TWI674326B - 銅鋯合金散熱元件及銅鋯合金殼體的製造方法 - Google Patents

銅鋯合金散熱元件及銅鋯合金殼體的製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI674326B
TWI674326B TW107141058A TW107141058A TWI674326B TW I674326 B TWI674326 B TW I674326B TW 107141058 A TW107141058 A TW 107141058A TW 107141058 A TW107141058 A TW 107141058A TW I674326 B TWI674326 B TW I674326B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
copper
zirconium
zirconium alloy
powder
heat
Prior art date
Application number
TW107141058A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202020172A (zh
Inventor
許嘉政
朱旭山
Original Assignee
財團法人工業技術研究院
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 財團法人工業技術研究院 filed Critical 財團法人工業技術研究院
Priority to TW107141058A priority Critical patent/TWI674326B/zh
Priority to CN201811590288.7A priority patent/CN111197127B/zh
Priority to JP2019027017A priority patent/JP7016820B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of TWI674326B publication Critical patent/TWI674326B/zh
Publication of TW202020172A publication Critical patent/TW202020172A/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C9/00—Alloys based on copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12—Both compacting and sintering
    • B22F3/14—Both compacting and sintering simultaneously
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/04—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C1/0425—Copper-based alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
    • B22F2003/248—Thermal after-treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/04—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling
    • B22F2009/041—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling by mechanical alloying, e.g. blending, milling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/04—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling
    • B22F2009/043—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling by ball milling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

一種銅鋯合金散熱元件，包括一銅鋯合金殼體以及設於銅鋯合金殼體內壁的一毛細結構層，所述銅鋯合金殼體包括含有15-20原子百分比的鋯之奈米銅鋯析出物。本發明還提供銅鋯合金散熱元件的製造方法，包括混合銅粉與鋯粉，經球磨後進行真空熱壓再施以滾壓處理，而製得銅鋯合金殼體。所述銅鋯合金散熱元件之殼體具有高抗拉強度、高延展性及導熱性，當散熱元件小型化時仍不造成元件破損、變形或扭曲，同時沒有喪失散熱的功效。

