CN106624682B - 散热板及其制造方法 - Google Patents

散热板及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106624682B
CN106624682B CN201610940684.2A CN201610940684A CN106624682B CN 106624682 B CN106624682 B CN 106624682B CN 201610940684 A CN201610940684 A CN 201610940684A CN 106624682 B CN106624682 B CN 106624682B
Authority
CN
China
Prior art keywords
strip
heat
heat radiating
radiating plate
manufacturing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610940684.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106624682A (zh
Inventor
青山智胤
菅原章
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dowa Metaltech Co Ltd
Original Assignee
Dowa Metaltech Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dowa Metaltech Co Ltd filed Critical Dowa Metaltech Co Ltd
Publication of CN106624682A publication Critical patent/CN106624682A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106624682B publication Critical patent/CN106624682B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • F28F21/081—Heat exchange elements made from metals or metal alloys
    • F28F21/085—Heat exchange elements made from metals or metal alloys from copper or copper alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/26—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass heat exchangers or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C9/00—Alloys based on copper
    • C22C9/02—Alloys based on copper with tin as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/08—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of copper or alloys based thereon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
    • H01L21/4814—Conductive parts
    • H01L21/4871—Bases, plates or heatsinks
    • H01L21/4878—Mechanical treatment, e.g. deforming
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/367—Cooling facilitated by shape of device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H01L23/3736—Metallic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
    • B21B2003/005—Copper or its alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2261/00—Product parameters
    • B21B2261/22—Hardness

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)
  • Straightening Metal Sheet-Like Bodies (AREA)
  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)

Abstract

