CN111172540A - 一种不锈钢散热片一体毛细模组的制备方法 - Google Patents

一种不锈钢散热片一体毛细模组的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及散热片技术领域，尤其公开了一种不锈钢散热片一体毛细模组的制备方法，一种不锈钢散热片一体毛细模组的制备方法，包括如下步骤：将不锈钢基板制成所需要的形状，清洗、除油污、清洗后进行抛光，得到经过抛光的不锈钢散热基片；不锈钢基板置于第一蚀刻液中进行第一次蚀刻，然后清洗；将经过不锈钢散热基片置于第二蚀刻液中进行第二次蚀刻，经过清洗，得到形成内部毛细流道的不锈钢散热片。该制备方法操作控制方便，蚀刻精度高、生产效率高，生产成本低，适合大规模工业化生产，制得的不锈钢散热片产品质量稳定、硬度高，不易变形，表面可形成细微的内部毛细流道，散热性好。

Description

一种不锈钢散热片一体毛细模组的制备方法
技术领域
本发明涉及散热片技术领域，尤其公开了一种不锈钢散热片一体毛细模组的制备方法。
背景技术
目前，智能手机等微电子设备不断向超薄型和高性能方向发展，智能手机内部电子元件的能耗也越来越大，运行中所产生的热量不排出、易于迅速积累而形成高温，如果对于这些热量不进行很好的处理就会降低手机的性能、可靠性和使用寿命。因此，需提高手机等电子产品的散热性能。现有技术通常采用纯铜散热片或不锈钢散热片进行散热，然而，纯铜硬度低，容易变形对手机的性能、可靠性以及使用寿命带来不利影响；一些不锈钢散热片的散热性能不好，或者其在不锈钢散热片进行蚀刻时，蚀刻精度不高，蚀刻存在毛刺，且工艺复杂，操作不便过程中。因此，提供一种不锈钢散热片的蚀刻工艺，使其内部形成很细微的流道，具有十分重要意义。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种不锈钢散热片一体毛细模组的制备方法，该制备方法可在不锈钢散热片表面通过蚀刻形成细微的内部毛细流道，提高不锈钢散热片的散热效果和产品品质；该制备方法操作控制方便，蚀刻精度高、生产效率高，生产成本低，适合大规模工业化生产，制得的不锈钢散热片产品质量稳定、表面可形成细微的内部毛细流道，散热性好。
本发明的另一目的在于提供一种不锈钢散热片，该散热片硬度高，不易变形，表面可形成细微的内部毛细流道，散热性好。
为实现上述目的，本发明的目的通过下述技术方案实现：一种不锈钢散热片一体毛细模组的制备方法，包括如下步骤：
(1)、将不锈钢基板制成所需要的形状，清洗、除油污、清洗后进行抛光，得到经过抛光的不锈钢散热基片；
(2)、将步骤(1)处理得到的不锈钢基板置于第一蚀刻液中进行第一次蚀刻，然后清洗；
(3)、将经过第一次蚀刻的不锈钢散热基片置于第二蚀刻液中进行第二次蚀刻，经过清洗，得到形成内部毛细流道的不锈钢散热片。
本发明的通过采用上述工艺，可在不锈钢散热片表面通过蚀刻形成细微的内部毛细流道，提高不锈钢散热片的散热效果和产品品质；该制备方法操作控制方便，蚀刻精度高、生产效率高，生产成本低，适合大规模工业化生产，制得的不锈钢散热片产品质量稳定、硬度高，不易变形，表面可形成均匀的细微的内部毛细流道，散热性好，可用于计算机、手机等电子设备或者其他产品的散热。
进一步的，所述步骤(1)中，将不锈钢基板置于除油污液中进行除油，所述除油污液的成分为：碳酸氢钠32-38g/L、十二烷基磺酸钠3-4g/L，聚乙二醇辛基苯基醚4-6g/L。通过采用上述原料制得除油污液，可方便除去不锈钢基板表面的润滑油脂、碳剂、霉斑，去污速度快，提升了不锈钢的清洁度和光亮度。
进一步的，所述步骤(1)中，采用去离子水对不锈钢基板进行超声波清洗。可进一步去除不锈钢附着的油污，并清洗掉除油污液，有助于后续蚀刻形成形成均匀、细微的内部毛细流道。＝
进一步的，所述步骤(1)中，抛光步骤为：经过清洗后的不锈钢基板置于55-70℃的酸液中作为工作电极，石墨电极为对电极，进行恒电流直流阳极极化抛光，抛光至所需平整度，采用离子水冲洗。所述电流密度为0.3-0.6A/cm2，阳极极化抛光时间为120-240s。所述步骤(1)中，酸液的成分为：硫酸80-90g/L、磷酸250-270g/L、丙三醇5-10mL//L。通过阳极极化抛光后，可形成光亮不锈钢层，不锈钢基板未发现毛刺，粗糙度Ra可控制在0.05μm以内，效率高，误差小。
