CN1836829A - 散热装置制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种散热装置的制备方法。该散热装置制备方法包括下列步骤：提供一金属基座，该基座包括一第一表面及一第二表面；在基座第一表面上溅镀一导热金属层；在基座第二表面上形成散热鳍片。该制备方法采用溅镀制程降低散热装置基座底面的粗糙度，生产效率高，且形成粗糙度小的热界面，从而增加散热装置与电子器件之间的有效接触面积，提高散热装置的散热效率。

Description

散热装置制备方法

【技术领域】

本发明关于散热装置的制备方法，特别涉及一种应用于电子器件散热、散热效率高的散热装置的制备方法。

【背景技术】

近年来电子技术迅速发展，电子器件的高频、高速以及集成电路的密集及微型化，使得单位容积电子器件发热量剧增，因此于电子器件上贴附一散热装置，将电子器件工作时所产生的热量传导至空气中，以确保电子器件能稳定运转。

现有用来协助电子器件散发热量的相关散热装置构造，是在基座顶面上凸设若干散热鳍片，工作时，该基座贴附在电子器件表面将热量导出，再经散热鳍片将热量散出。

该散热装置的形成方法通常包括：基座与散热鳍片一体成型或分别成型基座及散热鳍片，然后将散热鳍片通过焊接、冲压等方式接合于基座上。

其中基座底部用于贴合发热电子器件的界面，由于其粗糙度越大，其与电子器件的有效接触面积越小，导热效率越低，因此，该界面通常需要做研磨或抛光处理。

但是，研磨或抛光等过程费时耗工，无法有效降低基座底面粗糙度，解决热传效率降低的问题。

有鉴于此，提供一种使散热装置基座底面光滑、散热效率提高的散热装置制备方法非常必要。

【发明内容】

以下将以若干实施例说明一种生产效率高、使散热装置基座底面光滑、散热效率提高的散热装置制备方法。

该散热装置制备方法包括下列步骤：

提供一金属基座，该基座包括一第一表面及一第二表面；在基座第一表面上溅镀一导热金属层；在基座第二表面上形成散热鳍片。

溅镀前进一步包括研磨，使基座表面的粗糙度初步降低，有利于导热金属层的形成。

其中导热金属包括铜、铝、银等。

所述溅镀包括直流溅镀、射频溅镀及雷射溅镀。

与现有技术相比，本技术方案所提供的散热装置制备方法具有以下优点：溅镀制程生产效率高，且形成粗糙度小的热界面，从而增加散热装置与电子器件之间的有效接触面积，提高散热装置的散热效率。

【附图说明】

图1是本发明第一实施例散热装置的结构示意图；

图2是本发明第一实施例采用的溅镀装置示意图；

图3是实施例采用的另一种溅镀装置示意图；

图4是本发明第一实施例散热装置制备方法流程图。

【具体实施方式】

下面结合附图来说明上述散热装置制备方法的实施方式：

请参阅图4，该散热装置制备方法第一实施例包括下列步骤：

步骤1，提供一金属基材，该金属基材一般为铜或铝，也可以为不锈钢等导热性能好的金属。

步骤2，将该金属基材成型一基座及散热鳍片，该散热鳍片形成于该基座一表面上；可使基座与散热鳍片通过挤压或冲压等方式一体成型，也可以分别成型基座及散热鳍片，然后通过焊接等方式将散热鳍片与基座接合一体。通常情况下基座为一长方或正方体，散热鳍片从基座一表面或多个表面上垂直于该表面延伸。其中该散热鳍片可通过挤压或冲压一体成型，亦可通过切割等方法形成单片鳍片。

步骤3，在基座未形成有散热鳍片的表面溅镀一导热金属层，优选为在与延伸有散热鳍片的表面相对的表面上溅镀导热金属层。该导热金属通常包括铜、铝或银等。

另外在步骤3之前可对基座表面进行研磨，使基座表面的粗糙度初步降低，有利于导热金属层的形成。

该方法也可省略步骤1，直接提供一包括基底及从基底一表面延伸出散热鳍片的散热器，然后在散热器的基座未形成有散热鳍片的表面溅镀一导热金属层，优选为在与延伸有散热鳍片的表面相对的表面上溅镀导热金属层。

其中溅镀方法包括直流溅镀、射频溅镀或雷射溅镀等方式，基本原理是在真空中利用辉光放电(glow discharge)或雷射将氩气(Ar)离子撞击靶材(target)表面，等离子体中阳离子会加速冲向作为被溅镀材的负电极表面，该冲击将使靶材物质飞出而沉积于负电极基板上而形成薄膜。

