随着电子产品功率密度的持续提升，传统铝基板在处理高热流密度场景时逐渐显露出热阻大、热电干扰强的问题。热电分离铝基板作为一种新兴结构设计，应运而生。那么，它是否有望成为主流？
一、什么是热电分离铝基板？
传统铝基板结构通常为三层：铜箔—绝缘层—铝基。其缺点是热与电共享同一散热路径，容易产生热聚集和电性能干扰。而热电分离铝基板则在结构上进行了分层设计：
热路径：芯片或功率器件通过导热垫片或金属柱直接导热至金属基板；
电路径：电信号则通过独立的线路层或悬空电路实现，避免与热路径交叉。
这种结构将热管理与电气布线解耦，提高了系统的散热效率和电气性能稳定性。
二、设计优势与适用场景
显著提升热导能力
热通道直通金属底板（如铝或铜），大幅降低热阻，可满足>10W/cm²功率密度需求。
改善电气性能
由于高压或高频信号与金属基板物理隔离，信号干扰减少，适用于高压驱动、射频模块等领域。
提升器件可靠性
热电分离结构避免了热胀冷缩应力在电路层与散热层之间积聚，降低焊点失效风险。
典型应用领域
大功率LED照明模组
激光驱动与电源模块
汽车电子（如驱动器、OBC）
高压功率器件（如GaN、SiC模块）
三、面临的技术难题
尽管技术优势明显，但热电分离铝基板仍面临一系列挑战：
制造工艺复杂
成本较高
机械结构设计复杂
散热路径设计需个性化
四、行业趋势与未来展望
已有头部汽车电子与电源厂商在关键产品中导入此类结构，例如功率逆变器、高速充电模块等。
同时，部分PCB制造商正尝试将热电分离结构标准化、模块化，以降低成本和设计门槛。一旦工艺成熟且价格可控，其大规模普及将成为可能。
五、设计建议
提前规划热路径：布局阶段应根据器件热源分布设计金属导热柱位置。
确保电气隔离安全距离：特别是在高压应用中，应满足安全标准（如IEC 60664）。
配合封装设计优化：部分热电分离结构需与器件底部散热PAD对位精确，封装与PCB应同步设计。
验证热性能：使用热仿真工具（如ANSYS、FloTHERM）进行精确建模和验证。
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