CN113446884B - 均热板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种均热板的制造方法，包括以下步骤：将第一板和第二板加工成设定的形状，其中，第一板加工有凹槽和注液槽，注液槽和凹槽连通；在凹槽中制作毛细芯；将第一板和第二板定位并预固定，其中，第一板和第二板预固定后，凹槽形成空腔，注液槽形成注液孔；将预固定的第一板和第二板在设定的温度和压力下进行扩散焊焊接；通过注液孔往空腔中注入工作介质，将空腔抽真空，最后封闭注液孔。本发明的均热板的制造方法能够降低均热板的制造成本。

Description

均热板的制造方法
技术领域
本发明涉及均热板技术领域，尤其涉及一种均热板的制造方法。
背景技术
2019年中国工业和信息化部首次发放了5G商用牌照，诸多设备和通信厂商迅速跟进，作为5G技术的一个应用方面，大型手机厂商迅速发布了5G智能手机。
5G技术的应用，意味着有更佳的使用体验，也意味着更高功率的功耗，更高功率的功耗必然带来相关产品在狭小空间下的散热问题。超薄热管和均热板作为散热产品的开发和应用热点，已经应用在许多的手机上。目前，均热板的厚度已经减小到0.4-0.5mm及以下，市面上的均热板在热处理工序阶段需要多次钎焊与烧结，钎焊设备占地空间大，保护气使用量大，使用的焊料较多，能耗高，导致生产成本过高。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种均热板的制造方法，能够降低均热板的制造成本。
根据本发明实施例的均热板的制造方法，包括以下步骤：
配置第一板和第二板，并将第一板和第二板加工成设定的形状，其中，所述第一板加工有凹槽和注液槽，所述注液槽和所述凹槽连通；
在所述凹槽中制作毛细芯；
将所述第一板和所述第二板相互定位并预固定在一起；
将预固定的所述第一板和所述第二板在设定的温度和压力下进行扩散焊焊接，其中，所述第一板和所述第二板扩散焊接之后，所述凹槽与所述第二板朝向所述第一板的侧面形成空腔，所述注液槽与所述第二板朝向所述第一板的侧面形成注液孔；
通过所述注液孔往所述空腔中注入工作介质，将所述空腔抽真空，最后封闭所述注液孔。
根据本发明实施例的均热板的制造方法，至少具有如下有益效果：前面工序依次完成第一板和第二板的形状加工、毛细芯的制作、第一板和第二板的预固定，之后，将预固定的第一板和第二板在设定的温度和压力下进行扩散焊焊接，最后完成注液、抽真空和密封工序；其中，扩散焊的焊接时间短，有利于平衡各工序的生产节拍，提高生产效率，同时能够降低能耗，从而降低生产成本；此外，扩散焊无需使用焊料，也无需大面积供应保护气，可大幅节省材料成本，从而降低生产成本。
根据本发明的一些实施例，配置第一盖板和第二盖板，所述第一盖板设有第一工作面，所述第一工作面设有凸起，所述第二盖板设有第二工作面；在扩散焊接所述第一板和所述第二板时，使所述第一工作面贴合于所述第一板，使所述第二工作面贴合于所述第二板，通过第一盖板和第二盖板压紧所述第一板和所述第二板，并通过所述凸起使所述第一板和所述第二板在所述注液孔处的结合面贴紧。
根据本发明的一些实施例，将所述凸起的高度配置为0.1～0.2mm。
根据本发明的一些实施例，配置所述第二盖板时，在所述第二工作面开设避让槽，所述第一工作面贴合于所述第一板时，将所述第一板和所述第二板预固定后形成有空腔的部位容纳于所述避让槽。
根据本发明的一些实施例，将所述避让槽的深度配置为0.1～0.2mm。
根据本发明的一些实施例，将所述第一盖板和所述第二盖板的材料均配置为石墨。
根据本发明的一些实施例，将所述第一板和所述第二板的材质配置为铜或铜合金，在进行扩散焊焊接时，使所述第一板和所述第二板的温度为300～700℃。
根据本发明的一些实施例，配置所述第一盖板和所述第二盖板时：
在所述第一工作面设置定位柱，在所述第二盖板开设定位孔，所述定位柱与所述定位孔的位置相对应，将所述第一工作面贴合于所述第一板时，使所述定位柱插设在所述定位孔中；
或者，在所述第二工作面设置定位柱，在所述第一盖板开设定位孔，所述定位柱与所述定位孔的位置相对应，将所述第一工作面贴合于所述第一板时，使所述定位柱插设在所述定位孔中。
根据本发明的一些实施例，铜网经过剪裁后，通过点焊预固定于所述凹槽的内表面，之后烧结固定所述铜网，形成所述毛细芯。
根据本发明的一些实施例，在所述第一板和所述第二板预固定后，先在无氧气氛中退火，再进行扩散焊焊接。
