CN113084348B - 一种用于超薄均热板二次除气封口的焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于超薄均热板二次除气封口的焊接方法，包括以下步骤，利用夹具固定超薄均热板；利用压力焊接工具对超薄均热板封口处进行压力焊接；利用激光焊接工具对超薄均热板封口处进行激光焊接。采用压力/激光复合焊接方式，压力焊接后超薄均热板封口强度能够满足超薄均热板内部真空度的要求，在压力焊接保障了超薄均热板封口强度的基础上，继续进行激光焊接二次封口工序，解决了超薄均热板长时间工作后密封性能变差的问题，提升了超薄均热板的传热性能，降低了加工成本，可用于批量化生产。
Description
技术领域
本发明涉及超薄均热板制造技术领域，特别是涉及一种用于超薄均热板二次除气封口的焊接方法。
背景技术
随着现代科技的快速发展，各种电子元器件都朝着微型化、高性能的趋势发展，与此同时，电子元器件的热流密度不断提高，随之而来的热控问题也逐渐凸显出来，工作环境温度的不断升高，使电子元器件的性能下降，可靠性降低和使用寿命大幅缩短。
超薄均热板的主要结构有底板、上盖板、吸液芯结构、注液管和工质。超薄均热板作为一种二维相变传热元件，能够将聚集在热源表面的热流迅速传递并扩散到冷凝表面，从而促使热量能够快速散发，降低电子元器件表面的热流密度，提升电子元器件的可靠性和寿命。目前，超薄均热板以其较低的热阻、良好的均温性能、较高的临界热流密度以及重量轻等优点，广泛的应用于大功率LED、高性能微处理单元(CPU、GPU)、航空航天等电子器件散热邻域。
现有超薄均热板二次除气封口的焊接方法，焊接封口后超薄均热板的密封性能下降，从而导致超薄均热板传热效率降低，并且焊接成本高、工艺复杂和不利于批量化生产。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种用于超薄均热板二次除气封口的焊接方法，该方法能够满足超薄均热板封口强度的要求，解决了超薄均热板长时间工作后密封性能变差的问题，使超薄均热板的可靠性能和使用寿命得到提高。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于超薄均热板二次除气封口的焊接方法，包括以下步骤，
利用夹具固定超薄均热板；
利用压力焊接工具对超薄均热板封口处进行压力焊接；
利用激光焊接工具对超薄均热板封口处进行激光焊接。
进一步，激光焊接后还包括以下步骤，切除超薄均热板不凝性气体存在段。
进一步，压力焊接包括以下步骤，将两个压力焊接模具对应抵接于超薄均热板封口两侧，采用液压直推的方式对两个压力焊接模具相向推压。
进一步，推压的实现方式为，采用液压缸作为动力单元进行推压。
进一步，推压的压力为100-1500kg。
进一步，压力焊接的保压时间为1-3s。
进一步，激光焊接在保护气氛中进行。
进一步，保护气氛为氮气或氦气。
进一步，激光焊接的焊接电流为100-500A，焊接频率为10-80HZ。
进一步，激光焊接的焊接时间为2.5-5s。
总的说来，本发明具有如下优点：
采用压力/激光复合焊接方式，压力焊接后超薄均热板封口强度能够满足超薄均热板内部真空度的要求，在压力焊接保障了超薄均热板封口强度的基础上，继续进行激光焊接二次封口工序，解决了超薄均热板长时间工作后密封性能变差的问题，提升了超薄均热板的传热性能，降低了加工成本，可用于批量化生产。
附图说明
图1是超薄均热板的立体结构示意图。
图2是超薄均热板的夹具的结构示意图。
图3是压力焊接模具的俯视示意图。
图4是压力焊接模具的立体结构示意图。
图5是超薄均热板压力焊接整体装配轴测图。
图6是超薄均热板压力焊接整体装配正视图。
图7为超薄均热板不凝性气体存在段的示意图。
附图标记说明：
1-1为注液管；1-2为上盖板；1-3为支撑柱；1-4为底板，1-5为不凝性气体存在段；2-1为定位柱；1为超薄均热板；2为夹具；3为压力焊接模具。
具体实施方式
下面来对本发明做进一步详细的说明。
如图5、图6所示，一种用于超薄均热板1二次除气封口的焊接方法，包括以下步骤，
利用夹具2固定超薄均热板1；