Description

銅鋯合金散熱元件及銅鋯合金殼體的製造方法
本發明係關於一種銅鋯合金散熱元件及銅鋯合金殼體的製造方法。
因應全球通訊技術的快速發展，由於運算晶片能力的大幅提升，許多功能性的電子產品如隨身聽、電子辭典等已被行動裝置如智慧型手機或平板電腦所取代。為配合消費者對於輕薄短小的產品需求，行動裝置產品的散熱技術，一直是產業界面臨的難題。例如在5G高速傳輸之微型基地台及高速手持裝置之內部熱量極需超薄散熱元件，當散熱元件的厚度變小時會因壓力差的變化在結構脆弱處易造成破裂或變型。
習知以純銅為材料的散熱元件例如薄型或超薄熱管，因為強度不足，在彎折處極易破裂或變型，阻礙蒸氣通道；若熱管運作時受大氣壓力壓扁，或因內部壓力過大而會導致爆管。
因此，開發一超薄且具有高熱傳導能力同時具有高機械強度的散熱元件，乃是現階段相關技術領域的重要課題。
本發明提供一種銅鋯合金散熱元件，特別是薄型散熱元件，具有高強度的機械特性同時維持其高導熱性質。
本發明另提供一種銅鋯合金殼體的製造方法，能製做出具有高強度的機械特性同時具有高導熱性質的銅鋯合金殼體。
本發明提出一種銅鋯合金散熱元件，包括一銅鋯合金殼體、一設於銅鋯合金殼體內壁的毛細結構層，其中，該銅鋯合金殼體包括含有15-20原子百分比（at%）的鋯之奈米銅鋯析出物。
在本發明的一實施例中，上述銅鋯合金殼體中鋯的添加量大於0.5wt%且小於5.0wt%。
本發明另一實施例提出一種銅鋯合金殼體的製造方法，包括混合銅粉與鋯粉並球磨至少20小時，以形成合金化粉末；對合金化的粉末進行真空熱壓，以形成一塊材，接著對該塊材進行熱處理及時效處理，再對該塊材進行滾壓處理。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1是依照本發明的一實施例的一種銅鋯合金散熱元件的剖面示意圖。在圖1中，本實施例提出一種銅鋯合金散熱元件100，包括：一銅鋯合金殼體102以及一毛細結構層104，其設於銅鋯合金殼體102的內壁102a，其中銅鋯合金殼體102含有奈米銅鋯析出物，且該銅鋯析出物含有15 at%-20 at%的鋯；換句話說，該銅鋯析出物含有80 at%-85 at%的銅。在一實施例中，銅鋯合金殼體102中鋯的添加量例如大於0.5wt%且小於5.0wt%，且所謂的「添加量」是指製作銅鋯合金殼體102時的添加物的重量百分比。
在本發明一實施例中，銅鋯合金散熱元件100的厚度T1≦0.4mm。而且，銅鋯合金散熱元件100若是如圖1所示為管狀結構，則厚度T1是指其截面的短軸長度。
在本發明一實施例中，銅鋯合金殼體102的厚度T2≦0.1mm。
圖2是依照本發明的另一實施例的一種銅鋯合金殼體的製造流程步驟圖，且可製作出上一實施例的銅鋯合金殼體102。
請參照圖2，本實施例的方法，包括先進行步驟S200，混合銅粉與鋯粉並球磨至少20小時，其中該鋯粉的粒徑例如小於銅粉的粒徑，該鋯粉的添加量例如大於0.5wt%且小於5.0wt%，並可於氬氣氣氛中進經球磨使鋯熱擴散至銅中，並固溶形成合金化粉末。
然後，進行步驟S202，對上述合金化粉末進行真空熱壓成形，以形成一塊材。在本實施例中，真空熱壓成形的製程參數例如：以溫度930℃-960℃，壓力30MPa進行真空熱壓燒結2-4小時，而使合金化粉末成形為塊材。
而後，再進行步驟S204，對該塊材進行熱處理和時效處理，其中熱處理的溫度例如930℃-960℃，時間例如1-2小時，接著可先進行水冷，再以例如450℃-550℃的溫度進行時效處理。之後，可選擇持溫2-4小時後空冷。
然後，進行步驟S206，對該塊材進行滾壓處理。滾壓處理後可得到一薄片材，此薄片材可作為形成熱管或其他的散熱元件用之殼體結構。
如果要製作如圖1所示的銅鋯合金散熱元件，可在步驟S206之後，取上述滾壓處理後之薄片材，先製成例如一管狀或其他形狀之殼體，再以此殼體為基材製作毛細結構層。該毛細結構層的製作方式包含但不限於下列幾種：1.粉體隨機燒結在殼體內壁；2.銅網或銅線燒結在殼體內壁；3.殼體結構之內側加工溝槽；或4.殼體結構之內側進行蝕刻。
為了讓本揭露之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉數實施例及比較實施例，作詳細說明如下：
＜實施例＞
＜金屬粉末球磨＞
實施例1
將97克粒徑大小為100 mesh、純度為99.5 %的銅粉與3克粒徑大小為325 mesh、純度為99.9 %的鋯粉在手套箱中放入球磨罐中，在氬氣氣氛中以轉速350 rpm、20分鐘正反轉的方式進行球磨10小時，其結果得到Cu-3wt%Zr樣品1，以能量散射X射線光譜 (EDS，場效發射式掃瞄電子顯微鏡JEOL， FE-SEM)進行成份分析如表1。經電子顯微鏡觀察粒徑變化的情形，並做X光繞射(XRD)分析，鋯(Zr) 已開始擴散固溶至銅(Cu)表面，但仍有鋯未與銅反應。
