[发明专利]超薄壁微热管成型工艺

说明书

本发明公开一种超薄壁微热管成型工艺，其特征包括：切管备料、前缩颈、填粉、烧结、打标、注液、压扁、测试等过程，通过预留缩颈段到吸液芯的研发，震动填充装置到打标、相变恒温压扁装置的设计，保证了微热管的尺寸精度，吸液芯的位置精度，确保微热管具有良好的浸润性、导热性、烧结粘结性，满足冷却高热流密度电子器件要求，并实现量化生产。

技术领域

本发明涉及微热管制造技术，尤其是一种超薄壁微热管成型工艺。

背景技术

微热管传热技术是微电子设备使用的其中一个高效散热解决方案。它是一种高效相变传热元件，具有高导热率、体积小、重量轻的特点、并且具有良好的等温性。微热管无需额外电力驱动，各个部分均可以强化传热。这些优良的热性能和高效的传热效率使微热管成为当前高热流密度微电子设备散热的理想元件。但与此同时，微电子设备的热流密度却日益提高，工作温度的过高会对微电子芯片的可靠性和使用寿命产生严重影响。散热效率低的传统散热方法已经逐渐不能满足现时以及未来的电子设备散热需求，散热装置由于占用体积的关系已经不适合应用在紧凑型的电子设备上。因此，要解决电子设备散热中的占用空间问题，必须采用体积更小且热性能良好的微热管散热技术。

在微热管制造工艺中，铜粉烧结的填充工艺是吸液芯原料的预备，该过程也是微热管制造工艺中的重点之一，它决定了热管的关键部分吸液芯的性能，目前对这方面研究甚少，制造精度和量化产出均有待于提高；其中需要在圆管中灌装铜粉和烧结后进行压扁成型，而压扁进行时微热管是已经密封完毕的，操作者不能在外观上判断内部吸液芯的所在方向，所以现有的一些生产超薄微热管工艺中，基本的做法就是每拔一根热管芯棒就顺便用油性笔在吸液芯所在方向的热管外壁做一处记号，这种方法适合少批量的试产，但定位精度低、速度慢效率差，而且所标记号在后续工艺中很容易被误擦除，导致压扁方向偏移。另外，传统压扁工艺，在成形时热管塑性变形过程中表面坍塌现象严重，这种现象不仅压缩了超薄热管本来就很小的蒸汽通道，增大了液态工质的流动阻力，而且还严重降低了热管的表面平整度，在实际应用中无法与热源或热沉保持良好的接触，从而增大表面接触热阻，降低热管的传热性能。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种超薄壁微热管成型工艺，它具有填粉均匀，预先标识工艺方向，避免成型偏差，成型过程中产品表面无坍塌现象，满足流水线量化作业等特点。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种超薄壁微热管成型工艺，其特征包括以下步骤：

A、切管备料：校直切断形成毛胚管，预留缩颈长度。

B、前缩颈：把毛胚管前端缩颈，缩颈后清洗。

C、填粉：制备具有吸液芯填充弦切体的芯棒(5)，从材料、颗粒形状、粒径大小选择铜粉；填粉过程在震动填充装置中进行。

D、烧结；包括还原阶段、烧结阶段、保温阶段、冷却阶段。

E、打标：利用芯棒(5)位于烧结后的微热管(1)中位置，先用较小的压力在设定方向上对微热管的设定位置进行部分压扁，压扁尺寸不高于微热管最终的压扁尺寸。

F、注液：灌注液态工质，除气焊接。

G、压扁：在加热条件下，利用微热管内部饱和蒸汽压对管壁的支撑力进行恒温相变压扁成型。

H、测试。

前述的超薄壁微热管成型工艺中，作为优选，步骤A中，所述缩颈长度为微热管成品长度的多余部分。

前述的超薄壁微热管成型工艺中，作为优选，步骤C，所述芯棒和微热管内孔配合中，除了吸液芯弦切体部分之外，芯棒其它部位与微热管内壁之间保留0.05～0.15mm间隙。

前述的超薄壁微热管成型工艺中，作为优选，步骤C中，铜粉材料为无氧铜TU2，颗粒形状以不规则为准，粒径为60～200目。