一种用于制造散热板20的方法，该方法包括以下工序：对退火材料进行精冷轧以获得带材；将带材卷绕为线圈形状以制备线圈原料；通过使用开卷机10将线圈原料解绕，得到带材12；使带材12通过矫平机14的辊之间的间隙，以校正其形状；通过进料器16将校正后的带材12逐渐给至渐进模18，对带材12逐步冲压，以制造散热板20；进行精冷轧使得精冷轧后的维氏硬度HV和精冷轧前的维氏硬度HV之比不低于1.2；校正后的带材12由于其自重在矫平机14和进料器16之间弯曲，假设L0是矫平机14的最后一个送出侧的辊与进料器16的第一个入口侧的辊之间的距离，且L1是矫平机14的最后一个送出侧的辊和进料器16的第一入口侧的辊之间的带材12的长度，则偏转(L1‑L0)的最小值为0.5至2.0m。

Description

散热板及其制造方法
发明背景
发明领域
本发明一般地涉及散热板及其制造方法。更具体地，本发明涉及一种用于电子部件安装基板的散热板及其制造方法。
现有技术说明
由于要求用于电子部件安装基板的散热板高效地对电子部件(如半导体元件)产生的热量进行散热，因此要求其具备良好的导热率。
作为这样的散热板，广泛使用具有良好的导热率的铜或铜合金散热板。这样的散热板通常通过渐进冲模(progressive die)的方法对铜或铜合金带材进行压制成型来制造，然后根据需要进行处理，如镀镍(例如参考日本专利公开2007-220702)。
当这样的用于电子部件安装基板的散热板通过焊接被结合至电子部件安装基板时，比电子部件安装基板更大程度地收缩弯曲。因此，在焊接接合之前预先使散热板在相反方向上弯曲(使具有相反的翘曲)(例如参考日本专利公开2007-88045)。
如果用顺序冲模的方法通过压制成型来制造散热板，则散热板的相反的翘曲可通过用矫平机的形状校正和/或压制成型中的一系列塑性变形来得到。但是，具有不低于250W/m·K的高导热率的散热板较软(其维氏硬度Hv不高于135)。如果通过用矫平机的形状校正和/或压制成型中的一系列塑性变形来得到这样的软散热板的相反的翘曲，则当作为散热板材料的带材渐进供给(间歇供给)时，会引起残余应力的变化，因此难以稳定地使带材弯曲。
发明内容
因此，本发明的目的是消除上述问题，并提供一种当板发生弯曲时翘曲变化小的散热板及其制造方法。
为了实现上述和其它目的，发明人认真研究并发现，如果通过包括以下步骤的方法来制造散热板，则可以制造在板发生弯曲时翘曲变化小的散热板：对退火材料进行精冷轧，使精冷轧之后的维氏硬度HV和精冷轧之前的维氏硬度HV之比不低于1.2；使通过精冷轧获得的带材通过矫平机的辊之间的间隙，以校正带材的形状；以及通过进料器将校正后的带材逐渐给至渐进模，对加工校正后的带材逐步冲压作业，制造散热板；其中校正后的带材由于其自重在矫平机和进料器之间弯曲，假设L0是矫平机的最后一个送出侧的辊与进料器的第一个入口侧的辊之间的距离，且L1是矫平机的最后一个送出侧的辊和进料器的第一入口侧的辊之间的带材长度，则偏转(L1-L0)的最小值为0.5至2.0m。因此，本发明的发明人完成了本发明。
根据本发明，提供一种制造散热板的方法，该方法包括以下步骤：对退火材料进行精冷轧，使精冷轧之后的维氏硬度HV和精冷轧之前的维氏硬度HV之比不低于1.2；使通过精冷轧获得的带材通过矫平机的辊之间的间隙，以校正带材的形状；以及通过进料器将校正后的带材逐渐给至渐进模，对校正后的带材逐步冲压作业，制造散热板；其中校正后的带材由于其自重在矫平机和进料器之间弯曲，假设L0是矫平机的最后一个送出侧的辊与进料器的第一个入口侧的辊之间的距离，且L1是矫平机的最后一个送出侧的辊和进料器的第一入口侧的辊之间的带材长度，则偏转(L1-L0)的最小值为0.5至2.0m。
在该制造散热板的方法中，偏转(Ll-L0)的最小值优选0.7～1.2m。带材优选具有2～5mm的厚度。退火材料优选由铜或铜合金形成。铜合金优选含有其它元素，其总量为1重量％以下，余量为铜和不可避免的杂质。其它元素优选为选自Zn、Fe、Ni、Sn、P、Mg、Zr、Co、Cr、Si、Ti和Ag的至少一种元素。散热板可在冲压作业后发生弯曲。散热板可在冲压作业后进行镀覆。
根据本发明，提供一种散热板，其厚度为2～5mm，且在其两侧具有表面层部分，表面层部分比散热板的中心部分软，因而散热板的厚度方向的1/12位置上的平均硬度Hs(HV0.2)和厚度方向的1/2位置上的平均硬度Hc(HV0.2)之比(Hs/Hc)不大于0.95。
散热板优选由铜或铜合金形成。铜合金优选含有其它元素，其总量为1重量％以下，余量为铜和不可避免的杂质。其它元素优选为选自Zn、Fe、Ni、Sn、P、Mg、Zr、Co、Cr、Si、Ti和Ag的至少一种元素。散热板优选具有不低于280W/m·K的导热率。
根据本发明，能够提供一种当板发生弯曲时翘曲变化小的散热板及其制造方法。
附图的简要说明
本发明可通过下面给出的详细描述和本发明的优选实施方式的附图来更充分地理解。然而，附图并不意图将本发明限制于特定实施方式，而是仅用于解释和理解。
在附图中：
图1是示意性地表示用于制造通过本发明的散热板的制造方法而得的散热板的制造装置的示意图；
图2A是各实施例和比较例中制作的散热板的俯视图；
图2B是各实施例和比较例中制作的散热板的侧视图；
图2C是用于说明在各实施例和比较例中制造的散热板的翘曲量的示意图。
优选实施方式的说明
现在参照附图，以下详细描述根据本发明的制造散热板的方法的优选实施方式。
根据本发明的制造散热板(或热辐射板)的方法的优选实施方式中，使通过对退火材料进行精冷轧得到的带材卷绕为线圈形状，以制备线圈原料。如图1所示，使通过使用开卷机10将线圈原料解绕而得的带材12通过矫平机14的辊之间的间隙，以校正其形状。然后，通过进料器16将带材12渐进供给(间歇供给)至压机的渐进模18，以逐步进行冲压作业来制造如图2A和2B所示的基本为矩形平面的散热板20。
