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中電華星發(fā)布PCB散熱技術(shù)革命性突破專利:陶瓷基板+三維導(dǎo)熱通道重塑電源設(shè)備熱管理新標(biāo)桿

中電華星發(fā)布PCB散熱技術(shù)革命性突破專利:陶瓷基板+三維導(dǎo)熱通道重塑電源設(shè)備熱管理新標(biāo)桿

隨著軌道交通、新能源及工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備向高功率密度方向快速演進(jìn),電源系統(tǒng)的散熱能力已成為制約設(shè)備壽命與可靠性的核心瓶頸。中電華星憑借最新獲批的“PCB散熱結(jié)構(gòu)和電源設(shè)備”專利(專利號CN202211232284.8),首創(chuàng)陶瓷基板與三維導(dǎo)熱通道融合技術(shù),將電源設(shè)備散熱效率提升至行業(yè)新高度,為高溫、高濕、震動(dòng)等嚴(yán)苛環(huán)境下的設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行提供硬核保障。 

 

核心技術(shù)解析:三大創(chuàng)新維度重構(gòu)散熱體系 

1. 陶瓷基板與金屬復(fù)合結(jié)構(gòu):突破傳統(tǒng)材料極限 

   采用氮化鋁陶瓷基板(導(dǎo)熱系數(shù)≥170W/m·K)替代傳統(tǒng)FR-4基材,其第三金屬件與第四金屬件分設(shè)于陶瓷基片兩側(cè),形成垂直方向的高效導(dǎo)熱路徑。結(jié)合主板上的第一、第二金屬件,構(gòu)建“發(fā)熱元件→金屬連接件→陶瓷基板→散熱器”的立體散熱網(wǎng)絡(luò),較傳統(tǒng)鋁基板散熱效率提升60%。  


2. 三維導(dǎo)熱通道設(shè)計(jì):消除局部熱點(diǎn)  

   通過第一導(dǎo)熱孔實(shí)現(xiàn)貫穿式熱傳導(dǎo):在電子元器件(如IGBT、MOSFET)與散熱器之間,利用表面附著第一金屬連接件的通孔結(jié)構(gòu)(孔徑精度±0.05mm),將熱量從主板第一板面直接導(dǎo)至陶瓷基板第四金屬件,熱阻降低至0.15℃/W(行業(yè)平均0.5℃/W)。該設(shè)計(jì)特別適用于高頻開關(guān)電源等瞬時(shí)熱沖擊場景,可避免傳統(tǒng)PCB因?qū)娱g熱堆積導(dǎo)致的性能衰減。  


3. 模塊化可擴(kuò)展架構(gòu):適配多場景需求 

   支持陶瓷基板與不同規(guī)格散熱器(風(fēng)冷/液冷)快速對接,兼容服務(wù)器、新能源汽車電機(jī)控制器、光伏逆變器等多樣化設(shè)備。在軌道交通車載電源場景中,該結(jié)構(gòu)可承受-40℃~125℃極端溫差循環(huán)測試,并通過鹽霧腐蝕96小時(shí)驗(yàn)證,MTBF(平均無故障時(shí)間)突破10萬小時(shí)。

  

應(yīng)用場景:從核心部件到系統(tǒng)級熱管理的全面升級

- 軌道交通車載電源:為動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)提供散熱保障,在85℃環(huán)境溫度下仍能維持IGBT模塊結(jié)溫≤110℃,故障率下降50%。  

- 工業(yè)變頻器:針對30kW以上高功率設(shè)備,通過三維導(dǎo)熱通道將熱管散熱效率提升30%,助力半導(dǎo)體制造設(shè)備實(shí)現(xiàn)±0.1℃溫控精度。  

- 新能源儲(chǔ)能系統(tǒng):在液冷散熱場景中,陶瓷基板與冷卻液流道協(xié)同工作,使100kW儲(chǔ)能變流器功率密度突破4.5W/cm3,體積縮小35%。  

- 5G通信電源:適配AAU設(shè)備戶外機(jī)柜,通過金屬-陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)抵御高濕度侵蝕,基站設(shè)備高溫降額率降低至5%以下。  

> “在60kW機(jī)車電機(jī)控制器中,中電華星的PCB散熱結(jié)構(gòu)使IGBT模塊峰值溫度從135℃降至98℃,系統(tǒng)效率提升2.3個(gè)百分點(diǎn)?!?nbsp; 

> ——某機(jī)車企動(dòng)力總成工程師  


中電華星:深耕電源技術(shù),引領(lǐng)行業(yè)變革 

作為國家級專精特新“小巨人”企業(yè),中電華星已構(gòu)建覆蓋材料、結(jié)構(gòu)、工藝的全鏈條散熱技術(shù)體系:  

- 材料創(chuàng)新:聯(lián)合中科院研發(fā)氮化鋁陶瓷覆銅板(DBC)技術(shù),熱膨脹系數(shù)匹配度達(dá)99.7%  

- 工藝突*:自主開發(fā)激光微孔加工技術(shù),實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱孔深徑比20:1的超精密制造  

- 認(rèn)證體系:通過IRIS鐵路行業(yè)國際認(rèn)證、IATF 16949車規(guī)級標(biāo)準(zhǔn),服務(wù)中車、比亞迪等300+客戶  


未來愿景:智能散熱管理的深度探索 

中電華星研發(fā)總監(jiān)表示:“2025年將推出集成溫度傳感與AI調(diào)控的智能散熱模塊,通過數(shù)字孿生技術(shù)實(shí)現(xiàn)熱流路徑動(dòng)態(tài)優(yōu)化,助力客戶設(shè)備能效再提升15%?!?nbsp; 


為何選擇中電華星

深圳市中電華星電子技術(shù)有限公司是國內(nèi)高可靠電源領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè),深耕高可靠電源行業(yè)25年,累計(jì)獲得40余項(xiàng)核心技術(shù)專利。公司是國家高新技術(shù)企業(yè)、深圳市專精特新企業(yè),廣東省科技廳認(rèn)定的"廣東省軌道交通電源工程技術(shù)研究中心",已構(gòu)建涵蓋ISO9001質(zhì)量管理體系、國軍標(biāo)質(zhì)量體系及IRIS22163鐵路行業(yè)國際認(rèn)證的三重標(biāo)準(zhǔn)體系。專注高可靠電源領(lǐng)域,公司產(chǎn)品覆蓋高可靠、軌道交通、通訊、AI服務(wù)器等眾多領(lǐng)域,自主研發(fā)的高可靠性電源解決方案已成功應(yīng)用于國內(nèi)3000余家客戶。

 

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王妍
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