高导热封装基板通过热循环考核 星载功放散热路径优化
本报记者 赵敏航天新闻网2026-11-04 08:323,220 阅读

星载相控阵向更高频段和更大规模发展后,功放器件的功率密度上升,散热成为限制阵面性能的关键因素。GaN-on-SiC功放虽然衬底导热较好,但器件与电路板、冷板之间的封装环节仍会形成热阻。近期,一款高导热封装基板完成热循环考核,重点验证材料匹配和长期可靠性,为星载功放散热路径优化提供依据。
封装基板需要在导热、绝缘和热膨胀匹配之间取得平衡。氮化铝陶瓷导热率较高、绝缘性好,碳化硅材料导热更优但加工和成本压力较大。基板与芯片、壳体之间的焊层和界面材料直接影响传热效率,空洞和裂纹会形成局部热点。设计上通过优化金属化图形和过孔布局,把热量从结区引导到冷板,同时控制热膨胀差异带来的应力。
考核包括热阻测试、温度循环和高温存储。测试人员测量器件结温与壳体温度,计算封装热阻,并在多次温度循环后检查焊层空洞率和基板裂纹。结果显示,样品在考核条件下热阻变化处于允许范围,界面结合保持稳定,个别批次出现的分层现象通过调整焊接工艺得到改善。数据已反馈给器件和整机单位,用于更新封装规范。
高导热基板能否规模应用,取决于成本、供货和整阵验证。单器件热阻下降不一定带来阵面温度同步改善,天线布局、冷板流道和工作占空比都会影响实际散热。后续需要通过整阵热真空试验检验方案,并把封装工艺纳入批产质量控制。随着星载电子设备功率继续提升,材料与热设计的协同将更加重要。
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