銅基散熱基板導(dǎo)熱系數(shù)高于鋁基散熱基板,這也是在高散熱需求場(chǎng)景下優(yōu)先選擇銅基基板的重要原因之一。在電子領(lǐng)域,碳納米板可以用作電池的電極材料和高效的電子儲(chǔ)存器。

三)熱膨脹系數(shù)熱膨脹系數(shù)反映了材料在溫度變化時(shí)的尺寸變化特性,其數(shù)值大小對(duì)于散熱基板與電子元件之間的熱匹配性有著關(guān)鍵影響。如果散熱基板與電子元件的熱膨脹系數(shù)相差過大,在設(shè)備運(yùn)行過程中,溫度的反復(fù)變化會(huì)導(dǎo)致二者之間產(chǎn)生熱應(yīng)力,可能引發(fā)焊點(diǎn)開裂、接觸不良等問題,影響電子設(shè)備的可靠性和壽命。因此,在選擇散熱基板時(shí),通常會(huì)盡量選用與所連接電子元件熱膨脹系數(shù)相近的材料,以減少熱應(yīng)力的產(chǎn)生。因此,在選擇散熱基板時(shí),通常會(huì)盡量選用與所連接電子元件熱膨脹系數(shù)相近的材料,以減少熱應(yīng)力的產(chǎn)生。碳納米基板具備優(yōu)異的導(dǎo)熱性和散熱性能。安徽輕量散熱基板燃料電池
碳納米材料具有重量輕、強(qiáng)度高的特點(diǎn),這使得它們?cè)谏釕?yīng)用上更具優(yōu)勢(shì)。深圳PCB散熱基板鋰離子電池
材質(zhì)特性:銅的導(dǎo)熱系數(shù)非常高,可達(dá)380-400W/m?K左右,是一種極為出色的導(dǎo)熱材料。此外,銅還具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和耐腐蝕性,能夠承受一定的外力沖擊以及惡劣的工作環(huán)境。結(jié)構(gòu)與散熱機(jī)制:銅基散熱基板同樣有多種結(jié)構(gòu)形式,如平板式銅基板,將電子元件產(chǎn)生的熱量迅速收集并在銅基板內(nèi)快速傳導(dǎo),由于其高導(dǎo)熱性,熱量能快速擴(kuò)散至整個(gè)基板;還有采用銅柱、熱管等與銅基板相結(jié)合的復(fù)合結(jié)構(gòu),進(jìn)一步提升散熱效率,熱管內(nèi)的工質(zhì)在受熱蒸發(fā)后將熱量傳遞到散熱端,再通過冷凝回流,形成高效的熱量轉(zhuǎn)移循環(huán)。應(yīng)用場(chǎng)景:常用于對(duì)散熱要求極高的電子設(shè)備,像高功率的服務(wù)器芯片、高性能圖形處理器(GPU)等,憑借其杰出的導(dǎo)熱性能,確保這些發(fā)熱量大的元件能及時(shí)散熱,維持穩(wěn)定工作狀態(tài)。深圳PCB散熱基板鋰離子電池