[實用新型]一種復合材料散熱基板真空壓力浸滲成型模具

有效

• 申請號: 201821475534.X
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN208879678U
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 劉建朝;郭宏
• 申請（專利權）人: 有研工程技術研究院有限公司
• 主分類號: B22D23/04
• 分類號: B22D23/04
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 劉徐紅

本實用新型涉及一種復合材料散熱基板真空壓力浸滲成型模具，屬于復合材料散熱基板制造技術領域。該模具包括相互配合的上模和下模，上模包括上模固定板、上模芯、排氣墊板和頂料板，上模固定板與上模芯之間設置排氣墊板，上模固定板或上模芯與排氣墊板之間為固定連接，頂料板設置于上模固定板上方，頂料板上設置頂料柱，上模固定板、排氣墊板和上模芯上均設置與頂料柱匹配的圓孔；下模包括下模固定板和下模腔，下模固定板和下模腔之間為固定連接，下模腔設置澆料通道。該模具結構設計合理，安裝拆卸方便，加工制造成本低，利用該模具能完成復合材料散熱基板一次性近終成型，浸滲效果均勻充分，后續機加工少，易于實現規模化工業生產。

技術領域

本實用新型屬于復合材料散熱基板制造技術領域，特別涉及到一種復合材料散熱基板真空壓力浸滲成型模具。

背景技術

隨著集成電路的功率和集成度提高，芯片單位面積的發熱量也在不斷增大。同時隨著大功率模塊的發展壯大，散熱問題是影響其性能壽命的致命因素之一，因此解決集成電路系統散熱問題最有效的方法是采用一種低熱膨脹系數，高導熱系數，質量輕的新型電子封裝材料。新型電子封裝材料主要是復合材料類，特別例如金屬基復合材料中最受關注的包括碳化硅鋁、金剛石鋁、金剛石銅、石墨鋁、石墨銅等，其中碳化硅鋁又具有成本低、后續加工簡單等明顯優點。

中國專利CN205282468U公布了一種散熱基板的結構形狀，散熱基板由底板本體及N個散熱柱構成，但并未提供該結構形狀散熱基板的加工制造方法。專利 CN103700636A也公布了一種類似結構形狀的散熱基板并提出了其制造方法，但散熱基板全部由金屬材料制成，并未提供復合材料散熱基板加工制造方法。這些均不能提供一種復合材料散熱基板來有效解決大規模集成電路系統及高功率密度器件散熱問題。

實用新型內容

為此，本實用新型人設計了一種復合材料散熱基板結構，底板采用復合材料，散熱柱采用金屬材料，并針對該結構開發了一種一次性近終成形方法。整個工藝環節中，成型模具設計是其中一項關鍵技術，包括模具材質選擇、配合間隙設計、脫模結構設計、排氣間隙設計、模具使用壽命等。

針對上述問題，本實用新型提供一種復合材料散熱基板真空壓力浸滲成型模具，該模具具有結構設計合理、安裝拆卸方便、使用壽命長、制造成本低，易于實現規模化工業生產等特點。

為實現上述目的，本實用新型采取以下技術方案：

一種復合材料散熱基板真空壓力浸滲成型模具，包括相互配合的上模和下模，其中上模包括上模固定板、上模芯、排氣墊板和頂料板，上模固定板與上模芯之間設置排氣墊板，上模固定板與排氣墊板之間或上模芯與排氣墊板之間均為固定連接，頂料板設置于上模固定板上方，頂料板上設置頂料柱，上模固定板、排氣墊板和上模芯上均設置與頂料柱匹配的圓孔；下模包括下模固定板和下模腔，下模固定板和下模腔兩者之間為固定連接，其中下模腔設置澆料通道。

上模固定板上部通過模具壓板固定到真空油壓機上模平臺上，下部通過螺栓與排氣墊板連接固定，中心部位設置與頂料柱配合的圓孔，使頂料柱能夠穿過，在頂料板向下移動頂出成型件的同時起到導向作用。

排氣墊板上部通過螺栓與上模固定板進行連接固定，下部通過螺栓與上模芯進行連接固定，形成排氣槽，中心部位設置與頂料柱匹配的圓孔，用于頂料板上的頂料柱穿過。

上模芯下部設置多個(N≥300)錐度孔，用于成型散熱基板的散熱柱，中心部位設置與頂料柱匹配的圓孔，上下模具閉合成型時，與頂料板的頂料柱進行密封配合，上模芯上部設置排氣孔，通過螺栓與排氣墊板進行連接固定，上模芯與排氣墊板之間形成排氣槽，寬度為0.1-1mm，保證成型過程中散熱柱充型完整。上下模具閉合成型時，上模芯與下模腔保持間隙配合，以保持壓力使熔融金屬均勻充分地浸滲到預制體中。

頂料板由4根頂料柱和固定板構成，其中固定板上部與真空油壓機頂料平臺進行連接，4根頂料柱固定連接在固定板下部。