[發明專利]散熱模塊結構

在審

• 申請號: 202210104491.9
• 申請日: 2022-01-28
• 公開（公告）號: CN114284221A
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 林勝煌;林源憶
• 申請（專利權）人: 奇鋐科技股份有限公司
• 主分類號: H01L23/367
• 分類號: H01L23/367
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 李林

本發明提供一種散熱模塊結構，包括一具上側面及下側面的鋁質基座、至少一呈L形狀的銅質熱管及一第一鋁質鰭片組與一第二鋁質鰭片組及至少一銅質置入層；其中該銅質熱管具有一吸熱部及一散熱部，該吸熱部系結合于鋁質基座上，散熱部則與該第二鋁質鰭片組相結合，在該鋁質基座的上側面設有該第一鋁質鰭片組及該銅質熱管的吸熱部結合的結合處與該第一鋁質鰭片組用來與該鋁質基座結合的結合處分別設有該銅質置入層，令該鋁質基座與第一鋁質鰭片組及該銅質熱管不需經由化鎳處理即可直接進行焊接結合。

技術領域

本發明涉及一種散熱模塊結構，尤指一種將一銅質置入層設置在該鋁質基座欲結合的部位上，令該鋁質基座分別與異金屬的銅質熱管及同材質的第一鋁質鰭片組不需經由化鎳處理程序，即可直接進行焊接結合的散熱模塊結構。

背景技術

現有散熱器或散熱裝置一般都以銅及鋁搭配的材質制成，由于銅具有熱傳導效率高的特性，故現有散熱器或散熱裝置通常系選用銅材質作為散熱基座，當作是解決執行單元(中央處理器、顯示卡晶片或其他晶體或發熱源)產生的熱進行熱交換；但散熱器或散熱裝置若全以銅制成則其重量極較重且成本高；因此目前采取的方式系直接與發熱源接觸并將吸收到發熱源的部件(如傳導單元(件、體、座)、銅板、熱管、均溫板等)以銅材質制成，其他部件(扣合式鰭片組、散熱器、散熱座)則選用相對重量較輕、成本較低的鋁材質制成，以減輕重量及降低成本。

舉例來說目前一般散熱裝置通常包括一鋁質基座、復數銅質熱管、扣合式鋁質鰭片組及一金屬銅板，該鋁質扣合式鰭片組由復數個多片的鰭片相扣接組成，且每一鰭片具有兩折邊，每一折邊具有向外凸伸的一扣部，所述的這些鰭片的扣部彼此相互扣接使兩折邊形成該鋁質扣合式鰭片組的頂面與底面，并該鋁質扣合式鰭片的底面是設置在該鋁質基座的頂側上，所述的這些銅質熱管的一吸熱端容設在該鋁質基座的底面凹設的凹槽內，該銅質熱管的一散熱端從該吸熱端向外延伸與另一鋁質扣合式鰭片組相穿接，最后再搭配該金屬銅板覆蓋在該鋁質基座的底面用以接觸發熱源。

但由于鋁質基座的鋁表面易被氧化，且在焊接過程中會生成高熔點的氧化物(Al₂O₃)會直接妨礙與銅金屬的熔合且給施焊帶來困難，因為若銅金屬與鋁金屬直接進行焊接時，兩銅鋁材料直接焊接的部位會在焊接后容易因脆性大而產生裂紋的問題；并且在銅金屬與鋁金屬進行熔焊時，靠近銅金屬這一側的焊縫中很容易形成CuAl₂的共晶體，且CuAl₂等共晶體會分布于晶界附近，容易產生晶界間的疲勞或裂紋的問題。況且銅與鋁金屬的熔點及共晶溫度相差甚大，所以在熔焊作業中當鋁金屬的表面完全熔化時，銅金屬依然處于固態；相反地，當銅金屬熔化時，鋁金屬早已熔化很多且無法以共容或共晶狀態共存，造成銅金屬與鋁金屬焊接難度大幅增加。另外，因焊縫易產生氣孔，且銅金屬與鋁金屬的導熱性都很好，因而焊接時熔池金屬結晶快，使高溫時的治金反應氣體不及逸出，故而容易產生氣孔?；谏鲜鲞@些問題就是該鋁質基座跟銅質熱管及/或金屬銅板相接觸面無法直接焊接的原因。

因此為了解決上述現有鋁銅金屬無法直接進行焊接及上述延伸出的問題，業者所采取的方式系對該鋁質基座與銅質熱管及/或金屬銅板的相結合的面上進行表面處理改質后以便于進行異金屬焊接，也即鋁質基座的底面及凹槽內側面或其相對結合接觸面上均需事先形成一層化學鍍鎳層，通過該化學鍍鎳層才能讓兩相異金屬(此兩相異金屬為鋁跟銅)進行焊接。而目前熟悉該項技藝的士是使用無電鍍鎳作為金屬表面改質的技術工法，它提供獨特的沉積物性質，包括在深凹陷、孔和盲孔內的沉積物的均勻性；其中無電鍍鎳又可稱做化學鍍鎳(Chemical Deposition)或自催化鍍法(Autocatalytic Plating)且其按磷含量分類有：低磷、中磷及高磷三種。而無電鍍鎳與電鍍最大的差異點是其工作環境是在沒有電流條件下，利用溶液中的還原劑將金屬離子還原，而進行無電鍍鎳前必須對試片表面進行催化。