一站式PCBA智能制造服务商—极致服务,快人一步!
您当前位置:首页 - 技术文章
返回
列表
更新时间 2026 04-30
浏览次数 9
大功率 MOS 管发热严重?对比金属基板(铝基板)与埋铜工艺的散热效率

PCBA 加工中,功率器件(如 MOSFET、IGBT、大功率 LED)的散热设计直接决定了产品的寿命和稳定性。随着设备功率密度的不断提升,传统的 FR4 环氧树脂板材由于导热系数极低(仅约 0.25 W/m·K),已无法满足散热需求。

一旦热量无法迅速导出,结温(Junction Temperature)过高会导致器件烧毁或效率大幅衰减。今天,捷创电子为您对比目前主流的两大高散热方案:金属基板(铝基板)与厚铜/埋铜工艺


一、 铝基板(Metal Core PCB):性价比之选

铝基板是目前大功率照明和简单电源电路中最常用的方案。

  • 结构原理:由铜箔、绝缘导热层和铝板组成。其核心秘密在于中间的绝缘导热层
  • 导热效率:市面上的铝基板导热系数通常在 1.0 W/m·K 3.0 W/m·K 之间。
  • 捷创工艺重点
    • 压力控制:铝基板热容量大,在 SMT 回流焊时,捷创会调高预热区的能量密度,并精确控制贴片压力,确保功率器件底部与焊盘紧密贴合,避免气泡产生热阻。
    • 热应力保护:铝与铜的热膨胀系数差异大,我们通过优化炉温斜率,防止因热应力导致的绝缘层裂纹。


二、 埋铜/厚铜工艺(Heavy Copper):高性能之选

在复杂的工业电源、新能源汽车充电机(OBC)中,往往既需要多层信号布线,又需要极强的散热能力,此时单层的铝基板已捉襟见肘。

  • 结构原理:在多层板的特定层使用厚铜(3oz 10oz 以上),或者在发热器件正下方嵌入纯铜块(Copper Inlay)。
  • 导热效率:纯铜的导热系数高达 401 W/m·K,其垂直导热能力远超铝基板。
  • 捷创工艺重点
    • 局部过塑与平整度:埋铜块后,PCB 表面平整度极难控制。捷创通过高精度磨板和树脂塞孔工艺,确保贴片位置平整,防止大型 MOS 管在贴片时出现偏位。
    • 焊接热补偿:厚铜块会迅速吸走焊接热量,导致虚焊。我们采用大功率分区控制的回流炉,对埋铜区域进行精准的热量补偿。


三、 散热效率全方位对比表

为了方便研发工程师选型,捷创电子总结了以下对比数据:

维度

普通FR4-

铝基板(AL-PCB

埋同工艺(Copper Inlay

导热系数

~0.25W/m·K

1.0~3.0W/m·K

~400W/m

·K

布线灵活

极高(可多层)

低(通常单/双面)

机械强度

中等

综合成本

应用场景

消费类电子

LED、通用开关电源

新能源汽车、雷达


四、 捷创电子的增值建议

在实际 PCBA 加工中,散热不仅仅是板材的选择,还包括:

  1. 高导热锡膏的使用:选用添加了特殊导电介质的锡膏,降低焊缝热阻。
  2. 散热孔(Thermal Vias)设计优化:通过塞孔镀铜或阵列排列,建立纵向散热高速公路
  3. 三防漆的选型:大功率板需选用导热性能好的专用三防漆,避免热量在表面淤积。


结语

散热设计是电子工程的无声战争捷创电子凭借深厚的制造经验,不仅能为您加工常规的 FR4 板,更能深度参与铝基板与埋铜板的高难度组装。我们将复杂的物理热传导转化为受控的生产参数,确保您的功率产品在满载运行下依然冷酷到底

您的业务专员:刘小姐
深圳捷创电子
客服二维码

扫一扫 添加业务经理企业微信号