TWI642816B - Copper powder metal plating layer, metal substrate, energy-saving anti-expansion and blasting heat-dissipating device and preparation method thereof - Google Patents

Copper powder metal plating layer, metal substrate, energy-saving anti-expansion and blasting heat-dissipating device and preparation method thereof Download PDF

Info

Publication number
TWI642816B
TWI642816B TW106129520A TW106129520A TWI642816B TW I642816 B TWI642816 B TW I642816B TW 106129520 A TW106129520 A TW 106129520A TW 106129520 A TW106129520 A TW 106129520A TW I642816 B TWI642816 B TW I642816B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
layer
metal
copper powder
plate
snowflake
Prior art date
Application number
TW106129520A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201908537A (zh
Inventor
林進東
Original Assignee
林進東
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 林進東 filed Critical 林進東
Application granted granted Critical
Publication of TWI642816B publication Critical patent/TWI642816B/zh
Publication of TW201908537A publication Critical patent/TW201908537A/zh

Links

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

本發明係揭露一種銅粉金屬鍍層的製備方法、具有該金屬鍍層的金屬基板、節能防脹爆散熱裝置及其製備方法。銅粉金屬鍍層的製備方法，包括具有步驟c.附著金屬層；附著時工作槽中液體的溫度為1至15度C，附著金屬層至少包括附著打底層、附著雪花狀金屬層及附著緊固層的步驟，附著得到具有雪花狀結構的金屬層，毛細力強，蒸發性能良好。具有該銅粉金屬鍍層的金屬基板、及節能防爆散熱裝置具有製備過程節能環保、毛細力強、蒸發性能良好，能夠保持金屬基板的硬度，抗膨脹性能良好。該節能防脹爆散熱裝置可以實現0.3mm厚度的產品，解決了現有技術中只能實現0.6mm厚度熱管散熱裝置的技術瓶頸。

