[发明专利]一种铝铜复合液冷通道结构一体成形装置及方法

说明书

本发明公开一种铝铜复合液冷通道结构一体成形装置及方法，包括加工机构；加工机构包括夹持杆、过渡杆和搅拌针杆，过渡杆固接在夹持杆和搅拌针杆之间，搅拌针杆包括通道成型部，通道成型部底面固接有焊接部；本发明只需单工序即可完成铝铜复合液冷通道结构一体成形，具有工艺简单、生产成本低、加工效率高、成形质量好的特点。

技术领域

本发明涉及材料成形加工领域，特别是涉及一种铝铜复合液冷通道结构一体成形装置及方法。

背景技术

随着系统集成技术的不断发展，小型化、高集成度的无线通信系统得到了越来越广泛的应用。在系统设计过程中，为了充分利用空间资源，通常要求将有源芯片、无源器件以及天线结构集成在十分有限的空间内。虽然由于芯片制程技术的发展，系统的输入总功率较上一代技术有所降低，但是由于整体尺寸的显著减小，其中的功率密度反而增加，散热问题变得越来越严重。集成系统内部工作温度的上升容易引起器件性能的恶化，导致系统无法正常工作，甚至严重损毁。因此，在无线通信系统的设计过程中，必须要同时考虑散热模块的设计。

常用散热模块包括基于空气冷却的鳍片式金属散热器和基于液体循环冷却的液冷散热器两大类。然而，由于鳍片式散热片通常需要紧邻集成电路以提高冷却效率，其易与芯片、互连线、天线等各种有源和无源器件产生电磁耦合，引起电磁兼容问题，导致能量损耗或降低信噪比。尤其是对于包含天线的集成系统，鳍片自身的寄生辐射还有可能导致天线性能的恶化，从而干扰通信系统的正常工作。此外，由于液体，如水等的高比热容特性，液冷散热器可拥有鳍片式金属散热器数倍甚至数十倍的散热效果，故而获得了广泛的关注和应用。

目前，液冷散热器的加工主要采用先在板上加工液冷通道，然后覆盖一层盖板，通过钎焊(适用于铜制散热器或是强度要求不高的铝制散热器)、或是搅拌摩擦焊(适用于高强度要求的铝制散热器)实现液冷通道板和盖板的封接。这涉及到了包含至少两个工序的加工流程，需浪费较高的时间和生产成本，且很难适用于综合成本和散热考虑的铝铜复合结构液冷散热器的加工。

发明内容

本发明的目的是提供一种铝铜复合液冷通道结构一体成形装置及方法，旨在解决或改善上述技术问题中的至少之一。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种铝铜复合液冷通道结构一体成形装置，包括加工机构；

所述加工机构包括夹持杆、过渡杆和搅拌针杆，所述过渡杆固接在所述夹持杆和所述搅拌针杆之间，所述搅拌针杆包括通道成型部，所述通道成型部底面固接有焊接部。

优选的，所述夹持杆侧壁开设有侧边铣平面。

优选的，所述过渡杆顶端开设有若干拆卸槽，所述过渡杆侧壁开设有散热槽，所述过渡杆底端具有轴肩。

优选的，所述通道成型部包括平滑段和螺纹段，所述平滑段与所述轴肩底面固接，所述螺纹段位于所述平滑段下方。

优选的，所述焊接部包括三个微凸起，三个所述微凸起固接在所述螺纹段底面。

一种铝铜复合液冷通道结构一体成形方法，包括以下步骤：

步骤一：将所述夹持杆与外部驱动设备连接；

步骤二：通过外部工装将待加工板材固定装夹；

步骤三：将所述搅拌针杆与所述待加工板材接触进行液冷通道加工。

优选的，所述待加工板材包括由上至下依次叠放的铝板、钎料板和铜板。

优选的，所述步骤三中所述夹持杆旋转带动所述搅拌针杆旋转，并在所述待加工板材上沿所需液冷通道加工方向行进，所述螺纹段对所述铝板加工形成所述液冷通道，所述微凸起对所述钎料板加工使铜板表面形成裸露段，并形成过渡式接头。

优选的，所述步骤三中所述轴肩与所述铝板表面具有间隙，所述轴肩用于对所述铝板溢出材料磨平回填，使所述铝板表面形成凸起。