进一步的，所述步骤(2)中，所述第一蚀刻液的成分为：硫酸100-150g/L，盐酸为70-90g/L、硫酸铜2-4g/L、硅酸铜2-4g//L。进一步的，所述步骤(2)中，蚀刻时间为90-180s。本发明通过将待处理的不锈钢基板置于在第一蚀刻液中，进行第一次蚀刻，初步获得表面具有毛细流道的不锈钢散热片，硫酸铜、硅酸铜可作为缓蚀剂，使不锈钢基板蚀刻速度适中，毛细流道分布均匀，不产生毛刺。
进一步的，所述步骤(3)中，所述第二蚀刻液的成分为：氯化铁150-200g/L，盐酸25-35g/L，酒石酸钾钠5-10g/L、氯酸钠90-150g/L。进一步的，所述步骤(3)中，蚀刻时间为120-240s。通过采用上述第二蚀刻液，并严格控制其原料组成，酒石酸钾钠与其他原料配合，使制得的第二蚀刻液具有良好的渗透性，提高蚀刻精度和蚀刻效率，有助于形成均匀、细微的内部毛细流道。
本发明首先将待处理的不锈钢置于在第一蚀刻液中，进行第一次蚀刻，初步获得表面具有毛细流道的不锈钢散热片；将第一次蚀刻后的不锈钢置于在第二蚀刻液中，进行第二次蚀刻，第二蚀刻液从第一次形成的毛细流道渗入，可提高蚀刻，缩短蚀刻时间，提高工作效率，可获得表可形成均匀、细微的内部毛细流道的不锈钢散热片，蚀刻精度高，内部毛细流道尺寸分布均匀，表面不产生毛刺，不会因毛刺刺伤精密电子元件。
本发明还提供一种不锈钢散热片，所述不锈钢散热片由不锈钢散热片一体毛细模组的制备方法制备而成。所述不锈钢散热片表面形成的内部毛细流道的宽度为0.05-0.2mm，深度为0.05-0.15mm。
本发明的有益效果：本发明的不锈钢散热片一体毛细模组的制备方法可在不锈钢散热片表面通过蚀刻形成细微的内部毛细流道，提高不锈钢散热片的散热效果和产品品质；该制备方法操作控制方便，蚀刻精度高、生产效率高，生产成本低，适合大规模工业化生产，制得的不锈钢散热片产品质量稳定、硬度高，不易变形，表面可形成细微的内部毛细流道，散热性好。
附图说明
图1为本发明制得的不锈钢散热片的实物照片图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种不锈钢散热片一体毛细模组的制备方法，包括如下步骤：
(1)、将不锈钢基板制成所需要的形状，清洗、除油污、清洗后进行抛光，得到经过抛光的不锈钢散热基片；
(2)、将步骤(1)处理得到的不锈钢基板置于第一蚀刻液中进行第一次蚀刻，然后清洗；
(3)、将经过第一次蚀刻的不锈钢散热基片置于第二蚀刻液中进行第二次蚀刻，经过清洗，得到形成内部毛细流道的不锈钢散热片。
进一步的，所述步骤(1)中，将不锈钢基板置于除油污液中进行除油，所述除油污液的成分为：碳酸氢钠35g/L、十二烷基磺酸钠3.5g/L，聚乙二醇辛基苯基醚4.5g/L。
进一步的，所述步骤(1)中，采用去离子水对不锈钢基板进行超声波清洗。
进一步的，所述步骤(1)中，抛光步骤为：经过清洗后的不锈钢基板置于60℃的酸液中作为工作电极，石墨电极为对电极，进行恒电流直流阳极极化抛光，抛光至所需平整度，采用离子水冲洗。所述电流密度为0.4A/cm2，阳极极化抛光时间为180s。所述不锈钢基板优选为304不锈钢。
进一步的，所述步骤(1)中，酸液的成分为：硫酸85g/L、磷酸260g/L、丙三醇7mL//L。
进一步的，所述步骤(2)中，所述第一蚀刻液的成分为：硫酸120g/L，盐酸为80g/L、硫酸铜3g/L、硅酸铜3g//L。
进一步的，所述步骤(2)中，蚀刻时间为120s。
进一步的，所述步骤(3)中，所述第二蚀刻液的成分为：氯化铁180g/L，盐酸30g/L，酒石酸钾钠8g/L、氯酸钠120g/L。
进一步的，所述步骤(3)中，蚀刻时间为180s。
上述制备方法制得的不锈钢散热片表面形成的内部毛细流道的宽度为0.05-0.2mm，深度为0.05-0.15mm
实施例2
