导热垫解决的是几十微米到几毫米的界面,导热板解决的是另一个问题:把热量在面内摊开。1200 W/m·K 是这一页的主角,密度只有铜的五分之一到二分之一,能铣、能钻、能镀。
规格
| 项目 | 数值 | 为什么重要 |
|---|---|---|
| 纵向导热系数 | 1200 W/m·K | 按重量算远超铜,按体积算约为铜的三倍 |
| 密度 | 1.5 – 4 g/cm³ | 铜 8.96、铝 2.70 |
| 热膨胀系数 CTE | 4 – 12 ppm/K | 可调到与半导体、陶瓷基板匹配 |
| 标准尺寸 | ≤ 300 × 300 mm | 更大规格可议 |
| 厚度范围 | 0.5 – 10 mm | 按最终几何加工 |
| 加工性 | 可铣、可钻、可镀 | 像金属一样加工 |
| 表面处理 | 覆铜、化学镍金、阳极氧化 | 可焊或耐蚀 |
铜、铝还是石墨烯板
选均温材料时最容易犯的错是只看导热系数。移动设备、无人机、卫星上真正卡人的是比导热——导热系数除以密度:
| 材料 | 导热系数 (W/m·K) | 密度 (g/cm³) | 比导热 k ÷ ρ |
|---|---|---|---|
| 铜 | 400 | 8.96 | 45 |
| 铝 | 237 | 2.70 | 88 |
| 石墨烯导热板 | 1200 | 1.5 – 4 | 300 – 800 |
换句话说,达到同样的均温效果,石墨烯板的重量可以只有铜的五分之一左右。对 eVTOL、卫星、便携设备这类每克都要算的场合,这是决定性的差别。
另一个隐形优势是 CTE 可调。铜(17 ppm/K)焊到陶瓷基板或芯片上,温度循环几次就翘;4–12 ppm/K 的区间可以贴近 GaN、SiC、氧化铝、氮化铝,界面应力小一个档。
哪里值得为它花钱
- 点热源摊开:单点 50–500 W 打到 20×20 mm,需要先摊到 100×100 mm 再交给冷板。
- 重量敏感:无人机、eVTOL、卫星、便携仪器——替代铜块可以直接减重 50–80%。
- CTE 敏感:大尺寸芯片、陶瓷基板、光学平台。
- 需要二次加工:要铣槽、攻牙、做台阶、镀金焊接的结构件。
别把板和垫混着用。导热板是结构件,负责把热摊开;它和芯片之间仍然需要一层界面材料(垫片、铟、硅脂)。很多项目失败不是板选错了,而是板与芯片之间直接硬压,接触热阻把收益全吃掉。三层热路的分工 →
加工与打样
可按图加工平面度、台阶、螺孔、镀层。样品周期 7–10 个工作日(含镀层),量产 3–4 周。厚度 0.5 mm 以下建议改用导热垫或铜箔方案,我们会在评估阶段直接说。
常见问题
1200 W/m·K 和铜比谁强?
按体积导热系数,石墨烯板约为铜的三倍;按重量(比导热)是铜的 7–18 倍。但铜便宜、可焊、供应成熟,重量不敏感时铜仍是合理选择。
能直接焊到芯片或基板上吗?
表面做覆铜或化学镍金后可以焊接。焊接方案需要一起评估 CTE 匹配与回流工艺,我们不建议未经热循环验证就直接上焊。
密度 1.5–4 g/cm³ 为什么是个区间?
密度由压制工艺与石墨化程度决定,导热系数与密度同向变化。轻的版本更轻但导热略低,具体批次参数在下单前确认。
300 × 300 mm 以上能做吗?
可以,按项目评估。尺寸越大对平面度与残余应力要求越高,交期也更长。
