当电动汽车快充功率突破400kW、数据中心单机架功率迈向30kW、5G基站集成度持续提升,电与热的管理不再是可以分离的议题。作为十年工艺实践者,我认为金属基板PCB正在引领一场“电热协奏”——通过材料与结构的创新,让电能高效转换,让热能有序疏导。

金属基板的独特优势在于其“三维电热一体化”设计能力。在新能源汽车OBC(车载充电机)中,我们开发出波浪形铝基板:凸起部位安装SiC功率器件,通过基板直接与冷板接触;凹陷部位布置控制电路,利用空气对流散热。这种设计使11kW充电模块体积缩小至3L,功率密度达到传统设计的2.5倍。
绝缘金属基板(IMS)技术更是精妙。通过在铝板表面构建15-100μm的绝缘层,我们既保持金属的导热优势,又实现电路绝缘需求。最新纳米陶瓷填充绝缘材料的击穿电压超过3000V,导热系数达4.5W/(m·K),使EV逆变器模块在650V工作电压下,将IGBT温升控制在Δ40℃以内。
“我们不再只是铺设电路,而是在设计能量流场。”在数据中心48V直流电源模块中,我们创新采用铜基板作为正负极功率母排,同时作为散热主体。大电流直接通过铜板传输,避免传统电缆的损耗;发热器件均匀分布在铜板两侧,形成对称热流。这种设计使转换效率达到98.2%,比行业标准高出1.5个百分点。
面向 “泛在电力电子” 时代,金属基板 PCB 正朝着高集成度方向进化。实验室测试的嵌入式金属基板技术,将无源元件埋入铝基板腔体,可使功率模块体积再减 30%;相变材料与金属基板的结合,能为脉冲功率设备提供瞬时热缓冲能力。
历经十年工艺创新,金属基板 PCB 已从 “辅助散热部件” 升级为 “电热系统平台”。材料复合与结构拓扑的持续优化,不断刷新功率电子的性能极限。我们日常享有的快充、稳定云端服务等体验,背后都离不开金属基板 PCB 以其热管理智慧,推动智能电子向高功率、小体积、高可靠方向发展。