材質(zhì)特性:氮化鋁陶瓷的導(dǎo)熱系數(shù)較高,可達(dá)到170-230W/m?K,同時(shí)還具備優(yōu)良的絕緣性能、耐高溫性能以及與硅等半導(dǎo)體材料相近的熱膨脹系數(shù),使其與電子元件的熱匹配性更好,減少因熱膨脹差異導(dǎo)致的熱應(yīng)力問題。結(jié)構(gòu)與散熱機(jī)制:通常也是采用多層復(fù)合結(jié)構(gòu),通過在氮化鋁陶瓷層表面進(jìn)行金屬化處理,實(shí)現(xiàn)與電子元件的電氣連接以及熱量的高效傳導(dǎo)。其散熱過程是熱量先在氮化鋁陶瓷層內(nèi)快速傳導(dǎo),再借助金屬化層傳遞到外部散熱結(jié)構(gòu),從而實(shí)現(xiàn)散熱目的。應(yīng)用場(chǎng)景:尤其適用于大功率、高頻、高溫的電子器件散熱,如高功率激光二極管、航空航天電子設(shè)備中的功率模塊等,在這些對(duì)散熱和性能要求苛刻的場(chǎng)景中表現(xiàn)出色。碳納米管垂直散熱技術(shù)是一種利用碳納米管(CNTs)獨(dú)特性質(zhì)進(jìn)行高效散熱的解決方案。電子元件散熱基板燃料電池
隨著運(yùn)算高速化和體積小型化,消費(fèi)電子類產(chǎn)品對(duì)散熱提出了更高要求。以金屬銅和鋁為主的散熱材料,熱輻射性能差,總體散熱效率目前已不能滿足消費(fèi)電子類產(chǎn)品對(duì)散熱的要求。中國科學(xué)院成都有機(jī)化學(xué)有限公司開發(fā)了碳納米管散熱涂料TNRC,提高金屬/非金屬材料表面熱輻射能力,加強(qiáng)散熱效果。碳納米管(CNTs)是散熱涂料理想的功能填料。CNTs被譽(yù)為世界上至黑的物質(zhì),輻射系數(shù)接近1,也是目前世界被驗(yàn)證認(rèn)可的導(dǎo)熱材料之一。與顆粒狀的其它散熱填料相比,纖維狀的CNTs在涂層中更容易形成導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò),還能對(duì)涂層產(chǎn)生明顯的增強(qiáng)增韌作用。基于CNTs優(yōu)異的散熱性能,中國科學(xué)院成都有機(jī)化學(xué)有限公司開發(fā)了水性環(huán)保型碳納米管散熱涂料TNRC。應(yīng)用結(jié)果表明:在材料表面涂覆TNRC,涂層導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)到20W/m﹒K,熱輻射系數(shù)大于0.95,表面電阻大于106Ω。涂層同時(shí)具有良好的耐水性和耐酸堿性。TNRC可實(shí)現(xiàn)微米級(jí)涂裝,施工過程環(huán)保且能耗極低,各項(xiàng)性能指標(biāo)處于國內(nèi)前端水平。深圳聚合物散熱基板5G基站外殼輕質(zhì)化:碳納米散熱基板比重輕,適用于對(duì)重量有嚴(yán)格要求的場(chǎng)合。

液冷散熱液冷性能好于風(fēng)冷,因?yàn)橐后w比熱容遠(yuǎn)大于空氣。常規(guī)液冷熱流密度達(dá)24W/cm2,微通道液冷熱流密度可超過790W/cm2。液冷包括浸沒冷卻和液冷板。浸沒冷卻是將設(shè)備浸入導(dǎo)熱性強(qiáng)、導(dǎo)電性弱的冷卻劑中,已用于數(shù)據(jù)中心、基站冷卻。浸沒冷卻運(yùn)行參數(shù)對(duì)冷卻效果影響很大,系統(tǒng)循環(huán)速度更快、供液溫度更低都有利于冷卻。液冷板對(duì)封裝要求更低,可直接接觸元器件,應(yīng)用場(chǎng)景更多。