退火材料通常通过浇铸、热轧、冷轧、退火等步骤进行制造。退火材料优选由铜或铜合金形成。退火材料优选具有不超过280W/m·K的导热率。退火材料的表面的维氏硬度HV优选105以下，更优选100以下。这种退火材料可通过将铜或铜合金的材料在退火炉中加热5～10小时得到，当退火材料由铜形成时，炉温为350～500℃，当退火材料由铜合金形成时，炉温为450～600℃。当退火材料由铜合金形成时，铜合金优选含有其它元素，其总量为1重量％以下，余量为铜和不可避免的杂质。其它元素优选为选自Zn、Fe、Ni、Sn、P、Mg、Zr、Co、Cr、Si、Ti和Ag的至少一种元素。
将退火材料精冷轧后，将其切割，得到带材。进行精冷轧使得精冷轧后的维氏硬度HV和精冷轧前的维氏硬度HV之比不低于1.2(优选1.3～1.7)。另外，精冷轧的压下率优选40％以下，更优选30％以下。在进行精冷轧之后的切割之前，可进行脱油脂、酸洗、抛光、低温煅烧等。
由此得到的带材12的表面优选具有135以下的维氏硬度HV。带材12优选具有2～5mm的厚度和50～250mm的宽度。
矫平机14具有多个辊(示出的优选实施方式为15个辊)。这些辊以交错配置的方式进行布置，以使截面与其纵向方向垂直。带材12被设计为穿过矫平机14的上辊和下辊之间的间隙，以进行矫平(校正形状，如特殊弯曲)。上辊和下辊之间的间隙优选调整为向着送出侧逐渐增加，使得送出侧的辊的间隙和入口侧的辊的间隙之比为1.03～1.50。间隙优选调整为辊之间的最大间隙等于或小于带材12的厚度的0.95倍。
进料器16具有多个辊，被设计为将从矫平机14逐渐供给的带材12逐渐供给至渐进模18。
假设L0是矫平机14的最后一个送出侧的(下)辊与供给器16的第一个入口侧的(下)辊之间的距离，Ll是这些辊之间的带材12的长度(没有被支撑在辊上的带材12的部分的长度)，允许带材12由于其自重而在矫平机14和进料器16之间弯曲，则偏转(L1-L0)的最小值为0.5～2.0m(优选0.6～1.5m，更优选0.7～1.5m)。L0优选3m以上。此外，当通过进料器16来将带材12逐渐供给(间歇供给)至渐进模18时，由于带材12的偏转量发生变化，允许带材12由于其自重而弯曲，使得偏转的最小值在上述范围内。
如果利用带材12的偏转的一部分的自重作为张力对带材12进行矫平，则当带材12被渐进供给(间歇供给)至压机的渐进模18以进行逐步进行冲压作业时，张力不发生松弛，因此能够保持稳定的内部应力状态。此外，可在通过矫平机14进行矫平和通过渐进模18进行冲压作业的过程中，使带材12(散热板20)弯曲。
从进料器16渐进供给(间歇供给)至压机的渐进模18的带材12通过逐步冲压作业，被冲压成散热板20的形状。在冲压作业后，可对散热板20的表面镀覆镍。
通过上述散热板的制造方法的优选实施方式，可制造一种散热板，其厚度为2～5mm，且在其两侧具有表面层部分，表面层部分比散热板的中心部分软，因而散热板的厚度方向的1/12位置上的平均硬度Hs(HV0.2)和厚度方向的1/2位置上的平均硬度Hc(HV0.2)之比(Hs/Hc)不大于0.95。
散热板优选由铜或铜合金形成，优选具有不低于280W/m·K的导热率。当散热板由铜合金形成时，优选含有其它元素，其总量为1重量％以下，余量为铜和不可避免的杂质。其它元素优选为选自Zn、Fe、Ni、Sn、P、Mg、Zr、Co、Cr、Si、Ti和Ag的至少一种元素。
通过上述制造散热板的方法的优选实施方式制造的散热板即使在板发生弯曲时翘曲变化也小，且其翘曲的标准差为5μm的低值。
认为翘曲的变化小的原因在于，如果散热板两侧的表面层部分比其中心部分软，则弹簧偏转极限仅在其表面附近变差，可在板的变形过程中施以最高应力来增加表面附近的塑性变形。如果整个散热板软化，则其强度不足。因此，当使这样的软散热板具有相反的翘曲时，其翘曲的变化不仅增加，而且在通过焊接将散热板与电子部件安装基板结合时，还存在相反的翘曲不足的情况。
此外，由于散热板的翘曲在冲压作业后马上缓慢恢复，因此优选在冲压作业后约300小时进行翘曲量的测定，以减小测定值的变化。
以下详细描述根据本发明的散热板及其制造方法的实施例。
实施例1
在对含有99.6重量％的Cu的退火材料(导热率＝391W/m·K，维氏硬度HV＝71)进行精轧压下率为14％的精冷轧并用含有氢氧化钾和表面活性剂的碱性脱脂溶液脱油脂后，将其切割，制备厚度3mm、宽度140mm的卷状轧制带材12(维氏硬度HV＝108，HV(a)/HV(b)＝1.52，为精冷轧之前的维氏硬度HV(a)和精冷轧之后的维氏硬度HV(b)之比)。此外，在表面施加5kgf的负荷，通过维氏硬度计测量维氏硬度HV。