Description

銅粉金屬鍍層、金屬基板、節能防脹爆散熱裝置及其製備方法
本發明係關於散熱裝置技術領域，特別是涉及一種銅粉金屬鍍層的製備方法、具有該銅粉金屬鍍層的金屬基板、節能防脹爆散熱裝置及其製備方法。
隨著電子產品逐漸朝著集成化、高速化的方向發展，電子產品的散熱性能成為確保電子產品品質亟待解決的問題。
現有技術中，散熱裝置多採用散熱鰭片進行散熱，部分為了提高散熱效率還會增加風扇以提高空氣流動性。但是，這種散熱方式仍然難以滿足迅速散熱的效率要求。如何實現在較短時間內吸收熱量並迅速地將熱量轉移釋放成為散熱領域的重要研究課題。
也有部分利用冷凝管的毛細原理進行散熱的技術，但是截至目前為止，此技術仍然無法在工業領域實現產業化應用。決定此技術的核心是如何製備出具有毛細力強、蒸發速度快並不破壞金屬基板剛性的金屬鍍層製備方法。此外，現有技術中的金屬鍍層難以做到厚度1mm以下，現在手機熱管最 薄的只能做到0.6mm。因此，針對現有技術不足，提供一種銅粉金屬鍍層的製備方法、具有該金屬鍍層的金屬基板、節能防脹爆散熱裝置及其製備方法以解決現有技術不足甚為必要。
本發明的目的之一在於避免現有技術的不足之處，以顛覆傳統均溫板加工方法的一種銅粉金屬鍍層的製備方法，該製備方法製備出的銅粉金屬鍍層呈雪花狀或者珊瑚狀，表面積大，蒸發速度快，毛細力更強，厚度更薄，可以做到厚度0.1mm，所製備的銅粉金屬鍍層與金屬基板附著力牢固。製備過程中無需經過高溫燒結對金屬基板的剛性無破壞，能夠保持金屬基板的硬度和牢固度，以鐳射或摩擦焊接密合的方式取代高溫銅焊膏的焊接方法，製備方法具有時間短，耗能小，具有節能環保的特點。
本發明的上述目的藉由如下技術手段實現。
一種銅粉金屬鍍層的製備方法，包括如下步驟：a.金屬基板的清洗；b.將金屬基板的其它面包裹，僅露出需要附著金屬層的工作面；c.附著金屬層，藉由治具將僅露出工作面的金屬基板浸入工作槽中，在附著步驟中，保持工作槽中液體的溫度為1至15度C，這樣才能控制銅粉的形狀是雪花或珊瑚狀。溫度高銅離子活性變強，不利於附著，而且大電流的時候容易過燒變黑和易氧化；工作槽中液體保持如下成份配比：硫酸的濃度為70至85g/L、硫酸銅的濃度為250至260g/L、溶劑為純淨水；附著金屬層至少包括附著打底層、附著雪花狀金屬層及附著緊固層的步驟，其中，附著打底層，打底層的金屬粒子的粒徑為0.1至1nm，打底層的厚度為0.01至0.05mm，打 底層實現與金屬基板工作面的連接，再附著雪花狀金屬層，雪花狀金屬層的金屬粒子的粒徑為1.5至10nm，雪花狀金屬層的厚度為0.1至2mm，之後再附著緊固層，緊固層的金屬粒子的粒徑為0.5至1.5nm，緊固層的厚度為1至5nm；d.對附著有金屬層的金屬基板進行清洗；以及e.對步驟d清洗後的金屬基板進行液體吸出後烘乾得到具有吸液毛細力的銅粉金屬鍍層。
較佳的，上述銅粉金屬鍍層的製備方法，附著打底層的步驟中電流控制在0.8至1.1安培，附著時間為10至15分鐘；附著雪花狀金屬層的步驟中，電流控制在1.5至8.0安培，附著時間為2至10分鐘；附著緊固層的步驟中，按表面的大小電流控制在0.3至1.0安培，時間控制在1至2小時。
較佳的，上述打底層、雪花狀金屬層和緊固層分別為一層或者多層結構。
較佳的，上述的一種銅粉金屬鍍層的製備方法，附著雪花狀金屬層的方法為：當電流控制在1.5安培，附著2分鐘獲得附著厚度為0.1mm的雪花狀金屬層；或者調整電流為2.5安培，附著2分鐘獲得附著厚度為0.15至0.2mm的雪花狀金屬層；或者調整電流為3.0安培，附著2.5分鐘獲得附著厚度為0.25至0.3mm的雪花狀金屬層；或者調整電流為4.0安培，附著3分鐘獲得附著厚度為0.35mm的雪花狀金屬層；或者調整電流為4.5至5.0安培，附著3分鐘獲得附著厚度為0.4mm的雪花狀金屬層；或者調整電流為5.5安培，附著4分鐘獲得附著厚度為0.5mm的雪花狀金屬層；或者調整電流為6安培，附著5分鐘獲得附著厚度為0.6mm的雪花狀金屬層；或者調整電流為6.5安培，附著5分鐘獲得附著厚度為0.7至 0.8mm的雪花狀金屬層；或者調整電流為7安培，附著6分鐘獲得附著厚度為0.9mm的雪花狀金屬層；或者調整電流為8安培，附著6分鐘獲得附著厚度為1mm的雪花狀金屬層。