一种不锈钢散热片一体毛细模组的制备方法，包括如下步骤：
(1)、将不锈钢基板制成所需要的形状，清洗、除油污、清洗后进行抛光，得到经过抛光的不锈钢散热基片；
(2)、将步骤(1)处理得到的不锈钢基板置于第一蚀刻液中进行第一次蚀刻；
(3)、将经过第一次蚀刻的不锈钢散热基片置于第二蚀刻液中进行第二次蚀刻，经过清洗，得到形成内部毛细流道的不锈钢散热片。
进一步的，所述步骤(1)中，将不锈钢基板置于除油污液中进行除油，所述除油污液的成分为：碳酸氢钠32g/L、十二烷基磺酸钠3g/L，聚乙二醇辛基苯基醚4g/L。
进一步的，所述步骤(1)中，采用去离子水对不锈钢基板进行超声波清洗。
进一步的，所述步骤(1)中，抛光步骤为：经过清洗后的不锈钢基板置于55℃的酸液中作为工作电极，石墨电极为对电极，进行恒电流直流阳极极化抛光，抛光至所需平整度，采用离子水冲洗。所述电流密度为0.3A/cm2，阳极极化抛光时间为240s。
进一步的，所述步骤(1)中，酸液的成分为：硫酸80g/L、磷酸250g/L、丙三醇5mL//L。
进一步的，所述步骤(2)中，所述第一蚀刻液的成分为：硫酸100g/L，盐酸为70g/L、硫酸铜2g/L、硅酸铜2g//L。
进一步的，所述步骤(2)中，蚀刻时间为180s。
进一步的，所述步骤(3)中，所述第二蚀刻液的成分为：氯化铁150g/L，盐酸25g/L，酒石酸钾钠5g/L、氯酸钠90g/L。
进一步的，所述步骤(3)中，蚀刻时间为120s。
实施例3
一种不锈钢散热片一体毛细模组的制备方法，包括如下步骤：
(1)、将不锈钢基板制成所需要的形状，清洗、除油污、清洗后进行抛光，得到经过抛光的不锈钢散热基片；
(2)、将步骤(1)处理得到的不锈钢基板置于第一蚀刻液中进行第一次蚀刻；
(3)、将经过第一次蚀刻的不锈钢散热基片置于第二蚀刻液中进行第二次蚀刻，经过清洗，得到形成内部毛细流道的不锈钢散热片。
进一步的，所述步骤(1)中，将不锈钢基板置于除油污液中进行除油，所述除油污液的成分为：碳酸氢钠38g/L、十二烷基磺酸钠4g/L，聚乙二醇辛基苯基醚6g/L。
进一步的，所述步骤(1)中，采用去离子水对不锈钢基板进行超声波清洗。
进一步的，所述步骤(1)中，抛光步骤为：经过清洗后的不锈钢基板置于70℃的酸液中作为工作电极，石墨电极为对电极，进行恒电流直流阳极极化抛光，抛光至所需平整度，采用离子水冲洗。所述电流密度为0.6A/cm2，阳极极化抛光时间为120s-240s。
进一步的，所述步骤(1)中，酸液的成分为：硫酸90g/L、磷酸270g/L、丙三醇10mL//L。
进一步的，所述步骤(2)中，所述第一蚀刻液的成分为：硫酸150g/L，盐酸为90g/L、硫酸铜4g/L、硅酸铜4g//L。
进一步的，所述步骤(2)中，蚀刻时间为90s。
进一步的，所述步骤(3)中，所述第二蚀刻液的成分为：氯化铁200g/L，盐酸35g/L，酒石酸钾钠10g/L、氯酸钠150g/L。
进一步的，所述步骤(3)中，蚀刻时间为240s。
实施例4
本实施例中，所述步骤(1)中，将不锈钢基板置于除油污液中进行除油，所述除油污液的成分为：碳酸氢钠37g/L、十二烷基磺酸钠3.8g/L，聚乙二醇辛基苯基醚4.8g/L。
进一步的，所述步骤(1)中，酸液的成分为：硫酸82g/L、磷酸255g/L、丙三醇8mL//L。
进一步的，所述步骤(2)中，所述第一蚀刻液的成分为：硫酸1020g/L，盐酸为75g/L、硫酸铜2.5g/L、硅酸铜3。5g//L。
进一步的，所述步骤(2)中，蚀刻时间为150s。
进一步的，所述步骤(3)中，所述第二蚀刻液的成分为：氯化铁170g/L，盐酸28g/L，酒石酸钾钠8g/L、氯酸钠120g/L。
进一步的，所述步骤(3)中，蚀刻时间为210s。
本实施例的其余内容与实施例1相同，这里不再赘述。
对比例1
本实施例与实施例1的不同之处在于：
一种不锈钢散热片一体毛细模组的制备方法，包括如下步骤：
(1)、将不锈钢基板制成所需要的形状，清洗、除油污、清洗后进行抛光，得到经过抛光的不锈钢散热基片；
(2)、将步骤(1)处理得到的不锈钢基板置于第一蚀刻液中进行蚀刻，蚀刻时间为300s，得到形成内部毛细流道的不锈钢散热片，
