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CN106211701A - 薄型散热片及其制作方法 - Google Patents

薄型散热片及其制作方法 Download PDF

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CN106211701A
CN106211701A CN201510217803.7A CN201510217803A CN106211701A CN 106211701 A CN106211701 A CN 106211701A CN 201510217803 A CN201510217803 A CN 201510217803A CN 106211701 A CN106211701 A CN 106211701A
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Fukui Precision Component Shenzhen Co Ltd
Zhending Technology Co Ltd
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Abstract

一种薄型散热片的制作方法，包括步骤：提供第一铜箔，在该第一铜箔上形成至少一个第一容纳槽及环绕至少一个该第一容纳槽的第一结合槽；填充粘结剂入至少一个该第一结合槽；在至少一个该第一容纳槽中注入工作流体；提供第二铜箔，在该第二铜箔上形成至少一个第二容纳槽，至少一个该第二容纳槽的位置与至少一个该第一容纳槽的位置相对应；将该第二铜箔覆盖并且压合于该第一铜箔上，固化该粘结剂，使该第一铜箔与该第二铜箔通过粘结剂固定，该第二铜箔将该第一容纳槽封闭形成一个密封腔，从而得到薄型散热片。本发明还提供一种薄型散热片。

Description

薄型散热片及其制作方法
技术领域
本发明涉及电子产品的散热技术领域，尤其涉及一种能适用于电子产品微小的内部空间的薄型散热片。
背景技术
目前，电子产品逐步向高速化、轻薄化的方向发展，在高速度、高频率及小型化的要求下，使得电子组件的体积更小并具备更强大的功能，然而这就导致电子组件的发热密度越来越高，因此，设计一种能适用于电子产品微小的内部空间的薄型散热片是本领域的技术人员函待解决的课题。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种用于电子产品微小的内部空间的薄型散热片以及该薄型散热片的制作方法。
一种薄型散热片的制作方法，包括步骤：
提供第一铜箔，该第一铜箔包括第一结合面，在该第一结合面上蚀刻形成多个第一容纳槽及多个第一结合槽；
填充粘结剂入每个该第一结合槽；
在每个该第一容纳槽中注入工作流体；
提供第二铜箔，该第二铜箔包括与第一结合面相对的第二结合面，在该第二结合面上蚀刻形成多个第二容纳槽，每个该第二容纳槽的位置与一个该第一容纳槽的位置相对应；
将该第二铜箔覆盖并且压合于该第一铜箔上，固化该粘结剂使该粘结剂形成结合块，该第一铜箔与该第二铜箔通过该结合块固定，该第一结合面与该第二结合面构成一无缝接面，且该第一容纳槽与第二容纳槽封闭形成一个密封腔，从而得到所述薄型散热片。
一种薄型散热片，其包括：
一第一铜箔，其包括第一结合面，该第一结合面形成有多个第一容纳槽与多个第一结合槽；
一第二铜箔，其包括与第一结合面正对的第二结合面，该第二铜箔包括多个与第一容纳槽对应的第二容纳槽；
多个结合块，嵌合于该第一结合槽内，用于相互结合固定该第一结合面与该第二结合面，从而使该第一结合面与该第二结合面构成一无缝接面，以使该第一容纳槽与该第二容纳槽共同形成以密封腔；以及一工作流体，密封于该密封腔内。
与现有技术相比较，根据本发明提供的薄型散热片制作方法制作而成的薄型散热片，在第一铜箔上形成有容纳粘结剂的第一结合槽，使第一铜箔与该第二铜箔通过容纳在第一结合槽中的粘结剂相结合固定，从而粘结剂不会污染工作流体也不会增加薄型散热片的厚度，解决了薄型化电子产品由于内部空间微小的散热问题。
附图说明
图1-12是本发明第一实施例提供的薄型散热片制作方法的剖面示意图。
图13是本发明第三实施例提供的薄型散热片的结构示意图。