然后，使用图1(在该实施例中，矫平机14的上辊和下辊的总数为15，且每个辊的直径为约30mm)所示的装置。矫平机14的辊之间的间隙在入口侧设为0.70×厚度(＝2.1mm)，在送出侧设为0.85×厚度(＝2.55mm)。矫平机14的最后一个送出侧的辊和进料器16的第一个入口侧的辊之间的距离L0设为5m。带材12由于其自重而在矫平机14和进料器16之间弯曲时，偏转(Ll-L0)的最小值(最小偏转)、即L0和矫平机14的最后一个送出侧的辊和进料器16的第一个入口侧的辊之间的带材12的长度Ll的差距为0.9m，带材12以图2A和2B所示的基本上为矩形的平面形状的状态被逐渐供给至渐进模18待冲压，通过逐步冲压作业(冲裁为120mm×60mm的大致矩形平面形状)，然后，冲压后的带材通过弯曲工具被依次弯曲为图2C所示的形状。此后，弯曲的带材被镀镍，在其上形成厚度5μm的镀镍膜以得到103个散热板20。此外，通过调整弯曲工具的推进量来进行弯曲，散热板的翘曲量约为290μm(散热板长度方向的曲率半径R为约5216mm)。镀镍如下进行。将通过冲压作业而冲压弯曲的板浸渍在碱性电解质脱油脂溶液中电解脱油脂之后，在硫酸中进行浸渍酸洗。然后，将其置于氨基磺酸浴中以对其进行电沉积镀镍，之后将其在不高于90℃的温度下热洗不超过15分钟，并干燥。
使用这样获得的三个散热板，以与其轧制方向(轧制带材的轧制方向)平行的方式并在与其轧制表面垂直的截面上切割三个散热板中的每个散热板。对截面进行抛光，然后精电解抛光以制造三个试验片。对每个试验片施加200gf的负荷，用微型维氏硬度计测定其维氏硬度(HV0.2)。此外，在试验片的两侧的厚度方向的1/12位置的2点(总计4点)测定维氏硬度(假定试验片的厚度(镀层除外)为t，在试验片的一个表面层的t/12位置和11t/12位置各2个点处)，将在各测定位置测定的3个试验片的维氏硬度(HV0.2)的测定值的平均值作为Hs。另外，测定试验片的厚度方向上的1/2位置处的4个点的维氏硬度(距试验片表面层的1/2位置)，将在各测定位置测定的3个试验片的维氏硬度(HV0.2)的测定值的平均值作为Hc。其结果是，试验片的厚度方向上的1/12位置处的平均硬度Hs(HV0.2)为94，试验片的厚度方向上的1/2位置处的平均硬度Hc(HV0.2)为110。其比(Hs/Hc)为0.85，因此试验片两侧的表面层部分比其中心部分软。
然后，准备100个由此获得的散热板，在散热板的凸面用千分表测定中心部分(压下切口部分之外)的标距长度为110mm处的上升高度的最大值，作为翘曲W(在散热板的凸面上的中心部分中具有110mm的长度的部分中的高度之间的差的最大值)。翘曲的测量在冲压作业后约300小时进行。其结果是，翘曲的标准偏差为3.55μm。
实施例2
除了将作为其它元素含有0.02重量％的Zn、0.08重量％的Fe、0.01重量％的Ni、0.01重量％Sn、和0.02重量％的P(其它元素的总量＝0.14重量％)，余量为Cu的退火材料(导热率＝355W/m·K，维氏硬度HV＝75)以21％的精轧压下率进行精冷轧以制造厚度3mm宽度140mm的卷状轧制带材(维氏硬度HV＝112.5，HV(a)/HV(b)＝1.50)，且不进行镀镍以外，用与实施例1相同的方法得到散热板。
对这样得到的散热板通过与实施例1相同的方法测定试验片在厚度方向的1/12位置上的平均硬度Hs(HV0.2)，试验片在厚度方向的1/2位置上的平均硬度Hc(HV0.2)，其比(Hs/Hc)和翘曲的标准偏差。其结果是，Hs为104，Hc为115，Hs/Hc为0.90，且试验片两侧的表面层部分比其中心部分软。翘曲的标准偏差为3.02μm。
实施例3
除了将作为其它元素含有0.11重量％的Fe和0.03重量％的P(其它元素的总量＝0.14重量％)，余量为Cu的退火材料(导热率＝354W/m·K，维氏硬度HV＝76)以21％的精轧压下率进行精冷轧以制造厚度3mm宽度140mm的卷状轧制带材(维氏硬度HV＝113，HV(a)/HV(b)＝1.49)，且最小偏转为1.5m以外，用与实施例1相同的方法得到散热板。
对这样得到的散热板通过与实施例1相同的方法测定试验片在厚度方向的1/12位置上的平均硬度Hs(HV0.2)，试验片在厚度方向的1/2位置上的平均硬度Hc(HV0.2)，其比(Hs/Hc)和翘曲的标准偏差。其结果是，Hs为106，Hc为116，Hs/Hc为0.91，且试验片两侧的表面层部分比其中心部分软。翘曲的标准偏差为2.10μm。
实施例4
除了将作为其它元素含有0.13重量％的Sn、0.11重量％的Zn和0.02重量％的Ag(其它元素的总量＝0.26重量％)，余量为Cu的退火材料(导热率＝340W/m·K，维氏硬度HV＝72)以29％的精轧压下率进行精冷轧以制造厚度3mm宽度140mm的卷状轧制带材(维氏硬度HV＝116.6，HV(a)/HV(b)＝1.62)，且最小偏转为1.3m，且不进行镀镍以外，用与实施例1相同的方法得到散热板。
对这样得到的散热板通过与实施例1相同的方法测定试验片在厚度方向的1/12位置上的平均硬度Hs(HV0.2)，试验片在厚度方向的1/2位置上的平均硬度Hc(HV0.2)，其比(Hs/Hc)和翘曲的标准偏差。其结果是，Hs为112，Hc为118，Hs/Hc为0.95，且试验片两侧的表面层部分比其中心部分软。翘曲的标准偏差为3.97μm。
实施例5
除了将作为其它元素含有0.60重量％的Fe、0.20重量％的P、0.05重量％的Mg和0.01重量％的Co(其它元素的总量＝0.86重量％)，余量为Cu的退火材料(导热率＝312W/m·K，维氏硬度HV＝85)以22％的精轧压下率进行精冷轧以制造厚度3mm宽度140mm的卷状轧制带材(维氏硬度HV＝116，HV(a)/HV(b)＝1.36)，且距离L0为3m，最小偏转为0.6m以外，用与实施例1相同的方法得到散热板。
对这样得到的散热板通过与实施例1相同的方法测定试验片在厚度方向的1/12位置上的平均硬度Hs(HV0.2)，试验片在厚度方向的1/2位置上的平均硬度Hc(HV0.2)，其比(Hs/Hc)和翘曲的标准偏差。其结果是，Hs为111，Hc为121，Hs/Hc为0.92，且试验片两侧的表面层部分比其中心部分软。翘曲的标准偏差为3.98μm。
