CN103839836B - 散热衬底的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种散热衬底的制造方法，包括：提供夹具，所述夹具具有多个安装孔，安装孔的底部固定有弹性部件；将多个散热凸起对位安装于所述安装孔内，且与所述弹性部件相接触；将基板压装在所述散热凸起的顶部，且使所述散热凸起与所述基板固定连接；从夹具中取出固定连接有多个散热凸起的基板，获得散热衬底。此制造方法无需进行压铸或电力冶金，因而对多种材质的基板具有较好的适用性。并且，由于制造过程中无需如压铸或电力冶金采用专门的设备，仅需使用结构简单的夹具即可，因而也降低了制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及电子产品的散热设计与制造，特别涉及电子产品的散热衬底的制造方法。
背景技术
电子技术的发展使得人们可以将更多的器件集成于一款电子产品中，但随之而来的问题就是电子产品在工作过程中所产生的越来越高的发热量。由于电子产品中的诸多器件都有其额定的工作温度，较高的发热量将可能导致这些器件工作在非正常环境下。而这也通常会致使电子产品的性能及使用寿命受到严重的影响。
基于此，业内在进行电子产品的设计时都会考虑散热的问题。较常见的散热设计为在电子产品的底部设置散热衬底。通常，散热衬底的基本结构包括具有良好导热性的基板（base board）及位于基板上的多个散热凸起（cooling fin）。在制造散热衬底时较常采用的工艺为压铸或电力冶金。但这些用于制造散热衬底的工艺对于散热衬底本身的结构特性有限制性的要求。例如，采用铜基板的散热衬底就不适宜采用压铸或电力冶金的方式。此外，压铸或电力冶金的方式由于都需要使用专门的设备，也随之带来了较高的制造成本。
有鉴于此，业内也在寻求一种成本较低且具有较广的适用性的散热衬底的制造方法。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种散热衬底的制造方法，以提高适用性且降低制造成本。
为了解决上述问题，本发明提供的散热衬底的制造方法包括：
提供夹具，所述夹具具有多个安装孔，安装孔的底部固定有弹性部件；
将多个散热凸起对位安装于所述安装孔内，且与所述弹性部件相接触；
将基板压装在所述散热凸起的顶部，且使所述散热凸起与所述基板固定连接；
从夹具中取出固定连接有多个散热凸起的基板，获得散热衬底。
与现有技术相比，本发明的散热衬底的制造方法具有以下优点：通过夹具安置散热凸起并以弹性部件进行支撑，以起到夹持散热凸起的作用。随后，仅需将基板压装在散热凸起的顶部且进行固定连接，就可完成散热衬底的制造过程。此制造方法无需进行压铸或电力冶金，因而对多种材质的基板具有较好的适用性。
并且，由于制造过程中无需如压铸或电力冶金采用专门的设备，仅需使用结构简单的夹具即可，因而也降低了制造成本。
附图说明
图1为本发明一实施例中的散热衬底的示意图；
图2为本发明一实施例中具有散热衬底的电子产品示意图；
图3为图2所示电子产品中的散热衬底在制造过程中沿A-A方向的剖切示意图；
图4为图3中B部分的放大示意图；
图5为本发明一实施例中从夹具中取出散热基板的示意图。
具体实施方式
下面参照附图描述根据本发明的实施例的散热衬底的制造方法。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解本发明。但是，对于所属技术领域内的技术人员明显的是，本发明的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外，应当理解的是，本发明并不限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面的特征和要素的任意组合来实施本发明，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用而不应被看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。
以下以制造基于铜基板的散热衬底为例，对本发明散热衬底的制造方法的具体实施过程进行详细说明。参照图1所示，所述基于铜基板的散热衬底包括铜基板100以及铜基板100上的多个散热凸起110。所述散热凸起110通常为圆柱状且均匀地分布于所述铜基板100上。当然，所述散热凸起110的形状也可采用其他通常的形状设计，本发明的制造方法并不对此予以限定。优选地，所述散热凸起110的数量大于400个，以提供散热衬底较大的热交换区域的面积，提高散热衬底的散热性能。所述散热凸起110通常采用具有良好导热性的金属材料，例如铜。
图2所示为包含基于铜基板的散热衬底的电子产品。参照图2所示，所述电子产品于所述铜基板100的正面形成有多个功率单元120（powermodule）。各功率单元120中根据所述电子产品的功能设计要求，集成有相应的功能电路。结合图1和图2所示，当所述电子产品上电工作后，各功率单元120中的功能电路将启动而产生较高的热量。功能电路产生的高热量将会经由与其接触的铜基板100传导至散热凸起110上，并经由散热凸起110传导至空气中。通过上述的散热过程，所述电子产品中的各功率单元120可在其额定的工作温度内工作，以提高电子产品的性能及延长使用寿命。
