[发明专利]一种铝VC复合均热板制备方法

说明书

本发明公开了一种铝VC复合均热板制备方法，步骤包括：铝VC均热板的结构设计；铝VC均热板的烧结成型；铝VC均热板的焊接成型；铝VC均热板充注；铝VC均热板封堵。本发明可以满足小空间点散热和大功率散热需求。

技术领域

本发明涉及均热板制造技术，特别是一种铝VC复合均热板制备方法。

背景技术

机载电子设备对性能及小型化的要求越来越高，使得电子设备更多地采用高性能、微型化的电子器件。然而微型化电子器件的集成度、封装密度以及工作频率的不断提高，导致电子器件的热流密度迅速升高。电子器件的性能对温度非常敏感，温度过高或过低，元件性能将显著下降，不能稳定工作，从而也将影响整个电子设备的可靠运行，因此迫切需要采用高效散热技术来解决电子器件散热问题。

VC均热板是一种内部具有毛细结构的真空双相流液体装置。工作原理图见下图，它是由密封壳体、附着在壳体上的毛细层以及工质组成。均热板在工作时，腔内注入有特殊工作液体。利用内部工质受热或冷却时发生液相到气相或气相到液相的相变过程，吸收或释放大量的热来进行热量的快速传递，具有热导率高、均温性良好、重量轻的特点，在散热方面性能优于铝合金风冷冷板。

铝VC均热板的主要优点有以下几点：1、兼容液冷、风冷、自然散热等系统；2、设计灵活，可以结构件设计成一体，进行轻量化设计；3、提高热量传导效率；4、可实现小空间散热和点热扩散。铝VC均热板在以下几个方面有明显优势：军用密封机箱内的插件、射频放大电路组件壳体、高功率电源模块壳体、LED热扩展板等。

现有的VC均热板技术主要用于笔记本电脑、手机等小型高密度芯片的散热，采用的材质多为铜、不锈钢等重金属材料，一般而言这类VC均热板的体积小、重量大。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种可以满足小空间点散热和大功率散热需求的铝VC复合均热板制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种铝VC复合均热板制备方法，步骤包括：

1)铝VC均热板的结构设计；

2)铝VC均热板的烧结成型；

3)铝VC均热板的焊接成型；

4)铝VC均热板充注；

5)铝VC均热板封堵。

所述步骤2)具体为通过计算和仿真设计烧结层参数，所述烧结层参数包括孔径、孔隙率和厚度；选择烧结粉和造孔剂；混粉、真空烧结；去除造孔剂残留、烧结芯成型。

所述步骤2)中烧结材料氧化膜去除方式为：铝合金本体氧化膜采用化学清洗法进行处理，先将本体在碱液中清洗后，再在HNO3中清洗，然后在流动的清水中清洗干净后在真空干燥箱里烘干，并保证24小时之内进行烧结，烧结时在高压真空环境下对烧结粉进行氧化膜去除。

所述步骤2)中烧结压力和烧结温度的控制：烧结芯材料选用铝或者镍多孔材料，通过计算仿真得出不同烧结厚度下压力值，加压压力在20MPa～50MPa，加热加压时间在12h～16h，加热温度250℃～350℃之间，通过加压扩散保证烧结芯和基体之间的结合力。

所述步骤3)采用真空钎焊或电子束焊接方法行铝VC均热板的焊接。

所述步骤4)采用抽真空装置对均热板进行抽取真空，然后进行充注，充注液体选用丙酮，充注量设计以液体的体积占比腔体总体积来计算，充注量占比20％-25％。

相比于现有技术，本发明的优点在于：本发明提供了一种经济、轻量化高效率的VC均热板的制造方法，可以显著提升铝VC均热板在高功率集成电路中的应用。

1、成本降低