CN117655325A - 表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材及其制造方法,该铝基覆铜片材包含铝片材、致密铜结构层以及三维多孔隙铜结构层。致密铜结构层形成于铝片材的表面,并且三维多孔隙铜结构层形成于致密铜结构层上,其间并无任何其他导热介面材料。本发明的三维多孔隙铜结构层系透过一浆料经烘烤及烧结制程,直接形成于铝基覆铜片材的致密铜结构层上。由此,本发明的产品具有高热传导、高散热性及轻量化的特性,可作为新式的导热及散热装置的元件,方法也简便使用,高效质佳。
Description
技术领域
本发明系关于一种铝基覆铜片材及其制作方法,尤其是指一种具有高热传导系数及轻量化,可作为导热及散热元件的表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材。
背景技术
随着电子及通讯产品的发展趋势不断地朝向高功能化,人们对产品中的微处理器运算速度及功能的要求也越来越高。微处理器是电子及通讯产品的核心元件,在高速运算下容易产生热而成为电子装置的主要发热元件。如果没能即时将热散去,将产生局部性的热点(Hot Spot)。倘若没有良好热管理方案及散热系统,往往造成微处理器过热而无法发挥出应有的功能,甚至影响到整个电子装置系统的寿命及可靠度。因此,如何将电子产品运作时所产生的热能散去则为一重要的课题。
一般来说,电子及通讯产品通常会透过散热器将发热元件所产生的热能进行散热。通常热源所产生的热能系透过热传导的方式传导至散热器的散热鳍片上,接着散热鳍片再以热对流的方式将热能与外界空气进行交换,来达到散热的效果。然而,电子产品的微处理器不断更新以追求更好的运算速度及功能时,其所产生的热能就更大;若电子产品的体积不变,则对散热器的散热效率要求就越高。
由于散热器中散热片的散热效率与导热系数成正比,因此,导热效果极佳的铜质散热器及散热片系常用的散热元件。虽然铜金属容易取得并且具有极佳的导热性,但是,铜金属的密度高,铜质散热器及散热片应用时,不仅会增加产品的重量也会提升材料成本。此外,在现有的技术中,为了增加铜散热片与外界空气的接触面积,会在散热片的表面利用导热胶或焊锡等介面材料贴附一层多孔隙的泡沫铜(发泡铜),进而提升散热效果。然而,导热胶或焊锡等介面材料的导热系数远比铜差,在铜散热片与泡沫铜的介面反而形成一层热阻,造成大幅度地阻绝热能传导。也就是说,散热片所吸收的热能无法有效传导至泡沫铜,即使泡沫铜具有较大的表面积,整个散热器仍难达到预期的效果,反而会因为介面材料的阻隔而降低了散热效率。此外,泡沫铜的孔隙率较大并且在现有工艺技术上不易做到较薄的厚度。再者,由于铜散热片重量太重且价格较高,除非特殊应用需求,一般的散热器除了与微处理器接触的导热元件使用铜金属外,散热片大多都选择重量轻且价格较低的铝或铝合金材料。
因此,对于如何不透过导热胶或焊锡等介面材料而在铝散热片上形成用以增大表面积的多孔隙层来达到减轻重量又可提高散热效率,这是散热产业界的一个重要的技术相关课题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的提供一种表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材及其制造方法,以解决先前技术的问题。本发明可应用于一般散热器中的散热鳍片,亦可应用于具有工作流体为水的热导管及均温板元件的制作,以减轻元件的重量。其中形成于铝基覆铜片材上的三维多孔隙铜结构层可作为热导管及均温板元件中的毛细结构。
为实现上述目的,本发明公开了一种表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材,其特征在于包含:
一铝片材,具有一片材表面;
一致密铜结构层,形成于该片材表面上;以及
一三维多孔隙铜结构层,金属键结于该致密铜结构层上。
其中,该致密铜结构层的厚度介于10μm至100μm之间,并且该三维多孔隙铜结构层的厚度介于10μm至500μm之间。
其中,该三维多孔隙铜结构层由一浆料在含氢气氛下烧结而形成于该致密铜结构层上,并且烧结温度低于该铝片材的熔点。
其中,该浆料包含多个铜颗粒及多个氧化亚铜颗粒。
其中,该三维多孔隙铜结构层系由多个类球状铜构件以及多个链状铜构件互相连结而形成。
其中,该多个氧化亚铜颗粒的形状为菱形八面体晶体。
还公开了一种表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材的制造方法,其特征在于包含以下步骤:
提供以覆铜工艺形成一致密结构层的一铝片材;
铺置一浆料于该致密铜结构层上;以及
在含氢气氛下烧结该浆料,而形成一三维多孔隙铜结构层于该致密铜结构层上,其中烧结温度不高于该铝片材的熔点。
