[發明專利]鋁金剛石熱沉片的制造方法

在審

• 申請號: 202110692188.0
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113528881A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 李立;惠新慶
• 申請（專利權）人: 河南飛孟金剛石工業有限公司
• 主分類號: C22C1/10
• 分類號: C22C1/10;C22C1/02;C22C21/00;C22C26/00;B22D17/00;H05K7/20
• 代理公司: 焦作市科彤知識產權代理事務所(普通合伙) 41133
• 代理人: 陳湍南

本發明屬于電子元器件導熱材料制造技術領域，具體地涉及鋁金剛石熱沉片的制造方法，先將鋁粒粉和金剛石粒料按質量比1:1均勻混合，得到鋁/金剛石混合料；再將鋁/金剛石混合料放入真空感應熔化爐后，在爐內抽真空到0.5Pa時，將氮氣充入爐中，使爐壓升至10Kpa，然后開啟中頻電源進行熔煉，熔煉過程中同步進行電磁攪拌，當爐溫升至660～700℃時，二次向爐內充入氮氣，使爐壓升至101KPa，得到鋁/金剛石共熔物；分次將鋁/金剛石共熔物澆注到鑄壓機的模具中進行鑄壓，得到鋁金剛石熱沉片。本發明提供了一種可高效制備鋁金剛石熱沉片的制造方法，有利于滿足電子元器件輕量化、高導熱的加工需求。

技術領域

本發明屬于電子元器件導熱材料制造技術領域，具體地涉及鋁金剛石熱沉片的制造方法。

背景技術

隨著電子技術的不斷發展，電子元器件的功率密度不斷增大，產生的熱量越來越多，如何提高電子器件不斷增加的熱量并實現輕量化加工已經成為了業界亟待解決的技術問題，其中熱沉(Heat Sink)便是解決這一問題的重要元件，熱沉材料的選取直接關系著元件的性能，因此它已經成為電子器件制備和性能優化工藝中不可缺少的一環。

金剛石/鋁復合材料不但具有高熱導、低膨脹的特點，而且其密度(2.9- 3.2g/cm3)也遠低于其他常用的高導熱材料，在電子元器件應用方面具有廣闊的市場前景。因此，亟需提出一種鋁金剛石熱沉片的制造方法，以高效制備鋁金剛石熱沉片，從而滿足電子元器件輕量化、高導熱的加工需求。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供的鋁金剛石熱沉片的制造方法，包括以下步驟：

1)混料：將鋁粒粉和金剛石粒料按質量比1:1均勻混合，得到鋁/金剛石混合料；

2)熔煉：將步驟1)中得到的鋁/金剛石混合料放入真空感應熔化爐后，在爐內抽真空到0.5Pa時，將氮氣充入爐中，使爐壓升至10Kpa，然后開啟中頻電源進行熔煉，熔煉過程中同步進行電磁攪拌，當爐溫升至660～700℃時，二次向爐內充入氮氣，使爐壓升至101KPa，得到鋁/金剛石共熔物；

3)鑄壓：分次將步驟2)中得到的鋁/金剛石共熔物澆注到鑄壓機的模具中進行鑄壓，得到鋁金剛石熱沉片。

優選的，步驟1)中，所述金剛石粒料的粒度≤500μm，方便熔煉和混合。

優選的，步驟1)中，所述鋁粒粉為純鋁粒粉或鋁銀合金粒粉，且所述鋁粒粉的粒度≤500μm，方便熔煉和混合。

優選的，步驟2)中，二次向爐內充入氮氣時，爐溫為680℃，能夠使鋁更好地填補金剛石顆粒間的縫隙，從而減小材料熱阻。

優選的，步驟3)中，所制備的鋁金剛石熱沉片的厚度為1～5mm，方便根據電子元器件的加工需求進行二次加工。

本發明還包括能夠使該復合散熱體的制備方法正常使用的其它步驟，均為本領域的常規技術手段。另外，本發明中未加限定的技術手段均采用本領域中的常規技術手段。

本發明的工作原理是，通過在真空感應熔化爐中，快速將鋁/金剛石混合料在惰性氛圍和660～700℃的高溫條件下進行熔煉，提高鋁與金剛石的結合強度，減小鋁與金剛石的結合縫隙，降低材料熱阻，將鋁/金剛石共熔物澆注到鑄壓機的模具中進行鑄壓，成型快，耗能少，有利于提高鋁金剛石熱沉片的加工效率。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：提供了一種可高效制備鋁金剛石熱沉片的制造方法，有利于滿足電子元器件輕量化、高導熱的加工需求。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明的工藝流程示意圖。

具體實施方式