專利名稱：一種適用于散熱器底板的異質(zhì)金屬壓鑄方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于散熱器底板的異質(zhì)金屬壓鑄方法，旨在提供一種可將熔融的鋁合金熔液灌入預(yù)置有銅材料薄板的模穴中，以使銅材料薄板與鋁合金熔液的接觸面形成擴(kuò)散接合作用，而使銅/鋁界面結(jié)合的壓鑄方法，以期在鋁合金熔液冷卻定型后，可成為由銅、鋁異質(zhì)合金一體成型的具有特定型體的散熱器底板結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
按，電子元件的操作溫度對于系統(tǒng)的可靠度影響極大，當(dāng)操作溫度超過容許范圍時(shí)，其物理性質(zhì)將會改變，使得系統(tǒng)功能失常，產(chǎn)生錯誤的動作或使功能終止，當(dāng)溫度越升越高時(shí)，系統(tǒng)的故障率有急遽升高的傾向，因此想要讓系統(tǒng)有較高的可靠度，就要維持較低的操作溫度，即是要透過散熱設(shè)計(jì)來使溫度降低，也因此孕育出各式各樣的散熱裝置；至于，散熱器的主要的作用就是要提高系統(tǒng)的可靠度，其設(shè)計(jì)時(shí)必須顧及系統(tǒng)的使用環(huán)境、使用條件、系統(tǒng)所允許的操作溫度，甚至于整體散熱器的制造成本等。
又，目前桌上型電腦及筆記型電腦的市場蓬勃發(fā)展，微處理器的功能不斷的提升，散熱問題越趨嚴(yán)重，成為超頻裝置最大的困擾，利用風(fēng)扇散熱是目前最為廣泛使用的散熱方式，通常利用鋁質(zhì)散熱片增加對流面積，再以小型風(fēng)扇進(jìn)行強(qiáng)制對流風(fēng)冷而達(dá)到散熱的效果；然而，散熱片的設(shè)計(jì)與風(fēng)扇的配合決定了散熱效果的好壞，但由于集成電路線寬不斷的縮小，微處理器的速度不斷的提升，產(chǎn)生的熱量不斷的增加，使得目前市面上散熱器與風(fēng)扇的組合已接近極限負(fù)荷的狀態(tài)。
再者，目前桌上型電腦所公知的散熱器結(jié)構(gòu)，可大致區(qū)分為鋁擠型、鋁壓鑄、銅一體成型(CNC加工)、銅鰭片與銅底板接合等型式，如圖1所示，為公知的以鋁擠型或鋁壓鑄工藝所制造的鋁合金散熱器A結(jié)構(gòu)示意圖，其鋁合金散熱器A由于具有材料本身質(zhì)輕的優(yōu)勢，但由于熱傳導(dǎo)效率不佳，而無法在第一時(shí)間將發(fā)熱源H所產(chǎn)生的熱能完全傳遞至整個鋁合金散熱器A，而無法有效發(fā)揮其主體結(jié)構(gòu)的散熱功能；另外，銅合金雖然具有較佳的熱傳導(dǎo)性，但其卻存在有材料本身質(zhì)量過重，且加工程序繁復(fù)等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種適用于散熱器底板的異質(zhì)金屬壓鑄方法，以獲得由銅、鋁異質(zhì)合金一體成型的具有特定型體的散熱器底板結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種適用于散熱器底板的異質(zhì)金屬壓鑄方法，制造成型銅、鋁異質(zhì)合金一體成型的散熱器底板，而可在使用時(shí)利用銅材料薄板的高傳導(dǎo)性將發(fā)熱源的熱能快速傳遞至整體散熱器的區(qū)段，再由銅材料薄板上方的鋁合金利用其所構(gòu)成的散熱器型體將熱源發(fā)散。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種適用于散熱器底板的異質(zhì)金屬壓鑄方法，制造成型銅、鋁異質(zhì)合金一體成型的散熱器底板，而可同時(shí)具有銅材料的高熱傳導(dǎo)效能及鋁合金質(zhì)輕的特性。