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捷多邦技术讲解:热电分离板散热效率提升方法

2025
08/19
本篇文章来自
捷多邦

热电分离板因其将电气传输与散热路径分离的结构特点,成为高功率电子产品的核心散热方案。然而,要在实际应用中发挥最大散热性能,需要在设计与制造过程中进行系统优化。

 

一、降低热阻的核心策略 

优化热通道布局

热源下方的导热柱应与器件焊盘精准对位,避免热流绕行;多个大功率器件应独立热通道,减少热干扰。 

缩短热路径

减少绝缘层厚度,并选用高导热介质材料(如氮化铝陶瓷或高导热环氧),导热系数应2 W/m·K 

扩大散热接触面积

散热基板背面与外部散热器的接触面积越大,热传导越高效,可通过增加平面度与使用导热界面材料(TIM)优化。

 

二、材料与结构优化 

基板材料选择

铜基板的导热系数可达380 W/m·K,适合高热流密度场景;铝基板轻量且成本低,适合中等功率应用;氮化铝陶瓷兼顾绝缘与高导热性,适合车规与高端应用。 

复合结构应用

-陶瓷复合基板结合高导热性与绝缘性,可在高压高功率场景下减少热失效风险。

 

三、关键制造工艺 

钻孔与金属化

热通孔金属镀层需均匀、致密,减少界面热阻。 

真空压合

消除层压过程中的气泡与空洞,保证热流通道连续性。 

表面平整度控制

提高散热面平整度,确保与散热器充分接触。

 

四、辅助散热手段 

外部散热器设计:配合热电分离板使用高性能散热器或热管,将热量快速导出。

强制对流冷却:通过风扇或液冷系统提升散热器与环境的换热效率。

相变材料(PCM):在热峰值时吸收多余热量,平滑温度变化。

 

五、行业趋势

随着功率器件功率密度持续提高,热电分离PCB的散热优化正向多层次协同发展——材料导热性能、结构设计、外部冷却系统同时优化。未来,高导热陶瓷材料、超薄绝缘介质、精密金属化通孔工艺将成为散热效率提升的重要方向


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