[发明专利]一种散热板的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及散热板领域，特别涉及一种散热板的制作方法。

背景技术

散热板是一种给电器中的易发热电子元件散热的装置。就散热板材质来说，每种材料其导热性能是不同的，按导热性能从高到低排列，分别是银、铜、铝、钢。不过如果用银来做散热板会太昂贵，故最好的方案为采用铜质。虽然铝便宜得多，但显然导热性就不如铜好（大约只有铜的50% 左右）。目前常用的散热板材质是铜和铝合金，二者各有其优缺点。铜的导热性好，但价格较贵，加工难度较高，重量过大，热容量较小，而且容易氧化。而纯铝太软，不能直接使用，都是使用的铝合金才能提供足够的硬度，铝合金的优点是价格低廉，重量轻，但导热性比铜就要差很多。

现有的散热板中，其材料构成有多种形式，如纯铝或铝合金，或纯铜或铜合金。对于纯铝或铝合金来说成本固然便宜，但其吸热和散热功效不显著，一般应用于要求散热需要不大的部件。对于纯铜或铜合金来说，其散热效果显著，但其生产成本很高，对于某些散热需要量大，但是成本投入要求低的部件来说极其没有采用价值。因此，基于上述，我们需要一种低成本、高效率散热的散热板。

为了制作低成本、高效率散热的散热板，专利（公开号CN202197491）提出了一种针对发热模块的铝镶铜型散热板，但是该发明需要使用镀镍工序，将铝板或铝合金板、以及铜板表面镀镍，或电镀其他抗氧化导热材质的金属，再将锡金属熔化，将锡倒入镶嵌凹槽，同时将铜板扣合在镶嵌凹槽上，压紧，使得锡向外表溢出，使得铜板与铝或铝合金板紧密接触。这不仅工序复杂、生产周期长、费用高、影响因素多、环境友好性差，而且可靠性难以得到保障。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种散热板的制作方法，该方法制作的散热板不仅可靠性高、散热性能好，而且制作工序简单、生产周期短、费用少、环境友好性佳。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种散热板，包括铝基板、铜板和搅拌摩擦焊焊缝三部分。所述散热板的制作方法为：首先在铝基板上开凿出与铜板相配合的缺口；接着将铝基板置于搅拌摩擦焊设备的刚性垫板上，并将铜板放入已开凿的缺口中，用夹具将铝基板与铜板刚性固定；然后启动搅拌摩擦焊设备，沿铝基板与铜板结合线实施搅拌摩擦焊接，获得搅拌摩擦焊焊缝，从而完成铜铝复合散热板的制作。

所述铝基板的材质可以是1050纯铝板、1060纯铝板、6005铝合金板、6061铝合金板、6063铝合金板、6101铝合金板、YL102铝合金板、ADC12铝合金板等。

所述铝基板可以制作成平板状、圆盘状、带翅片的板状等，可以采用挤压、铸造、压铸等方式进行成型。

所述铜板的材质可以是T1纯铜板、T2纯铜板、T3纯铜板、黄铜板、青铜板等。

所述铜板可以根据需要制作成任意形状，如长方形、正方形、椭圆形、圆形等，可以采用挤压、铸造、锻造等方式进行成型。

所述搅拌摩擦焊焊缝在成型过程中，采用的搅拌头由夹持部分、轴肩部分和搅拌针部分组成，由3Cr2W8V钢、4Cr5MoSiV钢、4Cr5MoSiV1钢、GH4169高温合金、W-25Ce合金等制作而成；所述轴肩下端面设有多个凹槽、轴肩直径为铜板厚度的1.5~3.5倍；所述搅拌针为圆锥形并在外周面上设置有多组螺纹和三个平面，以增加焊接过程中焊缝金属在厚度方向的流动性，搅拌针大端直径为铜板厚度的0.6~1.2倍、搅拌针小端直径为铜板厚度的0.3~0.6倍、搅拌针长度为铜板厚度的0.9~0.98倍。

所述搅拌摩擦焊焊缝在成型过程中，旋转速度为300~2000r/min、焊接速度为30~200mm/min、搅拌头倾斜角度为2~3°、轴肩下压量为0.1~0.5mm，搅拌针向铜板侧偏移量为0.1~0.3mm，以促使搅拌摩擦焊过程时铜板侧获得更加充分的热量，从而促进铜板侧金属的塑性流动，获得高质量的搅拌摩擦焊焊缝。

如上所述，本发明的有益效果是：与现有散热板相比，采用搅拌摩擦焊接方法进行铝基板和铜板的连接，不仅连接可靠性高、散热性能好，而且不需要对铝基板和铜板进行额外的预先处理，制作工序简单、生产周期短、费用少、环境友好性佳。

附图说明

图1为本发明中实施例1的方案制作的散热板结构示意图；

图2为本发明中实施例2的方案制作的散热板结构示意图；

图3为本发明中实施例3的方案制作的散热板结构示意图。

零件标号说明

1 铝基板

2 铜板

3 搅拌摩擦焊焊缝。