福建纳米复合石墨烯散热基板5G基站外壳

碳纳米管具有极高的轴向热导率，因而在大功率电子器件散热材料中被寄予厚望。然而，其小尺寸特性严重制约了其实际应用，碳纳米管之间及其与复合材料基体之间的接触电阻、接触热阻均较大，从而使现有碳纳米管复合材料热导率均与人们的期望相距甚远。中科院苏州纳米所先进材料部李清文研究员课题组以自行宏量制备的碳纳米管粉体为基础，通过对其进行不同基团的功能化并与商用导热硅脂复合，详细考察了功能化对碳纳米管在硅脂中的分散及其与硅脂界面浸润性的影响，发现表面荷负电的羧基化碳纳米管能够实现在硅脂中的高浓度分散并形成导热良好的三维网络，大幅降低导热硅脂的传热阻抗。在此基础上，以设计碳纳米管的三维导热网络结构为目的，通过控制碳纳米管的长度、管径等因素，制备出了具有理想三维网络结构的柔性碳纳米管纸，其传热阻抗可低于导热硅脂和商用散热石墨片，且具备固态自支撑特性，在作为导热界面材料时能够在不污染器件表面的条件下实现高效传热。金属散热板/热沉传统、成熟的技术。福建纳米复合石墨烯散热基板5G基站外壳

PCB布局热敏感器件放置在冷风区。温度检测器件放置在热的位置。同一块印制板上的器件应尽可能按其发热量大小及散热程度分区排列，发热量小或耐热性差的器件（如小信号晶体管、小规模集成电路、电解电容等）放在冷却气流的上流（入口处），发热量大或耐热性好的器件（如功率晶体管、大规模集成电路等）放在冷却气流下游。在水平方向上，大功率器件尽量靠近印制板边沿布置，以便缩短传热路径；在垂直方向上，大功率器件尽量靠近印制板上方布置，以便减少这些器件工作时对其他器件温度的影响。设备内印制板的散热主要依靠空气流动，所以在设计时要研究空气流动路径，合理配置器件或印制电路板。浙江CNT散热基板超级电容器随着设备向高功率、小型化发展，散热基板的重要性日益凸显。

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。

微泰散热基板，微泰耐电压基板，微泰耐高温基板是通过将碳纳米管（CNT）嵌入氧化铝粉末颗粒并与高分子材料混合而成，是韩国FINETECH研发的另一种PCB绝缘材料。其特点包括高散热性能、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.成本效益明显，比陶瓷板更经济，降低了整体成本。2.高垂直散热性能，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，只需修复部分工序。6.重量轻，比重只为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。随着功率提升到中高功率，如高亮度LED照明和电源模块，金属基板（如铝基板） 成为主流选择。

材质特性：铝具有质量轻、成本较低、加工性能良好以及导热系数相对较高（约为200-240W/m・K）等优点，是散热基板常用的材料之一。同时，铝还具备良好的抗氧化性，能在一定程度上抵抗环境因素对其的侵蚀，延长使用寿命。结构与散热机制：常见的铝基散热基板有单层铝基板和多层复合铝基板。单层铝基板结构简单，通过在铝基板表面直接安装电子元件，利用铝本身的导热性将热量传导至基板边缘及表面，再通过散热鳍片、风扇等外部散热装置将热量散发到空气中；多层复合铝基板则在铝基层上通过特殊工艺添加绝缘层、电路层等，既实现了电气绝缘功能，又增强了散热效果，热量可在各层之间进行有效的传导和扩散。应用场景：广泛应用于对成本较为敏感且散热要求不是极高的电子设备中，如普通的LED照明灯具、中低端电脑主板等，在满足散热需求的同时，能有效控制生产成本。金属散热板/热沉车规级IGBT模块（液冷）、高功率服务器CPU/GPU、数据中心液冷系统 。广东纳米碳球散热基板锂离子电池

金刚石基板利用其超高热导率迅速“摊平”热点，结合微通道液冷，应对数百W/cm²的极端热流 。福建纳米复合石墨烯散热基板5G基站外壳

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%。福建纳米复合石墨烯散热基板5G基站外壳