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中电华星发布PCB散热技术革命性突破专利:陶瓷基板+三维导热通道重塑电源设备热管理新标杆

随着轨道交通、新能源及工业自动化设备向高功率密度方向快速演进,电源系统的散热能力已成为制约设备寿命与可靠性的核心瓶颈。中电华星凭借最新获批的“PCB散热结构和电源设备”专利(专利号CN202211232284.8),首创陶瓷基板与三维导热通道融合技术,将电源设备散热效率提升至行业新高度,为高温、高湿、震动等严苛环境下的设备稳定运行提供硬核保障。 

 

核心技术解析:三大创新维度重构散热体系 

1. 陶瓷基板与金属复合结构:突破传统材料极限 

   采用氮化铝陶瓷基板(导热系数≥170W/m·K)替代传统FR-4基材,其第三金属件与第四金属件分设于陶瓷基片两侧,形成垂直方向的高效导热路径。结合主板上的第一、第二金属件,构建“发热元件→金属连接件→陶瓷基板→散热器”的立体散热网络,较传统铝基板散热效率提升60%。  


2. 三维导热通道设计:消除局部热点  

   通过第一导热孔实现贯穿式热传导:在电子元器件(如IGBT、MOSFET)与散热器之间,利用表面附着第一金属连接件的通孔结构(孔径精度±0.05mm),将热量从主板第一板面直接导至陶瓷基板第四金属件,热阻降低至0.15℃/W(行业平均0.5℃/W)。该设计特别适用于高频开关电源等瞬时热冲击场景,可避免传统PCB因层间热堆积导致的性能衰减。  


3. 模块化可扩展架构:适配多场景需求 

   支持陶瓷基板与不同规格散热器(风冷/液冷)快速对接,兼容服务器、新能源汽车电机控制器、光伏逆变器等多样化设备。在轨道交通车载电源场景中,该结构可承受-40℃~125℃极端温差循环测试,并通过盐雾腐蚀96小时验证,MTBF(平均无故障时间)突破10万小时。

  

应用场景:从核心部件到系统级热管理的全面升级

- 轨道交通车载电源:为动车组辅助供电系统提供散热保障,在85℃环境温度下仍能维持IGBT模块结温≤110℃,故障率下降50%。  

- 工业变频器:针对30kW以上高功率设备,通过三维导热通道将热管散热效率提升30%,助力半导体制造设备实现±0.1℃温控精度。  

- 新能源储能系统:在液冷散热场景中,陶瓷基板与冷却液流道协同工作,使100kW储能变流器功率密度突破4.5W/cm³,体积缩小35%。  

- 5G通信电源:适配AAU设备户外机柜,通过金属-陶瓷复合结构抵御高湿度侵蚀,基站设备高温降额率降低至5%以下。  

> “在60kW机车电机控制器中,中电华星的PCB散热结构使IGBT模块峰值温度从135℃降至98℃,系统效率提升2.3个百分点。”  

> ——某机车企动力总成工程师  


中电华星:深耕电源技术,引领行业变革 

作为国家级专精特新“小巨人”企业,中电华星已构建覆盖材料、结构、工艺的全链条散热技术体系:  

- 材料创新:联合中科院研发氮化铝陶瓷覆铜板(DBC)技术,热膨胀系数匹配度达99.7%  

- 工艺突*:自主开发激光微孔加工技术,实现导热孔深径比20:1的超精密制造  

- 认证体系:通过IRIS铁路行业国际认证、IATF 16949车规级标准,服务中车、比亚迪等300+客户  


未来愿景:智能散热管理的深度探索 

中电华星研发总监表示:“2025年将推出集成温度传感与AI调控的智能散热模块,通过数字孪生技术实现热流路径动态优化,助力客户设备能效再提升15%。”  


为何选择中电华星

深圳市中电华星电子技术有限公司是国内高可靠电源领域的领军企业,深耕高可靠电源行业25年,累计获得40余项核心技术专利。公司是国家高新技术企业、深圳市专精特新企业,广东省科技厅认定的"广东省轨道交通电源工程技术研究中心",已构建涵盖ISO9001质量管理体系、国军标质量体系及IRIS22163铁路行业国际认证的三重标准体系。专注高可靠电源领域,公司产品覆盖高可靠、轨道交通、通讯、AI服务器等众多领域,自主研发的高可靠性电源解决方案已成功应用于国内3000余家客户。

 

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