在電子設(shè)備小型化、高性能化的趨勢(shì)下，鋁基板電路的散熱設(shè)計(jì)愈發(fā)關(guān)鍵。合理設(shè)計(jì)可確保設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行、延長(zhǎng)使用壽命。以下為電子工程師們分享相關(guān)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與要點(diǎn)。

一、材料選擇是基礎(chǔ)

金屬基層：鋁板是常用的金屬基層材料。像 6061T6 這種 Al-Mg-Si 合金，有不錯(cuò)的切削性能，適合 CNC、V-CUT 加工，但價(jià)格較高。5052H34 這種 Al-Mg 合金，折彎性能良好，適用于模具沖切成型，價(jià)格適中。1050H18 和 1060H18 純鋁，導(dǎo)熱不錯(cuò)，加工性能和價(jià)格都比較友好。如果對(duì)熱傳導(dǎo)要求極高，也可考慮 C11000 純銅，不過其機(jī)械加工難度較大。

絕緣層：高品質(zhì)鋁基板的絕緣層多由填充陶瓷介質(zhì)的特殊聚合物構(gòu)成，能保障絕緣、抗熱老化及高粘接能力，同時(shí)增強(qiáng)導(dǎo)熱性能。在設(shè)計(jì)時(shí)，需依據(jù)模塊絕緣強(qiáng)度需求，合理確定絕緣層厚度，因?yàn)楹穸扰c熱阻、絕緣強(qiáng)度成正比。

電路層：通常采用電解銅箔，與傳統(tǒng) FR-4 相比，相同線寬和厚度下，鋁基板的銅箔線路能承載更高電流，且產(chǎn)生的熱損耗能更快擴(kuò)散。增加銅箔厚度可提升熱傳導(dǎo)能力。

二、電路布局有技巧

熱源集中與分散結(jié)合：將發(fā)熱量大的元器件盡量集中放置，便于統(tǒng)一散熱處理；同時(shí)，也要避免過于集中導(dǎo)致局部溫度過高，可適當(dāng)分散布局，讓熱量均勻分布。

縮短熱傳導(dǎo)路徑：使功率器件盡可能靠近鋁基板的金屬基層，減少熱量傳遞過程中的熱阻，讓熱量能快速傳導(dǎo)至金屬基層并擴(kuò)散出去。

優(yōu)化線路走向：設(shè)計(jì)電路線路時(shí)，盡量減少線路的彎折，讓電流路徑順暢，降低線路電阻產(chǎn)生的額外熱量。

三、散熱結(jié)構(gòu)要合理

增加散熱面積：可在鋁基板上設(shè)計(jì)散熱片，或采用帶散熱齒的鋁基板，增大與空氣的接觸面積，加快熱對(duì)流散熱。

合理規(guī)劃散熱通道：確?？諝饽茉阡X基板周圍順暢流動(dòng)，形成有效的散熱通道。例如，可在設(shè)備外殼上設(shè)計(jì)通風(fēng)孔，引導(dǎo)空氣流動(dòng)帶走熱量。

輔助散熱手段：對(duì)于散熱要求極高的場(chǎng)景，可考慮添加風(fēng)扇等強(qiáng)制散熱設(shè)備，或結(jié)合水冷等散熱方式，進(jìn)一步提升散熱效率。

在鋁基板電路設(shè)計(jì)中，從材料選擇到電路布局，再到散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，每個(gè)環(huán)節(jié)都緊密關(guān)聯(lián)，共同影響著散熱效果。電子工程師們需綜合考量各因素，打造出高效散熱的鋁基板電路，為電子設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)保障。