[發明專利]一種電子封裝殼體3D打印增材制造方法

在審

• 申請號: 201810301297.3
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN108284226A
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 郭明海;葛青;李廣生;李澄
• 申請（專利權）人: 鑫精合激光科技發展（北京）有限公司
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B22F1/00;B22F3/24;B33Y10/00;B33Y70/00
• 代理公司: 北京知迪知識產權代理有限公司 11628
• 代理人: 王勝利

本發明涉及一種電子封裝殼體3D打印增材制造方法，利用高體積分數碳化硅顆粒與鋁粉均勻混合成粉末冶金原材料，采用3D打印增材制造技術，凈成形一體結構SiCp/Al復合材料殼體。通過對碳化硅顆粒進行表面改性預處理，解決了碳化硅顆粒與鋁液之間的潤濕性差的問題，接觸角由118°改變為57°。所制造殼體密度小、抗彎和抗壓強度高、熱導率高、熱膨脹系數小、成份均勻且無裂紋等缺陷，尺寸精度和粗糙度達到了設計規范要求，為航空航天領域設備用電子封裝殼體的批量快速制造提供了保障。

技術領域

本發明涉及一種電子封裝殼體制造方法，特別涉及一種使用3D打印技術制造電子封裝殼體的制造方法。

背景技術

電子封裝殼體結構如圖1所示，要求封裝材料具有輕質、超導熱、低膨脹并具有一定的強度和剛度等特點，高體積分數碳化硅顆粒增強鋁基復合材料兼備SiC和Al各自的優點，具有優異的熱物理性能和力學性能，且密度較低，是非常理想的電子封裝材料。

但由于其本身硬度高脆性大，很難通過二次機械加工成所需要的形狀殼體。傳統電子封裝殼體的制備工藝是，首先制備壁板材料，然后與基板焊接在一起成為殼體。由于基板材料和高碳化硅鋁復合材料之間焊接性很差，焊接前需鍍鎳處理，所以成本較高且存在大的焊接應力，容易導致裂紋開裂和其它氣密性問題。無壓或擠壓浸滲與攪拌混合鑄造技術可以近凈成形殼體，但浸滲所制備的復合材料致密度較低，攪拌混合鑄造技術制備時SiC顆粒的體積分數受到限制，一般不超過20%。嚴重制約了該材料的應用和發展。

發明內容

針對上述技術問題，本發明提供一種電子封裝殼體3D打印增材制造方法，包括以下步驟：

S1，建立電子封裝殼體三維模型；

S2，根據建立的三維模型制定增材制造方案；

S3，對碳化硅顆粒進行預處理；

S4，將碳化硅顆粒和鋁粉混合制作冶金原材料粉末；

S5，按照制定的所述增材制造方案在基板上制造所述殼體；

S6，將所述殼體從基板切割分離；

S7，對殼體進行后處理。

進一步地，步驟S1具體包括：

S101，利用三維軟件建立所述殼體三維模型；

S102，在三維軟件中將殼體模型進行格式轉換，生成STL文件。

進一步地，步驟S2具體包括：

S201，使用Magic軟件創建機器平臺模型；

S202，將包含殼體模型的STL文件導入Magic軟件；

S203，在Magic軟件中修復殼體模型；

S204，在Magic軟件中將殼體模型定向并擺放于基板模型中合適的位置；

S205，在Magic軟件中對模型搭建工藝支撐；

S206，對所述殼體模型及所述工藝支撐進行切片分層操作，并生成CLI格式層片文件；

S207，將CLI格式層片文件導入填充軟件；

S208，在填充軟件中規劃激光掃描路徑填充每層切片層，并輸出包含填充信息的CLI格式層片文件；

S209，將所述包含填充信息的CLI格式層片文件導入3D打印設備；

S210，設定所述3D打印設備使用的制造參數。

進一步地，S210中所述制造參數具體為：