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種適用于散熱器底板的異質(zhì)金屬壓鑄方法，其整體壓鑄方法包括有以下程序A、先依實(shí)際散熱器的型體完成厚度在0.1-2.5mm的銅材料薄板制做；B、將銅材料薄板預(yù)置并定位于成型模穴中，其可利用模穴中相對應(yīng)于銅材料薄板兩側(cè)的滑塊將其扣緊而達(dá)到定位的效果；C、將銅材料薄板表面加熱至500-1100℃的預(yù)氧化熔融狀態(tài)；D、再將鋁合金熔液灌入成型模穴，以使銅材料薄板與鋁合金熔液的接觸面形成擴(kuò)散接合作用；最后，在鋁合金熔液冷卻定型后，即可獲得由銅、鋁異質(zhì)合金一體成型的具有特定型體的散熱器底板結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明一種適用于散熱器底板的異質(zhì)金屬壓鑄方法，以異質(zhì)金屬壓鑄方法，所制造成型的銅、鋁異質(zhì)合金一體成型的散熱器底板，其不但可保有銅材料的高熱傳導(dǎo)效能及鋁合金質(zhì)輕的特性，其在使用時(shí)銅材料薄板的高傳導(dǎo)性將發(fā)熱源的熱能快速傳遞至整體散熱器的區(qū)段，再由銅材料薄板上方的鋁合金利用其所構(gòu)成的散熱器型體將熱源發(fā)散，具有散熱效能優(yōu)異、成本低、加工容易的特點(diǎn)。
下面結(jié)合附圖、附表和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。


圖1為公知鋁合金散熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為異質(zhì)金屬一體成型的散熱器結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為異質(zhì)金屬一體成型的散熱器的熱傳導(dǎo)狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明實(shí)施例所述的一種適用于散熱器底板的異質(zhì)金屬壓鑄方法，以壓鑄的工藝直接完成散熱器型體的制造，并使其散熱器主體具有異質(zhì)合金一體成型的特性，而其所應(yīng)用的合金材料主要為銅(銅合金)材料與鋁合金材料的結(jié)合，如圖2所示，而使整體異質(zhì)合金一體成型散熱器1具有由鋁合金材料12所構(gòu)成的本體，以及在鋁合金材料12所構(gòu)成的本體底部結(jié)合有一銅材料薄板11，如圖3所示，以當(dāng)整體異質(zhì)合金一體成型散熱器1利用銅材料薄板11與發(fā)熱源H接觸時(shí)，可由銅材料薄板11的高傳導(dǎo)性將發(fā)熱源的熱能快速傳遞至整體散熱器的鋁合金材料12部分，再由銅材料薄板11上方的鋁合金材料12利用其所構(gòu)成的散熱器型體將熱源發(fā)散。并同時(shí)具有銅材料的高熱傳導(dǎo)效能及鋁合金質(zhì)輕的特點(diǎn)。
本發(fā)明的壓鑄方法依序包括有以下程序
A、先依實(shí)際散熱器的型體完成厚度在0.1-2.5mm的銅材料薄板制做；B、將銅材料薄板預(yù)置并定位于成型模穴中，其可利用模穴中相對應(yīng)于銅材料薄板兩側(cè)的滑塊將其扣緊而達(dá)到定位的效果；C、將銅材料薄板表面加熱至500-1100℃的預(yù)氧化熔融狀態(tài)；D、再將鋁合金熔液灌入成型模穴，以使銅材料薄板與鋁合金熔液的接觸面形成擴(kuò)散接合作用；最后，在鋁合金熔液冷卻定型后，即可獲得由銅、鋁異質(zhì)合金一體成型的具有特定型體的散熱器底板結(jié)構(gòu)。
再者，本發(fā)明中所使用的銅材材料薄板可以為一般純銅或銅合金，至于其鋁合金則可以選擇自由AlSiCu、AlSiZn、AlSiMg、AlSiCuMg、AlGe、AlGeSi、AlCu、AlMn、AlMg、AlSn及AlPb所組成的族群中，當(dāng)然亦可選用一般公知的鋁基復(fù)合材料，而其銅與鋁的物理屬性如下表(附表一)所示附表一