根据本发明的一些实施例，所述工作介质为水。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：
图1为本发明实施例的均热板的制造方法的流程图；
图2为图1中均热板的制造方法中第一板的俯视图；
图3为图1中均热板的制造方法中第一板和第二板预固定后的俯视图；
图4为图3中第一板和第二板预固定后沿A-A截面的剖视图；
图5为本发明另一实施例的均热板的制造方法中第一盖板的俯视图；
图6为图5中均热板的制造方法中第一盖板的前视图；
图7为图6中Ⅰ区域的局部放大图；
图8为图5中均热板的制造方法中第二盖板的仰视图；
图9为图5中均热板的制造方法中第二盖板的前视图；
图10为图9中Ⅱ区域的局部放大图。
附图标记：第一盖板100、第一工作面110、定位孔120、凸起130、第一条形槽140；
第二盖板200、第二工作面210、定位柱220、避让槽230、第二条形槽240；
均热板300、第一板310、凹槽311、注液槽312、第二板320、毛细芯330、空腔340、注液咀350、注液孔351。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
参照图1至图4，根据本发明实施例的均热板的制造方法，包括以下步骤：
S100、配置第一板310和第二板320，并将第一板310和第二板320加工成设定的形状，其中，第一板310加工有凹槽311和注液槽312，注液槽312和凹槽311连通；
S200、在凹槽311中制作毛细芯330；
S300、将第一板310和第二板320相互定位并预固定在一起；
S400、将预固定的第一板310和第二板320在设定的温度和压力下进行扩散焊焊接，其中，第一板310和第二板320扩散焊接之后，凹槽311与第二板320朝向第一板310的侧面形成空腔340，注液槽312与第二板320朝向第一板310的侧面形成注液孔；
S500、通过注液孔351往空腔340中注入工作介质，将空腔340抽真空，最后封闭注液孔351。
结合上述，步骤S100、S200和S300依次完成第一板310和第二板320的形状加工、毛细芯330的制作、第一板310和第二板320的预固定，之后，将预固定的第一板310和第二板320在设定的温度和压力下进行扩散焊焊接，最后完成注液、抽真空和密封工序。其中，在步骤S400中，扩散焊的焊接时间短，有利于平衡各工序的生产节拍，提高生产效率，同时能够降低能耗，从而降低生产成本；此外，扩散焊无需使用焊料，也无需大面积供应保护气，可大幅降节省材料成本，从而降低生产成本。
具体的，在步骤S300中，第一板310和第二板320可通过点焊实现预固定，点焊位置可选择第一板310和第二板320在注液孔351周围的结合位置，也即注液咀350所在的位置。注液孔351封闭后，注液咀350可部分切除，由此可避免点焊影响后续的扩散焊接的质量。
此外，为方便注液孔351与注液管组装，从而往空腔340中注入工作介质，注液孔351通常为圆孔，第一板310和第二板320形成的注液咀350呈圆管状。此时，注液槽312通常为半圆孔，第二板320对应注液槽312的侧面加工出另一半圆孔，第一板310和第二板320预固定后，即可形成圆孔状的注液孔351。
参照图5至图8，需要说明的是，图5中的阴影线是为了表明凸起130所在的区域，凸起130包围第一条形槽140的左前部分。在本发明的一些实施例，配置第一盖板100和第二盖板200，第一盖板100设有第一工作面110，第一工作面110设有凸起130，第二盖板200设有第二工作面210；在扩散焊接第一板310和第二板320时(也即在步骤S400中)，使第一工作面110贴合于第一板310，使第二工作面210贴合于第二板320，通过第一盖板100和第二盖板200压紧第一板310和第二板320，并通过凸起使第一板310和第二板320在注液孔351处的结合面贴紧。
在常规的焊接治具中，第一工作面110和第二工作面210会压紧第一板310和第二板320在注液孔351处的结合面，从而使注液孔351处的结合面在一定的温度和压力之下，实现扩散焊接。通过额外设置凸起130，凸起130可使注液孔351处的结合面贴合得更紧，从而提高注液孔351处的结合面在扩散焊时的焊接压力，进而提高焊接强度，提升密封性能。
