[发明专利]一种金属基陶瓷复合材料基板拱形表面的车削成形方法

说明书

一种金属基陶瓷复合材料基板拱形表面的车削成形方法，根据散热基板的技术要求，裁剪一块厚金属箔，一块薄金属箔；将真空吸盘固定在数控车床上，将厚金属箔吸附在真空吸盘上；对厚金属箔进行端面车削，准备一号成型隔板、二号成型隔板，并喷涂脱模剂，将金属箔和薄金属箔贴覆两块隔板上；将若干个贴有金属箔和薄金属箔的一号成型隔板、二号成型隔板组装成一套精密成型模型；将陶瓷粉料装填入精密成型模型的空腔中；将其放置在振动台上，压铸完成后，脱模取出，将散热基板坯装夹在数控车床上，按产品设计要求车削出拱形弧度，得到表面覆盖均匀金属层，其中一个面为拱形曲面的大功率金属基陶瓷复合材料散热基板，加工方便。

技术领域

本发明涉及散热器件加工技术领域，尤其是一种金属基陶瓷复合材料基板拱形表面的车削成形方法。

背景技术

金属基陶瓷复合材料是金属和陶瓷复合而成的金属基热管理复合材料，具有高热导率、与芯片相匹配的热膨胀系数、质量轻、刚度大等优良性能，是目前理想的大功率集成电路模块封装材料。

多芯片组件和大电流功率模块是航天航空、国防建设、民用交通、输变电系统等的核心部件，目前多选用金属基陶瓷复合材料作为散热基底材料。金属基陶瓷复合材料制成的散热基板，需要与齿形散热器件等连接从而发挥散热效果，但因为金属基陶瓷复合材料基板与齿形散热器等不是同一材料，两者的热膨胀系数不同，故芯片发热后，随着热量的传导，金属基陶瓷复合材料基板与齿形散热器受热形成梯度不均匀的温度分布，产生不同的热膨胀变形，从而使基板与齿形散热器的连接面之间极易产生间隙，影响热传递。为避免基板与齿形散热器之间产生空隙，金属基复合材料散热基板在设计时，基板底面(即与齿形散热器的连接面)往往采取拱形曲面形状。当使用螺栓将齿形散热器与基板拱形面牢固连接在一起，齿形散热器会产生一定的预变形。当受热时，两种材料逐渐产生形变。因为金属基陶瓷复合材料基板与齿形散热器有预变形量，在形变过程中齿形散热器逐渐释放预变形量，继续保持与金属基陶瓷复合材料基板的紧密贴合，这就能实现金属基陶瓷复合材料基板始终与齿形散热器部件表面紧密贴合，不出现脱离的现象。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种金属基陶瓷复合材料基板拱形表面的车削成形方法，从而先将一块平面厚金属箔吸附在真空吸盘上，在数控车床上进行第一次车削，车削出弧形内凹面，然后同另一块平面薄金属箔一起贴覆在相向的近成型模隔板两内侧面上，将陶瓷粉料灌入两金属箔间的腔体内，进行高压渗金属液压铸，将熔融金属液与金属箔、陶瓷粉料复合。最后将散热基板坯件装夹在数控车床上，对厚金属箔面进行端面数控车削加工，按产品设计要求车削出拱形弧度，从而制备得表面覆盖均匀金属层并被加工为拱形曲面的大功率金属基陶瓷复合材料散热基板。

本发明所采用的技术方案如下：

一种金属基陶瓷复合材料基板拱形表面的车削成形方法，包括如下操作步骤：

第一步：根据散热基板的技术要求，确定散热基板侧面覆盖金属箔的尺寸，并裁剪两块金属箔，一块厚金属箔，一块薄金属箔；

第二步：将真空吸盘固定在数控车床上，然后将厚金属箔吸附在真空吸盘上；

第三步：按产品设计拱形弧度要求，对厚金属箔进行端面车削，切削完成后得到一面为平面，另一面为内凹拱形面的金属箔；

第四步：准备一号成型隔板、二号成型隔板，在一号成型隔板、二号成型隔板上分别喷涂脱模剂，将金属箔的平面面向一号成型隔板进行贴覆，再将薄金属箔贴覆在与金属箔相向的二号成型隔板上；

第五步：将若干个贴有金属箔和薄金属箔的一号成型隔板、二号成型隔板组装成一套精密成型模型；

第六步：将陶瓷粉料装填入精密成型模型的空腔中；

第七步：将装有陶瓷粉料的精密成型模型放置在振动台上，振动并压实粉料；

第八步：将装填好陶瓷粉料的精密成型模型放入预热炉内预热至指定温度；