較佳的，上述步驟a具體是使用5%至15%的稀硫酸清洗4至5分鐘，再至少以純水洗過三次，將金屬基板表面清洗乾淨；步驟d對附著有金屬層的金屬板進行清洗，具體是將金屬基板放入含有5wt%純鹼的清洗槽內，用超聲波將清洗槽內液體加溫至40至60度C，清洗10至15分鐘，再用清水洗兩至三次；步驟e具體是將清洗後的金屬板用吸水紙吸取金屬層內的殘留水分後，放入氮氣保護箱中進行烘乾，得到具有吸水毛細力的銅粉金屬鍍層，防止氧化。
本發明銅粉金屬鍍層的製備方法，附著過程約三個小時完成，製備過程時間短，耗能小，具有節能環保的特點。製備出的銅粉銅粉金屬鍍層呈雪花狀或者珊瑚狀，表面積大，蒸發速度快，毛細力更強，厚度更薄，可以做到厚度0.1mm，所製備的銅粉金屬鍍層與金屬基板附著力牢固。製備過程中無需經過高溫燒結對金屬基板的剛性無破壞，能夠保持金屬基板的硬度。
本發明的另一目的是提供一種具有銅粉金屬鍍層的金屬基板，藉由上述的製備方法製備而成。所製備的金屬基板的銅粉金屬鍍層附著力良好，毛細力強，蒸發性能優良，金屬基板防脹爆性能良好。
本發明同時提供一種節能防脹爆散熱裝置的製備方法，包括如下步驟：(1)對作為金屬基板之上板及金屬基板之下板分別藉由上述銅粉金屬鍍層的製備方法電鍍銅粉金屬 鍍層；(2)將電鍍有銅粉金屬鍍層的上板、下板藉由鐳射焊接使四周封閉；(3)使用高周波焊接除氣頭，得到均溫板，再藉由除氣頭向均溫板內注入冷媒；(4)第一次抽真空，使均溫板之腔體內部空氣壓力達到6.0-1至8.0-2帕；(5)二次除氣，將第一次抽真空的均溫板加熱至100至150度C，使步驟(4)未能抽完的氣體集中在除氣頭頂端，再從除氣頭之末端剪斷除氣頭；(6)將剪斷除氣頭之端口封口焊接；以及(7)進行外部整形得到成品散熱裝置。
較佳的，其中上板、下板中的至少一個設置有多個柱體，多個柱體焊接於上板或下板兩者其中之一或兩者皆具；上板、下板中的至少一個設置有支撐肋，支撐肋一體成型於上板或下板兩者其中之一或兩者皆具；柱體和支撐肋的裸露面也附著有銅粉金屬鍍層，作為傳冷媒導體；當上板、下板配合時，兩者其中一個所設置的柱體端部與相對應另一者抵接，兩者其中一個所設置的支撐肋與相對應的另一者抵接，有利於上下板之間冷媒的熱轉換，降溫更快。
較佳的，其中上板、下板為銅板、鋁板、鋅板、錫板、鈦板或不銹鋼板；多個柱體藉由鐳射焊接或者摩擦焊接於上板或下板；步驟(5)二次除氣具體是將第一次抽真空的均溫板加熱至120度C，使步驟(4)未能抽完的氣體集中在除氣頭頂端；步驟(6)將剪斷該除氣頭之端口藉由鐳射焊接封口；步驟(7)進行外部整形，具體為去除邊角毛刺，打磨光滑操作。
本發明同時提供一種節能防脹爆散熱裝置，通過上述的製備方法製備而成。
本發明的節能防脹爆散熱裝置的製備方法及所製備的節能防脹爆散熱裝置，上板、下板的銅粉金屬鍍層的製備過程節能環保，銅粉金屬鍍層與金屬基板附著力牢固，毛細力強，蒸發性能良好，由於採用直流電路方式進行不會對金屬基板的剛性造成破壞，能夠保持金屬基板的硬度。所製備的散熱裝置具有導熱、散熱迅速，且抗膨脹性能良好。該節能防脹爆散熱裝置可以實現0.3mm厚度的產品，解決了現有技術中只能實現0.6mm厚度熱管散熱裝置的技術瓶頸。
綜上所述，本發明將以特定實施例詳述於下。以下實施例僅為舉例之用，而非限定本發明之保護範圍。熟諳此技藝者，將可輕易理解各種非關鍵參數，其可改變或調整而產生實質相同的結果。
100‧‧‧上板
200‧‧‧下板
300‧‧‧柱體
400‧‧‧支撐肋
500‧‧‧銅粉金屬鍍層
600‧‧‧除氣頭
700‧‧‧熱源
第1圖是本發明一種銅粉金屬鍍層放大500倍的顯微結構示意圖。
第2圖是現有技術中製備的一種銅粉金屬鍍層放大500倍的顯微結構示意圖。
第3圖是本發明一種節能防脹爆散熱裝置的結構示意圖。
第4圖是本發明一種節能防脹爆散熱裝置實施例4的上板的結構示意圖。
第5圖是本發明一種節能防脹爆散熱裝置實施例4的下板的結構示意圖。
第6圖是本發明一種節能防脹爆散熱裝置實施例4的工作原理示意圖。
結合以下實施例對本發明作進一步描述。
實施例1。
