[發明專利]基于掃描振鏡激光焊接熱管散熱器鰭片的焊接方法

在審

• 申請號: 202110762164.8
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113523554A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 廖小文;余圣甫;廣愛清
• 申請（專利權）人: 武漢光谷機電科技有限公司
• 主分類號: B23K26/082
• 分類號: B23K26/082;B23K26/21;B23K26/60;B23K11/11;B24C1/06
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平;鄭夢閣

本發明公開了一種基于掃描振鏡激光焊接熱管散熱器鰭片的焊接方法，包括以下步驟：S1.將待焊L形鰭片的焊接面進行噴丸處理；S2.將噴丸處理后的L形鰭片與熱管散熱器導熱基板進行點焊預固定；S3.基于L形鰭片的焊接面生成焊接路徑，設置激光振鏡掃描方式，調節藍光激光器功率，自L形鰭片焊接面的一側開始焊接至另一側結束焊接，在焊接過程中L形鰭片位置保持固定，激光振鏡沿運動路徑按設定速度移動以完成當前L形鰭片的焊接。本發明提出的基于掃描振鏡激光焊接熱管散熱器鰭片的焊接方法，可解決目前利用回流焊、高頻感應加熱焊接熱管散熱器導熱基板和鰭片時存在的浸潤不全、氣孔和銅合金、鋁合金鰭片激光焊接功率大、吸收率低等問題。

技術領域

本發明涉及熱管散熱器焊接技術領域，尤其涉及一種基于掃描振鏡激光焊接熱管散熱器鰭片的焊接方法。

背景技術

半導體集成電路的工作溫度是影響其穩定性的一個重要因素，而隨著半導體電路的集成度不斷提高，其單位面積的產熱量也不斷上升，這就對散熱器的散熱性能提出了更高的要求。熱管散熱器獨特的相變換熱方式使其能夠達到比實體散熱器更低的熱阻和更高的散熱效率，因而被廣泛應用于集成電路的散熱系統中。

目前，市面上常用的熱管散熱器結構主要包含熱管、導熱基板和鰭片三個部分，其中，鰭片可與熱管直接連接或通過導熱基板與熱管間接連接。鰭片和導熱基板的連接通常是采用回流焊來實現的，通過預先在鰭片與導熱基板的焊接部位涂加低熔錫膏，并利用專用夾具裝夾后送入回流焊爐中經過多步溫升工藝來實現焊接。由于錫膏的浸潤能力有限，在大面積回流焊中難以完全實現對待焊部位的浸潤，而使得導熱接觸面積低于理論接觸面積，導致散熱效率的下降。

針對以上現狀，本領域亟待提出一種可代替錫膏焊接熱管散熱器鰭片的焊接方法，以克服當前熱管散熱器鰭片與導熱基板焊接過程中的不足。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種基于掃描振鏡激光焊接熱管散熱器鰭片的焊接方法，旨在解決目前利用回流焊、高頻感應加熱焊接熱管散熱器導熱基板和鰭片時存在的浸潤不全、氣孔和銅合金、鋁合金鰭片激光焊接功率大、吸收率低等問題。

為實現上述目的，本發明提供一種基于掃描振鏡激光焊接熱管散熱器鰭片的焊接方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.將待焊L形鰭片的焊接面進行噴丸處理；

S2.將噴丸處理后的L形鰭片與熱管散熱器導熱基板進行點焊預固定；

S3.基于L形鰭片的焊接面生成焊接路徑，設置激光振鏡掃描方式，調節藍光激光器功率，自L形鰭片焊接面的一側開始焊接至另一側結束焊接，在焊接過程中L形鰭片位置保持固定，激光振鏡沿運動路徑按設定速度移動以完成當前L形鰭片的焊接。

優選地，步驟S2具體如下：將噴丸處理后的L形鰭片放置于熱管散熱器導熱基板的待焊區域，調節藍光激光器的功率，在L形鰭片的焊接面始端和末端進行激光點焊預固定。

優選地，步驟S2中激光斑束直徑為40μm -60μm，激光功率為150W-250W，激光波長為430 nm -450nm。

優選地，步驟S2中點焊時間1s-3s，保護氣為Ar氣，保護氣流量為14L/min-16L/min。

優選地，L形鰭片和導熱基板的材料為銅或銅合金，L形鰭片和導熱基板厚度均為0.2mm-0.4mm。

優選地，步驟S1中噴丸處理時，采用粒徑為0.05mm-0.1mm的不規則形狀的陶瓷彈丸、鑄鋼彈丸或鑄鋼彈丸，噴丸壓力為0.1MPa-0.2MPa，噴丸覆蓋率大于等于100%。

優選地，噴丸處理后，L形鰭片表面粗糙度在Ra10-Ra20之間。

優選地，步驟S3中激光振鏡掃描方式為圓形或無窮形。

優選地，步驟S3中激光振鏡的設定速度為5m/min-6m/min。