[发明专利]可组合设计的分级构造泡沫铜均热板的制造方法

摘要

本发明公开了一种可组合设计的分级构造泡沫铜均热板的制造方法。根据均热板的工作原理，其吸液芯采用不同孔隙率的分级构造泡沫铜按照设计要求进行组合，经还原气氛下的高温烧结，然后再焊接、抽真空、注液、封装后制成均热板。其中中间蒸汽腔同样采用设计所需厚度圆柱状的分级构造泡沫铜作为支撑柱，保证气液相介质快速流动，加快相变循环速度，提高散热效率。本发明的可组合设计的分级构造泡沫铜均热板散热效率高、适合制造超薄结构，重量轻、制作精度高，适合工业化生产。满足高热流密度的计算机芯片、高能电子芯片、光电芯片、或者射频芯片等半导体电子器件及装备所需高导热效率和小型化的要求。

主权项

一种可组合设计的分级构造泡沫铜均热板的制造方法，根据均热板应用工况，在受热蒸发端或称热源部分，采用低孔隙率的分级构造泡沫铜烧结在底板上，上盖板的内腔和下底板受热蒸发端的区域外的其他部分采用高孔隙率的分级构造泡沫铜并烧结在上盖板和下底板上，支撑柱也采用分级构造的泡沫铜，并按照相应的尺寸要求布局和组合，然后组装焊接，经抽真空、注液、封装后制成均热板；其制备过程包括：(1)模板加工与清洗：根据均热板应用要求，按照模具结构冲压加工纯铜的上盖板和下底板，加工后需经清洗和干燥处理；(2)泡沫铜和支撑柱的加工：将不同孔隙率的分级构造泡沫铜根据均热板应用的要求，结合内腔结构特征按模具结构冲切加工，并冲切加工所需厚度的分级构造泡沫铜圆柱作为中间支撑柱；(3)泡沫铜与模板间的组装：将不同孔隙率的分级构造泡沫铜置入相应的上盖板和下底板内；并将控制支撑柱布局结构的不锈钢模板置于下底板和泡沫铜的上面，将泡沫铜支撑柱置入模板相应的位置，其中该不锈钢模板对下底板的泡沫铜也起到一定的压力作用，保证烧结结合效果；(4)高温还原烧结处理：高温还原设置的最高温度在850℃‑1050℃之间选取，烧结保温时间在30分钟至2小时内选取，目的是实现泡沫铜与上盖板和下底板之间以及泡沫铜及泡沫铜支撑柱之间的烧结结合,具体温度和时间的选择原则可以根据所需结合强度来确定，所需结合强度大，则可选择温度高和时间相对长；(5)焊接组装：上盖板和下底板根据设计要求，将四周结合边缘除抽真空注液口外进行真空或保护气氛下的铜银焊接或扩散焊接；(6)封装：根据真空度要求，进行抽真空、注液和封装；(7)性能测试和检验：封装后进行散热功率Qmax和热阻测试和检验，保证均热板的质量。