1. 核心設(shè)計(jì)目標(biāo)
***的熱阻(Thermal Resistance):這是核心的指標(biāo)。目標(biāo)是化地將COB芯片產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)到載具,再通過載具散失到環(huán)境中(或冷卻系統(tǒng)),從而降低COB的結(jié)溫。
均勻的溫度場(chǎng):確保COB芯片及其周邊區(qū)域溫度均勻,避免局部過熱。
可靠的物理接觸:***COB基板與載具散熱表面之間緊密、無縫、低熱阻的物理接觸。
可操作性與耐久性:便于安裝和拆卸,能夠承受反復(fù)的 thermal cycling(熱循環(huán)),材料穩(wěn)定不易變形。
2. 熱管理路徑與熱阻分析
3. 關(guān)鍵設(shè)計(jì)要素與技術(shù)方案
3.1 材料選擇(基礎(chǔ))
3.2 表面處理與接觸界面
表面平整度與光潔度:
與COB接觸的載具表面平面度需小于0.05mm,達(dá)到0.02mm以下。需經(jīng)過精密磨削或銑削加工。
表面光潔度要高(Ra <0.8μm),以減少微觀上的空氣空隙。
導(dǎo)熱界面材料(TIM - Thermal Interface Material):
導(dǎo)熱硅脂(Thermal Grease):熱阻***,但易于老化、干涸,不適合需多次重復(fù)使用的自動(dòng)化測(cè)試載具。
相變材料(PCM - Phase Change Material):在常溫下是固體,加熱后變軟填充縫隙,兼有硅脂的高性能和硅膠墊的便利性,是自動(dòng)化測(cè)試的理想選擇。
導(dǎo)熱硅膠墊(Thermal Pad):使用方便,可重復(fù)使用,但熱阻相對(duì)較高。需選擇柔軟、導(dǎo)熱系數(shù)高(>3 W/m·K) 的型號(hào),并在設(shè)計(jì)時(shí)通過彈簧壓緊機(jī)制***其充分壓縮。
表面涂層:
鋁合金表面可進(jìn)行硬質(zhì)陽極氧化,增加硬度、耐磨性和輻射率(利于后續(xù)熱輻射)。
銅表面可進(jìn)行鍍鎳處理,防止氧化,保持長(zhǎng)期穩(wěn)定的導(dǎo)熱性能。
3.3 機(jī)械壓緊機(jī)構(gòu)
彈簧加載壓臂:是方案。使用不銹鋼彈簧提供恒定壓力,避免因熱膨脹或尺寸公差導(dǎo)致壓力過大或過小。
四角同步壓緊:對(duì)于大尺寸COB,采用四個(gè)壓臂同時(shí)壓緊,確保壓力均勻分布,防止基板彎曲。
壓力計(jì)算:根據(jù)TIM廠商的壓縮比(如30%)來計(jì)算所需的壓緊力。壓力不足則熱阻高,壓力過大則可能壓碎COB芯片或?qū)е禄遄冃巍?/p>
3.4 主動(dòng)散熱集成
內(nèi)部水冷通道:

