[发明专利]一种硅铝合金内置冷却结构及其成型方法

说明书

本申请提供了一种硅铝合金内置冷却结构及其成型方法，将硅粉与铝粉按照比例混合并通过一体成型工艺制成内置有冷却管的冷却结构，冷却结构与硅铝合金粉采用一体成型工艺制成的结构更加紧密，即硅铝合金基体与冷却管之间无间隙，从而使硅铝合金基体吸收的热力能够快速地进入冷却管内，并从冷却管中排出，保证了冷却结构能够快速地吸收热量对目标进行降温。另外，通过调整硅粉与铝粉的混合比例可制成具有低热膨胀系数和高热导率的硅铝合金材料，从而使硅铝合金材料相比于其他的导热材料在相同体积的情况下具有更好的散热效率，且在高温下硅铝合金材料的体积变化较小。

技术领域

本申请涉及电子信息工业用的电子封装材料技术领域，尤其涉及一种硅铝合金内置冷却结构及其成型方法。

背景技术

随着我国航天航空和电子产业的快速发展，军用大功率电子器件得到了更广泛领域应用。而电子产品和电子系统的集成化发展，封装体积越来越小，密度越来越大，使得的器件微小型化发展依赖于先进电子封装技术的进步，封装技术已成为半导体行业发展的关键。对于大功率器件解决散热成为了最关键和最迫切的目标。这就迫切要求研发出性能优异，可满足大功率器件封装管壳体积小和散热好，以及在高温下不影响封装材料膨胀伸缩性能的新型电子封装材料，以满足巨大的市场需求和发展空间。

发明内容

本申请的目的是提供一种热导率、热膨胀系数及焊接性良好的硅铝合金内置冷却结构的成型方法。

为了实现上述至少之一的目的，本申请第一方面的实施例提供了一种硅铝合金内置冷却结构的成型方法，包括如下步骤：

制备冷却管，将金属液注入到冷却管内，并将冷却管的两端封堵；

将硅粉与铝粉按照比例进行混合制成混合粉；

制备铝包套，在铝包套的底部铺设第一设预设厚度的混合粉；

将装有金属液的冷却管放置于铝包套中的混合粉上；

向铝包套内铺设第二设预设厚度的混合粉，并覆盖装有金属液的冷却管；

将铝包套密封，并放入制造炉中；

将制造炉内的压力提升到预设压力，制造炉内的温度提升到第一预设温度，并保温预设时间；

逐渐降低制造炉内的温度，并降低制造炉内的压力，制成预成件；

对预成件处理，将处理后的预成件置于第二预设温度下，并将金属液从冷却管内放出，制成冷却结构。

在其中的一些实施例中，在将硅粉与铝粉按照比例进行混合制成混合粉的步骤中，所述混合粉中的所述硅粉的质量百分含量为40％～60％、所述铝粉的质量百分含量为40％～60％。

在其中的一些实施例中，所述将硅粉与铝粉按照比例进行混合制成混合粉的步骤包括如下具体步骤：

将质量百分含量为25％～30％的硅粉及70％～75％的铝粉混合制成第一材料混合粉；

将质量百分含量为45％～55％的硅粉及45％～55％的铝粉混合制成第二材料混合粉；

将质量百分含量为65％～75％的硅粉及25％～35％的铝粉混合制成第三材料混合粉；

所述制备铝包套，在铝包套的底部铺设第一设预设厚度的混合粉的步骤具体包括：

制备铝包套，在铝包套的底部依次铺设第三材料混合粉及第二材料混合粉，形成第一设预设厚度的混合粉层；

所述向铝包套内铺设第二设预设厚度的混合粉，并覆盖装有金属液的冷却管的步骤具体包括：

所述向铝包套内依次铺设第二材料混合粉及第一材料混合粉，形成第二设预设厚度的混合粉层，第二材料混合粉覆盖装有金属液的冷却管。