TW541213B - Method adapted for casting heterogeneous metal of base plate of heat-dissipater - Google Patents

Description

五、發明說明（1) 匕本發明「一種適用於散熱器底板之異質金屬壓 」曰在提供一可將熔融的鋁合金熔湯灌入預置有鋼 杈穴中，以使銅材料薄板與鋁合金熔湯之接觸面形= &政接合作用，而使銅/鋁界面結合之壓鑄方法，以期 鋁合金熔湯冷卻定型後，可成為由銅、鋁異質合金一髀 型之具特定型體之散熱器底板結構。 _ ，，電子元件的操作溫度對於系統的可靠度影響極大 二當刼作溫度超過容許範圍時，其物理性質將會改變， 侍系統功能失常，產生錯誤的作動或使功能終止，當溫产 越升越高日寺，系統的故障率有急遽升高的傾向，因^ ς 讓系統有較高的可靠度，就要維持較低的操作溫度，=是 透過散熱設計來使溫度降低，也因此孕育出各式各樣的 3置；至於，散熱器之主要的作用就是要提高系統的可 罪度，其設計時必須顧及系統的使用環境、使用條件、系 統所允許的^作溫度，甚至於整體散熱器之製造成本等y

又，目前桌上型電腦及筆記型電腦的市場蓬勃發展， 微處理器的功能不斷的提昇，散熱問題越趨嚴重，成為超 J者最大的二擾，利用風扇散熱是目前最為廣泛使用的散 熱方式，通吊’利用鋁質散熱片增加對流面積，再以小型風 扇進行強制對流氣冷而達到散熱的效果；然而，散埶片的 設計與風扇的配合決定了散熱效果的好壞，但由於積體電 路線寬不斷的縮小，微處理器的速度不斷的提昇，產生 熱量不斷，”使得目前市面上散熱器 接近極限負荷的狀態。 U 五、發明說明（2) 再者’目前桌上型電羽 區分為鋁擠型、鋁壓鑄、 ^ 2之散熱器結構，可大致 與銅底板接合等型式，如第一闰型（CNC加工）、鋼鰭片 或銘壓鑄工法所製造之銘合金2 ’係為習用以銘擠型 鋁合金散熱器（A)由於具有材料太、結構示意圖，其 熱傳導效率不佳，而盔法在，貝輕之優勢，但由於 匕主合ί:熱器⑴，而無法有ίί 繁複等缺點。 何料身貝里過重，且加工程序 鑄方度：Γ，2\於散熱器底板之異質金屬壓 型模穴中，剎用代111之銅材料薄板預置於成 其h f， I it 八41相對應於銅材料薄板兩側之滑塊將 ^〇〇c f預乳㈣融狀態，再將銘合金料灌入成型模 合作用，而在銘合全熔、、二ί熔：之接觸面形成擴散接 f人I +別金熔两冷部定型後，可獲得由銅、鋁異 體成型之具特定型體之散熱器底板結構，為其主 本發明「一種適用於散熱器底板之異質金屬壓鑄方法 一：的係以異質金屬麼鑄方法，製造成型銅、銘里 ί:ί=;之散熱器純，而可在使用時利用銅材料 冋專ν生將發熱源之熱能快速傳遞至整體散埶器之 區段，再由銅材料薄板上方之銘合金利用其所構成：散熱 541213 五、發明說明（3) 器型體將熱源發散者。 本發明「一種適用於散熱器底板之異質金屬壓鑄方法 」之另一目的係以異質金屬壓鑄方法，製造成型銅、鋁異 質合金一體成型之散熱器底板，而可同時具有銅材料之高 熱傳導效能及铭合金質輕之特性者。 本發明「一種適用於散熱器底板之異質金屬壓鑄方法 」，其主要之目的係在於可以壓鑄之工法直接完成散熱器 型體之製造，並使其散熱器主體具有異質合金一體成型之 特性，而其所應用之合今材料主要係為銅（銅合金）材料與 鋁合金材料之結合，如第二圖所示，而使整體異質合金一 體成型散熱器（1 )具有由鋁合金材料（丨2 )所構成之淨形， 以及在鋁合金材料（12)之淨形底部結合有一銅材料薄板 (11)，如第三圖所示，以當整體異質合金一體成型散熱器 (j)利用銅材一料薄板（丨丨）與發熱源（H)接觸時，可由銅材料 薄板（11)之高傳導性將發熱源之熱能快速傳遞至整體 器之鋁合金材料（12)部份，再由銅材料薄板（11)上方之= 合金材料（12)利用其所構成之散熱器型體將熱源發散。 至於，本發明之壓鑄方法依序包括有以下之程序· 材V薄；ΪΪ際散熱器之型體完成厚度在…之銅 / '將銅材料薄板預置並定位於成型模穴中，其可利田 ^ :相對應於銅材料薄板兩側之滑塊將其 達到定位之效果； c、將銅材料薄板表面加熱至5〇〇〜u〇(rc之預氧化熔融

