[發(fā)明專利]高可靠異質散熱冷板的制備方法

在審

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• 申請日: 2019-06-30
• 公開（公告）號: CN110430717A
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發(fā)明（設計）人: 胡國高;葛長健;孫其英;劉月其
• 申請（專利權）人: 西南電子技術研究所(中國電子科技集團公司第十研究所)
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20;B22D19/00
• 代理公司: 成飛(集團)公司專利中心 51121
• 代理人: 郭純武

本發(fā)明公開的一種高導熱可靠散熱冷板的制備方法，旨在提供一種無需繁瑣的焊接前處理、方法簡便，大批量制造成本低的制備方法。發(fā)明通過下述技術方案予以實現(xiàn)：依據(jù)散熱通道的設計要求布局高熱元器件對應的散熱冷板位置，在銅合金嵌件上制出增大與盒體接觸面積的橫條齒片的傳導散熱路徑，橫條齒片延伸至盒體安裝肋條位置；銅合金嵌件嵌在鑄造模具上型腔與鑄造模具下型腔的右側蠟模中，利用石膏型熔模精密鑄造工藝，在真空澆注罐中對銅合金嵌件和盒體進行一體化熔模成型鑄造；最后將鑄造好的散熱冷板毛坯依據(jù)成型要素完成機械加工成型，制備成所需的高可靠異質散熱冷板。

技術領域

本發(fā)明是關于傳熱結構件，涉及高導熱散熱冷板的制備方法。

背景技術

近年來，隨著電子設備小型化、模塊化、集成化設計要求的提高，熱流密度越來越高，模塊大多采用集中安裝方式，模塊內部存在大量高熱耗器件，因此電子設備散熱問題非常突出。目前國內外電子設備大多采用熱傳遞效率高的VC冷板、熱管解決高熱耗集成器件的散熱問題。由于傳統(tǒng)的銅水VC板、鋁丙酮VC板、普通熱管冷板及鋁微熱管陣列冷板等冷板工作時會產(chǎn)生不凝性氣體使有效冷凝面積減小，熱阻增大，傳熱性能惡化，同時冷板、熱管的有機工作介質在一定溫度下會逐漸發(fā)生分解變性，工作介質的物理性能發(fā)生改變，并與殼體材料發(fā)生化學反應，使殼體材料發(fā)生溶解和腐蝕，導致流動阻力增大，使冷板、熱管傳熱性能降低。同時，VC板需在啟動溫度下才能開始工作也在一定程度上限制了其推廣應用；VC板、熱管均有的成型及布局受限不能滿足印制電路板高熱耗器件的靈活布局，且一旦工藝性不好產(chǎn)生漏液，會導致VC板直接報廢不能工作。

現(xiàn)有技術為了解決VC冷板和熱管內嵌鋁基體冷板方案存在的不足之處：在相關的專利文獻：中國專利公開號為CN102548337A、CN202488949U、CN102413670A、CN103722345、CN103722345、CN104244679A、CN102413670A分別公開了名稱為“一種復合鑄造結構的液冷冷板、鑄造冷板、電子元器件冷板、冷板及其冷板加工方法、液冷散熱冷板”。通過分析發(fā)現(xiàn)上述專利公開文獻均存在長期工作可靠性不足、布局設計受限或加工過程十分復雜的問題，與滿足簡單批量化生產(chǎn)、具有顯著長期可靠工作能力的電子產(chǎn)品散熱冷板存在明顯差距和差異。

發(fā)明內容

為了解決現(xiàn)有技術冷板內部散熱位置日益突出的壽命失效問題，降低VC冷板和熱管冷板的泄露失效風險，本發(fā)明提供一種方法簡便，大批量制造成本低，無需繁瑣的焊接前處理、焊接件組裝與預處理以及后處理，散熱冷板具有長期工作可靠性的高導熱散熱冷板的制備方法。

為解決以上技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：一種高導熱可靠散熱冷板的制備方法，其特征在于包括如下步驟：依據(jù)散熱通道的設計要求布局高熱元器件對應的散熱冷板位置，在銅合金嵌件(1)上制出增大與盒體接觸面積的橫條齒片的傳導散熱路徑，橫條齒片延伸至盒體(5)安裝肋條位置；并在銅合金嵌件(1)表面噴涂具有高隔熱的鎳合金鍍層作為表面保護層，以在鑄造成型時隔絕與鑄鋁的直接接觸；然后將銅合金嵌件(1)嵌在鑄造模具上型腔(2)與鑄造模具下型腔(3)的右側蠟模中，利用石膏型熔模精密鑄造工藝依次進行制模、制型殼、焙燒流程，在真空澆注罐中對銅合金嵌件(1)和盒體(5)進行一體化熔模成型鑄造；最后將鑄造好的散熱冷板毛坯，依據(jù)成型要素完成機械加工成型，形成銅合金散熱冷板(4)，最終制備成所需的高可靠異質散熱冷板。

如權利要求1所述的高導熱可靠散熱冷板的制備方法，其特征在于：材料選擇方面，為提高散熱冷板的可靠性，銅合金散熱冷板(4)與盒體(5)采用異種材料熔模鑄造成型，其中，銅合金散熱冷板(4)采用耐高溫、耐腐蝕的銅合金，表面涂高隔熱的鎳合金鍍層，盒體(5)材料選擇鑄鋁ZL305。

本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術具有如下有益效果：