CN113001128A - 采用液态焊接热管散热器的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种采用液态焊接热管散热器的加工方法，该方案包括以下步骤：将热管压入散热器基体的热管槽内；将开槽板焊接在散热器基体上使其与热管槽形成注料区，其中所述开槽板上设有与热管槽配合的注入孔，通过所述注入孔增大注料区的容量；采用液态焊料注入注料区内并冷却，该方案通过采用液态焊料显著减少了原先采用固态焊料容易产生气泡的问题，同时增大了注料区的容量，可有效地避免溢焊料问题的发生，防止在焊料凝固后，热管与热管槽之间存在气泡，从而影响散热器的导热性能。

Description

采用液态焊接热管散热器的加工方法

技术领域

本发明涉及散热器加工技术领域，具体涉及一种采用液态焊接热管散热器的加工方法。

背景技术

目前的热管散热器包括基板，基板一侧设置有散热翅片，基板的另一表面上开设热管槽，热管槽内焊接有热管，散热翅片与基板一体成型，使用前将电子元器件安装于热管上方，使用时向散热齿中通入风，电子元器件上产生的热量传递给热管，热管再将热量传递给基板，最后由基板上的散热翅片传递到外界，从而实现了对电子元器件的散热。其中热管与热管槽的加工步骤为：利用压装装置将热管嵌入于热管槽内，然后在热管槽内涂抹焊膏，最后将基板与热管一同放入于焊箱中进行焊接，以保证热管焊接于基板内。

但是目前的热管散热器加工制作过程中大部分应用镀镍焊锡技术，通过球形铣刀在散热器基板上铣出热管槽，用压机的辊压轴将热管压入热管槽内，将焊膏放入热管槽与热管间的空隙(注料区)后，最后将基板与热管一同放入于焊箱中进行焊接，通过加热溶解焊料，以保证热管焊接于基板内，此方式容易导致人工搅拌焊料时不均匀，冷却后容易产生气泡，此外由于焊料区较小容易溢焊料，影响散热效果和美观。

目前大多是涂抹焊膏依靠人工点入注料孔或者注料槽的方式，将焊膏涂到热管上，人工点料的焊料用量无法控制准确,在加工过程中会出现点多或点少的问题,从而导致焊料溶化后扩散不均,影响了产品的导热性能。

综上，亟需一种可显著减少气泡产生并减少溢焊料问题的加工方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种采用液态焊接热管散热器的加工方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：一种采用液态焊接热管散热器的加工方法包括以下步骤：

S100、将热管压入散热器基体的热管槽内；

S200、将开槽板焊接在散热器基体上使其与热管槽形成注料区，其中所述开槽板上设有与热管槽配合的注入孔，通过所述注入孔增大注料区的容量；

S300、采用液态焊料注入注料区内并冷却。

工作原理及有益效果：1、传统的固态焊料，如锡膏在熔化过程中会产生空气等挥发物，挥发物会现在熔化的焊料，当这些挥发物无法从熔化的焊料中排出时就会极易产生气泡，从而影响散热性能，因此本方案采用液态焊料，由于液态焊料的特性，已经将挥发物排出，因此不会产生气泡，显著提高了焊接质量，保证了散热性能；

2、通过增加开槽板额外增大散热器基体的高度，使得热管槽上方的注料区容积增大，因此在注入同样多的焊料时，更不容易产生溢焊料问题，在保证焊接质量的前提下，显著减少了溢焊料问题的发生；

3、液态焊料的注入方式比人工涂抹焊膏的方式更加容易控制焊料的加入量，而且液态焊料无需熔化过程，因此不存在焊膏溶化后扩散不均的问题。

进一步地，所述开槽板的厚度为0.05～0.1倍的散热器基体厚度。此设置，在保证开槽板能够与热管槽形成足够容量的注料区，从而保证不会有溢焊料产生。

另一种加工方法包括以下步骤：

M100、对散热器基体加工，使其具有焊料凸台，其中所述焊料凸台用于替换开槽板；

M200、在所述焊料凸台上加工出焊料槽；

M300、通过压装板将热管压入热管槽中，其中所述压装板上设有与焊料凸台配合的凹槽，所述凹槽与热管槽一一对应形成注料区；

M400、采用液态焊料注入注料区内并冷却；

M500、将焊料凸台铣平，使其与散热器基体表面平齐。

工作原理及有益效果：1、同样由于采用了液态焊料，去除了采用固态焊料的弊端；

2、相比通过将开槽板焊接在散热器基体上的方式，通过直接在散热器基体上加工的方式更为方便；

3、通过压装板的设置，可与焊料凸台更好地配合，尤其是在压装板对热管进行压入操作后，可在凹槽与热管槽形成的注料区方便地进行注料操作，注料完成冷却后再进行铣平操作，可有效去除少数溢焊料和其他焊接疤痕，从而保证了散热器的导热性能和外观；