一種銅粉金屬鍍層的製備方法，包括如下步驟：a.金屬基板的清洗，具體是使用5%至15%的稀硫酸清洗4至5分鐘，再至少以純水洗過三次，將金屬基板表面清洗乾淨，其中，金屬基板可以為銅板、鋁板、鋅板、錫板、鈦板或不銹鋼板等；b.將金屬基板的其它面包裹，僅露出需要附著金屬層的工作面；c.附著金屬層，藉由治具將僅露出工作面的金屬基板浸入工作槽中，在附著步驟中，保持工作槽中液體的溫度為1至15.5度C，這樣才能控制銅粉的形狀是雪花或珊瑚狀。液體溫度是決定電鍍效果的關鍵，溫度高銅離子活性變強，不利於附著，而且大電流的時候容易過燒變黑和易氧化；工作槽中液體保持如下成份配比：硫酸的濃度為70至85g/L、硫酸銅的濃度為250至260g/L、溶劑為純淨水；附著金屬層至少包括附著打底層、附著雪花狀金屬層及附著緊固層的步驟，包括：先附著打底層，打底層的金屬粒子的粒徑為0.1至1nm，打底層的厚度為0.01至0.05mm，打底層實現與金屬基板之工作面的連接；再附著雪花狀金屬層，雪花狀金屬層的金屬粒子的粒徑為1.5至10nm，雪花狀金屬層的厚度為0.1至2mm；最後再附著緊固層，緊固層金屬粒子的粒徑為0.5至1.5nm，緊固層的厚度為1至5nm；d.對附著有金屬層的金屬板進行清洗，具體是將金屬基板放入含有5wt%純鹼的清洗槽內，用超聲波將清洗 槽內液體加溫至40至60度C，清洗10至15分鐘，再用清水洗2至3次；e.對步驟d清洗後的金屬基板進行液體吸出後烘乾得到具有吸液毛細力的銅粉金屬鍍層，具體是將清洗後的金屬板用吸水紙吸取金屬層內的殘留水分後，放入氮氣保護箱中進行烘乾，得到具有吸水毛細力的銅粉金屬鍍層，防止氧化。
銅粉金屬鍍層的製備方法，步驟c.附著金屬層最為關鍵，附著打底層步驟中電流控制在0.8至1.1安培，附著時間為10至15分鐘；附著雪花狀金屬層的步驟中，電流控制在1.5至8.0安培，附著時間為2至10分鐘；附著緊固層的步驟中，按照表面積的大小控制電流0.3至1.0安培，時間1至2小時不等。其中，打底層、雪花狀金屬層和緊固層可以根據需要分別設置為一層或者多層結構。
本發明的銅粉金屬鍍層製備方法，採用電鍍方式將金屬原子還原成一層層雪花狀的金屬層，金屬層至少分3層沉積，優選4至5層沉積，打底層沉積較小的粒子，以便與金屬基板有效結合，雪花狀金屬層的顆粒較打底層的金屬顆粒大，緊固層用於將雪花狀金屬層與金屬基板有效結合，整體金屬層的毛細力更好，本發明所製備的銅粉金屬鍍層的一種顯微結構如第1圖所示。與現有技術中的方法所製備的銅粉金屬鍍層的顯微結構如第2圖對比，可見本發明所製備的銅粉金屬鍍層呈雪花狀或者珊瑚狀層狀結構，對比第2圖中的結構呈多孔狀結構。多層金屬層的設置，銅粉金屬鍍層的牢固度得到大大改善，需要機械性破壞才會脫落。
需要說明的是，本發明所製備的銅粉金屬鍍層的顯微結構，呈小顆粒多層堆積結構，整體展現雪花狀或者珊瑚 狀態，本發明中以雪花狀或者珊瑚狀描述此結構，其具體名稱可以對應調整描述。
該銅粉金屬鍍層的製備方法，整個過程中採用的是直流電鍍方式，直流電流不高於10安培，電鍍液的溫度不高於10度C，溫度高會導致銅離子活性變強不利於附著，也容易大電流高溫過燒變成黑色和容易氧化。因此不會對金屬基板造成硬度損傷，確保後續使用過程中金屬基板的硬度。克服了現有技術中的金屬基板由於在加工中通過高溫燒結導致金屬基板變軟，使得後期使用中容易變形，抗爆和膨脹性能差。
傳統的銅粉金屬鍍層製備，採用真空爐在800攝氏以上的溫度下燒結8個小時以上銅粉才能燒好，燒好後還需要950度C焊接3至4小時，這種製備方式費電又費時，最重要的是經過高溫銅材質本身硬度變軟，在使用和製造上都容易變形。本發明的銅粉金屬鍍層製備方法，採用直流電流，基本三個小時內就可以完成製備，一片金屬基板電鍍層的製備耗電僅1度左右，大大節約了製備時間，而且大大降低了能源消耗，具有節能環保的特點。
本發明銅粉金屬鍍層的製備方法，電鍍材料僅需要銅塊、硫酸、硫酸銅溶液及純淨水，整個過程中消耗的只有銅塊和銅離子，與傳統技術不同的是，硫酸銅溶液不需要更換，僅需補充銅離子，並使用純淨水與硫酸銅溶液調節濃度比例，沒有其它副產品產生，環保性能非常良好，製備成本也較低。
實施例2。
一種銅粉金屬鍍層的製備方法，其它特徵與實施 例1相同，不同之處在於，還具有如下技術特徵：本實施方式的銅粉金屬鍍層的製備方法，附著雪花狀金屬層的一種方法是：電流控制在2.0安培，附著2分鐘，獲得厚度為0.1mm的銅粉金屬鍍層。通過該步驟的控制，所製備的銅粉金屬鍍層毛細性能更加良好，1ml水滴可在0.05秒內吸附完畢。
本發明銅粉金屬鍍層的製備方法，具有節能環保，所製備的銅粉金屬鍍層與金屬基板附著力牢固。所製備的電鍍層在顯微鏡下呈雪花狀的多層結構，毛細力強，蒸發性能良好的特點，製備過程對金屬基板的剛性無破壞，能夠保持金屬基板的硬度。
需要說明的是，為了獲得不同厚度的銅粉金屬鍍層，可以選擇不同的方法，經過研究發現，如下方法對獲得相應厚度的銅粉金屬鍍層性能較佳。也可以選擇調整電流控制在1.5安培，附著2分鐘.獲得附著厚度為0.1mm的雪花狀金屬層。也可以選擇調整電流為2.5安培，附著2分鐘，獲得厚度為0.15至0.2mm的雪花狀金屬層。也可以選擇調整電流為3.0安培，附著2.5分鐘，附著獲得厚度為0.25-0.3mm的雪花狀金屬層。也可以選擇調整電流為4.0安培，附著3分鐘，附著獲得厚度為0.35mm的雪花狀金屬層。也可以選擇調整電流為4.5至5.0安培，附著3分鐘，附著獲得厚度為0.4mm的雪花狀金屬層。也可以選擇調整電流為5.5安培，附著4分鐘，附著獲得厚度為0.5mm的雪花狀金屬層。也可以選擇調整電流為6安培，附著5分鐘，附著獲得厚度為0.6mm的雪花狀金屬層。也可以選擇調整電流為6.5安培，附著5分鐘，附著厚度為0.7至0.8mm的雪花狀金屬層。也可以選擇調整電流為7安培，附著6分鐘， 附著厚度為0.9mm的雪花狀金屬層。也可以選擇調整電流為8安培，附著6分鐘，附著獲得厚度為1mm的雪花狀金屬層。
藉由以上方法的控制，所製備的銅粉金屬鍍層毛細性能更加良好，1ml水滴可在0.01至0.05秒內吸附完畢。製備的電鍍層在顯微鏡下呈雪花狀的多層結構，毛細力強，蒸發性能良好的特點，製備過程對金屬基板的剛性無破壞，能夠保持金屬基板的硬度。
實施例3。
一種節能防脹爆散熱裝置的製備方法，包括如下步驟：(1)對作為金屬基板之上板及金屬基板之下板分別藉由實施例1或2的方法電鍍上銅粉金屬鍍層；(2)將電鍍有銅粉金屬鍍層的上板、下板藉由鐳射焊接使四周封閉；(3)使用高周波焊接除氣頭，得到均溫板，再藉由除氣頭朝均溫板內注入冷媒；(4)第一次抽真空，使腔體內部空氣壓力達到6.0-1至8.0-2帕；(5)二次除氣，將第一次抽真空的均溫板加熱至100至150度C，較佳為120度C，使步驟(4)未能抽完的氣體集中在除氣頭頂端，再從除氣頭末端剪斷除氣頭；(6)將剪斷除氣頭之端口封口焊接，較佳地藉由鐳射焊接封口；(7)進行外部整形得到成品散熱裝置，步驟(7)進行外部整形，具體為去除邊角毛刺，打磨光滑操作。
第3圖是一種通過本發明的方法所製備的節能防脹爆散熱裝置的結構示意圖，該防爆散熱裝置，由上板100、下板200構成，上板100內表面附著有銅粉金屬鍍層500。下板200內表面均附著有銅粉金屬鍍層500。上板100與下板200之間構成的腔體內填充有冷媒，冷媒可以為水或者酒精或者丙 酮或者R12製冷劑或者氟利昂或者其它成分，在此不一一列舉。
該節能防脹爆散熱裝置，通常狀態下未工作是，由於銅粉金屬鍍層500吸水性好，上板100、下板200的銅粉金屬鍍層500均吸附接近飽和狀態的冷媒。工作時，當上板100或者下板200的其中一面接觸熱源時，以下板200接觸熱源為例進行說明，下板200受熱，下板200內設置的銅粉金屬鍍層500內的冷媒開始蒸發升騰，蒸發的水蒸氣到達上板100遇冷凝結成液滴，由於上板100先浸有冷媒，蒸發的水蒸氣在不到1秒的時間內瞬間交換熱量成為液滴，液滴再回到下板200。藉由該節能防爆散熱裝置，能夠實現秒級散熱效率，散熱效果非常迅速。
該節能防脹爆散熱裝置，上板100與下板200的銅粉金屬鍍層500可以薄到0.1mm左右，解決了現有技術中熱板的厚度技術瓶頸，能夠實現整體節能防脹爆散熱裝置0.3mm的技術要求，克服了現有幾種中用於手機等的散熱管最薄只能做到0.6mm的技術瓶頸，將大大提高散熱裝置用於高集成度電子零件的需求。
本發明的節能防脹爆散熱裝置的製備方法及所製備的節能防脹爆散熱裝置，上板100、下板200的銅粉金屬鍍層500的製備過程節能環保，銅粉金屬鍍層500與金屬基板附著力牢固，毛細力強，蒸發性能良好的特點，由於採用直流電路方式進行不會對金屬基板的剛性造成破壞，能夠保持金屬基板的硬度。所製備的散熱裝置具有導熱、散熱迅速，且抗爆和膨脹性能良好。
實施例4。
一種節能防脹爆散熱裝置，藉由實施例3的方法製備而成，其它特徵與實施例3相同，還具有如下技術特徵：如第4圖、第5圖所示，該防爆散熱裝置，由上板100、下板200構成，上板100內設置有多根柱體300，上板100的內表面還設置有多個衝壓成型的支撐肋400，上板100的內表面、柱體300的表面及支撐肋400的表面均附著有銅粉金屬鍍層500，如第4圖所示。下板200內也設置有多根柱體300、支撐肋400，下板200的內表面、柱體300的表面及支撐肋400的表面均附著有銅粉金屬鍍層500，如第5圖所示。
上板100與下板200裝配並藉由鐳射或者摩擦焊焊接形成密封的腔體，腔體內上板100的柱體300另一端較佳地與下板200的內表面抵接，上板100與下板200設置的柱體300呈錯開狀態，各自與對應的下板200或者上板100內表面抵接。
支撐肋400的設置，也能夠提高了上板100與下板200之間的支撐強度，有效防止使用中上板100與下板200之間出現的脹開爆裂現象。
增加柱體300的設置，提供了散熱裝置上板100與下板200之間腔體的支撐力度，能夠更好使得整體散熱裝置的機械性能更佳，防止使用中上板100與下板200之間出現脹開爆裂現象。
實踐發現，僅設置支撐肋400，實際使用中出現脹爆的幾率遠遠高於同時設置支撐肋400和柱體300的結構。藉由對同時設置有支撐肋400和柱體的產品的抗脹爆性能進行檢測，在10000份樣品中，出現脹爆的概率僅存在萬分之一。支 撐肋400和柱體300還提供了冷卻液滴回流的引流途徑，便於遇冷凝結的液滴順著主體和支撐肋400流回。
在支撐肋400和柱體300上附著銅粉金屬鍍層500，在蒸發過程中，部分蒸氣遇到柱體300上的銅粉金屬鍍層500時遇冷順著柱體300回流，部分蒸氣遇到支撐肋400上的銅粉金屬鍍層500時同樣水冷聚集，藉由柱體300或者支撐肋400回流，如第6圖所示，支撐肋400、柱體300及其上的銅粉金屬鍍層500，實現了輻射式的蒸發回流的迴圈過程，散熱性能更佳。
該節能防脹爆散熱裝置，其工作原理是這樣的，在非受熱狀態時(即非工作狀態下)，內部的冷媒液體浸於上板100、下板200的銅粉金屬鍍層500中，基本呈飽和狀態。當上板100或者下板200中任意一面處於熱源700時，以上板100靠近熱源700為例，當上板100受熱時，其內部的銅粉金屬鍍層500受熱蒸發，部分蒸氣到達另一端的下板200遇冷，也有部分蒸氣遇到柱體300或者支撐肋400表面的銅粉金屬鍍層500遇冷，凝結回流順著柱體300或者支撐肋400流至上板100，如此不斷迴圈實現熱量從上板100到下板200的散熱迴圈。該節能防脹爆散熱裝置，散熱所需的有效時間基本在幾秒至十幾秒內，如第6圖所示。本發明的防爆散熱裝置，通過在上板100與下板200內表面均設置銅粉金屬鍍層500，便於上板100與下板200之間的蒸發散熱快速切換，更好提高散熱效果。
需要說明的是，金屬基板可為銅板、鋁板、鋅板、錫板、鈦板或不銹鋼板等。
需要說明的是，節能防脹爆散熱裝置的結構不局限於本實施例中的形式，也可以選擇僅在一面設置銅粉金屬鍍層500。上板100、下板200設置的柱體300、支撐肋400較佳地在兩層板均設置，也可以選擇僅在其中一個上設置。
本發明的節能防脹爆散熱裝置的製備方法及所製備的節能防脹爆散熱裝置，上板100、下板200的銅粉金屬鍍層500的製備過程節能環保，銅粉金屬鍍層500與金屬基板附著力牢固，毛細力強，蒸發性能良好的特點，由於採用直流電路方式進行不會對金屬基板的剛性造成破壞，能夠保持金屬基板的硬度。所製備的散熱裝置具有導熱、散熱迅速，且抗脹爆性能良好。
實施例5。
一種節能防脹爆散熱裝置，通過實施例3的方法製備而成，其它特徵與實施例4相同，不同之處在於：該防爆散熱裝置，僅上板100內設置有多根柱體300，上板100、下板200的內表面還設置有多個衝壓成型的支撐肋400。該散熱裝置導熱、散熱迅速，且抗脹爆性能良好。
實施例6。
一種節能防脹爆散熱裝置，通過實施例3的方法製備而成，其它特徵與實施例4相同，不同之處在於：該防爆散熱裝置，僅下板200內設置有多根柱體300，上板100、下板200的內表面還設置有多個衝壓成型的支撐肋400。該散熱裝置導熱、散熱迅速，且抗脹爆性能良好。
最後應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發 明的技術方案而非對本發明保護範圍的限制，儘管參照較佳實施例對本發明作了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的實質和範圍。

Claims (11)

  1. 一種銅粉金屬鍍層的製備方法，包括如下步驟：a.一金屬基板的清洗；b.將該金屬基板的其它面包裹，僅露出需要附著一金屬層的一工作面；c.附著該金屬層，藉由一治具將僅露出該工作面的該金屬基板浸入一工作槽中，在一附著程序中，保持該工作槽中液體的溫度為1至15.5度C，該工作槽中液體保持如下成份配比：硫酸的濃度為70至85g/L、硫酸銅的濃度為250至260g/L、溶劑為純淨水，而附著該金屬層至少包括附著一打底層、附著一雪花狀金屬層及附著一緊固層的步驟，其中，先附著該打底層，附著該打底層的步驟中電流控制在0.8至1.1安培，附著時間為10至15分鐘，該打底層的金屬粒子的粒徑為0.1至1nm，該打底層的厚度為0.01至0.05mm，該打底層實現與該金屬基板之工作面的連接，再附著該雪花狀金屬層，附著該雪花狀金屬層的步驟中電流控制在1.5至8.0安培，附著時間為2至10分鐘，該雪花狀金屬層的金屬粒子的粒徑為1.5至10nm，該雪花狀金屬層的厚度為0.1至2mm，之後再附著該緊固層，附著該緊固層的步驟中，按照表面積的大小電流控制在0.3至1.0安培，時間控制在1至2小時，該緊固層的金屬粒子的粒徑為0.5至1.5nm，該緊固層的厚度為1至5nm；d.對附著有該金屬層的金屬基板進行清洗；以及e.對步驟d清洗後的該金屬基板進行液體吸出後烘乾得 到具有吸液毛細力的該銅粉金屬鍍層。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之銅粉金屬鍍層的製備方法，其中該打底層、該雪花狀金屬層和該緊固層分別為一層或者多層結構。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之銅粉金屬鍍層的製備方法，其中附著該雪花狀金屬層的方法為：當電流控制在1.5安培，附著2分鐘獲得附著厚度為0.1mm的該雪花狀金屬層；或者調整電流為2.5安培，附著2分鐘獲得附著厚度為0.15至0.2mm的該雪花狀金屬層；或者調整電流為3.0安培，附著2.5分鐘獲得附著厚度為0.25至0.3mm的該雪花狀金屬層；或者調整電流為4.0安，附著3分鐘獲得附著厚度為0.35mm的該雪花狀金屬層；或者調整電流為4.5至5.0安培，附著3分鐘獲得附著厚度為0.4mm的該雪花狀金屬層；或者調整電流為5.5安培，附著4分鐘獲得附著厚度為0.5mm的該雪花狀金屬層；或者調整電流為6安培，附著5分鐘獲得附著厚度為0.6mm的該雪花狀金屬層；或者調整電流為6.5安培，附著5分鐘獲得附著厚度為0.7至0.8mm的該雪花狀金屬層；或者調整電流為7安培，附著6分鐘獲得附著厚度為0.9mm的該雪花狀金屬層；或者調整電流為8安培，附著6分鐘獲得附著厚度為1mm的該雪花狀金屬層。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之銅粉金屬鍍層的製備方法，其中步驟a係使用5%至15%的稀硫酸清洗4至5分鐘，再至少以純水洗過三次，將該金屬基板之表面清洗乾淨；步驟d對附著有該金屬層的該金屬板進行清洗，包括將該金屬基板放入含有5wt%純鹼的一清洗槽內，用超聲波將該清洗槽內之 液體加溫至40至60度C，清洗10至15分鐘，再用清水洗兩至三次；步驟e是將清洗後的該金屬基板用一吸水紙吸取該金屬層內的殘留水分後，放入一氮氣保護箱中進行烘乾，得到具有吸水毛細力的該銅粉金屬鍍層。
  5. 一種具有銅粉金屬鍍層的金屬基板，包括藉由申請專利範圍第1至4項中任一項所述的製備方法製備而成。
  6. 一種節能防脹爆散熱裝置的製備方法，包括如下步驟：(1)對作為一金屬基板之上板及一金屬基板之下板分別藉由如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之方法電鍍一銅粉金屬鍍層；(2)將電鍍有該銅粉金屬鍍層的該上板及該下板藉由鐳射焊接使四周封閉；(3)使用高周波焊接一除氣頭，得到一均溫板，再藉由該除氣頭向該均溫板內注入一冷媒；(4)第一次抽真空，使該均溫板之腔體內部空氣壓力達到6.0-1至8.0-2帕；(5)二次除氣，將第一次抽真空的該均溫板加熱至100至150度C，使步驟(4)未能抽完的氣體集中在該除氣頭之頂端，再從該除氣頭之末端剪斷該除氣頭；(6)將剪斷該除氣頭之端口焊接封口；以及(7)進行外部整形得到一成品散熱裝置。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之節能防脹爆散熱裝置的製備方法，其中該上板、該下板中的至少一個設置有多個柱體，該些柱體焊接於該上板或該下板兩者其中之一或兩者皆具；該上板、該下板中的至少一個設置有一支撐肋，該支 撐肋一體成型於該上板或該下板兩者其中之一或兩者皆具；該柱體和該支撐肋的一裸露面也附著有該銅粉金屬鍍層，蒸汽借助由該些柱體和該支撐肋附著的該銅粉金屬鍍層，毛細能夠得到快速的流動，帶動熱能；其中當該上板、該下板配合時，兩者其中之一所設置的該柱體之端部與相對應的另一者抵接，兩者其中之一所設置的該支撐肋與相對應的另一者抵接。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之節能防脹爆散熱裝置的製備方法，其中該上板與該下板包括銅板、鋁板、鋅板、錫板、鈦板或不銹鋼板；該些柱體藉由鐳射焊接或者摩擦焊接於該上板或該下板；步驟(5)二次除氣係為將第一次抽真空的該均溫板加熱至120度C，使步驟(4)未能抽完的氣體集中在該除氣頭之該頂端；步驟(6)將剪斷該除氣頭之端口藉由鐳射焊接封口；步驟(7)進行外部整形，包括去除邊角毛刺，打磨光滑操作。
  9. 一種節能防脹爆散熱裝置，包括藉由如申請專利範圍第6項所述之製備方法製備而成。
  10. 一種節能防脹爆散熱裝置，包括藉由如申請專利範圍第7項所述之製備方法製備而成。
  11. 一種節能防脹爆散熱裝置，包括藉由如申請專利範圍第8項所述之製備方法製備而成。
TW106129520A 2017-07-21 2017-08-30 Copper powder metal plating layer, metal substrate, energy-saving anti-expansion and blasting heat-dissipating device and preparation method thereof TWI642816B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
??201710598310.1 2017-07-21
CN201710598310.1A CN107557825B (zh) 2017-07-21 2017-07-21 铜粉金属镀层、金属基板、节能防胀爆散热装置及其制备工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI642816B true TWI642816B (zh) 2018-12-01
TW201908537A TW201908537A (zh) 2019-03-01

Family

ID=60973833

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106129520A TWI642816B (zh) 2017-07-21 2017-08-30 Copper powder metal plating layer, metal substrate, energy-saving anti-expansion and blasting heat-dissipating device and preparation method thereof

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6550450B2 (zh)
CN (1) CN107557825B (zh)
TW (1) TWI642816B (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108332593A (zh) * 2018-03-27 2018-07-27 中山伟强科技有限公司 一种多通道回路型均温板
CN212205767U (zh) * 2019-05-10 2020-12-22 讯凯国际股份有限公司 均温板
WO2021046827A1 (zh) * 2019-09-12 2021-03-18 华为技术有限公司 均热板、散热器及终端
CN111083261A (zh) * 2019-12-27 2020-04-28 东莞赛诺高德蚀刻科技有限公司 一种单面镀铜的不锈钢或钛合金手机散热片及其制备方法
CN111010858B (zh) * 2019-12-30 2021-11-16 Oppo广东移动通信有限公司 散热装置、散热装置的制备方法及电子设备
CN213907324U (zh) * 2020-07-20 2021-08-06 双鸿电子科技工业(昆山)有限公司 具有防电磁波干扰的散热装置
CN112082413A (zh) * 2020-08-03 2020-12-15 东莞领杰金属精密制造科技有限公司 一种超薄均温板及其加工方法
CN112458503B (zh) * 2020-11-19 2022-03-01 瑞声科技（南京）有限公司 均温板上盖板的制备方法以及均温板
CN112626511A (zh) * 2020-11-27 2021-04-09 瑞声科技（南京）有限公司 钢片钝化工艺、钝化钢片以及均温板

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200920879A (en) * 2007-11-05 2009-05-16 Chun-Ping Jen Method for manufacturing electroformed capillary structures
CN101928940A (zh) * 2009-06-22 2010-12-29 尼尔金属(苏州)有限公司 一种铝及铝合金基材上镀铜的工艺方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW551542U (en) * 2002-10-21 2003-09-01 Yeh Chiang Technology Corp Sealing chamber structure improvement of heat dissipation copper pillar
JP5568289B2 (ja) * 2009-11-30 2014-08-06 新光電気工業株式会社 放熱部品及びその製造方法
CN103556193B (zh) * 2013-10-31 2016-04-13 华南理工大学 紫铜表面超亲水结构制备方法及用该方法制造的紫铜微热管
CN105188314A (zh) * 2015-08-29 2015-12-23 常虹 一种散热装置
CN207040120U (zh) * 2017-07-21 2018-02-23 林进东 一种节能防胀爆散热装置
CN206932548U (zh) * 2017-07-21 2018-01-26 林进东 一种平板散热装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200920879A (en) * 2007-11-05 2009-05-16 Chun-Ping Jen Method for manufacturing electroformed capillary structures
CN101928940A (zh) * 2009-06-22 2010-12-29 尼尔金属(苏州)有限公司 一种铝及铝合金基材上镀铜的工艺方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107557825B (zh) 2019-11-05
JP2019023341A (ja) 2019-02-14
TW201908537A (zh) 2019-03-01
CN107557825A (zh) 2018-01-09
JP6550450B2 (ja) 2019-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI642816B (zh) Copper powder metal plating layer, metal substrate, energy-saving anti-expansion and blasting heat-dissipating device and preparation method thereof
US10470291B2 (en) Process for preparing an energy saving anti-burst heat dissipation device
CN108520855B (zh) 一种纳米银浆提高陶瓷覆铜板可靠性的方法
US20110108142A1 (en) Vapor chamber and manufacturing method thereof
CN109930125B (zh) 一种金刚石-铝复合材料的磁控溅射镀膜方法
CN105841535A (zh) 分段式复合结构平板传热管及其制备方法
CN106134330B (zh) 一种基于等离子清洗的高钎焊率真空焊接方法
JP3215228U (ja) 膨脹・爆発を防止可能な省エネ型放熱装置
CN106958009A (zh) 一种氮化铝陶瓷覆铜板及其制备方法
WO2015067138A1 (zh) 一种基于阻尼电阻的串联水冷散热器
WO2018218943A1 (zh) 一种强化芯片表面沸腾性能的方法
CN110911316B (zh) 一种复合型冷却水盘及其制作方法和用途
TW202126978A (zh) 一種多腔式均溫板的封口焊接方法
JP2010245451A (ja) 電子機器用放熱装置及びその製造方法
CN108453362A (zh) 一种铝合金表面活化辅助直接扩散焊方法
CN110944493B (zh) 一种基于气液相变的金属基复合材料器件及其制备方法
TWI337248B (zh)
WO2019200877A1 (zh) 一种散热构件及散热构件的制造方法
CN112696952A (zh) 一种石墨烯vc均热板及其加工方法
TWM561088U (zh) 防脹爆散熱裝置
TW201915212A (zh) 石墨烯均溫板結構及其製程方法
CN112050675A (zh) 一种超薄导热贴片的制作方法及超薄导热贴片
CN213120222U (zh) 一种超薄均热板
CN217083435U (zh) 一种高材料利用率均温板
CN115348805B (zh) 一种渐变式吸液芯平板微热管及其制备方法