实施例6
除了将作为其它元素含有0.10重量％的Fe、0.55重量％的Cr、0.06重量％的Ti和0.03重％的Si(其它元素的总量＝0.74重量％)，余量为Cu的退火材料(导热率＝310W/m·K，维氏硬度HV＝96)以25％的精轧压下率进行精冷轧以制造厚度3mm宽度140mm的卷状轧制带材(维氏硬度HV＝127，HV(a)/HV(b)＝1.32)，且最小偏转为1.0m，且不进行镀镍以外，用与实施例1相同的方法得到散热板。
对这样得到的散热板通过与实施例1相同的方法测定试验片在厚度方向的1/12位置上的平均硬度Hs(HV0.2)，试验片在厚度方向的1/2位置上的平均硬度Hc(HV0.2)，其比(Hs/Hc)和翘曲的标准偏差。其结果是，Hs为121，Hc为130，Hs/Hc为0.93，且试验片两侧的表面层部分比其中心部分软。翘曲的标准偏差为3.30μm。
实施例7
除了将作为其它元素含有0.20重量％的Fe、0.14重量％的Ni、0.08重量％的Sn和0.06重量％的P(其它元素的总量＝0.48重量％)，余量为Cu的退火材料(导热率＝302W/m·K，维氏硬度HV＝78)以25％的精轧压下率进行精冷轧以制造厚度3mm宽度140mm的卷状轧制带材(维氏硬度HV＝120，HV(a)/HV(b)＝1.54)，且最小偏转为1.0m以外，用与实施例1相同的方法得到散热板。
对这样得到的散热板通过与实施例1相同的方法测定试验片在厚度方向的1/12位置上的平均硬度Hs(HV0.2)，试验片在厚度方向的1/2位置上的平均硬度Hc(HV0.2)，其比(Hs/Hc)和翘曲的标准偏差。其结果是，Hs为110，Hc为117，Hs/Hc为0.94，且试验片两侧的表面层部分比其中心部分软。翘曲的标准偏差为3.24μm。
实施例8
除了将作为其它元素含有0.11重量％的Fe和0.03重量％的P(其它元素的总量＝0.14重量％)，余量为Cu的退火材料(导热率＝354W/m·K，维氏硬度HV＝73)以25％的精轧压下率进行精冷轧以制造厚度2mm宽度140mm的卷状轧制带材(维氏硬度HV＝117，HV(a)/HV(b)＝1.60)，且距离L0为4m、最小偏转为1.0m以外，用与实施例1相同的方法得到散热板。
对这样得到的散热板通过与实施例1相同的方法测定试验片在厚度方向的1/12位置上的平均硬度Hs(HV0.2)，试验片在厚度方向的1/2位置上的平均硬度Hc(HV0.2)，其比(Hs/Hc)和翘曲的标准偏差。其结果是，Hs为106，Hc为115，Hs/Hc为0.92，且试验片两侧的表面层部分比其中心部分软。翘曲的标准偏差为3.66μm。
实施例9
除了将作为其它元素含有0.11重量％的Fe和0.03重量％的P(其它元素的总量＝0.11重量％)，余量为Cu的退火材料(导热率＝354W/m·K，维氏硬度HV＝77)以14％的精轧压下率进行精冷轧以制造厚度4mm宽度140mm的卷状轧制带材(维氏硬度HV＝112.4，HV(a)/HV(b)＝1.46)，且距离L0为5.5m、最小偏转为0.9m以外，用与实施例1相同的方法得到散热板。
对这样得到的散热板通过与实施例1相同的方法测定试验片在厚度方向的1/12位置上的平均硬度Hs(HV0.2)，试验片在厚度方向的1/2位置上的平均硬度Hc(HV0.2)，其比(Hs/Hc)和翘曲的标准偏差。其结果是，Hs为99，Hc为113，Hs/Hc为0.88，且试验片两侧的表面层部分比其中心部分软。翘曲的标准偏差为3.06μm。
实施例10
除了将作为其它元素含有0.11重量％的Fe和0.03重量％的P(其它元素的总量＝0.14重量％)，余量为Cu的退火材料(导热率＝354W/m·K，维氏硬度HV＝80)以9％的精轧压下率进行精冷轧以制造厚度5mm宽度140mm的卷状轧制带材(维氏硬度HV＝106，HV(a)/HV(b)＝1.33)，且距离L0为6m、最小偏转为0.9m以外，用与实施例1相同的方法得到散热板。
对这样得到的散热板通过与实施例1相同的方法测定试验片在厚度方向的1/12位置上的平均硬度Hs(HV0.2)，试验片在厚度方向的1/2位置上的平均硬度Hc(HV0.2)，其比(Hs/Hc)和翘曲的标准偏差。其结果是，Hs为102，Hc为115，Hs/Hc为0.89，且试验片两侧的表面层部分比其中心部分软。翘曲的标准偏差为3.96μm。
比较例1
除了距离L0为0.5m且最小偏转为0m以外，以与实施例1相同的方法制造散热板。
对这样得到的散热板通过与实施例1相同的方法测定试验片在厚度方向的1/12位置上的平均硬度Hs(HV0.2)，试验片在厚度方向的1/2位置上的平均硬度Hc(HV0.2)，其比(Hs/Hc)和翘曲的标准偏差。其结果是，Hs为114，Hc为112，Hs/Hc为1.02，且试验片两侧的表面层部分比其中心部分稍硬。翘曲的标准偏差为9.89μm。
比较例2
除了距离L0为0.5m且最小偏转为0m以外，以与实施例2相同的方法制造散热板。
对这样得到的散热板通过与实施例1相同的方法测定试验片在厚度方向的1/12位置上的平均硬度Hs(HV0.2)，试验片在厚度方向的1/2位置上的平均硬度Hc(HV0.2)，其比(Hs/Hc)和翘曲的标准偏差。其结果是，Hs为119，Hc为116，Hs/Hc为1.03，且试验片两侧的表面层部分比其中心部分稍硬。翘曲的标准偏差为9.78μm。
比较例3
除了距离L0为1m且最小偏转为0.2m以外，以与实施例3相同的方法制造散热板。
