CN1565774A - 一种适用于散热器底板的异质金属压铸方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于散热器底板的异质金属压铸方法，其主要是将一厚度在0.1－2.5mm的铜材料薄板预置于成型模穴中，利用模穴中相对应于铜材料薄板两侧的滑块将其扣紧，在进行压铸作业时对铜材料薄板表面加热至500－1100℃的预氧化熔融状态，再将铝合金熔液灌入成型模穴中，以使铜材料薄板与铝合金熔液的接触面形成扩散接合作用，而在铝合金熔液冷却定型后，可获得由铜、铝异质合金一体成型的具有特定型体的散热器底板结构。
Description
技术领域
本发明涉及一种适用于散热器底板的异质金属压铸方法，旨在提供一种可将熔融的铝合金熔液灌入预置有铜材料薄板的模穴中，以使铜材料薄板与铝合金熔液的接触面形成扩散接合作用，而使铜/铝界面结合的压铸方法，以期在铝合金熔液冷却定型后，可成为由铜、铝异质合金一体成型的具有特定型体的散热器底板结构。
背景技术
按，电子元件的操作温度对于系统的可靠度影响极大，当操作温度超过容许范围时，其物理性质将会改变，使得系统功能失常，产生错误的动作或使功能终止，当温度越升越高时，系统的故障率有急遽升高的倾向，因此想要让系统有较高的可靠度，就要维持较低的操作温度，即是要透过散热设计来使温度降低，也因此孕育出各式各样的散热装置；至于，散热器的主要的作用就是要提高系统的可靠度，其设计时必须顾及系统的使用环境、使用条件、系统所允许的操作温度，甚至于整体散热器的制造成本等。
又，目前桌上型电脑及笔记型电脑的市场蓬勃发展，微处理器的功能不断的提升，散热问题越趋严重，成为超频装置最大的困扰，利用风扇散热是目前最为广泛使用的散热方式，通常利用铝质散热片增加对流面积，再以小型风扇进行强制对流风冷而达到散热的效果；然而，散热片的设计与风扇的配合决定了散热效果的好坏，但由于集成电路线宽不断的缩小，微处理器的速度不断的提升，产生的热量不断的增加，使得目前市面上散热器与风扇的组合已接近极限负荷的状态。
再者，目前桌上型电脑所公知的散热器结构，可大致区分为铝挤型、铝压铸、铜一体成型(CNC加工)、铜鳍片与铜底板接合等型式，如图1所示，为公知的以铝挤型或铝压铸工艺所制造的铝合金散热器A结构示意图，其铝合金散热器A由于具有材料本身质轻的优势，但由于热传导效率不佳，而无法在第一时间将发热源H所产生的热能完全传递至整个铝合金散热器A，而无法有效发挥其主体结构的散热功能；另外，铜合金虽然具有较佳的热传导性，但其却存在有材料本身质量过重，且加工程序繁复等缺点。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种适用于散热器底板的异质金属压铸方法，以获得由铜、铝异质合金一体成型的具有特定型体的散热器底板结构。
本发明的另一目的在于提供一种适用于散热器底板的异质金属压铸方法，制造成型铜、铝异质合金一体成型的散热器底板，而可在使用时利用铜材料薄板的高传导性将发热源的热能快速传递至整体散热器的区段，再由铜材料薄板上方的铝合金利用其所构成的散热器型体将热源发散。
本发明的又一目的在于提供一种适用于散热器底板的异质金属压铸方法，制造成型铜、铝异质合金一体成型的散热器底板，而可同时具有铜材料的高热传导效能及铝合金质轻的特性。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种适用于散热器底板的异质金属压铸方法，其整体压铸方法包括有以下程序：
A、先依实际散热器的型体完成厚度在0.1-2.5mm的铜材料薄板制做；
B、将铜材料薄板预置并定位于成型模穴中，其可利用模穴中相对应于铜材料薄板两侧的滑块将其扣紧而达到定位的效果；
C、将铜材料薄板表面加热至500-1100℃的预氧化熔融状态；
D、再将铝合金熔液灌入成型模穴，以使铜材料薄板与铝合金熔液的接触面形成扩散接合作用；
最后，在铝合金熔液冷却定型后，即可获得由铜、铝异质合金一体成型的具有特定型体的散热器底板结构。
本发明一种适用于散热器底板的异质金属压铸方法，以异质金属压铸方法，所制造成型的铜、铝异质合金一体成型的散热器底板，其不但可保有铜材料的高热传导效能及铝合金质轻的特性，其在使用时铜材料薄板的高传导性将发热源的热能快速传递至整体散热器的区段，再由铜材料薄板上方的铝合金利用其所构成的散热器型体将热源发散，具有散热效能优异、成本低、加工容易的特点。
下面结合附图、附表和实施例对本发明作进一步的说明。
附图说明
图1为公知铝合金散热器的结构示意图；
图2为异质金属一体成型的散热器结构示意图；
图3为异质金属一体成型的散热器的热传导状态示意图。
具体实施方式
本发明实施例所述的一种适用于散热器底板的异质金属压铸方法，以压铸的工艺直接完成散热器型体的制造，并使其散热器主体具有异质合金一体成型的特性，而其所应用的合金材料主要为铜(铜合金)材料与铝合金材料的结合，如图2所示，而使整体异质合金一体成型散热器1具有由铝合金材料12所构成的本体，以及在铝合金材料12所构成的本体底部结合有一铜材料薄板11，如图3所示，以当整体异质合金一体成型散热器1利用铜材料薄板11与发热源H接触时，可由铜材料薄板11的高传导性将发热源的热能快速传递至整体散热器的铝合金材料12部分，再由铜材料薄板11上方的铝合金材料12利用其所构成的散热器型体将热源发散。并同时具有铜材料的高热传导效能及铝合金质轻的特点。