图14是本发明第四实施例提供的薄型散热片的结构示意图。
主要元件符号说明
第一铜箔 10
第二铜箔 20
吸热面 12
散热面 22
第一结合面 11
第二结合面 21
第一干膜 112
第一容纳槽 110
微鳍片 301
第二容纳槽 210
第一结合槽 120
第二结合槽 220
第二干膜 114
粘结剂 130
工作流体 150
结合块 140
密封腔 101
无缝接面 201
薄型散热片 100、200、300
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本技术方案提供的薄型散热片及其制作方法作进一步的详细说明。
本技术方案第一实施例提供的薄型散热片100的制作方法包括以下步骤。应该了解，本发明所述的薄型散热片100的制作方法并不限于下文介绍的步骤及顺序。根据不同的实施例，以下的步骤可以增加、移除、或者改变顺序。
第一步：提供第一铜箔10，该第一铜箔10的厚度小于或者等于140um，譬如第一铜箔10的厚度可以为2盎司(oz)或者4盎司(oz)。请参阅图1-7，在该第一铜箔10中形成多个第一容纳槽110及多个第一结合槽120。
请参阅图1，该第一铜箔10包括第一结合面11以及与第一结合面11相背的吸热面12，在该第一结合面11形成该第一容纳槽110，该吸热面12后续与热源接触。在本实施方式中，该第一容纳槽110在该第一结合面11上均分分布，在其它实施方式中，该第一容纳槽110可以随机分布，该第一容纳槽110基本为长条形状，第一容纳槽110的深度大致为第一铜箔10的厚度的三分之二。其中形成该第一容纳槽110的方法请一并参考图2-图7，其包括：
首先，对该第一铜箔10进行表面微蚀处理，以去除该第一铜箔10第一结合面11与吸热面12的污渍、油脂等，并使该第一铜箔10的表面轻微腐蚀以具有一定的粗糙度，以有利于提高该第一铜箔10与后续步骤中的干膜之间的结合力，防止第一铜箔10与干膜之间有气泡、杂质的出现，进一步提高下一步中干膜显影的解析度。当然，也可以采用其他表面处理方式如等离子体处理等对该第一铜箔10进行表面处理。
其次，请参阅图2，在该第一结合面11上压合第一干膜112，及在该吸热面12压合第二干膜114。在本实施方式中，该第一干膜112与第二干膜114为感光干膜。
请参阅图3，对第一干膜112与第二干膜114进行曝光、及显影。在本实施方式中，对该第一干膜113进行选择性曝光，使该第一干膜113经过曝光后形成图案化的干膜层，对该第二干膜114进行整面曝光，该第二干膜114曝光后用于阻挡显影液蚀刻该吸热面12。当然，第二干膜114也可以替换为低粘性的覆盖膜、胶带等遮挡物。
然后，请参阅图4，提供铜蚀刻液，通过湿式蚀刻在该第一铜箔10的第一结合表面11蚀刻形成第一容纳槽110。
最后，请参阅图5，去掉第一干膜112，则可以得到具有第一容纳槽110的铜箔。其中，第二干膜114在此步并不去除。
在本实施方式中，形成第一容纳槽110之后再形成该第一结合槽120。形成该第一结合槽120的方法与形成该第一容纳槽110的方法类似，即通过贴干膜、曝光、显影、蚀刻与去掉干膜的步骤形成第一结合槽120，其中，贴干膜时，使干膜覆盖第一结合面11并遮盖该第一容纳槽110，防止显影液腐蚀裸露的铜层；在蚀刻时，控制蚀刻时间，使形成第一结合槽120的蚀刻时间小于形成第一容纳槽的蚀刻时间，从而使该第一容纳槽110的深度远远大于第一结合槽120的深度。当然可以理解，该第一结合槽120还可以通过激光烧蚀形成。
该第一结合槽120可以为环形跑道形状，从而环绕每个第一容纳槽110；该第一结合槽120也可以为形成在该第一容纳槽110两侧的长条形，在本实施方式中，该第一结合槽120包括环形跑道形状以及位于环形跑道形状之间的长条形状，该第一结合槽120后续用于容纳粘结剂130，粘结剂130经固化后用于将该第一结合面11与后续提供的第二铜箔20的第二结合面21构成一无缝接面201，从而使第一容纳槽110与第二容纳槽210密封在一起形成密封腔101，防止密封腔101中容纳的工作流体泄露。在本实施方式中最终形成的该第一结合槽120的结构请参阅图6-8。
请参阅图7，在形成第一结合槽120之后，再去掉第二干膜114，从而暴露出该吸热面12。在其它实施方式中该第一结合槽120可以依该第一容纳槽110的布局而变更调整，只要保证密封腔中的工作液体不泄露即可。在其它实施方式中，也可以先形成第一结合槽120，再形成第一容纳槽110。