實施例2
與實施例1相同，不同的是球磨的時間為20小時，其結果得到Cu-3wt%Zr樣品2，以EDS進行成份分析如表1。經電子顯微鏡觀察粒徑變化的情形，並做X光繞射(XRD)分析，可知尚有微量鋯(Zr)未與銅(Cu)固溶。
實施例3
與實施例1相同，不同的是球磨的時間為30小時，其結果得到Cu-3wt%Zr樣品3，以EDS進行成份分析如表1。經電子顯微鏡觀察粒徑變化的情形，並做X光繞射(XRD)分析可觀察出鋯(Zr)與銅(Cu)已經固溶，另外已並無鋯殘留。
表1
Cu-3wt. %Zr 球磨時間(hours) Cu wt. % Zr wt. %
樣品1 10 99.7 0.3
樣品2 20 99.5 0.5
樣品3 30 99.3 0.7
如表1所示，銅粉與鋯粉經球磨後，隨著球磨的時間增加，鋯擴散至銅表面的含量也隨之增加，也就是說，鋯含量擴散至銅中之趨勢，隨著球磨時間的增加而增加。
此外，依據SEM的結果分析球磨時間與晶粒的關係可知，球磨時間愈長，粒徑變小，且均勻度增加，例如在球磨後之10小時粒徑尺寸有大有小不均勻，隨著球磨時間愈長粒徑隨之慢慢變小，且其粒徑趨於均勻，至少球磨30小時，粒徑在500-600微米。
實施例4
將99.85克粒徑大小為100 mesh、純度為99.5 %的銅粉與0.15克粒徑大小為325 mesh、純度為99.9 %的鋯粉在手套箱中放入球磨罐中，在氬氣氣氛中以轉速350 rpm、20分鐘正反轉的方式進行球磨30小時，其結果得到Cu-0.15wt%Zr樣品4，經電子顯微鏡觀察並做X光繞射(XRD)分析，並無鋯存在，表示鋯已固溶於銅中。
實施例5
將99.5克粒徑大小為100 mesh、純度為99.5 %的銅粉與0.5克粒徑大小為325 mesh、純度為99.9 %的鋯粉在手套箱中放入球磨罐中，在氬氣氣氛中以轉速350 rpm、20分鐘正反轉的方式進行球磨30小時，其結果得到Cu-0.5wt%Zr樣品5，經電子顯微鏡觀察並做X光繞射(XRD)分析，並無鋯存在，表示鋯已固溶於銅中。
實施例6
將95克粒徑大小為100 mesh、純度為99.5 %的銅粉與5克粒徑大小為325 mesh、純度為99.9 %的鋯粉在手套箱中放入球磨罐中，在氬氣氣氛中以轉速350 rpm、20分鐘正反轉的方式進行球磨30小時，其結果得到Cu-5wt%Zr樣品6, 經X光繞射(XRD)分析，得知仍有鋯殘留，代表鋯固溶於銅中有含量的限制，並不會隨著鋯添加量增加而無限制的增加其固溶含量。
實施例7
將99.2克粒徑大小為100 mesh、純度為99.5 %的銅粉與0.8克粒徑大小為325 mesh、純度為99.9 %的鋯粉在手套箱中放入球磨罐中，在氬氣氣氛中以轉速350 rpm、20分鐘正反轉的方式進行球磨30小時，其結果得到Cu-0.8wt%Zr樣品7。經以X光繞射(XRD)分析可觀察出鋯(Zr)與銅(Cu)已經固溶。
實施例8
將98.3克粒徑大小為100 mesh、純度為99.5 %的銅粉與1.7克粒徑大小為325 mesh、純度為99.9 %的鋯粉在手套箱中放入球磨罐中，在氬氣氣氛中以轉速350 rpm、20分鐘正反轉的方式進行球磨30小時，其結果得到Cu-1.7wt%Zr樣品8。經以X光繞射(XRD)分析可觀察出鋯(Zr)與銅(Cu)已經固溶。。
＜真空粉末熱壓及銅鋯析出物分析＞
實施例9
以鎢鋼模具對樣品1以950 ℃，30 MPa的壓力進行真空熱壓4小時及熱處理和時效處理，得到樣品9。將樣品9的奈米析出物進行EDS成份分析，得到Cu 80.98at%，Zr 19.02at%。
實施例10
以鎢鋼模具對樣品2以950 ℃，30 MPa 的壓力進行真空熱壓4小時及熱處理和時效處理，得到樣品10。將樣品10的奈米析出物進行EDS成份分析，得到Cu 83.37at%，Zr 16.63at%。
實施例11
以鎢鋼模具對樣品3以950 ℃，30 MPa 的壓力進行真空熱壓4小時及熱處理和時效處理，得到樣品11。將樣品11的奈米析出物進行EDS成份分析，得到Cu 82.73at%，Zr 17.27at%。
實施例12
以鎢鋼模具對樣品4以950 ℃，30 MPa 的壓力進行真空熱壓4小時及熱處理和時效處理，得到樣品12。藉由SEM微結構分析，鋯已固溶在銅中，但並沒有析出奈米析出物。
實施例13
以鎢鋼模具對樣品5以950 ℃，30 MPa 的壓力進行真空熱壓4小時及熱處理和時效處理，得到樣品13。將樣品13的奈米析出物進行EDS成份分析，得到Cu 84.02 at%，Zr 15.98 at%。
實施例14
以鎢鋼模具對樣品6以950 ℃，30 MPa 的壓力進行真空熱壓4小時及熱處理和時效處理，得到樣品14。由電子顯微鏡和EDS分析結果得知，不容易均勻分佈析出奈米粒子，且鋯集中在特定的局部區域，成份的均均度不佳。