具体的，第一工作面110上设置有第一条形槽140，第二工作面210上设置有第二条形槽240，第一条形槽140和第二条形槽240位置相对应，第一条形槽140和第二条形槽240共同限定出用于容纳注液咀350的容置槽。凸起130围绕第一条形槽140设置，也即第一工作面110的一块区域均设置有凸起130，由此凸起130可压紧注液咀350的结合面，提高注液咀350的焊接压力。
参照图5至图7，在本发明的一些实施例，将凸起130的高度h配置为0.1～0.2mm。凸起130的高度h可根据实际加工需求进行合理配置，由此能够控制注液咀350的结合面的焊接压力，从而保障注液咀350的结合面的密封性能。通过使凸起130的高度h不小于0.1mm，可保障注液咀350的结合面的最低焊接压力，降低密封失效的概率；通过使凸起130的高度h不大于0.2mm，可避免注液咀350的结合面的焊接压力过大，降低注液咀350过度变形的概率。
具体的，凸起130的高度h可以配置为0.1mm、0.14mm、0.18mm、0.2mm或其它数值。
参照图5至图7，在本发明的进一步实施例中，将凸起130的高度h配置为0.12mm。经过对比试验验证，凸起130的高度h为0.12mm时，注液咀350的结合面的焊接强度可满足使用需求，且此时注液咀350的结合面的焊接压力适中，注液咀350过度变形的概率低。
参照图3、图8至图10，需要说明的是，图8中的阴影线是为了表明避让槽230所在的区域，避让槽230大致呈矩形，与避让槽230的形状相对应。在本发明的进一步实施例中，配置第二盖板200是，在第二工作面210开设避让槽230，第一工作面110贴合于第一板310时，将第一板310和第二板320预固定后形成有空腔340的部位容纳于避让槽230。
类似的，通过设置避让槽230，均热板300设有空腔340的部位进入避让槽230，而均热板300四周的结合部因为没有可退让的空间，从而被挤压得更紧，在扩散焊时，均热板300四周的结合部的焊接压力更高，焊接强度更高。
参照图图8至图10，在本发明的一些实施例中，将避让槽230的深度d配置为0.1～0.2mm。类似的，避让槽230的深度d可根据实际加工需求进行合理配置，由此能够控制均热板300四周的结合部的焊接压力，从而保障均热板300四周的结合部的密封性能。通过使避让槽230的深度d不小于0.1mm，可保障均热板300四周的结合部的最低焊接压力，降低密封失效的概率；通过使避让槽230的深度d不大于0.2mm，可避免均热板300四周的结合部的焊接压力过大，降低均热板300四周的结合部过度变形的概率。
具体的，避让槽230的深度d配置为0.1mm、0.14mm、0.18mm、0.2mm或其它数值。
参照图5和图8，在本发明的一些实施例中，将第一盖板100和第二盖板200的材料均配置为石墨。石墨具有导热性好和耐高温的特点，第一盖板100和第二盖板200可将热量迅速传导至均热板300，且第一盖板100和第二盖板200不因高温而损坏，使用寿命长。
参照图5和图8，在本发明的进一步实施例中，将第一盖板100和第二盖板200的材料均配置为石墨，且石墨的含碳量不小于99.98％。石墨的含碳量不小于99.98％，即为高纯石墨，高纯石墨还具有强度高的特点。由此，第一盖板100和第二盖板200压合均热板300时，第一盖板100和第二盖板200不容易变形，扩散焊的焊接效果好。
参照图1和图4，在本发明的一些实施例中，将第一板310和第二板320的材质配置为铜或铜合金，在进行扩散焊焊接时(也即在步骤S400中)，第一板310和第二板320的温度为300～700℃。
铜的熔点约为1083℃，第一板310和第二板320加热至300～700℃时，第一板310和第二板320不会熔化，且第一板310和第二板320的结合面的金属原子较为活跃，可迅速形成新的扩散层，扩散焊的效果较好。
具体的，第一板310和第二板320的温度可配置为300℃、350℃、400℃、450℃、500℃、550℃、600℃、650℃、700℃或其它数值。
参照图5、图6、图8和图9，在本发明的一些实施例中，配置第一盖板100和第二盖板200时，在第二工作面210设置定位柱220，在第一盖板100开设定位孔120，定位柱220与定位孔120的位置相对应，将第一工作面110贴合于第一板310时，使定位柱220插设在定位孔120中。
由此，第二盖板200在靠近第一盖板100时，定位柱220可插入至定位孔120中，从而对第二盖板200进行导向，进而使第二条形槽240与第一条形槽140对照，准确完成均热板300的压合。
