[发明专利]多孔散热热沉及其制造方法

说明书

本发明涉及一种散热热沉的制造方法，包括如下步骤：分别提供或制作热沉底座、热沉盖板、模板和金属浆料；所述热沉底座在所述散热区设置有容置槽；所述模板具有预设的微通道结构，所述模板能够放置进所述容置槽中；所述金属浆料包括金属粉末和有机溶剂。将所述模板置于所述容置槽中，并将所述金属浆料填充在所述模板的所述微通道结构中。将填充有所述金属浆料的热沉底座置于非氧化性气氛下，加热，将所述金属浆料中的金属粉末烧结成型以在所述微通道结构中形成疏松多孔的散热机构。除去所述模板，将所述热沉盖板与所述热沉底座配合固定。

技术领域

本发明涉及大功率芯片散热领域，特别涉及一种多孔散热热沉及其制造方法。

背景技术

随着芯片向着尺寸越来越小、功率越来越大的技术演变，对散热的要求也越来越高。以激光器芯片为例，随着激光器功率的不断提升，激光巴条作为激光器阵列的基本组成单元，也要求具有更强的散热性能。大功率激光器有一半左右的功率要转换为热量散发出去，如果激光器散热能力不足，会导致光芯片温度升高，激光巴条的光源波长会发生漂移，光输出功率也会随之下降或者达到饱和，更严重的会进一步缩短激光器的寿命。

目前常见的高功率激光器散热热沉主要包括宏通道热沉和微通道热沉，两种热沉都是通过内部通道的冷却液将激光巴条工作产生的热量带走，从而保证激光器的正常工作。激光器热沉的内部通道通过板材制成，通常采用增加肋板数量和尺寸的办法来增加冷却液与散热器的接触面积，进而实现增强散热的效果，但受热沉的总体尺寸限制，散热效果有限。

多孔散热热沉具有散热效率高、散热均匀等优点，但是常见的多孔散热热沉的散热流道是采用泡沫金属制造而成，形成的多孔结构的气孔孔径尺寸大，不适用于小尺寸的芯片散热热沉。

发明内容

基于此，有必要提供一种散热效率高、散热均匀的多孔散热热沉及其制造方法，该多孔散热热沉无需通过增加肋板数量和尺寸的办法来增加冷却液与散热器的接触面积即可实现良好的散热效果，而且形成的疏松多孔的散热机构的气孔孔径小，适用于小尺寸热沉。

本发明提供一种多孔散热热沉的制造方法，包括如下步骤：

分别提供或制作热沉底座、热沉盖板、模板和金属浆料；

其中，所述热沉底座具有进液流道、散热区和出液流道，所述热沉底座在所述散热区设置有与所述进液流道和所述出液流道分别连通的容置槽；所述热沉盖板与所述热沉底座相适配以用于从一侧封住所述进液流道、所述容置槽和所述出液流道；所述模板具有预设的微通道结构，所述模板能够放置进所述容置槽中；所述金属浆料包括金属粉末和有机溶剂；

将所述模板置于所述容置槽中，并将所述金属浆料填充在所述模板的所述微通道结构中；

将填充有所述金属浆料的热沉底座置于非氧化性气氛下，加热，将所述金属浆料中的金属粉末烧结成型以在所述微通道结构中形成疏松多孔的散热微流道的散热机构；

除去所述模板，将所述热沉盖板与所述热沉底座配合固定。

在其中一个实施例中，所述热沉底座的宽度为8mm～15mm，长度为15mm～30mm，厚度为0.5mm～3mm，所述容置槽的深度为0.3mm～2.8mm；和/或，

所述热沉盖板的厚度为0.1mm～1mm。

在其中一个实施例中，所述模板的厚度与所述容置槽的深度相等；和/或，

所述模板上预设的所述微通道结构具有多个间隔设置的填充间隙。

在其中一个实施例中，所述金属粉末的热导率不低于80W/(m·K)；和/或，

所述金属粉末的粒径为20μm～150μm；和/或，

所述金属浆料中金属粉末的质量分数为20％～70％。