4、相比现有技术通过辊压轴压热管的方式，通过压装板直接下压的方式加工效率更高，且由于焊料凸台的设置，并不会造成热管脱出等情况发生

5、铣平后得到的废料可进行回炉冶炼，回收重新利用。

进一步地，所述焊料凸台上设有定位凸台，所述压装板上设有与定位凸台配合的定位槽。此设置，进一步设置定位凸台和定位槽，使得压装板对热管进行下压操作的时候，定位更加准确，保证了热管压装的稳定性。

进一步地，所述压装板上设有与注料区一一对应的注料槽以及与注料槽连通的注料接头。此设置，通过注料接头可对注料槽进行快速且精确地注料，而且也不容易导致溢焊料问题发生，相比传统人工点料的方式，可完全避免焊料融化后扩散不均匀的问题。

进一步地，所述焊料槽槽宽为1.5～1.8倍热管直径或热管宽度，所述焊料槽槽长为1.04～1.1倍热管直径或热管宽度。此设置，通过实际加工的多次验证，可在保证焊料能充分进入热管槽内与热管接触，保证焊接的良好，提高导热性能。

进一步地，所述焊料凸台宽度为1.2～1.5倍热管直径或热管宽度，所述焊料凸台长度为1.02～1.08热管直径或热管宽度。此设置，在保证焊料凸台的作用下，尽量减少焊料凸台所占的面积，降低加工难度。

进一步地，所述注料槽槽宽为1.5～1.8倍热管直径或热管宽度，所述焊料槽槽长为1.04～1.1倍热管直径或热管宽度。此设置，在保证焊料能充分进入热管槽内与热管接触，保证焊接的良好，提高导热性能。

进一步地，所述液态焊料为液态锡铅焊料、液态银焊料及液态铜焊料的其中一种。根据实际情况进行选择。

进一步地，所述热管与热管槽过盈配合。此设置可以排除热管槽中的空气，可以避免在焊料凝固后产生间隙，从而影响散热性能。

附图说明

图1是现有技术的加工示意图；

图2是本方案实施例1的加工示意图；

图3是本方案实施例2的加工示意图；

图4是图3中注料区的示意图；

图5是图3中焊料凸台的示意图一；

图6是图3中焊料凸台的示意图二；

图7是本方案实施例2的结构示意图；

图8是本方案实施例3的加工示意图；

图9是图8中注料槽的示意图；

图10是图8中焊料凸台的示意图；

图11是本方案实施例3的结构示意图。

图中，1、热管；2、开槽板；3、散热器基体；4、注料区；5、辊压轴；6、凹槽；7、定位凸台；9、焊料凸台；10、焊料槽；11、压装板；12、定位槽；13、注料槽；14、注料接头；15、热管槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的披露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1，目前，热管1散热器加工制作过程中大部分应用镀镍焊锡技术，通过球形铣刀在散热器基板上铣出热管槽15，用压机的辊压轴5将热管1压入热管槽15内，将焊膏放入热管槽15与热管1间的空隙(焊料区)后，最后将基板与热管1一同放入于焊箱中进行焊接，通过加热溶解焊料，以保证热管1焊接于基板内，此方式容易导致人工搅拌焊料时不均匀导致产生气泡的问题，冷却后容易产生气泡，此外由于焊料区较小容易溢焊料，影响散热效果和美观。

以下为解决上述技术问题所提出的多个实施例。

实施例1，请参阅图2：

步骤一、通过压机的辊压轴5将热管1压入散热器基体3上的热管槽15内；

步骤二、将开槽板2焊接在散热器基体3上，开槽板2与热管槽15之间形成注料区4，其中开槽板2厚度S＝0.05-0.1基板厚度A；

步骤三、采用液态焊料倒入注料区4，冷却后以保证热管1焊接于基板内。

采用液态焊料可以避免焊料在搅拌不均匀导致产生气泡的问题，由于设置了开槽板2，增加注料区4的容量，避免产生溢焊料的问题，压装热管1时，热管1与热管槽15采用过盈配合，以排除热管槽15中的空气，可以避免在焊料凝固后，热管1与热管槽15存在气泡，影响导热性能的问题。

作为另一种加工方式，还可以在热管1压入到热管槽15后，再焊接开槽板2，如此开槽板2没有经过辊压加工，使得注料区4的容积可以相对更大一点。

实施例2，请参阅图3和图4：

步骤一、用铣刀铣出带有焊料凸台9的散热器基板，在焊料凸台9上铣出焊料槽10；

步骤二、在焊料凸台9上铣出焊料槽10，将辊压轴5替换成的带有凸台的压装板11将热管1压入热管槽15，保证热管1压装的稳定；

步骤三、将液态焊料倒入焊料槽10内冷却；

步骤四、将多余的凝固焊料和焊料凸台9通过平面铣刀铣去。采用铣削的方式将可能产生气泡和溢焊料的部分凝固焊料以及定位柱通过平面铣刀铣去，保证散热器的导热性能和外观，同时采用垂直下压的方式相较于辊压轴5水平压入热管1的方式效率更高。