类似的，在本发明的另一些实施例中，配置第一盖板100和第二盖板200时，也可在第一工作面110上设置定位柱220，在第二盖板200开设定位孔120，定位柱220与定位孔120的位置相对应，将第一工作面110贴合于第一板310时，使定位柱220插设在定位孔120中。此时，定位柱220和定位孔120仍可起到导向的作用。
参照图1和图2，在本发明的一些实施例中，在步骤S200中，铜网通过点焊预固定于凹槽311的内表面，之后烧结固定铜网，形成毛细芯330。也即铜丝经过绕线和编织之后，形成铜网，铜网经过清洗、剪切、预固定和烧结后，在凹槽311的内表面形成毛细芯330。铜网制成毛细芯330，具有成本低的特点，有利于降低生产成本。
此外，也可采用点胶、网印、丝印或喷涂的方法，在凹槽311中设置包含铜粉和粘结剂的膏状物，之后烧结形成毛细芯330。
参照图1和图4，在本发明的一些实施例中，在第一板310和第二板320预固定后，先在无氧气氛中退火，再进行扩散焊焊接。
通过退火，可去除第一板310和第二板320在加工成型时的应力。第一板310和第二板320去除应力后，在扩散焊接时，第一板310和第二板320不容易变形，焊接之后的密封性好，产品的平整度好，外观好。此外，在无氧气氛中退火，可有效避免第一板310和第二板320氧化，进而保证扩散焊接的效果。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (9)

1.均热板的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
配置第一板和第二板，并将第一板和第二板加工成设定的形状，其中，所述第一板加工有凹槽和注液槽，所述注液槽和所述凹槽连通；
在所述凹槽中制作毛细芯；
将所述第一板和所述第二板相互定位并预固定在一起；
配置第一盖板和第二盖板，所述第一盖板设有第一工作面，所述第一工作面设有凸起，所述第二盖板设有第二工作面；
将预固定的所述第一板和所述第二板在设定的温度和压力下进行扩散焊焊接，在扩散焊接所述第一板和所述第二板时，使所述第一工作面贴合于所述第一板，使所述第二工作面贴合于所述第二板，通过第一盖板和第二盖板压紧所述第一板和所述第二板，并通过所述凸起使所述第一板和所述第二板在所述注液孔处的结合面贴紧；
其中，所述第一板和所述第二板扩散焊接之后，所述凹槽与所述第二板朝向所述第一板的侧面形成空腔，所述注液槽与所述第二板朝向所述第一板的侧面形成注液孔；
通过所述注液孔往所述空腔中注入工作介质，将所述空腔抽真空，最后封闭所述注液孔。
2.根据权利要求1所述的均热板的制造方法，其特征在于，将所述凸起的高度配置为0.1～0.2mm。
3.根据权利要求1所述的均热板的制造方法，其特征在于，配置所述第二盖板时，在所述第二工作面开设避让槽，所述第一工作面贴合于所述第一板时，将所述第一板和所述第二板预固定后形成有空腔的部位容纳于所述避让槽。
4.根据权利要求3所述的均热板的制造方法，其特征在于，将所述避让槽的深度配置为0.1～0.2mm。
5.根据权利要求1所述的均热板的制造方法，其特征在于，将所述第一盖板和所述第二盖板的材料均配置为石墨。
6.根据权利要求1所述的均热板的制造方法，其特征在于，将所述第一板和所述第二板的材质配置为铜或铜合金，在进行扩散焊焊接时，使所述第一板和所述第二板的温度为300～700℃。
7.根据权利要求1所述的均热板的制造方法，其特征在于，配置所述第一盖板和所述第二盖板时：
在所述第一工作面设置定位柱，在所述第二盖板开设定位孔，所述定位柱与所述定位孔的位置相对应，将所述第一工作面贴合于所述第一板时，使所述定位柱插设在所述定位孔中；
或者，在所述第二工作面设置定位柱，在所述第一盖板开设定位孔，所述定位柱与所述定位孔的位置相对应，将所述第一工作面贴合于所述第一板时，使所述定位柱插设在所述定位孔中。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的均热板的制造方法，其特征在于，铜网通过点焊预固定于所述凹槽的内表面，之后烧结固定所述铜网，形成所述毛细芯。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的均热板的制造方法，其特征在于，在所述第一板和所述第二板预固定后，先在无氧气氛中退火，再进行扩散焊焊接。
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