毫米波雷達(dá)作為現(xiàn)代汽車ADAS系統(tǒng)（高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)）中不可或缺的傳感器，其可靠性和性能在很大程度上取決于雷達(dá)內(nèi)部的熱管理能力。本文以某車用角毫米波雷達(dá)的拆解為例，探討導(dǎo)熱凝膠在毫米波雷達(dá)中的應(yīng)用及其優(yōu)勢(shì)。

毫米波雷達(dá)的熱管理需求

毫米波雷達(dá)內(nèi)部集成了射頻前端芯片、控制電路及雷達(dá)天線陣列等核心部件。這些部件在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生顯著的熱量，特別是射頻前端芯片（如拆解中的英飛凌RXS8160P），需要有效的散熱解決方案以維持其性能穩(wěn)定性和壽命。

根據(jù)拆解分析，該毫米波雷達(dá)采用了鋁合金屏蔽殼，并在芯片位置涂覆了導(dǎo)熱凝膠。這些導(dǎo)熱材料不僅能夠提供優(yōu)異的熱導(dǎo)性能，還通過將熱量傳導(dǎo)至頂蓋的金屬散熱片和下蓋的鋁合金屏蔽罩，有效分散熱量。同時(shí)，導(dǎo)熱凝膠在將熱量傳遞的同時(shí)還起到電氣絕緣的作用。

下蓋的PCB板上集成了主控芯片、信號(hào)收發(fā)芯片和電源管理芯片，這三個(gè)位置同樣使用了導(dǎo)熱凝膠，將熱量傳導(dǎo)至主板下方的鋁合金屏蔽蓋。同時(shí)，這種設(shè)計(jì)在主板上下各設(shè)置了一個(gè)金屬屏蔽蓋，進(jìn)一步增強(qiáng)了散熱效果和電磁屏蔽性能。

導(dǎo)熱凝膠的優(yōu)勢(shì)

導(dǎo)熱凝膠是一種柔軟的膏狀導(dǎo)熱材料，與傳統(tǒng)的散熱硅脂相比，具有以下幾大優(yōu)勢(shì)：

1. 優(yōu)異的熱導(dǎo)性能：導(dǎo)熱凝膠的導(dǎo)熱系數(shù)通常在3~6W/m·K之間，高性能型號(hào)甚至可達(dá)到10W/m·K以上，能夠快速有效地將芯片熱量傳遞至散熱結(jié)構(gòu)。
2. 高填充能力：導(dǎo)熱凝膠具有良好的流動(dòng)性和低硬度，能夠充分填充毫米波雷達(dá)內(nèi)部芯片與屏蔽殼之間的微小間隙，有效降低界面熱阻。
3. 裝配簡便：導(dǎo)熱凝膠可通過點(diǎn)膠工藝直接涂覆在芯片或屏蔽殼上，無需像導(dǎo)熱墊片那樣進(jìn)行裁切或匹配多種尺寸。這種特性簡化了裝配流程，提高了生產(chǎn)效率。
4. 耐久性強(qiáng)：導(dǎo)熱凝膠具有優(yōu)異的耐高低溫性能和抗老化能力，能夠長期穩(wěn)定工作于汽車環(huán)境的寬溫范圍內(nèi)（-40°C~150°C），確保毫米波雷達(dá)的可靠性。
5. 電氣絕緣性能：導(dǎo)熱凝膠不僅導(dǎo)熱性能優(yōu)異，同時(shí)還具備較高的電氣絕緣能力，確保射頻芯片等關(guān)鍵部件在高電壓環(huán)境下的安全性。

導(dǎo)熱凝膠在毫米波雷達(dá)中的具體應(yīng)用場(chǎng)景

1. 射頻前端芯片散熱
   如拆解所述，射頻芯片是毫米波雷達(dá)中主要的發(fā)熱源。通過導(dǎo)熱凝膠將熱量傳導(dǎo)至頂蓋的金屬散熱片和下蓋的鋁合金屏蔽罩，不僅能夠提高散熱效率，還可以通過自動(dòng)化點(diǎn)膠減少人工操作誤差，同時(shí)起到絕緣保護(hù)作用。
2. 主控板芯片的熱管理
   主控芯片、信號(hào)收發(fā)芯片和電源管理芯片在工作時(shí)同樣會(huì)產(chǎn)生熱量。導(dǎo)熱凝膠能夠?qū)⑦@些芯片的熱量高效傳導(dǎo)至主板下方的鋁合金屏蔽蓋，同時(shí)保持絕緣效果，確保系統(tǒng)的可靠性。

隨著毫米波雷達(dá)在自動(dòng)駕駛、無人機(jī)和機(jī)器人等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，其散熱需求也在不斷提升。導(dǎo)熱凝膠作為一種高效、靈活的熱管理材料，在毫米波雷達(dá)中的應(yīng)用前景廣闊。通過合理選型和優(yōu)化工藝，導(dǎo)熱凝膠能夠顯著提升毫米波雷達(dá)的熱管理性能，進(jìn)而提高設(shè)備的可靠性和使用壽命。

本文更新于：2025-01-10 08:45:29