利用压力焊接工具对超薄均热板1封口处进行压力焊接；
利用激光焊接工具对超薄均热板1封口处进行激光焊接。
现有超薄均热板1二次除气封口的焊接方法，焊接封口后超薄均热板1的密封性能下降，从而导致超薄均热板1传热效率降低，并且焊接成本高、工艺复杂，不利于批量化生产。
本发明提出的用于超薄均热板1二次除气封口的焊接方法，采用压力/激光复合焊接方式，压力焊接后超薄均热板1封口强度能够满足超薄均热板内部真空度的要求，在压力焊接保障了超薄均热板1封口强度的基础上，继续进行激光焊接二次封口工序，解决了超薄均热板1长时间工作后密封性能变差的问题，提升了超薄均热板1的传热性能，降低了加工成本，可用于批量化生产。
如图1所示，本实施例中，超薄均热板1包括底板1-4、上盖板1-2、注液管1-1、位于底板1-4和上盖板1-2之间的支撑柱1-3，支撑柱1-3通过钎焊的方式焊接在底板1-4上，超薄均热板1的整体厚度≤1mm，底板1-4和上盖板1-2的材料为紫铜或铜合金；夹具2为绝缘材料，可以为电木或FR-4。如图2所示，超薄均热板1通过夹具2底部的两个定位柱2-1进行固定。
在进行超薄均热板1二次除气封口的焊接前，还包括以下步骤，准备经过二次除气工艺加热后的超薄均热板1，使不凝性气体集中于超薄均热板1的一端，以方便后续切除。
激光焊接后还包括以下步骤，切除超薄均热板1不凝性气体存在段1-5。
如图7所示，超薄均热板1通常具有加热端(液体工质蒸发)和冷凝端(气体冷凝成液态)，正常工质在这两个区域内循环传输。当两个区域内存在部分不凝性气体不能够冷凝成液态时，在压差的作用下，会传递到超薄均热板1的边缘位置形成不凝性气体存在段1-5。本步骤通过切除超薄均热板1不凝性气体存在段1-5，改善了超薄均热板1的传热性能。本实施例中，切除工具为液压钳。
压力焊接包括以下步骤，将两个压力焊接模具3对应抵接于超薄均热板1封口两侧，采用液压直推的方式对两个压力焊接模具3相向推压。
通过两个压力焊接模具3分别从超薄均热板1封口两侧相向推压，对超薄均热板1的压力焊接效果更好。
本实施例中，两个压力焊接模具3沿轴线呈上下对称分布，每个压力焊接模具3宽度为1-2.5mm，长度为8-10mm。
如图3、图4所示，压力焊接模具3包括相互连接的接触部与推压部。接触部截面小于推压部，接触部用于抵接于超薄均热板1封口侧部，较小的接触部面积能够获得更大的推压压强，有利于获得更好的压力焊接效果；推压部用于与液压缸连接，较大的推压部面积使得液压直推更稳定。优选地，推压部截面为圆形，接触部截面为矩形。
推压的实现方式为，采用液压缸作为动力单元进行推压。
本实施例中，压力焊接工具包括液压缸和压力焊接模具3。采用液压缸进行推压，推压过程较平稳，有利于获得更好的压力焊接效果。
推压的压力为100-1500kg。
压力焊接的保压时间为1-3s。
激光焊接在保护气氛中进行。在保护气氛中进行激光焊接，能够减少氧化作用，提高焊接性能，延长超薄均热板1的使用寿命。
保护气氛为氮气或氦气。
激光焊接的焊接电流为100-500A，焊接频率为10-80HZ。
激光焊接的焊接时间为2.5-5s。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种用于超薄均热板二次除气封口的焊接方法，其特征在于：包括以下步骤，
利用夹具固定超薄均热板；
利用压力焊接工具对超薄均热板封口处进行压力焊接；
利用激光焊接工具对超薄均热板封口处进行激光焊接二次封口工序；
激光焊接后还包括以下步骤，切除超薄均热板不凝性气体存在段；
压力焊接包括以下步骤，将两个压力焊接模具对应抵接于超薄均热板封口两侧，采用液压直推的方式对两个压力焊接模具相向推压；
推压的实现方式为，采用液压缸作为动力单元进行推压；
推压的压力为100-1500kg；
压力焊接的保压时间为1-3s；
激光焊接在保护气氛中进行；
保护气氛为氮气或氦气；
激光焊接的焊接电流为100-500A，焊接频率为10-80HZ；
激光焊接的焊接时间为2.5-5s。
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