實施例15
以鎢鋼模具對樣品7以950 ℃，30 MPa 的壓力進行真空熱壓4小時及熱處理和時效處理，得到樣品15，並且可見銅鋯奈米析出物。
實施例16
以鎢鋼模具對樣品8以950 ℃，30 MPa 的壓力進行真空熱壓4小時及熱處理和時效處理，得到樣品16，並且可見銅鋯奈米析出物。
比較例1
將97克粒徑大小為100 mesh、純度為99.5 %的銅粉與3克粒徑大小為325 mesh、純度為99.9 %的鋯粉混合後，以鎢鋼模具在950 ℃，30 MPa 的壓力下進行真空熱壓4小時及熱處理和時效處理，得到比較樣品1。將比較樣品1的奈米析出物進行EDS成份分析，得到Cu 80.76at%，Zr 19.24at%。對此未經球磨之比較樣品1試片進行EDS成份分析，可知有嚴重之成份分佈不均之問題，且奈米析出物集中於局部地區。
＜成份均勻度實驗＞
成份均勻度實驗係於直徑約3公分的熱壓後，熱處理及時效處理後的樣品上取四邊及中央各一點進行EDS成份分析，經由在不同位置銅、鋯含量的分布以確認金屬含量在整體樣品的均勻度。
實施例17
取樣品9進行EDS成份分析做均勻度實驗，結果請見表2，銅鋯成份在樣品中的均勻度不佳。
表2
取樣位置編號 Cu wt.% Zr wt.%
1 96.37 3.63
2 93.40 6.60
3 89.67 10.34
4 94.43 5.57
5 92.87 7.13
實施例18
取樣品10進行EDS成份分析做均勻度實驗，結果請見表3，銅鋯成份在樣品中的成份分布均勻。
表3
取樣位置編號 Cu wt.% Zr wt.%
1 97.44 2.56
2 97.50 2.50
3 96.76 3.24
4 96.87 3.13
5 97.20 2.80
實施例19
取樣品11進行EDS成份分析做均勻度實驗，結果請見表4，銅鋯成份在樣品中的成份分布均勻。
表4
取樣位置編號 Cu wt.% Zr wt.%
1 97.40 2.60
2 97.82 2.18
3 96.48 3.52
4 96.80 3.20
5 97.45 2.54
比較例2
取比較樣品1進行EDS成份分析做均勻度實驗，結果請見表5，銅鋯成份在樣品中的成份分布不均勻。
表5
取樣位置編號 Cu wt.% Zr wt.%
1 99.43 0.57
2 93.80 6.20
3 97.12 2.87
4 95.82 4.17
5 95.65 4.34
請參考表2~表5，依據本發明以上之實施例結果，未經過球磨熱壓後熱處理及時效處理後的樣品，其均勻度遠低於經過球磨後的樣品。而當球磨時間小於20小時，經熱壓後熱處理及時效處理後也會存在有成份不均勻的問題。
＜物性及機械性質測量＞
抗拉強度係由5頓靜態材料試驗機(英士特Instron公司製造)所測。
實施例20
取樣品9-11及比較樣品1進行電導率、硬度以及抗拉強度的測試，結果如表6。經球磨20小時以後並經熱壓熱處理及時效處理的樣品可得到高的抗拉強度及硬度。
表6
比較樣品1 樣品9 樣品10 樣品11
球磨時間(hrs) 物理性質 0 10 20 30
電導率(104 s/cm) 2.9 9.7 11.0 11.8
硬度(HV) 64 114 131 144
抗拉強度(N/mm2) X 370 415 465
實施例21
取樣品11-13與樣品15-16進行熱傳導係數、硬度及抗拉強度的量測，結果如表7。隨著鋯含量之添加，因奈米析出物之析出量增加，合金材料之抗拉強度及硬度也隨之提高，此並未降低熱傳導的功能，其熱傳導係數仍在產業應用範圍之內。
表7
＜滾壓實驗＞
實施例22
取樣品11進行滾壓得到片材的厚度為0.09 mm。
實施例23
取樣品15進行滾壓得到片材的厚度為0.05 mm。
由滾壓實驗及表7的結果可以了解，本發明之銅鋯合金散熱元件可以在厚度極小的情況下不但能有好的散熱效果，其抗拉強度亦有顯著的提高。
綜上所述，依據本發明所提出的銅鋯合金散熱元件的製造方法所得到的銅鋯合金，其硬度高，同時具有高導熱性、高抗拉強度與高延展性，利於加工作為散熱元件，當散熱元件小型化時仍不造成元件破損、變形或扭曲同時依然仍具良好的散熱功效。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本揭露的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧銅鋯合金散熱元件
102‧‧‧銅鋯合金殼體
102a‧‧‧內壁
104‧‧‧毛細結構層
S200、S202、S204、S206‧‧‧步驟
T1‧‧‧銅鋯合金散熱元件的厚度
T2‧‧‧銅鋯合金殼體的厚度
圖1是依照本發明的一實施例的一種銅鋯合金散熱元件的剖面示意圖。 圖2是依照本發明的另一實施例的一種銅鋯合金殼體的製造流程步驟圖。