对这样得到的散热板通过与实施例1相同的方法测定试验片在厚度方向的1/12位置上的平均硬度Hs(HV0.2)，试验片在厚度方向的1/2位置上的平均硬度Hc(HV0.2)，其比(Hs/Hc)和翘曲的标准偏差。其结果是，Hs为113，Hc为115，Hs/Hc为0.98，且试验片两侧的表面层部分比其中心部分稍软。翘曲的标准偏差为8.54μm。
比较例4
除了距离L0为2m且最小偏转为0.3m以外，以与实施例5相同的方法制造散热板。
对这样得到的散热板通过与实施例1相同的方法测定试验片在厚度方向的1/12位置上的平均硬度Hs(HV0.2)，试验片在厚度方向的1/2位置上的平均硬度Hc(HV0.2)，其比(Hs/Hc)和翘曲的标准偏差。其结果是，Hs为120，Hc为121，Hs/Hc为0.99，且试验片两侧的表面层部分比其中心部分稍软。翘曲的标准偏差为6.86μm。
比较例5
除了距离L0为5m，最小偏转为2.5m且不进行镀镍以外，试图用与实施例8相同的方法制造散热板。然而，由于模具中的定位销的摩擦很大，因此不可能制造任何散热板。
比较例6
除了将作为其它元素含有0.02重量％的Zn、0.08重％的Fe、0.01重量％的Ni、0.01重量％Sn、和0.02重量％的P(其它元素的总量＝0.14重量％)，余量为Cu的退火材料(导热率＝355W/m·K，维氏硬度HV＝108)以21％的精轧压下率进行精冷轧以制造厚度3mm宽度140mm的卷状轧制带材(维氏硬度HV＝127，HV(a)/HV(b)＝1.18)以外，用与实施例1相同的方法得到散热板。
对这样得到的散热板通过与实施例1相同的方法测定试验片在厚度方向的1/12位置上的平均硬度Hs(HV0.2)，试验片在厚度方向的1/2位置上的平均硬度Hc(HV0.2)，其比(Hs/Hc)和翘曲的标准偏差。其结果是，Hs为126，Hc为128，Hs/Hc为0.98，且试验片两侧的表面层部分比其中心部分软。翘曲的标准偏差为8.80μm。
比较例7
除了将作为其它元素含有0.11重量％的Fe和0.03重量％的P(其它元素的总量＝0.14重量％)，余量为Cu的退火材料(导热率＝354W/m·K，维氏硬度HV＝76)以6％的精轧压下率进行精冷轧以制造厚度3mm宽度140mm的卷状轧制带材(维氏硬度HV＝90.4，HV(a)/HV(b)＝1.19)以外，用与实施例1相同的方法得到散热板。
对这样得到的散热板通过与实施例1相同的方法测定试验片在厚度方向的1/12位置上的平均硬度Hs(HV0.2)，试验片在厚度方向的1/2位置上的平均硬度Hc(HV0.2)，其比(Hs/Hc)和翘曲的标准偏差。其结果是，Hs为89，Hc为91，Hs/Hc为0.98，且试验片两侧的表面层部分比其中心部分软。翘曲的标准偏差为6.77μm。
这些实施例和比较例中的散热板的制造条件和特性示于表1～3。
表1
Figure GDA0002121755880000131
表2
Figure GDA0002121755880000141
表3
Figure GDA0002121755880000142
虽然已经根据优选的实施方式公开了本发明以便于更好地理解本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的原理的情况下，本发明可以以各种方式实施。因此，应理解为本发明包括所有可能的实施方式和对所述实施方式的修改，这些实施方式和修改可在不偏离如所附权利要求所详述的本发明的原理的情况下实施。

Claims (13)

1.一种制造散热板的方法，该方法包括以下步骤：
对退火材料进行精冷轧，使得精冷轧后的维氏硬度HV和精冷轧前的维氏硬度HV之比不低于1.2；
使通过精冷轧获得的带材通过矫平机的辊之间的间隙，以校正带材的形状；以及
通过进料器将校正后的带材逐渐给至渐进模，校正后的带材逐步冲压作业，制造散热板；
其中校正后的带材由于其自重在矫平机和进料器之间弯曲，假设L0是矫平机的最后一个送出侧的辊与进料器的第一个入口侧的辊之间的距离，且L1是矫平机的最后一个送出侧的辊和进料器的第一入口侧的辊之间的带材长度，则偏转(L1-L0)的最小值为0.5至2.0m之间的一个值。
2.如权利要求1所述的制造散热板的方法，其特征在于，所述偏转(L1-L0)的最小值为0.7至1.2m之间的一个值。
3.如权利要求1所述的制造散热板的方法，其特征在于，所述带材的厚度为2～5mm。
4.如权利要求1所述的制造散热板的方法，其特征在于，所述退火材料由铜或铜合金形成。
5.如权利要求4所述的制造散热板的方法，其特征在于，所述铜合金含有其它元素，其总量为1重量％以下，余量为铜和不可避免的杂质。
6.如权利要求5所述的制造散热板的方法，其特征在于，所述其它元素为选自Zn、Fe、Ni、Sn、P、Mg、Zr、Co、Cr、Si、Ti和Ag的至少一种元素。
7.如权利要求1所述的制造散热板的方法，其特征在于，所述方法还包括在冲压作业后将散热板弯曲的步骤。
8.如权利要求1所述的制造散热板的方法，其特征在于，所述方法还包括在冲压作业后对散热板进行镀覆的步骤。
9.一种散热板，其厚度为2～5mm，且在其两侧具有表面层部分，所述表面层部分比散热板的中心部分软，因而散热板的厚度方向的1/12位置上的平均硬度Hs(HV0.2)和厚度方向的1/2位置上的平均硬度Hc(HV0.2)之比(Hs/Hc)不大于0.95。
10.如权利要求9所述的散热板，其特征在于，所述散热板由铜或铜合金形成。
