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机器人算力散热新挑战:相变材料与液冷的融合困境

2025
12/20
本篇文章来自
捷多邦

大家好,我是捷多邦的老张,深耕PCB十二年。今天我们聚焦液冷与相变材料在AI算力PCB散热一体化的工程化落地瓶颈,在优必选Walker X、小鹏IRON等高动态机器人关节控制器这类对散热要求极高的场景中,这一课题的研究显得尤为关键。传统风冷在百TOPS级算力芯片面前已然力不从心,液冷板与PCB背层集成的方案看似前景广阔,但工程化落地过程中的诸多细节问题,仍需逐一攻克。

 

在高动态机器人关节控制器中,PCB的空间布局极为紧凑,这给液冷与相变材料的一体化设计带来了不小压力。液冷板的厚度、流道布局需严格匹配PCB尺寸,若流道设计不合理,不仅会影响散热效率,还可能干扰周边电路的信号完整性。而相变材料的铺设则需精准覆盖热点区域,如何在有限空间内实现两者的高效协同,是工程设计中的一大难点。

 

材料兼容性问题也逐渐凸显。液冷常用的乙二醇基冷却液,对部分PCB基材和电子元件可能存在腐蚀风险,尤其在长期高温环境下,这种腐蚀作用会进一步加剧。相变材料在相变过程中可能出现体积变化,若与PCB表面的粘结性不佳,长期使用后容易出现脱落、移位等问题,导致散热失效。此外,部分相变材料的绝缘性能不足,若与PCB线路接触,可能引发短路风险。

 

成本与规模化生产也是工程化落地的重要考量。目前液冷与PCB一体化的加工工艺尚不成熟,流道加工精度、密封工艺等均需严格控制,这无疑会增加生产难度和成本。而相变材料的一致性难以保证,批量生产时,不同批次产品的相变性能可能存在差异,影响散热效果的稳定性。这些问题都需要行业内不断积累经验,优化工艺方案。作为深耕PCB十二年的老兵,我会持续关注这一领域的技术进展,分享更多一线观察。感兴趣的朋友不妨关注我,一起探讨行业新趋势。


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