Claims (8)

  1. 一種銅鋯合金散熱元件，包括：一銅鋯合金殼體；以及一毛細結構層，設於該銅鋯合金殼體的內壁，其中，該銅鋯合金殼體含有奈米銅鋯析出物，其析出物含有15-20原子百分比的鋯。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的銅鋯合金散熱元件，其中，該銅鋯合金殼體中鋯的添加量大於0.5wt%且小於5.0wt%。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的銅鋯合金散熱元件，其中，該銅鋯合金散熱元件的厚度≦0.4mm。
  4. 如申請專利範圍第1-3項中任一項所述的銅鋯合金散熱元件，其中該銅鋯合金殼體之厚度≦0.1mm。
  5. 一種銅鋯合金殼體的製造方法，包括：混合銅粉與鋯粉並於氬氣氣氛中進行球磨至少20小時，以形成合金化粉末，其中該鋯粉的粒徑小於該銅粉的粒徑；對該合金化粉末進行真空熱壓成形，以形成一塊材；對該塊材進行熱處理和時效處理；及對該塊材進行滾壓處理。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之製造方法，其中，該球磨的時間至少30小時。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之製造方法，其中該滾壓處理後該塊材之厚度≦0.1mm。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之製造方法，其中以該銅粉與該鋯粉的總重量計，該鋯粉的添加量大於0.5wt%且小於5.0wt%。
TW107141058A 2018-11-19 2018-11-19 銅鋯合金散熱元件及銅鋯合金殼體的製造方法 TWI674326B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW107141058A TWI674326B (zh) 2018-11-19 2018-11-19 銅鋯合金散熱元件及銅鋯合金殼體的製造方法
CN201811590288.7A CN111197127B (zh) 2018-11-19 2018-12-25 铜锆合金散热元件及铜锆合金壳体的制造方法
JP2019027017A JP7016820B2 (ja) 2018-11-19 2019-02-19 銅ジルコニウム合金放熱部品、銅ジルコニウム合金ケーシングの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW107141058A TWI674326B (zh) 2018-11-19 2018-11-19 銅鋯合金散熱元件及銅鋯合金殼體的製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI674326B true TWI674326B (zh) 2019-10-11
TW202020172A TW202020172A (zh) 2020-06-01

Family

ID=69023690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107141058A TWI674326B (zh) 2018-11-19 2018-11-19 銅鋯合金散熱元件及銅鋯合金殼體的製造方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7016820B2 (zh)
CN (1) CN111197127B (zh)
TW (1) TWI674326B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102575319A (zh) * 2009-10-28 2012-07-11 住友轻金属工业株式会社 铜合金无缝管
CN106661671A (zh) * 2015-05-22 2017-05-10 日本碍子株式会社 铜合金的制造方法以及铜合金

