[发明专利]散热模块制造方法

说明书

本发明提供一种散热模块制造方法，包含下列步骤：一提供至少一铝质的导热元件及至少一铜质的导热元件；一设置铜质置入层步骤，针对该铝质的导热元件对应与该铜质的导热元件相互组合的加工部位或加工面，通过施以物理或化学加工的方式进行设置一铜质置入层；一焊接结合步骤，对该铝质的导热元件设置有该铜质置入层处的表面与该铜质的导热元件通过焊接方式进行焊接固定，以将该铝质的导热元件及该铜质的导热元件结合固定，据此凭借该铜质置入层可改善铝质的导热元件不易与其他相同及相异的材质进行焊接接合。

技术领域

本发明涉及一种散热模块制造方法，尤指一种可改善散热模块制造时因各相异或相同材质的散热元件之间不易焊接结合的散热模块制造方法。

背景技术

铜具有热传导效率高的特性，故现有散热模块常选用铜作为直接与发热源接触并吸收发热源所产生的热量的基座，并由铜基座再将所吸附的热量传递给作为加速热传导的热管或均温板及增加散热面积且散热效率较佳的鳍片，但以全铜材质制成的基座、均温板、热管或鳍片的该复数散热元件，其整体重量较重且材料成本较为昂贵，近年来已逐渐被质轻且成本较低的铝材质鳍片及铝基座所取代使用。

虽选用铝材质取代铜材质可改善了铜重量重及材料成本昂贵等问题，但铝材质并非不具有缺点，如铝表面易被氧化，在焊接过程中生成高熔点的氧化物，使焊缝金属难以完全熔合，给施焊带来困难。

若铜与铝直接进行焊接时，两材料直接对接的部位，在焊接后容易因为脆性大而产生裂纹，并且在铜与铝进行熔焊时，靠近铜材料这一侧的焊缝中很容易形成CuAl2等共晶，而CuAl2等共晶结构仅分布于材料的晶界附近，容易产生晶界间的疲劳或裂纹，又由于铜与铝两者的熔点温度及共晶温度相差甚大，在熔焊作业中，当铝熔化时而铜却保持固体状态，当铜熔化时，铝已熔化很多了，无法以共融或共晶状态共存，增加焊接难度，再者，焊缝易产生气孔，由于铜与铝的导热性都很好，焊接时熔池金属结晶快，高温时的治金反应气体来不及逸出，故而容易产生气孔，故铜与铝材质间无法直接进行焊接，则必须对该铝材质表面进行表面改质后使得以进行后续与铜材质或其他材料焊接的作业，故为改善前述现有改用铝材质取代铜材质无法直接与铜或其他异材质进行焊接的缺失，则熟悉该项技艺的人士使用了无电镀镍作为表面改质的技术工法，并无电镀镍有三种：低磷、中磷、高磷。且无电镀沉积(Electroless depostion)又可以称做化学镀(Chemical Deposition)或自催化镀法(Autocatalytic Plating)，无电镀镍液可分为下列三种：(1)活化敏化+酸性镀浴PH值在4～6之间的属于酸性镀液，其特色是蒸发量所引起成分量的损失较少，虽然操作温度较高，但镀液较安全且容易控制，含磷量高、镀率高，常为工业界所使用。(2)活化敏化+碱性镀液碱性镀浴的PH值在8～10之间，因调整PH值的氨水容易挥发，在操作时须适时补充氨水来维持PH值的稳定，含磷量较少，镀液较不稳，操作温度较低。(3)HPM+碱性镀浴HPM是将硅晶片浸泡于DI-water:H₂O₂(aq):HCl(aq)＝4:1:1的混合液中利用硅晶表面形成的氧化层来取代敏化活化，在表面形成自我催化表面。

而无电镀镍制程中需使用大量的化学反应液体，并且在无电镀镍制程后将会产生大量含有重金属或化学物质的工业废液，而工业废液中都会产生大量的含有黄磷等有毒物质的废水，并且该废水无法在重复使用，也必须通过专责单位将该废水进行回收处理，不能将该废水直接排放避免环境收到污染。黄磷污水中含有50～390mg/L浓度的黄磷，黄磷是一种剧毒物质，进入人体对肝脏等器官危害极大。长期饮用含磷的水可使人的骨质疏松，发生下颌骨坏死等病变。故现行各国已开始禁用此项制程，并推广无毒制程以保护环境。

故如何提供一种可降低散热模块组合结构整体重量，以及取代化学镀镍作为改善铝材质无法与其他异材质焊接的表面改质工法，同时可有利于焊接作业进行又不额外产生环境污染物的方法，则为现阶段首重的目标。

发明内容

如此，为有效解决上述的问题，本发明的主要目的，系提供一种取代化学镀镍作为改善铝制散热元件与其他相异或相同材质散热元件间无法直接进行焊接的散热模块制造方法。