第7頁 541213 五、發明說明（4) 狀態； D 再將紹合金溶湯灌入成丨 a 與紹合金溶湯之接觸面形成:用以使銅材料薄板 湯冷卻定型後，即可獲得由銅、銘 特定型體之散熱器底板結構。 銅或銅合金，至於1鈕人a w1 ’專板了以為一般純 _鋅合金、；金：：；；：_鋼合金、 处访人入 口金鋁矽銅鎂合金、鋁鍺合金、叙 、夕^金、鋁銅合金、鋁錳合金、鋁鎂合金、纟人、， 鋁錫合金及鋁鈀合金所組成之族群中，麸可1:“、 】知…複合材料，而其銅與銘之物：屬 表一）所示：可做為其進行擴散接合之參考依，^ (附 鋁擴散接合係先將銅加熱至Cu20之熔點500〜丨丨⑽=銅 成熔融狀態，以在此狀態下與熔融之鋁進行姓人甘^化 作時並同時確定氧分壓與結合溫度在臨界點了二及禮 在共晶溫度而非銅之熔點1 0 8 3 °C。 疋疋 本發明「一種適用於散熱器底板之異質 」其以異質金屬壓鑄方法，所製造成型之銅c 一體成型之散熱器底板，其不但可保有銅材料之^二二金 效忐及鋁合金質輕之特性，且在使用時銅材料古‘ 導性將發熱源之熱能快速傳遞至整體散熱器之區尸=傳 銅材料薄板上方之紹合金利用其所構成之散熱器^體 源發散，其在以發熱源為70W之條件限制下，與一 …、 押散熱器進行散熱效能之測試結果如附表二所示，^ = 第8頁 541213 五、發明說明（5) 優異之散熱效能表現，尤其具有成本低、加工容易之特性 ，而可廣泛應用於各型式散熱器之製做，爰依法提呈發明 專利之申請。

第9頁 541213 圖式簡單說明 第一圖係為習用鋁合金散熱器之結構示意圖 第二圖係為異質金屬一體成型之散熱器結構示意圖。 第三圖係為異質金屬一體成型之散熱器之熱傳導狀態示意 圖丨。 (A) 鋁質I合金散熱器 (H) 發熱;源 (1 ) 異質合金一體成型散熱器 (11 )銅材I料薄板 (12)鋁合金材料

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Claims (1)

1. 541213 六、申請專利範圍 1 · 一種「 」，其整體壓 A、 依實際 料薄板製做； B、 將銅材 C、 將_材 狀態；

   一種適用於散熱器底板之異質金屬壓鑄方法 鑄方法包括有以下之程序： / 散熱器之型體完成厚度在〇· ；1〜2· 5mm之銅材 料薄板預置並定位於成型模穴中； 料薄板表面加熱至50 0〜11〇〇 t之預氧化炼融 D、再將鋁合金熔湯灌入成型模穴中，以使銅材料薄板 與鋁合金溶湯之接觸面形成擴散接合作用； Λ

   最後，在銲合金熔湯冷卻定型後，即可獲得由銅、鋁異質 合金一體成型之具特定型體之散熱器底板結構，為其ς二 者。 八亏试 2·如淨請專利範圍第丨項所述「一種適用於散熱器 板之異質金屬壓鑄方法」，其中，該銅材料薄板可利用^ 穴中相對摩於銅材料薄板兩側之滑塊將其扣緊而達到定果 3 ·如申請專利範圍第1 板之異質金屬壓轉方法」， 一般純銅或銅合金者。 該

   4.如申請專利範圍第丨項所述「一種適用於散埶 板之異質金屬壓鑄方法」，其中，該鋁合金可以、琴^f ^底 鋁矽銅合金、鋁矽鋅合金、鋁矽鎂合金、鋁 ^ 自由 鋁鍺合金、鋁鍺矽合金、鋁銅合金、鋁猛合么 、”、 A 复、I呂鎂人人 、銘鋰0金、銘錫合金及銘把合金所組成之族、σ i 、砰中者。

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