11.如权利要求10所述的散热板，其特征在于，所述铜合金含有其它元素，其总量为1重量％以下，余量为铜和不可避免的杂质。
12.如权利要求11所述的散热板，其特征在于，所述其它元素为选自Zn、Fe、Ni、Sn、P、Mg、Zr、Co、Cr、Si、Ti和Ag的至少一种元素。
13.如权利要求10所述的散热板，其特征在于，所述散热板具有不低于280W/m·K的导热率。
CN201610940684.2A 2015-11-02 2016-11-01 散热板及其制造方法 Active CN106624682B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015215951A JP6608675B2 (ja) 2015-11-02 2015-11-02 放熱板およびその製造方法
JP2015-215951 2015-11-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106624682A CN106624682A (zh) 2017-05-10
CN106624682B true CN106624682B (zh) 2020-05-19

Family

ID=58546125

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610940684.2A Active CN106624682B (zh) 2015-11-02 2016-11-01 散热板及其制造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10180293B2 (zh)
JP (1) JP6608675B2 (zh)
CN (1) CN106624682B (zh)
DE (1) DE102016120848B4 (zh)
MY (1) MY180280A (zh)
TW (1) TWI681825B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6958062B2 (ja) * 2016-11-11 2021-11-02 株式会社リコー 画像生成ユニット、画像投影装置及びヒートシンク
CN107116150A (zh) * 2017-06-07 2017-09-01 浙江长兴依塔巴电子商务有限公司 铜排矫正压料装置
CN109128735A (zh) * 2018-09-29 2019-01-04 全椒赛德利机械有限公司 一种汽车发动机散热器制造工艺
JP2021123785A (ja) * 2020-02-07 2021-08-30 株式会社原田伸銅所 リン青銅合金及びそれを用いた抗菌性部材
JP2021123787A (ja) * 2020-02-07 2021-08-30 株式会社原田伸銅所 抗菌性を有する表面をダルロールにて粗面化し光沢度の減少〈低光沢或いは艶なし〉と、抗菌性の顕著な増幅が見られるリン青銅合金及びそれを用いた物品
JP2021123786A (ja) * 2020-02-07 2021-08-30 株式会社原田伸銅所 表面を或る一定時間、浸漬処理する陽極酸化法を用いて粗面化したことにより抗菌性が増幅されたリン青銅合金
CN116897211A (zh) * 2021-05-21 2023-10-17 原田伸铜所股份有限公司 磷青铜合金及使用了该磷青铜合金的物品

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1557985A (en) * 1977-09-15 1979-12-19 Alcan Booth Ind Ltd Means for feeding metal strip to presses and the like
US6133071A (en) * 1997-10-15 2000-10-17 Nec Corporation Semiconductor device with plate heat sink free from cracks due to thermal stress and process for assembling it with package
CN101323000A (zh) * 2008-06-23 2008-12-17 常州市三利精机有限公司 变压器散热片滚压成型自动线
CN101748309A (zh) * 2008-11-28 2010-06-23 同和金属技术有限公司 铜合金板及其制备方法
JP4560645B2 (ja) * 2005-09-20 2010-10-13 Ｄｏｗａメタルテック株式会社 複数の半導体基板を搭載するための放熱板およびそれを用いた半導体基板接合体
CN102554031A (zh) * 2012-01-16 2012-07-11 昆山能缇精密电子有限公司 双料带多外型散热鳍片成型装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3854682T2 (de) * 1987-05-26 1996-04-25 Nippon Steel Corp Eisen-Kupfer-Chrom-Legierung für einen hochfesten Leiterrahmen oder ein Steckstiftgitter und Verfahren zu ihrer Herstellung.