第二步：请参阅图8-9，填充粘结剂130入该第一结合槽120。
本实施方式中，是通过网版印刷的方式在第一容纳槽110内印刷填充粘结剂130。控制焊料的印刷厚度，使其与第一结合槽120的深度相当，优选地，使其等于或略大于第一结合槽120的深度。粘结剂130由未固化的(或者液态)树脂材料与金属颗粒物混合形成，该金属颗粒物的成分为铜、银、锡、铋中的一种或者由其中的两种或者两种以上金属所形成的合金。金属颗粒物的粒径介于25～45um，金属颗粒物的重量含量为89.1wt％～89.7wt％，树脂材料的重量含量为10.3wt％～10.9wt％。优先地，该金属颗粒物为Sn64AgBi35合金，通过上述比例获得的粘结剂既可以获得较好的粘着性，还能最大程度地防止粘结剂吸水。
在其它实施例中，该粘结剂130也可以为纯树脂类粘结剂。
第三步：请参阅图10，在第一容纳槽110中注入工作流体150；在本实施方式中该工作流体150为水。
第四步：请参阅图11，提供第二铜箔20，该第二铜箔20的厚度小于或者等于140um，譬如第二铜箔20的厚度可以为2盎司(oz)或者4盎司(oz)。该第二铜箔20包括一个第二结合面21以及与第二结合面21相背的散热面22，在该第二结合面21形成与第一容纳槽110位置对应的第二容纳槽210，形成第二容纳槽210的方法与形成该第一容纳槽110的方法相同。
第五步，请参阅图12，贴合该第二铜箔20至该第一铜箔10，通过真空压合，并且对粘结剂进行固化，使该粘结剂130固化后形成结合块140，来达成该第一结合面11与该第二结合面21构成一个无缝接面201，该第一铜箔10与该第二铜箔20也因此固定在一起；该第一容纳槽110与该第二容纳槽210合围形成一个密封腔101从而形成该薄型散热片100。
在本实施方式中，可以使第一铜箔10与第二铜箔20在一个密封空间中压合，并且对密封空间抽真空，从而使密封腔101为负压状态；或者在第一容纳槽110上开设通孔(图未示)，利用真空发生法装置与通孔连接，通过通孔对密封腔101抽真空，当密封腔101达到负压状态后，将通孔密封，以次来实现真空压合。
请参阅图12，本发明第二实施例还涉及一种利用上述制作方法制作而成的薄型散热片100，其包括第一铜箔10与第二铜箔20。第一铜箔10包括第一结合面11，该第一结合面11上开设有多个第一容纳槽110、环绕第一容纳槽110或者形成在第一容纳槽110两侧的第一结合槽120，该第一结合槽120中嵌合有结合块140，该第二铜箔20包括第二结合面21，该第二结合面21上开设有第二容纳槽210，该第二容纳槽210与该第一容纳槽110的位置一一对应，第一容纳槽110与第二容纳槽210正对，该结合块140粘结由第二结合面21与第一结合槽120形成的空间内，该第一结合面11与第二结合面21构成一无缝接面201，从而也使该第一铜箔10与该第二铜箔20固定在一起，此时，该第二容纳槽210与该第一容纳槽110通过结合块140固定形成一个密封腔101，该密封腔101中容纳有工作流体150。
该薄型散热片100的工作原理为：该第一铜箔10的受热面12与电子产品中的发热源(图未示)相接触，当发热源发热时，该薄型散热片100的受热面23受热，使密封腔240中的工作流体150受热并且汽化，水蒸气向第二容纳槽210的方向运动，从而将热量传导至散热面12；部分受热的水蒸气遇到第二容纳槽210的内壁面时，凝结成水珠掉落或者沿密封腔101的内表面流回至第一容纳槽110，这样的过程不断地循环，从而实现了电子产品的散热。
本发明第三实施例还涉及一种薄型散热片200的制作方法。请一并参阅图13，第三实施例提供的薄型散热片200的制作方法与第一实施例提供的薄型散热片100的制作方法基本相同，其不同之处在于：第四步，在该第二铜箔201第二结合面21形成与第一容纳槽110位置对应的第二容纳槽210之后，还包括形成环绕该第二容纳槽210的第二结合槽220，从而当贴合与压合该第二铜箔20至该第一铜箔10时，使在第二步填充的粘结剂130位于该第一结合槽120与第二结合槽220之间。粘结剂130经固化后形成结合块140。