当采用本发明散热衬底的制造方法制造图2中电子产品的散热衬底时，其具体制造过程如下：
结合图2、图3及图4，首先，提供一夹具200。为后续叙述方便，将所述夹具200相对于铜基板100的背面（未形成功率单元120的一面）的一面称之为安装面。具体参照图3所示，自所述安装面向所述夹具200内部延伸，分布有多个安装孔。所述安装孔可采用常用的机械加工的方式形成。所述安装孔的数量及分布方式应满足散热衬底中散热凸起的分布数量及方式的要求。所述安装孔的孔径应保证后续散热凸起能顺利进入其中，因而所述安装孔的孔径应大于所述散热凸起的尺寸。例如，所述散热凸起的形状为圆柱形时，所述安装孔的孔径应大于所述散热凸起的直径。
所述安装孔为非穿通孔，在其内部还固定有弹性部件210。如前所述，散热衬底中通常有几百个散热凸起，在加工精度所允许的范围内，所述的几百个散热凸起会存在长度上的差异。所述弹性部件的设置正是考虑到了这种差异的存在，通过对位于所述安装孔中的散热凸起的支撑，以保证在后续散热凸起与铜基板的连接过程中，所有的散热凸起都能够接触到铜基板。从而，提高了制造过程的成功率及加工精度。所述弹性部件可以为弹簧，该弹簧自然状态下的长度应大于所述安装孔的深度与所述散热凸起的长度的差，以能够支撑所述散热凸起高于所述安装孔的安装面。
基于上述夹具的结构介绍，接着，将多个散热凸起一一对应地安装于所述安装孔内，即，将多个散热凸起对位安装于所述安装孔内，且与所述弹性部件相接触。
可选地，在将散热凸起对位安装于所述安装孔内后，还可进行清洁处理，以清除安装过程中残留于安装孔内的碎屑等残留物。例如，可以采用压缩空气吹走所述残留物。
然后，将铜基板压装在所述散热凸起的顶部，且使所述散热凸起与所述铜基板固定连接。继续参照图3所示，形成有功率单元的所述铜基板100，其相对于散热凸起110的一面形成有焊膏层130。在将铜基板压装在所述散热凸起110的顶部时，由于有所述弹性部件210的弹性支撑，所述焊膏层130会与所有的散热凸起110接触。通过后续的焊接，焊膏层130就将所述散热凸起110牢牢固定于所述铜基板100上。
最后，从夹具中取出固定连接有多个散热凸起的基板，获得散热衬底。由于当焊接完成后，所述铜基板100已经与所述散热凸起110合为一体，将难从夹具200取出。为能够使铜基板100能够很方便地被取出且不损坏已成型的结构，本实施例对夹具200作了进一步的简单改进。具体地，参照图5所示，在夹具200中形成多个贯穿夹具的穿通孔。当需要取出铜基板100时，将通气管路300穿过所述穿通孔后与所述铜基板100相接触。并且，将通气管路300连接于例如气泵等气动设备的出气口。通过气动设备向所述通气管路300输出气流，以产生朝向所述铜基板100的气压。通过所述气压将所述铜基板100顶起，以使得所述散热凸起110脱离所述夹具200的安装孔。从而，已合为一体的所述铜基板和所述散热凸起将被顺利取出，获得最终成品的散热衬底。
综上所述，本发明的散热衬底的制造方法通过夹具安置散热凸起并以弹性部件进行支撑，以起到夹持散热凸起的作用。随后，仅需将基板压装在散热凸起的顶部且进行固定连接，就可完成散热衬底的制造过程。此制造方法无需进行压铸或电力冶金，因而对多种材质的基板具有较好的适用性。
并且，由于制造过程中无需如压铸或电力冶金采用专门的设备，仅需使用结构简单的夹具即可，因而也降低了制造成本。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本发明的保护范围内，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (7)
1.一种散热衬底的制造方法，其特征在于，包括：
提供夹具，所述夹具具有多个安装孔，安装孔的底部固定有弹性部件；
将多个散热凸起对位安装于所述安装孔内，且与所述弹性部件相接触；
将基板压装在所述散热凸起的顶部，且使所述散热凸起与所述基板固定连接；
从夹具中取出固定连接有多个散热凸起的基板，获得散热衬底，
其中，所述弹性部件自然状态下的长度大于所述安装孔的深度与所述散热凸起的长度的差。
2.如权利要求1所述的散热衬底的制造方法，其特征在于，所述弹性部件为弹簧。
3.如权利要求1所述的散热衬底的制造方法，其特征在于，在压装前，在所述基板上形成焊膏层；在压装时使所述焊膏层与所述散热凸起相接触。
4.如权利要求1所述的散热衬底的制造方法，其特征在于，所述基板的材料为铜。
5.如权利要求1所述的散热衬底的制造方法，其特征在于，在将多个散热凸起对位安装于所述安装孔内后，使用压缩空气进行清洁处理。
6.如权利要求1所述的散热衬底的制造方法，其特征在于，在所述夹具中形成多个穿通孔；通过所述穿通孔向所述基板施加气压以顶起所述基板，以从所述安装孔中取出固定连接有多个散热凸起的基板。
7.如权利要求1所述的散热衬底的制造方法，其特征在于，所述夹具的材料为铝合金。
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