四)绝缘性能对于许多电子设备中的散热基板,尤其是应用在高压、高频电路中的基板,绝缘性能是一项必不可少的重要指标。良好的绝缘性能可以防止电路之间发生漏电、短路等电气故障,保障电子设备的安全稳定运行。陶瓷基散热基板和部分复合散热基板在绝缘性能方面表现突出,能够满足对电气安全要求较高的应用场景需求。(五)机械强度散热基板需要具备一定的机械强度,以承受电子元件的重量、安装过程中的外力以及在使用过程中可能遇到的振动、冲击等情况,避免出现基板变形、破裂等损坏现象。不同类型的基板因材质不同,机械强度也各有差异,例如金属基散热基板通常具有较好的机械强度,而陶瓷基散热基板虽然硬度较高,但相对脆性较大,在设计和使用时需要考虑相应的防护措施来增强其整体的机械稳定性。IGBT、MOSFET等功率模块中,散热基板(如陶瓷基板)可提高散热效率,提升可靠性。福建碳纳米管散热基板太阳能电池
材质特性:铜的导热系数非常高,可达380-400W/m・K左右,是一种极为出色的导热材料。此外,铜还具有良好的机械强度和耐腐蚀性,能够承受一定的外力冲击以及恶劣的工作环境。结构与散热机制:铜基散热基板同样有多种结构形式,如平板式铜基板,将电子元件产生的热量迅速收集并在铜基板内快速传导,由于其高导热性,热量能快速扩散至整个基板;还有采用铜柱、热管等与铜基板相结合的复合结构,进一步提升散热效率,热管内的工质在受热蒸发后将热量传递到散热端,再通过冷凝回流,形成高效的热量转移循环。应用场景:常用于对散热要求极高的电子设备,像高功率的服务器芯片、高性能图形处理器(GPU)等,凭借其杰出的导热性能,确保这些发热量大的元件能及时散热,维持稳定工作状态。福建碳纳米管散热基板太阳能电池碳纳米散热基板是一种具有优异导热性和散热性能的新型散热材料。

PCB是电子设备主要部件,包括电阻、芯片、三极管等,其中芯片发热功率很高,常见CPU为70~300W,是主要发热源。因PCB高集成化,其发热功率不断提升。过高温度对电子设备性能、可靠性、寿命等严重不利。元器件温度相关失效包括机械失效与电气失效。机械失效是温度变化时,结合的各种材料热胀冷缩程度不同,造成材料变形、屈服、断裂等。电气失效是温度变化导致元器件性能改变,如晶体管、芯片电阻等,进而造成热逸溃、电过载;同时温度过高导致电子大量迁移和原子振动加速,造成离子迁移不受控和电子轰击原子现象,引发离子污染和电迁移。这将严重影响元器件的安全、稳定、寿命等。元器件散热分为芯片级、封装级、系统级,芯片级和封装级散热从优化材料和制造工艺入手,降低热阻,而系统级散热是使用合适的散热结构和冷却技术设计符合需求的散热系统,保证元器件能安全长效工作。国际半导体技术发展组织提出,系统级冷却是限制芯片能量损失增长的主要原因。这表明高性能系统级散热技术的重要性。
碳纳米管(CNTs)是散热涂料较理想的功能填料。通过理论计算和实际测量表明,单壁碳纳米管的室温导热系数高达6600W/m.K,多壁碳纳米管的室温导热系数达3000W/m.K,CNTs是目前世界上已知的较好的导热材料之一 。物体辐射或吸收的能量与它的温度、表面积、黑度等因素有关。CNTs是一维纳米材料,比表面积大,被誉为世界上较黑的物质,这种物质对光线的折射率只有0.045%,吸收率可以达到99.5%以上,辐射系数接近1。碳纳米管散热涂料以涂层薄、热阻小为特征,可以激发金属散热器表面的共振效应,有效提高远红外发射效率,加快热量从散热器表面的快速散发。适用于铜箔散热、铝基板散热、LED灯基座散热、电器外壳散热等多种工作环境。高密度电子设备需在极端环境下工作,常用高可靠性散热基板(如钼铜、金刚石复合材料)。

高散热基板,碳纳米管基板,它是将碳纳米管(CNT)嵌入氧化铝粉末颗粒并与高分子材料混合而成,已成为韩国新的PCB绝缘材料。其特点包括很强散热性能、极低的热膨胀率、强大的强度、优异的耐腐蚀性、出色的绝缘性能以及无静电产生,从而有效解决了PCB散热问题和加工过程中因静电产生的不良静电噪声问题。利用这种碳纳米管复合材料制作的半固化片,在与铜板热压成覆铜板(CCL)后,其散热性能远超MCCL和陶瓷基板。此外,采用我们的半固化片制作的CCL基板,相较于陶瓷基板,具有以下优势:1.成本效益,比陶瓷板更经济,降低了整体成本。2.垂直散热性能很好,散热效果更佳。3.固化时收缩率可控,裁切、倒角、冲孔等加工过程更为便捷。4.材料坚固,不易破碎,加工过程中破损率极低。5.返工修复过程简便,需修复部分工序。6.重量轻,比重为1.9,远轻于陶瓷的3.3-3.9。7.热膨胀率极低,保证了电路板的稳定性。8.适用于多层电路板的制作。散热基板是一种用于管理电子设备热量的关键组件。韩国散热基板半导体钻模
碳纳米基板的高比表面积和优良的电化学性能,使其在能源存储与转换领域中应用,如锂离子电池、超级电容器。福建碳纳米管散热基板太阳能电池
射流射流是一种高效的冷却方法,开始用于航天发动机,后来也用于大功率芯片,热流密度超过500W/cm2。驻点区射流方向变化,换热效率很高,但远离该区域冷却效果迅速下降,多喷嘴结构能解决这个问题。射流冷却研究集中于结构参数和工质。结构参数包括喷嘴直径、阵列等。此外,冲击面结构也会影响冷却效果,如锥形表面比平面能提高11%的冷却效果。工质方面对纳米流体、液体金属研究较多,它们比传统流体有更好的性能。Selimefendigil研究了纳米颗粒形状对射流的影响。Xiang发现与水相比,采用液态Ga,热阻下降29.8%。福建碳纳米管散热基板太阳能电池