本发明第四实施例还涉及一种薄型散热片300的制作方法。请参阅图14，第四实施例提供的薄型散热片300的制作方法与第二实施例提供的薄型散热片200的制作方法基本相同，其不同之处在于：还包括在该第二铜箔20的散热面22上形成微鳍片301。其中，形成微鳍片301的方法也是包括贴干膜、曝光显影、蚀刻与去掉干膜的步骤，在这里不再赘述。也即，形成第一及第二容纳槽110、210的机器也可以用于形成第一及/或第二结合槽120、220与微鳍片301，从而不需要投资额外的机器，节省成本。在此，利用微鳍片301来增加与空气的接触面积，来进一步提高散热效果。
综上所述，根据本发明提供的薄型散热片制作方法，通过将粘结剂130填充在第一及/或第二结合槽120、220中，当第一铜箔10与第二铜箔20通过第一及/或第二结合槽120、220的粘结剂130粘结在一起时，粘结剂130不会溢流至密封槽，可以防止粘结剂130污染工作流体，从而提高薄型散热片的使用寿命；通过此方法制作而成的薄型散热片，在第一铜箔10的第一结合面及第二铜箔20相对第一结合面的第二结合面上分别形成容纳结合块140的第一及/或第二结合槽120、220，使第一铜箔10与该第二铜箔20通过容纳在第一及/或第二结合槽中的结合块140相结合固定，粘结块140由于收容在第一及/或第二结合槽中，不会增加薄型散热片100的厚度，实现了电子产品微小的内部空间的散热。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种薄型散热片的制作方法，包括步骤：
提供第一铜箔，该第一铜箔包括第一结合面，在该第一结合面上蚀刻形成多个第一容纳槽及多个第一结合槽；
填充粘结剂入每个该第一结合槽；
在每个该第一容纳槽中注入工作流体；
提供第二铜箔，该第二铜箔包括与第一结合面相对的第二结合面，在该第二结合面上蚀刻形成多个第二容纳槽，每个该第二容纳槽的位置与一个该第一容纳槽的位置相对应；
将该第二铜箔覆盖并且压合于该第一铜箔上，固化该粘结剂使该粘结剂形成结合块，该第一铜箔与该第二铜箔通过该结合块固定，该第一结合面与该第二结合面构成一无缝接面，且该第一容纳槽与第二容纳槽封闭形成一个密封腔，从而得到所述薄型散热片。
2.如权利要求1所述的薄型散热片的制作方法，其特征在于，该第一结合槽包括环绕第一容纳槽的环形跑道形状以及形成在第一容纳槽之间的长条形状，使每个该第一容纳槽均被该第一结合槽环绕。
3.如权利要求1所述的薄型散热片的制作方法，其特征在于，提供第二铜箔时还包括在该第二结合面上通过蚀刻或者激光烧蚀形成第二结合槽，且该第二结合槽的位置与大小与该第一结合槽的位置与大小一一对应。
4.如权利要求1所述的薄型散热片的制作方法，其特征在于，该粘结剂由熔融树脂材料掺杂金属颗粒物形成，该金属颗粒物的成分为铜、银、锡、铋中的一种或者由其中的两种或者两种以上金属所形成的合金，该金属颗粒物的粒径为25～45um，金属颗粒物的含量为89.1wt％～89.7wt％，树脂材料的含量为10.3wt％～10.9wt％。
5.一种薄型散热片，其包括：
一第一铜箔，其包括第一结合面，该第一结合面形成有多个第一容纳槽与多个第一结合槽；
一第二铜箔，其包括与第一结合面正对的第二结合面，该第二铜箔包括多个与第一容纳槽对应的第二容纳槽；
多个结合块，嵌合于该第一结合槽内，用于相互结合固定该第一结合面与该第二结合面，从而使该第一结合面与该第二结合面构成一无缝接面，以使该第一容纳槽与该第二容纳槽共同形成以密封腔；以及
一工作流体，密封于该密封腔内。
6.如权利要求5所述的薄型散热片，其特征在于，该第二铜箔包括有与该第一结合槽位置及尺寸相对应的第二结合槽，该第一结合槽与该第二结合槽共同收容该结合块。
7.如权利要求6所述的薄型散热片，其特征在于，该第一结合块为环绕该第一容纳槽的环形跑道形状。
8.如权利要求6所述的薄型散热片，其特征在于，该第一结合块为位于该第一容纳槽之间的长条形状。
9.如权利要求5所述的薄型散热片，其特征在于，该结合块由熔融树脂材料掺杂金属颗粒物经固化后形成，该金属颗粒物的成分为铜、银、锡、铋中的一种或者由其中的两种或者两种以上金属所形成的合金，该金属颗粒物的粒径为25～45um，金属颗粒物的含量为89.1wt％～89.7wt％，树脂材料的含量为10.3wt％～10.9wt％。
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