其中,该浆料包含一有机溶剂、一聚合物、多个铜颗粒以及多个氧化亚铜颗粒。
其中,该浆料包含多个铜颗粒以及多个氧化亚铜颗粒,并且于含氢气氛下烧结该浆料的步骤进一步为:
于含氢气氛下烧结该浆料,使该些氧化亚铜颗粒还原并彼此连结形成多个链状铜构件,且该些链状铜构件彼此耦接,而该些铜颗粒散布于该些链状铜构件之间,进而产生该三维多孔隙铜结构层形成于该致密铜结构层上。
其中,该些氧化亚铜颗粒的平均粒径小于5μm。
综上所述,本发明的表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材可透过致密铜结构层有效地金属键合在铝片材上,并且可透过浆料经烧结所产生的三维多孔隙铜结构层直接金属键结于致密铜结构层上,而不需透过其他介质材料的粘合或接合而影响导热效果,进而降低散热片的材料成本并且提高散热效率。进一步地,本发明的表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材透过不高于铝片材的熔点的温度加热铺设在致密铜结构层上的浆料,以使浆料中的聚合物裂解消失,并在低于铝片材熔点的温度下对氧化亚铜颗粒进行还原及烧结,以包覆铜颗粒而形成三维多孔隙铜结构。再者,本发明的致密铜结构层以及三维多孔隙铜结构层皆为薄型结构,因此,即使散热或导热元件的体积及设置空间有限时,仍可有效地提高散热效率或毛细力。
附图说明
图1显示了本发明一具体实施例中表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材的示意图。
图2系根据图1的表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材的组成示意图。
图3显示了本发明一具体实施例中表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材的组成示意图。
图4显示了本发明另一具体实施例中表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材的示意图。
图5显示了本发明又一具体实施例中表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材的示意图。
图6显示了本发明一具体实施例中表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材的制作方法的步骤流程图。
图7显示了本发明一具体实施例中表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材的制作方法的步骤流程图。
具体实施方式
为了让本发明的优点,精神与特征可以更容易且明确地了解,后续将以具体实施例并参照所附图式进行详述与讨论。需注意的是,这些具体实施例仅为本发明代表性的具体实施例,其中所举例的特定方法、装置、条件、材质等并非用以限定本发明或对应的具体实施例。又,图中各元件仅系用于表达其相对位置且未按其实际比例绘述,本发明的步骤编号仅为区隔不同步骤,并非代表其步骤顺序,合先叙明。
请参阅图1以及图2。图1显示了本发明一具体实施例中表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材1的示意图。图2系根据图1的表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材1的组成示意图。如图1及图2所示,在本具体实施例中,表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材1包含铝片材11、致密铜结构层12以及三维多孔隙铜结构层13。铝片材11包含片材表面111。致密铜结构层12设置于片材表面111上。三维多孔隙铜结构层13金属键结于致密铜结构层12上。
铝片材11的片材表面111可包含第一表面111A以及相对于第一表面111A的第二表面111B,并且致密铜结构层12可形成于第一表面111A上。于实务中,铝片材11的第二表面111B可接触发热源或设置于靠近发热源的元件上。表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材1透过铝片材11的第二表面111B吸收热能,并且透过热传导的方式将热能传导至致密铜结构层12,接着致密铜结构层12再将热能传导至三维多孔隙铜结构层13,最后三维多孔隙铜结构层13与外界空气进行热对流,以使表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材1达到较佳的散热功能。
在一具体实施例中,铝片材11的材质为铝,但不限于此,铝片材11的材质也可为铝合金或其他铝基材料。于实务中,铝和铝合金具有较好的导热系数、价格低廉以及低重量的特性,不仅可降低生产成本以及产品的重量,并且可达到良好的散热效率。