请参阅图5-图7，优选地，焊料槽10槽宽A＝1.5～1.8热管1宽度B；焊料槽10槽长S＝1.04～1.1热管1宽度L；

焊料凸台9与热管1的尺寸关系如下：

焊料凸台9宽度C＝1.2～1.5热管1宽度B；焊料凸台9长度D＝1.02～1.08热管1宽度B。

实施例3，请参阅图8：

步骤一、用铣刀铣出带有定位凸台7的散热器基板；

步骤二、通过压装板11将热管1压入热管槽15内，其压装板11的定位槽12和带有定位凸台7的散热器基板的配合，保证热管1压装的稳定性；

步骤三、将液态焊料通过注料接头14注入压装板11的注料槽13中冷却，其中所述压装块上设有与注料区4一一对应的注料槽13以及与注料槽13连通的注料接头14。此设置，通过注料接头14可对注料槽13进行快速且精确地注料，而且也不容易导致溢焊料问题发生，相比传统人工点料的方式，可完全避免焊料融化后扩散不均匀的问题；

步骤四、将多余的凝固焊料和焊料凸台9通过平面铣刀铣去。

采用注焊料方式可以有效避免人工点料时控制不稳定的问题，导致焊料熔化后扩散不均匀，影响产品导热性能的问题，同时作业效率高。

请参阅图9-图11，优选地，注料槽13槽宽A＝1.5-1.8热管1宽度B；注料槽13槽长S＝1.04-1.1热管1宽度L。

优选地，所述液态焊料为锡铅焊料、银焊料及铜焊料的其中一种。根据实际情况进行选择。

本发明未详述部分为现有技术，故本发明未对其进行详述。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

尽管本文较多地使用了热管1、开槽板2、散热器基体3、注料区4、辊压轴5、凹槽6、定位凸台7、焊料凸台9、焊料槽10、压装板11、定位槽12、注料槽13、注料接头14、热管槽15等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种采用液态焊接热管散热器的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

将热管压入散热器基体的热管槽内；

将开槽板焊接在散热器基体上使其与热管槽形成注料区，其中所述开槽板上设有与热管槽配合的注入孔，通过所述注入孔增大注料区的容量；

采用液态焊料注入注料区内并冷却；

将焊料凸台铣平，使其与散热器基体表面平齐。

2.根据权利要求1所述的一种采用液态焊接热管散热器的加工方法，其特征在于，所述开槽板的厚度为0.05～0.1倍的散热器基体厚度。

3.根据权利要求1所述的一种采用液态焊接热管散热器的加工方法，其特征在于，还包括以下步骤：

对散热器基体加工，使其具有焊料凸台，其中所述焊料凸台用于替换开槽板；

在所述焊料凸台上加工出焊料槽；

通过压装板将热管压入热管槽中，其中所述压装板上设有与焊料凸台配合的凹槽，所述凹槽与热管槽一一对应形成注料区；

采用液态焊料注入注料区内并冷却；

将焊料凸台铣平，使其与散热器基体表面平齐。

4.根据权利要求3所述的一种采用液态焊接热管散热器的加工方法，其特征在于，所述焊料凸台上设有定位凸台，所述压装板上设有与定位凸台配合的定位槽。

5.根据权利要求4所述的一种采用液态焊接热管散热器的加工方法，其特征在于，所述压装板上设有与注料区一一对应的注料槽以及与注料槽连通的注料接头。

6.根据权利要求3所述的一种采用液态焊接热管散热器的加工方法，其特征在于，所述焊料槽槽宽为1.5～1.8倍热管直径或热管宽度，所述焊料槽槽长为1.04～1.1倍热管直径或热管宽度。

7.根据权利要求3所述的一种采用液态焊接热管散热器的加工方法，其特征在于，所述焊料凸台宽度为1.2～1.5倍热管直径或热管宽度，所述焊料凸台长度为1.02～1.08热管直径或热管宽度。

8.根据权利要求5所述的一种采用液态焊接热管散热器的加工方法，其特征在于，所述注料槽槽宽为1.5～1.8倍热管直径或热管宽度，所述焊料槽槽长为1.04～1.1倍热管直径或热管宽度。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种采用液态焊接热管散热器的加工方法，其特征在于，所述液态焊料为液态锡铅焊料、液态银焊料及液态铜焊料的其中一种。

10.根据权利要求1-8任意一项所述的一种采用液态焊接热管散热器的加工方法，其特征在于，所述热管与热管槽过盈配合。

Images