可作為其進(jìn)行擴(kuò)散結(jié)合的參考依據(jù)，一般銅鋁擴(kuò)散結(jié)合是先將銅加熱至Cu20的熔點(diǎn)500-1100℃預(yù)氧化成熔融狀態(tài)，以在此狀態(tài)下與熔融的鋁進(jìn)行結(jié)合，其在操作時(shí)并同時(shí)確定氧分壓與結(jié)合溫度在臨界點(diǎn)，以及確定是在共晶溫度而非銅的熔點(diǎn)1083℃。
本發(fā)明一種適用于散熱器底板的異質(zhì)金屬壓鑄方法其以異質(zhì)金屬壓鑄方法，所制造成型的銅、鋁異質(zhì)合金一體成型的散熱器底板，其不但可保有銅材料的高熱傳導(dǎo)效能及鋁合金質(zhì)輕的特性，其在使用時(shí)銅材料薄板的高傳導(dǎo)性將發(fā)熱源的熱能快速傳遞至整體散熱器的區(qū)段，再由銅材料薄板上方的鋁合金利用其所構(gòu)成的散熱器型體將熱源發(fā)散，其在以發(fā)熱源為70W的條件限制下，與一般鋁擠刑散熱器進(jìn)行散熱效能的測試結(jié)果如附表二所示附表二 足見其優(yōu)異的散熱效能表現(xiàn)，尤其具有成本低、加工容易的特性，而可廣泛應(yīng)用于各型式散熱器的制做，所以依法提請發(fā)明專利的申請。
權(quán)利要求
1.一種適用于散熱器底板的異質(zhì)金屬壓鑄方法，其特征在于，其整體壓鑄方法包括有以下程序A、依實(shí)際散熱器的型體完成厚度在0.1-2.5mm的銅材料薄板的制做；B、將該銅材料薄板預(yù)置并定位于成型模穴中；C、將銅材料薄板表面加熱至500-1100℃的預(yù)氧化熔融狀態(tài)；D、再將鋁合金熔液灌入成型模穴中，以使銅材料薄板與鋁合金熔液的接觸面形成擴(kuò)散接合作用；最后，在鋁合金熔液冷卻定型后，即可獲得由銅、鋁異質(zhì)合金一體成型的具有特定型體的散熱器底板結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種適用于散熱器底板的異質(zhì)金屬壓鑄方法，其特征在于該銅材料薄板可利用模穴中相對應(yīng)于銅材料薄板兩側(cè)的滑塊將其扣緊而達(dá)到定位的效果。
3.如權(quán)利要求1所述的一種適用于散熱器底板的異質(zhì)金屬壓鑄方法，其特征在于該銅材材料薄板為一般純銅或銅合金。
4.如權(quán)利要求1所述的一種適用于散熱器底板的異質(zhì)金屬壓鑄方法，其特征在于該鋁合金可選自由AlSiCu、AlSiZn、AlSiMg、AlSiCuMg、AlGe、AlGeSi、AlCu、AlMn、AlMg、AlLi、AlSn及AlPb所組成的族群中的任何一種或多種。
5.如權(quán)利要求1所述的一種適用于散熱器底板的異質(zhì)金屬壓鑄方法，其特征在于該鋁合金為一般公知的鋁基復(fù)合材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適用于散熱器底板的異質(zhì)金屬壓鑄方法，其主要是將一厚度在0.1－2.5mm的銅材料薄板預(yù)置于成型模穴中，利用模穴中相對應(yīng)于銅材料薄板兩側(cè)的滑塊將其扣緊，在進(jìn)行壓鑄作業(yè)時(shí)對銅材料薄板表面加熱至500－1100℃的預(yù)氧化熔融狀態(tài)，再將鋁合金熔液灌入成型模穴中，以使銅材料薄板與鋁合金熔液的接觸面形成擴(kuò)散接合作用，而在鋁合金熔液冷卻定型后，可獲得由銅、鋁異質(zhì)合金一體成型的具有特定型體的散熱器底板結(jié)構(gòu)。
文檔編號B22D19/08GK1565774SQ0314814
公開日2005年1月19日 申請日期2003年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月3日
發(fā)明者余政宗, 邱創(chuàng)國, 劉佳和, 林彥廷 申請人:富驊企業(yè)股份有限公司