在本具体实施例中,致密铜结构层12直接附着于铝片材11的片材表面111的第一表面111A。于实务中,致密铜结构层12可透过覆铜工艺的方式形成于铝片材11的片材表面111上,而覆铜工艺可包含冷喷涂、电弧喷涂、电镀、冷锻造、热锻造等。
由于致密铜结构层12紧密地附着于铝片材11的片材表面111的第一表面111A,并且铜具有极佳的导热系数。因此,当表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材1透过铝片材11的第二表面111B吸收热能时,热能可以更快地被传导至并且透过热传导的方式将热能传导至致密铜结构层12以及三维多孔隙铜结构层13,进而提高散热速度。
在本具体实施例中,三维多孔隙铜结构层13形成于致密铜结构层12上。进一步地,三维多孔隙铜结构层13系由包含氧化亚铜颗粒的浆料经还原烧结过程而形成。于实务中,包含氧化亚铜颗粒的浆料可先铺置于致密铜结构层12上,接着加热浆料。当浆料加热到一定温度时,浆料中的氧化亚铜颗粒会发生变化并且与致密铜结构层12的铜互相键结,以产生三维多孔隙铜结构层13并直接形成于致密铜结构层12上。由于三维多孔隙铜结构层13为多孔隙结构,因此,当三维多孔隙铜结构层13形成于致密铜结构层12上时,可增加表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材1的比表面积,即表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材1与外界空气的接触面积。也就是说,当表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材1进行散热时,三维多孔隙铜结构层13可1与外界空气进行热交换,进而提高散热效率。
在实际应用中,致密铜结构层12的厚度可介于10μm至100μm之间,并且三维多孔隙铜结构层13的厚度可介于10μm至500μm之间,但不限于此,致密铜结构层12以及三维多孔隙铜结构层13可根据发热源所产生的热能大小、表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材1的尺寸、设计及需求而决定。因此,本发明的表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材可透过致密铜结构层有效地金属键合两种不同材料的铝片材以及三维多孔隙铜结构层,不仅能够降低散热片的材料成本,也不需透过其他介质材料的粘合或接合而影响导热效果,进而提高散热效率。此外,本发明的致密铜结构层以及三维多孔隙铜结构层皆为薄型结构,因此,即使散热或导热元件的体积及设置空间有限时,仍可有效地提高散热效率或毛细力。
如图2所示,在本具体实施例中,本发明的表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材1的三维多孔隙铜结构层13的制程中,前述的浆料包含多个金属铜(Cu)颗粒和氧化亚铜(Cu2O)颗粒。所述「颗粒」为一种细小的粉末级颗粒,多个颗粒团聚时具有粉末性质,或可称为金属铜粉末和氧化亚铜粉末。于实务中,铜颗粒的平均粒径可小于或等于50μm,并且氧化亚铜颗粒的平均粒径远小于铜颗粒的平均粒径,通常不大于5μm。进一步地,氧化亚铜颗粒的形状可为菱形六角八面体晶体,其中两个对角分别反向地远离另外四个角所大致形成的平面。当铺设于致密铜结构层12的浆料进行加热烧结后,金属铜粉末将会形成类球状铜构件131,并且氧化亚铜颗粒则会沿着颗粒的最远两对角延长拉伸成链型,形成链状铜构件132。于实际应用中,链状铜构件132的平均直径可小于或等于5μm,但不限于此。
于实务中,浆料可在不大于铝片材11的熔点(660℃)的加热温度下进行烧结。在具体实施例中,烧结温度则可控制在520℃以下。当浆料加热时,浆料中的氧化亚铜颗粒在高温下会沿着最远两端延长成链型以形成链状铜构件132,并且多个链状铜构件132彼此耦接。进一步地,链状铜构件132也会耦接类球状铜构件131而形成彼此交错的铜结构,并且多个孔隙将会形成于链状铜构件132与类球状铜构件131之间。此外,链状铜构件132耦接类球状铜构件131的同时,链状铜构件132不仅会耦接于致密铜结构层12上,也可将类球状铜构件131耦接于致密铜结构层12上。再者,致密铜结构层12加热时,致密铜结构层12连接三维多孔隙铜结构层13的表面也会形成类球状铜构件,进而与三维多孔隙铜结构层13的类球状铜构件131及链状铜构件132彼此交错键结。因此,浆料经烧结所产生的三维多孔隙铜结构层13可直接金属键结于致密铜结构层12上,而不需再透过其他介质材料的粘合或连接,进而降低介面热阻,提升导热及散热效率。由于浆料的加热温度远低于铝片材11的熔点,因此,当金属铜(Cu)颗粒、氧化亚铜(Cu2O)颗粒以及致密铜结构层12的铜粉末产生变化时,铝片材11仍可不会产生变化或熔解,使得致密铜结构层12及三维多孔隙铜结构层13皆可形成于铝片材11的片材表面111上。
