在高功率電子器件的應(yīng)用中，如功率放大器、LED照明、電源模塊等，器件發(fā)熱往往成為限制其性能與壽命的關(guān)鍵因素。傳統(tǒng)的散熱措施包括加大銅厚、設(shè)計更寬的散熱銅箔或者通過金屬基板來輔助導(dǎo)熱。然而，當(dāng)局部功率密度極高時，單純依靠銅箔導(dǎo)熱的能力往往不足。此時，埋嵌銅塊技術(shù)應(yīng)運而生。

埋嵌銅塊工藝是通過在PCB的指定位置開槽，將高導(dǎo)熱性能的銅塊嵌入其中，使其與器件焊盤直接接觸或緊密耦合。這樣，器件產(chǎn)生的熱量能夠更快地傳導(dǎo)至銅塊，再通過銅塊擴散到更大的散熱路徑（如散熱器或外部殼體）。

開槽精度：要求加工精度高，否則會影響銅塊與基板之間的緊密度。

銅塊鍍層：通常需要鍍鎳金或沉銅處理，確保后續(xù)焊接可靠性。

樹脂填充與壓合：避免銅塊與板材間形成空隙，減少界面熱阻。

散熱效果的實際表現(xiàn)

埋嵌銅塊對散熱的提升，主要體現(xiàn)在熱阻降低與熱擴散能力增強兩個方面。

在LED散熱測試中，埋嵌銅塊可使結(jié)溫下降約10~20℃，延長器件壽命。

在功率放大器和高頻大電流應(yīng)用中，銅塊能將局部高熱點擴散，避免因熱集中造成器件失效。

不過，當(dāng)整體板材導(dǎo)熱系數(shù)偏低（如常見的FR4基材）時，銅塊散熱路徑可能受到限制，需要結(jié)合金屬基板或熱界面材料（TIM）配合使用，才能發(fā)揮最大效果。

埋嵌銅塊目前主要應(yīng)用于：

大功率LED照明：降低結(jié)溫，提升光效與壽命。

功率模塊/電源板：減少高熱器件對周邊元件的熱干擾。

汽車電子：滿足高可靠性與極端環(huán)境下的散熱需求。

在設(shè)計時需重點考慮：

器件位置匹配：銅塊必須與發(fā)熱源位置精準對應(yīng)。

熱路徑規(guī)劃：銅塊的作用是建立局部快速散熱通道，必須與整體散熱結(jié)構(gòu)協(xié)同。

工藝成本與可靠性：過多使用銅塊會顯著提高加工難度與成本，需要在性能與制造之間權(quán)衡。

盡管埋嵌銅塊散熱效果顯著，但仍存在一定局限：

工藝復(fù)雜度高，加工難度大，尤其是多層板壓合時容易出現(xiàn)分層或空隙。

銅塊與基板的熱膨脹系數(shù)差異，可能在冷熱循環(huán)中產(chǎn)生應(yīng)力，影響長期可靠性。

當(dāng)整體功率密度進一步提升時，僅靠銅塊無法滿足需求，需要結(jié)合金屬基PCB或陶瓷基板等高導(dǎo)熱材料。