[發明專利]一種用于CPU散熱的銅-電氣石復合散熱材料的制造方法

有效

• 申請號: 201911039828.7
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110586935B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 張敬敏
• 申請（專利權）人: 常州品睿電子科技有限公司
• 主分類號: B22F3/10
• 分類號: B22F3/10;B22F3/24;B22F3/11;B22F9/04;B22D19/08
• 代理公司: 深圳市蘭鋒盛世知識產權代理有限公司 44504
• 代理人: 羅炳鋒

1.一種用于CPU散熱的銅-電氣石復合散熱材料的制造方法，其特征在于包括以下步驟：

1）原料準備

①原材料準備：按重量份準備純度99%以上的紫銅25份-30份、粒度500目-800目的鐵電氣石100份-120份；

②輔材準備：足量無水乙醇、足量去離子水、足量0.1mm-0.2mm厚的碳紙、足量石蠟；

2）燒結成型

①將階段1）步驟①準備的紫銅15份-20份和鐵電氣石混合，投入陶瓷球磨機中，以120rpm/min-180rpm/min的球磨速率球磨1.5h-2h，獲得銅-鐵電氣石復合粉末；②將步驟①獲得的銅-鐵電氣石復合粉末完全浸入無水乙醇中，采用300W-500W功率的超聲波清洗10min-12min，然后濾除無水乙醇后再浸入足量去離子水中超聲波清洗5min-8min，再濾除去離子水后采用65℃-70℃烘干，獲得表面潔凈活化銅-鐵電氣石復合粉末；

③將待用的不銹鋼燒結模具底部及四周覆蓋階段1）步驟②準備的碳紙，然后在模具中放入直徑Φ2mm-Φ3mm石蠟棒，石蠟棒按與底面呈45°角兩兩垂直搭接制成網格間距5mm-6mm的三維框架，獲得內置蠟芯的不銹鋼燒結模具；

④將步驟②獲得的表面潔凈活化銅-鐵電氣石復合粉末填入步驟③獲得的不銹鋼燒結模具中，再將燒結模具放入真空爐中，抽真空后，先升溫至500℃-560℃，保溫20min-30min，再以3℃/min-5℃/min的升溫速率升至900℃-920℃，保持40min-50min，然后停止加熱，隨爐冷至180℃后出爐，脫模，獲得燒結粗坯；

3）熱處理改性

①將階段2）步驟④獲得的燒結粗坯置于真空爐中，升溫至720℃-760℃，保溫1h-1.5h，空冷至室溫，獲得預處理坯；

②將步驟①獲得的預處理坯置于真空爐中，升溫至520℃-560℃，保溫2h-3h，然后停止加熱，爐冷至300℃-320℃后再開啟開熱，保溫30min-40min，獲得熱處理坯；

③將步驟②獲得的熱處理坯出爐空冷，獲得改性坯；

4）結構固化處理

①機械去除階段3）步驟③獲得的改性坯表面的毛刺、尖邊，獲得預加工坯；

②將階段1）步驟①準備的剩余紫銅加熱至熔化，獲得銅液；

③將步驟②獲得的銅液均勻噴淋在步驟①獲得的預加工坯上，獲得固化有銅膜的預加工坯；

④待步驟③獲得的固化有銅膜的預加工坯完全冷卻后，機械去除坯表面的毛刺、尖邊，同時打通因銅液固化堵塞的孔路，獲得精制坯；

⑤將步驟④獲得的精制坯底部加工成與CPU上表面相適應、頂部加工成與風扇形狀相適應的結構，即獲得所需用于CPU散熱的銅-電氣石復合散熱材料。

2.一種用于CPU散熱的銅-電氣石復合散熱材料，其特征在于：該散熱材料由兩部分組成：內部是紫銅15份-20份、粒度500目-800目的鐵電氣石100份-120份混合燒結的銅-電氣石復合材料，表層是紫銅5份-15份澆覆而成的銅皮；該復合散熱材料內部設置有多個孔徑Φ2mm-Φ3mm網格間距5mm-6mm的三維孔路系統，在其內部其它區域還有密布的無規律孔隙。