于实务中,浆料可于含氢气氛下进行烧结。当浆料中的氧化亚铜颗粒在烧结温度下,氧化亚铜晶体会局部还原并延伸拉长成链状铜构件132。进一步地,氧化亚铜在含氢的气氛下会逐渐还原成铜,但还原成铜后就失去了沿着最远两端延长成链型的动能。也就是说,氧化亚铜晶体在含氢气氛下超过一定温度时会由晶体最远两端开始延伸拉长并逐渐还原成链状铜构件132的铜金属,进而使氧化亚铜晶体在彼此之间烧结、烧结在金属铜颗粒所形成的类球状铜构件131上以及烧结在致密铜结构层12上。
此外,浆料也可包含铜金属粉末、有机溶剂以及聚合物,并且浆料透过烘干、裂解及烧结过程以形成三维多孔隙铜结构层13。于实务中,浆料中的铜及氧化亚铜粉末可透过有机溶剂及聚合物以铺设及附着于致密铜结构层12。接着,浆料可透过加热以挥发有机溶剂、裂解并去除聚合物、以及还原并烧结而形成三维多孔隙铜结构。具体来说,浆料先以低温加热并烘干以挥发掉有机溶剂,浆料体积缩小且被收敛成包含聚合物的固化物,其中烘干温度可低于150℃。接着,再以高温加热以裂解并去除均匀散布于粉末之间的聚合物。当聚合物被裂解烧除后,金属铜颗粒和还原成铜的氧化亚铜颗粒之间将会产生孔洞,最后形成三维多孔隙铜结构层13。值得注意的是,氧化亚铜经烧结所产生的链状铜构件132也可形成于孔洞之间,以金属键结金属铜颗粒所形成的类球状铜构件131以及致密铜结构层12。
因此,本发明的表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材可透过加热浆料所产生的三维多孔隙铜结构层直接金属键结于致密铜结构层上,而不需透过其他介质材料的粘合或接合。此外,三维多孔隙铜结构层中的孔洞可增加散热片的比表面积,以提高散热片与外界空气的接触面积,进而提高散热效率,或作为热导管或均温板内的毛细结构,具有较佳的毛细力。
本发明的表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材除了可为前具体实施例的样态之外,也可为其他样态。请参阅图3。图3显示了本发明一具体实施例中表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材1的组成示意图。如图3所示,在本具体实施例中,致密铜结构层12以及三维多孔隙铜结构层13可同时形成于铝片材11的片材表面111的第一表面111A以及第二表面111B。于实务中,致密铜结构层12可透过前述的方式形成于第一表面111A以及第二表面111B上,接着浆料再涂布于第一表面111A以及第二表面111B的致密铜结构层12上以进行烧结,进而形成双面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材。此外,表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材1相邻于第一表面111A以及第二表面111B的侧表面也可形成致密铜结构层12以及三维多孔隙铜结构层13。于实际应用中,双面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材可应用于散热器的散热鳍片。
请参阅图4。图4显示了本发明另一具体实施例中表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材2的示意图。如图4所示,本具体实施例与前述具体实施例的不同之处,是在于表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材2的三维多孔隙铜结构层23进一步包含多个凸出结构231。多个凸出结构231呈长条状并且平行排列于铝片材21的片材表面211,并且每两个凸出结构231之间形成气流通道232。于实务中,当致密铜结构层22形成于铝片材21的片材表面211之后,多个挡块可设置于气流通道232的位置,接着再将浆料涂布印刷于挡块上。此时,浆料会流至挡块之间的间隙并铺置于致密铜结构层22上。接着,再将浆料进行烧结并取走挡块后即可形成图4中的表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材2。实际应用中,当电子产品搭配风扇以进行散热时,风扇可沿着气流通道232的方向将气体吹向散热器。此时,三维多孔隙铜结构层23可透过气流通道232导引气体以将表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材2的热能带走(如图中的箭头所示),而不会滞留于电子产品中,进而提高散热效率。值得注意的是,图4中的三维多孔隙铜结构层23的多个凸出结构231仅为示意。于实务中,凸出结构231的数量不限于图4中的8个,并且凸出结构231的高度及宽度不限于图中的宽度。凸出结构231的数量可大于8个并且凸出结构231的高度及宽度可根据铝片材21的尺寸、设计及需求而决定。