JPH0788576A (ja) * 1993-09-27 1995-04-04 Toshiba Corp 薄板の送り装置
JP3550233B2 (ja) * 1995-10-09 2004-08-04 同和鉱業株式会社 高強度高導電性銅基合金の製造法
JPH10328765A (ja) * 1997-05-29 1998-12-15 Yamada Dobby Co Ltd プレス加工ラインにおける材料ばたつき防止装置
JP2003089831A (ja) * 2001-07-12 2003-03-28 Komatsu Ltd 銅系焼結摺動材料および複層焼結摺動部材
JP3861712B2 (ja) * 2002-02-21 2006-12-20 石川島播磨重工業株式会社 Ｃｕ基合金、及びこれを用いた高強度高熱伝導性の鍛造物の製造方法
JP4710054B2 (ja) * 2002-09-30 2011-06-29 Ｄｏｗａメタルテック株式会社 電子機器用放熱板の製造方法及び製造装置
JP4461268B2 (ja) * 2004-03-30 2010-05-12 Ｄｏｗａメタルテック株式会社 半導体装置部品およびその製造方法ならびにこれを用いた半導体装置
JP4581141B2 (ja) * 2005-03-29 2010-11-17 Ｄｏｗａメタルテック株式会社 放熱板およびその製造法
EP1873272B1 (en) * 2005-04-15 2015-06-10 Jfe Precision Corporation Alloy material for dissipating heat from semiconductor device and method for production thereof
CN101693960B (zh) * 2005-06-08 2011-09-07 株式会社神户制钢所 铜合金、铜合金板及其制造方法
JP5011586B2 (ja) * 2005-09-30 2012-08-29 Ｄｏｗａメタルテック株式会社 曲げ加工性と疲労特性を改善した銅合金板材及びその製法
JP4765116B2 (ja) 2006-02-14 2011-09-07 Ｄｏｗａメタルテック株式会社 放熱板部品の製造法
JP5011587B2 (ja) * 2006-03-31 2012-08-29 Ｄｏｗａメタルテック株式会社 放熱板の製造法
JP4563495B1 (ja) * 2009-04-27 2010-10-13 Ｄｏｗａメタルテック株式会社 銅合金板材およびその製造方法
CN104759514B (zh) * 2015-03-13 2017-01-04 奇昊汽车系统（苏州）有限公司 铝卷材冲压自动化设备及冲压方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1557985A (en) * 1977-09-15 1979-12-19 Alcan Booth Ind Ltd Means for feeding metal strip to presses and the like
US6133071A (en) * 1997-10-15 2000-10-17 Nec Corporation Semiconductor device with plate heat sink free from cracks due to thermal stress and process for assembling it with package
JP4560645B2 (ja) * 2005-09-20 2010-10-13 Ｄｏｗａメタルテック株式会社 複数の半導体基板を搭載するための放熱板およびそれを用いた半導体基板接合体
CN101323000A (zh) * 2008-06-23 2008-12-17 常州市三利精机有限公司 变压器散热片滚压成型自动线
CN101748309A (zh) * 2008-11-28 2010-06-23 同和金属技术有限公司 铜合金板及其制备方法
CN102554031A (zh) * 2012-01-16 2012-07-11 昆山能缇精密电子有限公司 双料带多外型散热鳍片成型装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
生产线上小张力控制的研究;史步海;《机电一体化》;20040131;全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
MY180280A (en) 2020-11-26
US10180293B2 (en) 2019-01-15
JP6608675B2 (ja) 2019-11-20
DE102016120848B4 (de) 2024-05-23
DE102016120848A1 (de) 2017-05-04
US20170122681A1 (en) 2017-05-04
TW201718122A (zh) 2017-06-01
TWI681825B (zh) 2020-01-11
CN106624682A (zh) 2017-05-10
JP2017087219A (ja) 2017-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106624682B (zh) 散热板及其制造方法
KR102370860B1 (ko) 구리합금 판재, 커넥터, 및 구리합금 판재의 제조방법
US20190249275A1 (en) Conductive material for connection parts which has excellent minute slide wear resistance
US20100000637A1 (en) Cu-ni-si system alloy
JP4197718B2 (ja) 酸化膜密着性に優れた高強度銅合金板
JP2017089003A (ja) 放熱部品用銅合金板
WO2015075994A1 (ja) 導電性、成形加工性および応力緩和特性に優れる銅合金板
US11499207B2 (en) Copper alloy strip exhibiting improved dimensional accuracy after press-working
JP2020094242A (ja) 銅合金板材およびその製造方法ならびに絞り加工品、電気・電子部品用部材、電磁波シールド材および放熱部品
JP2016053220A (ja) 導電性、耐応力緩和特性および成形加工性に優れる銅合金板
JP2019157153A (ja) Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金
CN110462075B (zh) 改善了冲压加工后的尺寸精度的铜合金条
CN103700641A (zh) 一种引线框架用钢带及其生产方法
CN115595465A (zh) 一种蚀刻型引线框架铜带及生产工艺
JP5795939B2 (ja) 導電性、耐熱性及びはんだ濡れ性に優れたＣｕ−Ｆｅ−Ｐ系銅合金板及びその製造方法
KR102277625B1 (ko) 베이퍼 챔버용 구리 또는 구리 합금조
JP5623309B2 (ja) プレス加工性に優れた異形断面銅合金板およびその製造方法
JP4765116B2 (ja) 放熱板部品の製造法
JP5759264B2 (ja) Ｎｉめっき特性に優れた異形断面銅合金板およびその製造方法
JP2017188676A (ja) 放熱基板
JP2016035111A (ja) 導電性、成形加工性および応力緩和特性に優れる銅合金板
JP2023105605A (ja) めっき付き帯板材の製造方法、および、めっき付き帯板材
JP2019178393A (ja) 銅合金材料、電子部品、電子機器及び銅合金材料の製造方法
JPH0555426A (ja) 半導体装置用リードフレームの製造方法
JP2018070919A (ja) 放熱部品用銅合金板

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant