TWI793589B - 散熱基材結構及其形成方法 - Google Patents

散熱基材結構及其形成方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI793589B
TWI793589B TW110116181A TW110116181A TWI793589B TW I793589 B TWI793589 B TW I793589B TW 110116181 A TW110116181 A TW 110116181A TW 110116181 A TW110116181 A TW 110116181A TW I793589 B TWI793589 B TW I793589B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
base layer
layer
cold sprayed
cold
dissipation substrate
Prior art date
Application number
TW110116181A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202243868A (zh
Inventor
楊景明
葉子暘
Original Assignee
艾姆勒科技股份有限公司
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 艾姆勒科技股份有限公司 filed Critical 艾姆勒科技股份有限公司
Priority to TW110116181A priority Critical patent/TWI793589B/zh
Publication of TW202243868A publication Critical patent/TW202243868A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI793589B publication Critical patent/TWI793589B/zh

Links

Images

Landscapes

  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

本發明提供一種散熱基材結構及其形成方法。散熱基材結構包括一基底層及一冷噴塗層。所述冷噴塗層形成於所述基底層的表面上。所述冷噴塗層是通過將固相金屬粉末與高壓壓縮氣體一起噴塗到所述基底層，而在所述基底層的表面上形成的一薄膜。所述固相金屬粉末為至少含有視密度介於3~4g/cm 3且中值粒徑(D50)為30μm以下的成膜用粉末。所述冷噴塗層底部嵌入所述基底層中的最大深度≦100µm。

Description

散熱基材結構及其形成方法
本發明涉及一種基材結構及其形成方法，具體來說是涉及一種散熱基材結構及其形成方法。
將固相金屬粉末與低壓壓縮氣體一起噴塗到散熱基材表面上所形成的冷噴塗層，其因著金屬粉末為固相狀，所以接合強度不高。然而，將固相金屬粉末與高壓壓縮氣體一起噴塗到散熱基材表面上所形成的冷噴塗層，其因著高壓噴塗會使嵌入的深度太深，且容易產生複雜多樣且不可預測的微結構或是裂紋。
有鑑於此，本發明人本於多年從事相關產品之開發與設計，有感上述缺失之可改善，乃特潛心研究並配合學理之運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺失之本發明。
本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種散熱基材結構及其形成方法。
為了解決上述的技術問題，本發明提供一種散熱基材結構，包括：一基底層，以及一冷噴塗層，其形成於所述基底層的表面上；其中，所述冷噴塗層是通過將固相金屬粉末與高壓壓縮氣體一起噴塗到所述基底層，而在所述基底層的表面上形成的一薄膜；其中，所述固相金屬粉末為至少含有視密度介於3~4g/cm 3且中值粒徑(D50)為30µm以下的成膜用粉末；其中，所述冷噴塗層底部嵌入所述基底層中的最大深度≦100µm。
在一優選實施例中，所述冷噴塗層為一冷噴塗銅層。
在一優選實施例中，所述基底層為一鋁製基板。
在一優選實施例中，所述高壓壓縮氣體為壓力介於4~6Mpa的壓縮氣體。
為了解決上述的技術問題，本發明另提供一種散熱基材結構的形成方法，包括：(a)提供一基底層，以及(b)形成一冷噴塗層於所述基底層的表面上；其中，所述冷噴塗層是通過將固相金屬粉末與高壓壓縮氣體一起噴塗到所述基底層，而在所述基底層的表面上形成的一薄膜；其中，所述固相金屬粉末為至少含有視密度介於3~4g/cm 3且中值粒徑(D50)為30µm以下的成膜用粉末；其中，所述冷噴塗層底部嵌入所述基底層中的最大深度≦100µm。
本發明的有益效果至少在於，本發明提供的散熱基材結構及其形成方法，其可以通過「所述冷噴塗層是通過將固相金屬粉末與高壓壓縮氣體一起噴塗到所述基底層，而在所述基底層的表面上形成的一薄膜」、「所述固相金屬粉末為至少含有視密度介於3~4g/cm 3且中值粒徑(D50)為30µm以下的成膜用粉末」、以及「所述冷噴塗層底部嵌入基底層中的最大深度≦100µm」的技術方案，可以使得冷噴塗層與基底層的接合強度達到40MPa以上，並且可以使得冷噴塗層底部嵌入基底層中的最大深度≦100µm，從而達到使高壓噴塗影響深度不深，但接合強度仍可以達到40MPa以上的效果。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不背離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
請參考圖1，為本發明提供的一種散熱基材結構。如圖所示，根據本發明所提供的散熱基材結構，其具有一基底層10及一冷噴塗層20。
承上，冷噴塗層20形成於基底層10上。在本實施例中，基底層10為一鋁製散熱基板，但也可以為一鋁製散熱器(heat sink)，然並不侷限於此。
在本實施例中，冷噴塗層20是通過將固相金屬粉末與高壓壓縮氣體一起噴塗到基底層10，而在基底層10的表面上形成的一薄膜。並且，本實施例的高壓壓縮氣體較佳為壓力介於4~6Mpa的壓縮氣體。
再者，在本實施例中，用來形成冷噴塗層20的固相金屬粉末為至少含有視密度介於3~4g/cm 3，且中值粒徑(D50)為30μm以下的成膜用粉末。
並且，根據實際實驗結果，當用來形成冷噴塗層20的固相金屬粉末為至少含有視密度介於3~4g/cm 3，且中值粒徑(D50)為30μm以下的成膜用粉末，並且通過將固相金屬粉末與高壓(4~6Mpa)壓縮氣體一起噴塗到基底層10時，可以使得冷噴塗層20與基底層10的接合強度達到40MPa以上。並且，參考圖2所示，冷噴塗層20底部嵌入基底層10中的最大深度D小於等於(≦)100µm，甚至可以小於60µm，從而達到使高壓噴塗影響深度不深，但接合強度仍可以達到40MPa以上，且可以避免出現複雜多樣且不可預測的微結構或是裂紋。
在一實施例中，冷噴塗層20可為一冷噴塗銅層。進一步說，冷噴塗銅層可以是通過將固相銅粉末與高壓壓縮氣體一起噴塗到基底層10，而在基底層10的表面上形成的一薄膜。
在一實施例中，冷噴塗層20可為一冷噴塗鋁層。進一步說，冷噴塗鋁層可以是通過將固相鋁粉末與高壓壓縮氣體一起噴塗到基底層10，而在基底層10的表面上形成的一薄膜。
在一實施例中，冷噴塗層20可為一冷噴塗鎳層。進一步說，冷噴塗鎳層可以是通過將固相鎳粉末與高壓壓縮氣體一起噴塗到基底層10，而在基底層10的表面上形成的一薄膜。
在一實施例中，冷噴塗層20可為一冷噴塗鐵層。進一步說，冷噴塗鐵層可以是通過將固相鐵粉末與高壓壓縮氣體一起噴塗到基底層10，而在基底層10的表面上形成的一薄膜。
在一實施例中，冷噴塗層20可為一冷噴塗合金層。進一步說，冷噴塗合金層可以是通過將固相銅粉末、固相鋁粉末、固相鎳粉末、固相鐵粉末的其中至少二種粉末與高壓壓縮氣體一起噴塗到基底層10，而在基底層10的表面上形成的一薄膜。
根據上面所敘述的，本發明亦提供一種散熱基材結構的形成方法，主要包括以下步驟：(a)提供一基底層，以及(b)形成一冷噴塗層於基底層的表面上。詳細來說，本實施例的冷噴塗層是通過將固相金屬粉末與高壓(4~6Mpa)壓縮氣體一起噴塗到基底層，而在基底層的表面上形成的一薄膜。並且，用來形成冷噴塗層的固相金屬粉末為至少含有視密度介於3~4g/cm 3且中值粒徑(D50)為30μm以下的成膜用粉末。再者，冷噴塗層底部嵌入基底層中的最大深度≦100µm。
綜合以上所述，本發明提供的散熱基材結構及其形成方法，其可以通過「所述冷噴塗層是通過將固相金屬粉末與高壓壓縮氣體一起噴塗到所述基底層，而在所述基底層的表面上形成的一薄膜」、「所述固相金屬粉末為至少含有視密度介於3~4g/cm 3且中值粒徑(D50)為30µm以下的成膜用粉末」、以及「所述冷噴塗層底部嵌入基底層中的最大深度≦100µm」的技術方案，可以使得冷噴塗層20與基底層10的接合強度達到40MPa以上，並且可以使得冷噴塗層20底部嵌入基底層10中的最大深度≦100µm，從而達到使高壓噴塗影響深度不深，但接合強度仍可以達到40MPa以上的效果。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。
10:基底層 20:冷噴塗層 D:最大深度
圖1為本發明散熱基材結構的側視示意圖。
圖2為圖1的II部分的放大示意圖。
10:基底層
20:冷噴塗層
D:最大深度

Claims (6)

  1. 一種散熱基材結構，包括：一基底層，以及一冷噴塗層，其形成於所述基底層的表面上；其中，所述冷噴塗層是通過將固相金屬粉末與壓力介於4~6Mpa的高壓壓縮氣體一起噴塗到所述基底層，而在所述基底層的表面上形成的一薄膜；其中，所述固相金屬粉末為至少含有視密度介於3~4g/cm3且中值粒徑(D50)為30μm以下的成膜用粉末；其中，所述冷噴塗層底部嵌入所述基底層中的最大深度≦60μm。
  2. 如請求項1所述的散熱基材結構，其中，所述冷噴塗層為一冷噴塗銅層。
  3. 如請求項1所述的散熱基材結構，其中，所述基底層為一鋁製基板。
  4. 一種散熱基材結構的形成方法，包括：(a)提供一基底層，以及(b)形成一冷噴塗層於所述基底層的表面上；其中，所述冷噴塗層是通過將固相金屬粉末與壓力介於4~6Mpa的高壓壓縮氣體一起噴塗到所述基底層，而在所述基底層的表面上形成的一薄膜；其中，所述固相金屬粉末為至少含有視密度介於3~4g/cm3且中值粒徑(D50)為30μm以下的成膜用粉末；其中，所述冷噴塗層底部嵌入所述基底層中的最大深度≦60μm。
  5. 如請求項4所述的散熱基材結構的形成方法，其中，所述冷噴塗層為一冷噴塗銅層。
  6. 如請求項4所述的散熱基材結構的形成方法，其中，所述基底層為一鋁製基板。
TW110116181A 2021-05-05 2021-05-05 散熱基材結構及其形成方法 TWI793589B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW110116181A TWI793589B (zh) 2021-05-05 2021-05-05 散熱基材結構及其形成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW110116181A TWI793589B (zh) 2021-05-05 2021-05-05 散熱基材結構及其形成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202243868A TW202243868A (zh) 2022-11-16
TWI793589B true TWI793589B (zh) 2023-02-21

Family

ID=85792939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110116181A TWI793589B (zh) 2021-05-05 2021-05-05 散熱基材結構及其形成方法

Country Status (1)

Country Link
TW (1) TWI793589B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201330761A (zh) * 2011-09-28 2013-07-16 Nhk Spring Co Ltd 散熱構造體、功率模組、散熱構造體的製造方法及功率模組的製造方法
TW201701984A (zh) * 2015-05-18 2017-01-16 Tatsuta Electric Wire & Cable Co Ltd 焊錫連接構造及成膜方法
WO2020013333A1 (ja) * 2018-07-12 2020-01-16 デクセリアルズ株式会社 ピックアップ装置、実装装置、ピックアップ方法、実装方法
CN111893479A (zh) * 2020-07-31 2020-11-06 西安建筑科技大学 一种利用冷喷涂制备嵌入式复合非晶涂层的方法及复合材料

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201330761A (zh) * 2011-09-28 2013-07-16 Nhk Spring Co Ltd 散熱構造體、功率模組、散熱構造體的製造方法及功率模組的製造方法
TW201701984A (zh) * 2015-05-18 2017-01-16 Tatsuta Electric Wire & Cable Co Ltd 焊錫連接構造及成膜方法
WO2020013333A1 (ja) * 2018-07-12 2020-01-16 デクセリアルズ株式会社 ピックアップ装置、実装装置、ピックアップ方法、実装方法
CN111893479A (zh) * 2020-07-31 2020-11-06 西安建筑科技大学 一种利用冷喷涂制备嵌入式复合非晶涂层的方法及复合材料

Also Published As

Publication number Publication date
TW202243868A (zh) 2022-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9984951B2 (en) Sintered multilayer heat sinks for microelectronic packages and methods for the production thereof
KR101115865B1 (ko) 성막 방법, 전열 부재, 파워 모듈, 차량용 인버터, 및 차량
CN111164747B (zh) 用于散热的热结构及其制造方法
RU2010152489A (ru) Способ получения самовосстанавливающегося слоя на детали из композитного материала углерод/углерод
JP2008106363A5 (zh)
CN104294206B (zh) 一种半导体装备用抗高温蠕变接地基片的制备方法
WO2012137950A1 (ja) 積層体および積層体の製造方法
CN104005021A (zh) 一种超音速激光沉积低应力涂层的方法
CN103194712B (zh) 一种高导热性的钨铜复合材料作为钨铜热沉和电子封装材料的应用
TWI793589B (zh) 散熱基材結構及其形成方法
CN106158764A (zh) 功率模块用底板及功率模块
US10329670B2 (en) Apparatus and method for cold spraying and coating processing
US9481922B2 (en) Process for forming porous metal coating on surfaces
JP2013019020A (ja) パワーモジュールの製造方法
TWM615649U (zh) 散熱基材結構
CN107058997A (zh) 低压冷气动力喷涂用铜基粉末及制备方法
TWI494291B (zh) 氣溶膠覆層方法及藉由該方法形成之抗電漿元件
JP2009242899A (ja) ＳｉＣ／Ａｌ複合焼結体およびその製造方法
JP2009206331A (ja) 伝熱部材及びその製造方法、並びにパワーモジュール
CN107620030A (zh) 一种电子封装用散热型钨铜涂层材料及其制备方法
CN110280773B (zh) 一种低温自蔓延复合材料的制备方法
TWI710465B (zh) 層疊體的製造方法
JP2018145957A (ja) 内燃機関用ピストン
TWI685072B (zh) 具絕緣散熱塗層的複合結構、其製法及用途
KR102476810B1 (ko) 금속 및 세라믹 복합재 형성 방법