请参阅图5。图5显示了本发明又一具体实施例中表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材3的示意图。如图5所示,本具体实施例的表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材3的致密铜结构层32及三维多孔隙铜结构层33形成多个凸出结构331,并且每两个凸出结构331之间形成气流通道332。于实务中,多个挡块可先设置于铝片材31的片材表面311并且位于气流通道332的位置,接着,透过前述的方法将致密铜结构层32形成于挡块之间的间隙的片材表面311上。接着,再将浆料涂布印刷于挡块上以使浆料流至挡块之间的间隙并铺置于致密铜结构层32上。最后,再将浆料进行烧结并取走挡块后即可形成图5中的表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材3。
根据本发明的另一范畴,本发明亦提供一种表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材的制作方法。请参阅图6。图6显示了本发明一具体实施例中表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材的制作方法的步骤流程图。图6的步骤可对照图1及图2的表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材1。如图6所示,本具体实施例的表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材的制作方法包含以下步骤:步骤S1,提供以覆铜工艺形成一致密结构层的一铝片材11;步骤S2,铺置一浆料于致密铜结构层12上,其中浆料包含有氧化亚铜颗粒;以及步骤S3,加热浆料以还原并烧结氧化亚铜颗粒,而产生三维多孔隙铜结构层13形成于致密铜结构层12上,其中烧结温度不高于铝片材的熔点。在具体实施例中,烧结温度不高于520℃。
步骤S2中所述的铺置可为浸沾或喷涂。于实务中,铝片材11可浸泡于浆料中,以使浆料沾粘并覆盖于铝片材11的片材表面111的第一表面111A,接着再进行加热烧结。进一步地,位于第二表面111B上的浆料可先刮除后再进行绕结。而浆料也可透过喷涂的方式沾粘并覆盖于铝片材11的片材表面111。而浆料的粉末可包含前述的多个金属铜(Cu)颗粒和氧化亚铜(Cu2O)颗粒。
于步骤S3中,当浆料进行烧结后,金属铜粉末将会形成类球状铜构件131,并且氧化亚铜颗粒则会形成链状铜构件132,进而形成三维多孔隙铜结构层13。而氧化亚铜颗粒所产生的链状铜构件132将会彼此金属键结,与金属铜颗粒所产生的类球状铜构件131互相金属键结,并且直接与致密铜结构层12互相金属键结。
请参阅图7。图7显示了本发明一具体实施例中表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材的制作方法的步骤流程图。如图7所示,本具体实施例的表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材的制作方法包含以下步骤:步骤S11,提供一铝片材,具有一片材表面;步骤S12,以冷喷涂、电弧喷涂、电镀、冷锻造及热锻造的其中一者的方式形成致密铜结构层于片材表面上;步骤S21,铺置浆料于致密铜结构层上,其中浆料包含有氧化亚铜颗粒、有机溶剂以及聚合物;以及步骤S31,于含氢气氛下加热浆料,以去除有机溶剂、裂解聚合物并还原及烧结氧化亚铜颗粒,而产生三维多孔隙铜结构层形成于致密铜结构层上。
于实务中,当浆料进行烧结时,浆料中的有机溶剂将会挥发并且聚合物将会裂解去除,也就是说,浆料的整体厚度将会减少。因此,于步骤S31中,浆料的铺置厚度可大于欲形成三维多孔隙铜结构层的厚度。于实务中,浆料的铺置厚度也可根据设计或需求而决定。
根据本发明的另一范畴,本发明亦提供一种包含有多个铜(Cu)颗粒及多个氧化亚铜(Cu2O)颗粒的浆料的用途,用以制成表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材。其中,制成表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材的方法包含以下步骤:提供具有片材表面的铝片材;以覆铜工艺于片材表面上形成致密铜结构层;铺置浆料于致密铜结构层上,其中浆料包含有氧化亚铜颗粒;以及加热浆料以还原及烧结氧化亚铜颗粒,而产生三维多孔隙铜结构层形成于致密铜结构层上,其中加热浆料的加热温度不大于铝片材的熔点。在具体实施例中,烧结温度不高于520℃。