本对比例的其余内容与实施例1相同，这里不再赘述。
对比例2
本实施例与实施例1的不同之处在于：
一种不锈钢散热片一体毛细模组的制备方法，包括如下步骤：
(1)、将不锈钢基板制成所需要的形状，清洗、除油污、清洗后进行抛光，得到经过抛光的不锈钢散热基片；
(2)、将步骤(1)处理得到的不锈钢基板置于第二蚀刻液中进行蚀刻，蚀刻时间为300s，得到形成内部毛细流道的不锈钢散热片，
本对比例的其余内容与实施例1相同，这里不再赘述。
对实施例1-4和对比例1-2的不锈钢散热片进行性能测试：测得实施例1-4的不锈钢散热片表面形成的内部毛细流道的宽度为0.05-0.2mm，深度为0.05-0.15mm。对比例1的内部毛细流道的宽度为0.05-0.35mm，深度为0.02-0.3mm；对比例2的内部毛细流道的宽度为0.05-0.4mm，深度为0.08-0.35mm。由此可见，本发明实施例1-4的内部毛细流道尺寸分布更为均匀，本发明的蚀刻精度更高。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种不锈钢散热片一体毛细模组的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)、将不锈钢基板制成所需要的形状，清洗、除油污、清洗后进行抛光，得到经过抛光的不锈钢散热基片；
(2)、将步骤(1)处理得到的不锈钢基板置于第一蚀刻液中进行第一次蚀刻，然后清洗；
(3)、将经过第一次蚀刻的不锈钢散热基片置于第二蚀刻液中进行第二次蚀刻，经过清洗，得到形成内部毛细流道的不锈钢散热片。
2.根据权利要求1所述的不锈钢散热片一体毛细模组的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，将不锈钢基板置于除油污液中进行除油，所述除油污液的成分为：碳酸氢钠32-38g/L、十二烷基磺酸钠3-4g/L，聚乙二醇辛基苯基醚4-6g/L。
3.根据权利要求1所述的不锈钢散热片一体毛细模组的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，采用去离子水对不锈钢基板进行超声波清洗。
4.根据权利要求1所述的不锈钢散热片一体毛细模组的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，抛光步骤为：经过清洗后的不锈钢基板置于55-70℃的酸液中作为工作电极，石墨电极为对电极，进行恒电流直流阳极极化抛光，抛光至所需平整度，采用离子水冲洗。
5.根据权利要求4所述的不锈钢散热片一体毛细模组的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，酸液的成分为：硫酸80-90g/L、磷酸250-270g/L、丙三醇5-10mL//L。
6.根据权利要求5所述的不锈钢散热片一体毛细模组的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述第一蚀刻液的成分为：硫酸100-150g/L、盐酸为70-90g/L、硫酸铜2-4g/L、硅酸铜2-4g//L。
7.根据权利要求5所述的不锈钢散热片一体毛细模组的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，蚀刻时间为90-180s。
8.根据权利要求5所述的不锈钢散热片一体毛细模组的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，蚀刻时间为120-240s。
9.一种不锈钢散热片，其特征在于：由权利要求1-8任意一项不锈钢散热片一体毛细模组的制备方法制备而成。
10.根据权利要求9所述的不锈钢散热片，其特征在于：所述不锈钢散热片表面形成的内部毛细流道的宽度为0.05-0.2mm，深度为0.05-0.15mm。
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