本实施例采用直流溅镀方式，请参阅图2，直流溅镀装置20的示意图。该直流溅镀装置20包括一真空腔室25，该腔室25由绝缘材料形成，其具有一溅镀气体入口21以及一抽真空口22，腔室25内部设置一靶材电极23及一接地电极24，该接地电极24与散热装置10电连接，散热装置10的表面122与靶材电极23相对。该靶材电极23由镀层金属组成，如铜、铝或银等导热性能好的金属。工作时腔室25内部抽成真空，靶材电极23接外部高压电源的正极，接地电极24接地，靶材电极23被离子轰击而溅射出金属原子，沉积于散热装置10的表面122上，形成导热金属层13。

请参阅图3，该直流溅镀装置30包括一真空腔室35，该腔室35由绝缘材料形成，其具有一溅镀气体入口31以及一抽真空口32，腔室35内部设置一靶材电极33、一接地电极34以及一对磁铁36、37。多个散热装置10与接地电极34电连接，散热装置10的表面122与靶材电极33相对。该靶材电极33面积可设置适当大小，接地电极34上可连接多个散热装置10，提高生产效率。同理，该靶材电极33由镀层金属组成，如铜、铝或银等导热性能好的金属。工作时腔室35内部抽成真空，靶材电极33接外部高压电源的正极，接地电极34接地，靶材电极33被离子轰击而溅射出金属原子，沉积于散热装置10的表面122上，形成导热金属层13。在腔室35内部设置磁铁36、37，形成一方向与电场方向垂直的磁场，电浆中阳离子在加速冲向负电极表面时，其运动轨迹则由于磁场影响而呈螺旋形，从而其运动路径加长，其与气体碰撞次数增多，从而提高沉积效率，改善溅镀膜均匀性，降低导热金属层13的粗糙度。

该散热装置制备方法第二实施例包括下列步骤：

提供一金属基座，其包括一第一表面及一第二表面；于基座一第一表面溅镀一导热金属层；于基座第二表面上形成散热鳍片。

其中溅镀导热金属层及形成散热鳍片两个步骤无时间上的先后顺序。若首先于基座表面形成散热鳍片，则溅镀步骤与第一实施例的图示相同，溅镀装置中接地电极24或34直接与形成有散热鳍片的散热装置电连接。若首先溅镀导热金属，则溅镀过程中，金属基座12与接地电极24或34直接电连接，先形成导热金属层13，然后再形成散热鳍片11。溅镀方法同样包括直流溅镀、射频溅镀或雷射溅镀等方式，必要时可增加磁控手段，提高沉积效率，改善溅镀膜均匀性，降低镀膜粗糙度。

优选地，该第一表面与第二表面相对，此时溅镀有导热金属层的表面用于贴合发热半导体器件，其相对表面上形成有散热鳍片，有利于热量径直传导，从而散热装置热导效率较高。

所述金属基座、散热鳍片以及导热金属层的材质与第一实施例中无本质区别。

上述方法制备的散热装置如第一图所示，散热装置10包括一基座12及基座12的第二表面121上延伸的散热鳍片11及形成于第一表面122上的导热金属层13。其中该第一表面122可以如图中所示，与第二表面121相对，亦可不限于此，例如该第一表面设置于基座12的侧面。该形成有导热金属层13的表面用于贴覆电子器件，其与延伸或接合有散热鳍片11的表面相对时，有利于热量径直传导，从而散热装置热导效率较高。

溅镀方法能使该导热金属层表面粗糙度可达到小于10纳米。由于该导热金属层降低吸热面粗糙度，从而增加散热装置与电子器件之间的有效接触面积，提高散热装置的散热效率，且溅镀工艺生产效率高。

Claims (10)

1.一种散热装置制备方法，其包括下列步骤：

提供一金属基座，其包括一第一表面及一第二表面；

在基座的第一表面上溅镀一导热金属层；

在基座的第二表面上形成散热鳍片。

2.如权利要求1所述的散热装置制备方法，其特征在于溅镀前进一步包括研磨。

3.如权利要求1所述的散热装置制备方法，其特征在于金属基座材质包括铜、铝及不锈钢。

4.如权利要求1所述的散热装置制备方法，其特征在于导热金属包括铜、铝及银。

5.如权利要求1所述的散热装置制备方法，其特征在于溅镀方法包括直流溅镀、射频溅镀及雷射溅镀。

6.如权利要求1或5所述的散热装置制备方法，其特征在于溅镀过程中增加磁控手段。

7.一种散热装置制备方法，其包括下列步骤：

提供金属基材；

将该金属基材成型一基座及多个散热鳍片，该多个散热鳍片形成于该基座一表面上；

在基座未形成有散热鳍片的表面溅镀一导热金属层。

8.如权利要求1所述的散热装置制备方法，其特征在于该基座与散热鳍片一体成型。

9.如权利要求1所述的散热装置制备方法，其特征在于该基座及散热鳍片分别成型，该散热鳍片通过焊接形成在基座表面。

10.一种散热装置制备方法，其包括下列步骤：

提供一散热器，其包括一基座及形成于基座一表面上的多个散热鳍片；

在与形成有散热鳍片的表面相对的基座表面上溅镀一导热金属层。

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