综上所述,本发明的表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材可透过致密铜结构层有效地金属键合两种不同材料的铝片材以及三维多孔隙铜结构层,并且可透过浆料经烧结所产生的三维多孔隙铜结构层直接金属键结于致密铜结构层上,而不需透过其他介质材料的粘合或接合而影响导热效果,进而降低散热片的材料成本并且提高散热效率。进一步地,本发明的表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材可透过不高于铝片材的熔点的温度烧结铜金属,以有效地将不同材质的金属表面互相结合。再者,本发明的致密铜结构层以及三维多孔隙铜结构层皆为薄型结构,因此,即使散热片或导热元件的体积及设置空间有限时,仍可有效地提高散热效率或毛细力。此外,三维多孔隙铜结构层中的孔洞可增加散热片的比表面积,以提高散热片与外界空气的接触面积,进而提高散热效率。
由以上较佳具体实施例的详述,系希望能更加清楚描述本发明的特征与精神,而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地,其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。因此,本发明所申请的专利范围的范畴应该根据上述的说明作最宽广的解释,以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。
Claims (10)
1.一种表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材,其特征在于包含:
一铝片材,具有一片材表面;
一致密铜结构层,形成于该片材表面上;以及
一三维多孔隙铜结构层,金属键结于该致密铜结构层上。
2.如权利要求1所述的表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材,其特征在于,该致密铜结构层的厚度介于10μm至100μm之间,并且该三维多孔隙铜结构层的厚度介于10μm至500μm之间。
3.如权利要求1所述的表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材,其特征在于,该三维多孔隙铜结构层由一浆料在含氢气氛下烧结而形成于该致密铜结构层上,并且烧结温度低于该铝片材的熔点。
4.如权利要求3所述的表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材,其特征在于,该浆料包含多个铜颗粒及多个氧化亚铜颗粒。
5.如权利要求4所述的表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材,其特征在于,该三维多孔隙铜结构层系由多个类球状铜构件以及多个链状铜构件互相连结而形成。
6.如权利要求4所述的表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材,其特征在于,该多个氧化亚铜颗粒的形状为菱形八面体晶体。
7.一种表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材的制造方法,其特征在于包含以下步骤:
提供以覆铜工艺形成一致密结构层的一铝片材;
铺置一浆料于该致密铜结构层上;以及
在含氢气氛下烧结该浆料,而形成一三维多孔隙铜结构层于该致密铜结构层上,其中烧结温度不高于该铝片材的熔点。
8.如权利要求7所述的表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材的制造方法,其特征在于,该浆料包含一有机溶剂、一聚合物、多个铜颗粒以及多个氧化亚铜颗粒。
9.如权利要求7所述的表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材的制造方法,其特征在于,该浆料包含多个铜颗粒以及多个氧化亚铜颗粒,并且于含氢气氛下烧结该浆料的步骤进一步为:
于含氢气氛下烧结该浆料,使该些氧化亚铜颗粒还原并彼此连结形成多个链状铜构件,且该些链状铜构件彼此耦接,而该些铜颗粒散布于该些链状铜构件之间,进而产生该三维多孔隙铜结构层形成于该致密铜结构层上。
10.如权利要求8所述的表面具有三维多孔隙铜结构的铝基覆铜片材的制造方法,其特征在于,该些氧化亚铜颗粒的平均粒径小于5μm。
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