優(yōu)化通道結(jié)構(gòu)能強(qiáng)化換熱。Jiang發(fā)現(xiàn)V型肋通道傳熱性能是光滑通道的2.1倍,因?yàn)閭?cè)壁邊界層被破壞形成二次流,使主流直接與壁面換熱。肋片雖能優(yōu)化傳熱,但帶來更大的流動(dòng)阻力,為此Chen采用拓?fù)鋵?duì)矩形通道冷板(RCP)和蛇形通道冷板(SCP)優(yōu)化得到TCP-RCP和TCP-SCP,如圖2所示,優(yōu)化模型減小流動(dòng)阻力同時(shí)強(qiáng)化散熱,TCP最高溫度分別降低0.27%和1.08%,溫差分別降低19.50%和41.88%。
高發(fā)熱器件加散熱器、導(dǎo)熱板當(dāng)PCB中有少數(shù)器件發(fā)熱量較大時(shí)(少于3個(gè))時(shí),可在發(fā)熱器件上加散熱器或?qū)峁?,?dāng)溫度還不能降下來時(shí),可采用帶風(fēng)扇的散熱器,以增強(qiáng)散熱效果。當(dāng)發(fā)熱器件量較多時(shí)(多于3個(gè)),可采用大的散熱罩(板),它是按PCB板上發(fā)熱器件的位置和高低而定制的特定散熱器或是在一個(gè)大的平板散熱器上摳出不同的元件高低位置。將散熱罩整體扣在元件面上,與每個(gè)元件接觸而散熱。但由于元器件裝焊時(shí)高低一致性差,散熱效果并不好。通常在元器件面上加柔軟的熱相變導(dǎo)熱墊來改善散熱效果。除了碳納米管,還可能結(jié)合納米顆粒使用,納米顆粒具有高比表面積和可變形能力,能夠進(jìn)一步提高散熱性能。

三)汽車電子領(lǐng)域新能源汽車的發(fā)展對(duì)電子設(shè)備的散熱提出了更高要求。在電動(dòng)汽車的電機(jī)控制器率模塊工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量熱量,金屬-陶瓷復(fù)合散熱基板或銅基散熱基板被用于此處,一方面保證電氣絕緣,防止漏電短路影響汽車行駛安全,另一方面快速將熱量散發(fā)出去,保障電機(jī)控制器的穩(wěn)定工作,進(jìn)而確保電動(dòng)汽車的動(dòng)力輸出和行駛性能。同時(shí),汽車的車載娛樂系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛輔助系統(tǒng)等電子設(shè)備,也需要散熱基板來解決散熱問題,防止因高溫導(dǎo)致系統(tǒng)故障,保障行車安全和舒適性。碳納米管作為一種先進(jìn)的納米材料,其制造成本可能相對(duì)較高,尤其是在大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)。福建垂直導(dǎo)熱散熱基板金屬基板散熱
高導(dǎo)熱性:碳納米散熱基板能夠有效降低電子設(shè)備的熱峰值,減少元件損傷。電子元件散熱基板燃料電池
碳納米材料因其獨(dú)特的熱導(dǎo)性能而被研究用于散熱應(yīng)用。碳納米管和石墨烯是兩種特別引人注目的碳納米材料。碳納米管具有極高的熱導(dǎo)率,可以達(dá)到金屬的水平,而石墨烯則擁有很好的熱導(dǎo)率。這些材料可以用于電子設(shè)備的散熱片、熱界面材料以及熱界面層,以提高熱傳導(dǎo)效率,減少設(shè)備過熱問題。此外,碳納米材料的輕質(zhì)和柔韌性也使得它們?cè)诳纱┐髟O(shè)備和柔性電子產(chǎn)品的散熱解決方案中具有潛在優(yōu)勢(shì)。上海安宇泰環(huán)??萍加邢薰敬眄n國碳納米基材,高散熱耐高壓,歡迎咨詢。電子元件散熱基板燃料電池