焊接工艺
传统的铝挤工艺或铝压铸工艺,其倍比均有极限(约<22倍),因此在相同体积下,难以由提高鳍片密度与减少鳍片厚度来增加散热面积。为了突破倍比限制以满足芯片等组件日愈增加的散热量,可采用焊接工艺。焊接工艺是利用铝挤工艺挤出具有沟槽的散热片底板,再将铝或铜薄片经冲压成型做成一片片鳍片后,利用导热胶或焊锡,过回流焊接后,将两者接合。此工艺的优点为散热片倍比可高达(约<60倍)以上,散热效果佳,且鳍片可选用不同材质(铝或铜)制作;缺点为需利用导热胶或焊锡后,会存有焊接不良问题,而影响其散热能力,现以通过改良焊接设备后,均可有效控制焊接不良的问题。焊接工艺的生产成本较高,铝材质的底板与鳍片部分表面均需要做镀镍处理,铜材质可不需处理。因其接合部分的工艺较难掌握与控制,投入全自动化大型温控焊接设备(上下各10温区),确保与生产加工过程中温度的控制,从而保证焊接后产品的良率。
焊接工艺包括了铜、铝鳍片冲压技术以及焊接两部分组成。鳍片冲压由连续冲床和加工模具进行加工,加工模具精度非常高,技术含量也很高,本公司有专业的模具设计人员及模具制造人员,各生产模具及制具均为自给自足。
附: 回流焊接流程:
a. 搅拌锡膏;
b. 检验焊件外观(底板和鳍片);
c. 气动点胶机(可控制锡膏量)将锡膏点在需焊接部位,可以使锡膏的厚度、宽度均匀一致;
d. 经过连续冲床和加工模具进行鳍片加工;
e. 冲压完成后,经表面处理后,通过治具将焊接部件进行定位,压力适中,为焊接做准备;
f. 通过治具检查后,将半成品送入焊接生产线,通过计算机控制的12温区,监测焊接温度。不同的产品其温度参数都不相同;焊接温度直接影响到产品的焊接质量。
g. 焊接过程大概由高温到低温,陆续冷却;
h. 拆卸治具;
i. 在加热过程中锡膏除高温蒸发后还会有部分残留,于是要对散热片进行表面清洗,将残流的锡膏及锡膏的助焊剂(如松香)等杂质进行清洗;
j. 铝质产品生产到此结束,而铜质产品还需做防氧化处理;
为了满足更大的散热需求及加快热传导,可在底板与鳍片间增加热管配合使作,来满足散热需求;
以下大概介绍热管原理:
a.热管原理:热管经抽真空后,在里面填充了液态导热介质后,再密封处理。当热管两端产生温差的时候,蒸发端的液体就会迅速气化,将热量带向冷凝端,两端温差越大,蒸发速度越大。这种的导热方式可以使热量不会在发热部位堆积,而是均匀地散发到了散热器的各个铝鳍片上,极大的提高了散热片的导热性能。
b.热管散热主要包含了以下六个相互关联的主要过程:
(1). 热量从热源通过热管管壁和液态导热介质传递到(液---汽)分界面;
(2). 液体在蒸发段内的(液--汽)分界面上蒸发;
(3). 蒸汽腔内的蒸汽从蒸发段流到冷凝段;
(4). 蒸汽在冷凝段内的汽.液分界面上凝结;
(5). 热量从(汽--液)分界面通过吸液芯、液体和管壁传给冷源;
(6). 在吸液芯内由于毛细作用使冷凝后的工作液体回流到蒸发段;