本发明的压铸方法依序包括有以下程序：
A、先依实际散热器的型体完成厚度在0.1-2.5mm的铜材料薄板制做；
B、将铜材料薄板预置并定位于成型模穴中，其可利用模穴中相对应于铜材料薄板两侧的滑块将其扣紧而达到定位的效果；
C、将铜材料薄板表面加热至500-1100℃的预氧化熔融状态；
D、再将铝合金熔液灌入成型模穴，以使铜材料薄板与铝合金熔液的接触面形成扩散接合作用；
最后，在铝合金熔液冷却定型后，即可获得由铜、铝异质合金一体成型的具有特定型体的散热器底板结构。
再者，本发明中所使用的铜材材料薄板可以为一般纯铜或铜合金，至于其铝合金则可以选择自由AlSiCu、AlSiZn、AlSiMg、AlSiCuMg、AlGe、AlGeSi、AlCu、AlMn、AlMg、AlSn及AlPb所组成的族群中，当然亦可选用一般公知的铝基复合材料，而其铜与铝的物理属性如下表(附表一)所示：
附表一
| 材料 | 比重 | 熔点(℃) | 沸点(℃) | 线膨胀系数(1/℃) | 比热 | 热传导率(cal/sec℃cm) |
| 铝 | 2.7 | 660 | 1800 | 23×10-6 | 0.21 | 0.49 |
| 铜 | 8.9 | 1083 | 2310 | 17×10-6 | 0.092 | 0.92 |
可作为其进行扩散结合的参考依据，一般铜铝扩散结合是先将铜加热至Cu20的熔点500-1100℃预氧化成熔融状态，以在此状态下与熔融的铝进行结合，其在操作时并同时确定氧分压与结合温度在临界点，以及确定是在共晶温度而非铜的熔点1083℃。
本发明一种适用于散热器底板的异质金属压铸方法其以异质金属压铸方法，所制造成型的铜、铝异质合金一体成型的散热器底板，其不但可保有铜材料的高热传导效能及铝合金质轻的特性，其在使用时铜材料薄板的高传导性将发热源的热能快速传递至整体散热器的区段，再由铜材料薄板上方的铝合金利用其所构成的散热器型体将热源发散，其在以发热源为70W的条件限制下，与一般铝挤刑散热器进行散热效能的测试结果如附表二所示：
附表二
足见其优异的散热效能表现，尤其具有成本低、加工容易的特性，而可广泛应用于各型式散热器的制做，所以依法提请发明专利的申请。
Claims (5)
1、一种适用于散热器底板的异质金属压铸方法，其特征在于，其整体压铸方法包括有以下程序：
A、依实际散热器的型体完成厚度在0.1-2.5mm的铜材料薄板的制做；
B、将该铜材料薄板预置并定位于成型模穴中；
C、将铜材料薄板表面加热至500-1100℃的预氧化熔融状态；
D、再将铝合金熔液灌入成型模穴中，以使铜材料薄板与铝合金熔液的接触面形成扩散接合作用；
最后，在铝合金熔液冷却定型后，即可获得由铜、铝异质合金一体成型的具有特定型体的散热器底板结构。
2、如权利要求1所述的一种适用于散热器底板的异质金属压铸方法，其特征在于：该铜材料薄板可利用模穴中相对应于铜材料薄板两侧的滑块将其扣紧而达到定位的效果。
3、如权利要求1所述的一种适用于散热器底板的异质金属压铸方法，其特征在于：该铜材材料薄板为一般纯铜或铜合金。
4、如权利要求1所述的一种适用于散热器底板的异质金属压铸方法，其特征在于：该铝合金可选自由AlSiCu、AlSiZn、AlSiMg、AlSiCuMg、AlGe、AlGeSi、AlCu、AlMn、AlMg、AlLi、AlSn及AlPb所组成的族群中的任何一种或多种。
5、如权利要求1所述的一种适用于散热器底板的异质金属压铸方法，其特征在于：该铝合金为一般公知的铝基复合材料。
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| CN 03148146 CN1565774A (zh) | 2003-07-03 | 2003-07-03 | 一种适用于散热器底板的异质金属压铸方法 |
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| CN1565774A true CN1565774A (zh) | 2005-01-19 |
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| CN 03148146 Pending CN1565774A (zh) | 2003-07-03 | 2003-07-03 | 一种适用于散热器底板的异质金属压铸方法 |
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2003
- 2003-07-03 CN CN 03148146 patent/CN1565774A/zh active Pending
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |