CN100419128C - 散热器制造装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种散热器制造装置及其制造方法，该散热器设有一金属基板及若干散热鳍片，该制造装置包括一盛有电铸溶液的电铸槽、一浸入电铸溶液中用作电铸阳极的金属块及一浸入电铸溶液中的电绝缘模具。该模具设有一用以收容该金属基板的内部空间及若干连通该内部空间与外界的孔隙，该模具设有暴露于该内部空间并可与该金属基板接触的电铸阴极。制造时，将该金属基板置于模具的内部空间并与该电铸阴极接触；其次将模具置入电铸槽的电铸溶液中；然后接通控制电源，在电场作用下，金属块在阳极电离出的金属离子在阴极放电析出，直至该析出的金属在孔隙中成长到预定的高度，电铸完成切断电源；从电铸槽中取出模具，并将模具脱去，形成散热器。
Description
【技术领域】
本发明是关于一种散热器制造装置及其制造方法，尤指一种具高深宽比散热鳍片的散热器的制造装置及其制造方法。
【背景技术】
目前，电子产品均朝向轻薄短小的方向发展，一般的散热器亦都朝向大散热面积与小体积方面发展，现行的这种散热器大都由机械加工与焊锡组合为主，机械加工与焊锡的量产速度慢，且不易达到现行越来越小的要求；对于这些量产与产品的需求，亦可用一种LIGA技术进行加工。LIGA是德文(Lithographie GalVanoformung Abformung)的缩写，译成英文则为LithographyElectroforming Micro Molding，译成中文则为X光深刻精密电铸模造成形，通常简称为光刻电铸模造或光刻模造。它主要利用X射线深层曝光、电铸、成型等技术进行微机械加工。LIGA技术可以制造高的深宽比的结构，但是LIGA技术所需的工艺设备比较昂贵，LIGA的制程，首先需要在基板上铺上一层相当厚度的高分子光阻材料。X光经由特殊设计与制造的光罩照射在光阻材料上，将照射过X光的光阻显影后，即可得到由光罩图案转移的光阻模版。第二步骤是利用电铸技术，将金属电铸在此光阻模版内，然后以蚀刻的方式将光阻去除，则可得到所需的金属微结构。为防止电铸前或移去光阻后工件的污染，整个制程必须在洁净室内执行。第三步骤则是以金属微结构作为模仁，经由热印压模或射出成型等技术量产塑料微结构，或者由这些塑料微结构再经第二次电铸而量产金属微结构，因此产品成本高，短时期内难以形成产业化。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种低成本制造具有高深宽比散热鳍片的散热器的装置及其制造方法。
本发明散热器制造装置，该散热器设有一金属基板及若干散热鳍片，该制造装置包括一盛有电铸溶液的电铸槽、一浸入电铸溶液中用作电铸阳极的金属块及一浸入电铸溶液中的电绝缘模具，该模具设有一用以收容该金属基板的内部空间及若干连通该内部空间与外界的孔隙，该模具设有暴露于该内部空间并可与该金属基板接触的电铸阴极，当该电铸阳极及电铸阴极接通电流时，该金属块在电铸阳极电离出的金属离子在该金属基板上沿所述孔隙放电析出形成散热鳍片。
本发明散热器的制造方法包括以下步骤：提供一模具，该模具设有一内部空间及若干连通该内部空间与外界的孔隙，该模具内设有暴露于该内部空间的电铸阴极；将一金属基板置于该内部空间并与该电铸阴极接触；将模具与金属基板一起浸入一含有电铸溶液的电铸槽中；将一作为电铸阳极的金属块浸入电铸溶液中；接通控制电源，在电场作用下，使金属块在阳极电离出的金属离子在阴极放电析出，即在基板与孔隙相通的区域上析出，直至该析出的金属在孔隙中成长到预定的高度，电铸完成切断电源；从电铸槽中取出模具，并将模具脱去，形成散热器。
与现有技术相比，本发明的优点在于：使用类似LIGA原理，利用塑料或不导电材料模具电铸散热器，该模具的形状限制了电铸生长的方向，从而获得高深宽比的散热器，避免现行LIGA使用高成本的显影曝光过程，降低了制造成本。
【附图说明】
图1是本发明散热器的立体示意图。
图2是本发明散热器电铸过程的示意图。
图3是本发明散热器电铸模具的立体分解示意图。
图4是本发明散热器电铸模具的剖面示意图。
图5是本发明散热器的基板置入模具中的剖面示意图。
【具体实施方式】
如图1所示，本发明的散热器3包括若干散热鳍片30及一金属基板32，其中散热鳍片30的厚度及相邻散热鳍片30的间距均小于1毫米。该散热器3是采用类似LIGA原理，利用塑料模具辅助电铸所成型的。具体装置及方法如下。
请参阅图2，本发明的散热器制造装置包括一电铸槽10、一金属块12、电铸溶液14、控制电源16、一模具18。其中，电铸溶液14为一般的弱碱性或弱酸性的液体如稀盐酸或稀硫酸等溶液。控制电源16可以是PWM(脉冲宽度调节，Pulse Width Modulation)控制电源。金属块12置于电铸溶液14中且与控制电源16的正极相接作为阳极。
如图3至图5所示，模具18是由电绝缘材料制成，如塑料，其与控制电源16的负极相接作为阴极，该模具18是利用精密加工或射出成型的方式加工而成，其包括一上模20及一下模22。上模20呈一长方体形，其用于电铸成型散热器3的散热鳍片30，该上模20设有若干等间距排列且贯穿其上下表面的长方体孔隙202，孔隙202间的间隔小于1毫米，该孔隙202的大小与本发明所欲成型的散热器3的散热鳍片30大小相近，上模20两侧设有一对支撑部204。下模22呈一长方体形，该下模22中央设有一凹室220，该凹室220的长度及宽度与基板32的长度及宽度相同，该凹室220两侧设有若干电铸用电极222，该电极222接控制电源的负极。当上模20安装于下模22上时，上模20与下模22之间形成一容置基板32的空间24，该空间24与基板32的体积相同，上模20的孔隙202与该空间24相连通。
电铸过程中，首先将基板32置于下模22的凹室220中，使基板32除上表面之外的各个表面均与凹室220的相应表面紧密贴合，此时基板32与凹室220中的电极222导接，基板32成为阴极；其次将上模20通过支撑部204置于下模22之上，使上模20的下表面与基板32的上表面紧密接触，此时基板32上表面仅留有若干与上模20的孔隙202对应的条形区域与外界相通；然后将整个装配好的模具18置入电铸槽10的电铸液14中，接通控制电源16，电铸液14从上模的孔隙202中流入，继而流入下模22中基板32上表面对应的条形区域上，在电场作用下，金属块12在阳极电离出的金属离子在阴极放电析出，即在基板32的条形区域上析出，由于模具18的孔隙202限制了电铸的生长方向，使得电铸金属只能从基板32沿上模20的孔隙202方向向上生长，随着电铸的进行，金属越长越高，直至该析出的金属在孔隙202中成长到预定的高度，电铸完成，切断电源。最后从电铸槽10中取出模具18将上模20与下模22脱去，形成散热器3。
Claims (10)
1. 一种散热器制造装置，其中该散热器设有一金属基板及若干散热鳍片，该制造装置包括一盛有电铸溶液的电铸槽、一浸入电铸溶液中用作电铸阳极的金属块，其特征在于：该制造装置进一步包括一浸入电铸溶液中的电绝缘模具，该模具设有一用以收容该金属基板的内部空间及若干间隔排列且连通该内部空间与外界的孔隙，该模具设有暴露于该内部空间并可与该金属基板接触的电铸阴极，当该电铸阳极及电铸阴极接通电流时，该金属块在电铸阳极电离出的金属离子在该金属基板上沿所述孔隙放电析出形成散热鳍片。
2. 如权利要求1所述的散热器制造装置，其特征在于：该模具包括一上模及一下模，该内部空间形成于该上下模之间。
3. 如权利要求2所述的散热器制造装置，其特征在于：该下模设有一长度、宽度与该金属基板相同的凹室。
4. 如权利要求2所述的散热器制造装置，其特征在于：孔隙形成于上模中。
5. 如权利要求1所述的散热器制造装置，其特征在于：该孔隙间的间距小于1毫米。
6. 一种散热器的制造方法，包括以下步骤：
(a)提供一模具，该模具设有一内部空间及若干间隔排列且连通该内部空间与外界的孔隙，该模具内设有暴露于该内部空间的电铸阴极；
(b)将一金属基板置于该内部空间并与该电铸阴极接触；
(c)将模具与金属基板一起浸入一含有电铸溶液的电铸槽中；
(d)将一作为电铸阳极的金属块浸入电铸溶液中；
(e)接通控制电源，在电场作用下，使金属块在阳极电离出的金属离子在阴极放电析出，即在基板与孔隙相通的区域上析出，直至该析出的金属在孔隙中成长到预定的高度，电铸完成切断电源；
(f)从电铸槽中取出模具，并将模具脱去，形成散热器。
7. 如权利要求6所述的散热器的制造方法，其特征在于：该模具包括一上模及一下模，该内部空间形成于该上下模之间。
8. 如权利要求7所述的散热器的制造方法，其特征在于：该下模设有一长度、宽度与该金属基板相同的凹室。
9. 如权利要求7所述的散热器的制造方法，其特征在于：孔隙形成于上模中。
10. 如权利要求6所述的散热器的制造方法，其特征在于：该孔隙间的间距小于1毫米。
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