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6059033A (ja) * 1983-09-13 1985-04-05 Sumitomo Light Metal Ind Ltd ヒ−トパイプ用管材料
JPH02104626A (ja) * 1988-10-12 1990-04-17 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Ｃｕ基合金電子材料の製造方法
JPH0711363A (ja) * 1993-06-29 1995-01-13 Toshiba Corp 高強度・高導電性銅合金部材及びその製造方法
JP2002168576A (ja) 2000-12-06 2002-06-14 Showa Denko Kk 伝熱管およびその製造方法
JP2005133185A (ja) * 2003-10-31 2005-05-26 Nippon Mining & Metals Co Ltd 析出型銅合金の熱処理方法と析出型銅合金および素材
JP2005314806A (ja) 2004-03-29 2005-11-10 Nano Gijutsu Kenkyusho:Kk 高硬度で高導電性を有するナノ結晶銅金属及びナノ結晶銅合金の粉末、高硬度・高強度で高導電性を有する強靱なナノ結晶銅又は銅合金のバルク材並びにそれらの製造方法
US20100294475A1 (en) 2009-05-22 2010-11-25 General Electric Company High performance heat transfer device, methods of manufacture thereof and articles comprising the same
JP5451217B2 (ja) * 2009-07-01 2014-03-26 株式会社Ｕａｃｊ 内面溝付管の製造方法
CN103080347A (zh) * 2010-08-27 2013-05-01 古河电气工业株式会社 铜合金板材及其制造方法
EP2915890B1 (en) 2012-11-01 2018-06-20 NGK Insulators, Ltd. Copper alloy and process for manufacturing same
JP5380621B1 (ja) * 2013-03-25 2014-01-08 Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 導電性及び応力緩和特性に優れる銅合金板
JP6230341B2 (ja) 2013-09-03 2017-11-15 Ｊｘ金属株式会社 応力緩和特性に優れる銅合金板
JP5632063B1 (ja) * 2013-11-19 2014-11-26 Jx日鉱日石金属株式会社 銅合金板、並びに、それを備える大電流用電子部品及び放熱用電子部品
JP6207539B2 (ja) * 2015-02-04 2017-10-04 Ｊｘ金属株式会社 銅合金条およびそれを備える大電流用電子部品及び放熱用電子部品
JP6065059B2 (ja) 2015-06-12 2017-01-25 三菱マテリアル株式会社 銅多孔質体、銅多孔質複合部材、銅多孔質体の製造方法、及び、銅多孔質複合部材の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102575319A (zh) * 2009-10-28 2012-07-11 住友轻金属工业株式会社 铜合金无缝管
CN106661671A (zh) * 2015-05-22 2017-05-10 日本碍子株式会社 铜合金的制造方法以及铜合金

Also Published As

Publication number Publication date
CN111197127A (zh) 2020-05-26
CN111197127B (zh) 2021-03-05
JP2020084315A (ja) 2020-06-04
TW202020172A (zh) 2020-06-01
JP7016820B2 (ja) 2022-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI588274B (zh) 放熱零件用銅合金板以及放熱零件
TW201826467A (zh) 放熱板及其製造方法、以及具備其的半導體封裝與半導體模組
JP2014025089A (ja) 曲げ加工後のばね限界値特性及び耐疲労特性に優れたＣｕ−Ｍｇ−Ｐ系銅合金板及びその製造方法
JP2007113033A (ja) Ｍｏターゲット材の製造方法およびＭｏターゲット材
JP6132100B2 (ja) 液相焼結アルミニウム合金部材の製造方法、及び液相焼結アルミニウム合金部材
JP2018059132A (ja) 放熱部品用銅合金板及び放熱部品
TWI558829B (zh) Sputtering titanium target
JP2024087083A (ja) タングステンスパッタリングターゲット
TWI674326B (zh) 銅鋯合金散熱元件及銅鋯合金殼體的製造方法
EP3872204A1 (en) Composite member
TWI645054B (zh) Ｃｕ－Ｎｉ－Ｓｉ系銅合金條
JP2023165778A (ja) スパッタリングターゲット及び、スパッタリングターゲットの製造方法
WO2012115430A2 (ko) 알루미늄-질화알루미늄 또는 알루미늄합금-질화알루미늄 복합재료의 제조방법
Nassef et al. Mechanical behavior and fracture surface characterization of liquid-phase sintered Cu-Sn powder alloys
JP6595740B1 (ja) 金属−炭化珪素質複合体及びその製造方法
TWI675116B (zh) Ｔｉ－Ａｌ合金濺鍍靶
Bischof et al. On the development of grain growth resistant tantalum alloys
JP6380864B2 (ja) 液相焼結アルミニウム合金部材の製造方法、及び液相焼結アルミニウム合金部材
JP2011084754A (ja) スパッタリングターゲットの製造方法
JP2019163544A (ja) スパッタリングターゲット、窒化チタン膜、配線層、および半導体素子
TWI798387B (zh) 濺鍍靶以及濺鍍靶的製造方法
JP6595188B2 (ja) スパッタリングターゲットの製造方法
CN112981172B (zh) 一种芯片引线框架材料用高纯Cu-Al-Ag合金及其制备方法
JP2003105470A (ja) Ａｌ−Ｓｉ系粉末合金材料及びその製造方法
JP3056824B2 (ja) 半導体用放熱フィン固定ネジ