專利名稱：模塊散熱器制造工藝的補(bǔ)償方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋁合金模塊散熱器的制備方法，特別是涉及一種通過擠壓方法獲得單體散熱片組成的模塊散熱器制造工藝的補(bǔ)償方法。
背景技術(shù)：
由于節(jié)能需求，變頻技術(shù)及變頻器用于大功率模塊散熱器的產(chǎn)業(yè)化需求方興未艾。目前，使用的由多片兩側(cè)齒形結(jié)構(gòu)的單體蓄熱基板和散熱片組成的模塊散熱器，因其 “壓合”這一制造方法引入的蓄熱基板結(jié)構(gòu)中繁復(fù)密致的“內(nèi)界面”，對(duì)整體模塊散熱器結(jié)合強(qiáng)度的潛在影響，致使在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后期熱問題解決方案評(píng)估中，一直被視為不可忽視的結(jié)構(gòu)要素。例如IGBT電子元件與散熱器基板接觸面涂覆的導(dǎo)熱硅脂，如在工作溫度熔化，可能滲透至散熱器基板內(nèi)界面處，從而影響了電子產(chǎn)品性能和可靠性。因此，對(duì)于模塊散熱器制造方法及產(chǎn)品評(píng)價(jià)，其蓄熱基板內(nèi)界面的結(jié)合強(qiáng)度一直非常重要。對(duì)于一定成分的析出強(qiáng)化型鋁合金，時(shí)效過程中造成的析出相特征是控制合金強(qiáng)度的主要因素；晶內(nèi)析出相尺寸小密度高，且不易被滑移位錯(cuò)切割，則有利于合金獲得高強(qiáng)度；而作為被“壓合”材料，因加大接觸面之間壓力獲得高界面結(jié)合強(qiáng)度。中國(guó)專利公告號(hào)CN100421869C，公告日是2008年10月1日，名稱為“模塊散熱器的制造方法”中公開了一種先期“壓合”后期“時(shí)效處理”的鋁合金模塊散熱器制造方法，通過該方法制造的散熱器的硬度和強(qiáng)度得到增強(qiáng)。其缺點(diǎn)是，由于“壓合”后形成的基板內(nèi)界面結(jié)合強(qiáng)度的不穩(wěn)定性，致使散熱器產(chǎn)品著色滲透試驗(yàn)的通過率僅為50%，導(dǎo)致產(chǎn)品運(yùn)行過程中的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種與現(xiàn)有方法相比，基板內(nèi)界面結(jié)合強(qiáng)度更為穩(wěn)定，能夠獲得著色滲透無(wú)損檢測(cè)零缺陷結(jié)果的模塊散熱器。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種模塊散熱器的制造方法，包括壓合和應(yīng)變時(shí)效處理；所述壓合為初次壓合和二次壓合；制造方法包括以下步驟
A.首先將兼容單體蓄熱基板和散熱翅片功能的鋁合金擠壓型材鋸切至規(guī)定長(zhǎng)度，并經(jīng)分檢、堆垛工序；
B.爾后將N片單體蓄熱基板和翅片構(gòu)成的擠壓型材實(shí)施“初次壓合”并因此“模塊化”， “初次壓合”工序的壓縮量為每個(gè)單體散熱片0. 08mm,每個(gè)模塊整體壓縮量為N片X0. 08 mm/片，其初次壓縮率洲；
C.將初次壓合后的“模塊化”散熱器進(jìn)行人工時(shí)效處理，時(shí)效溫度175士5°C，保溫時(shí)間8小時(shí)；
D.將已時(shí)效硬化散熱器模塊再實(shí)施“二次壓合”處理并因此獲得模塊散熱器，“二次壓合”工序的壓縮量為每個(gè)單體散熱片0.04 mm，每個(gè)模塊整體壓縮量為N片X0. 04mm/片，
其二次壓縮率1% ；E.將模塊散熱器送至數(shù)控加工中心，完成銑削、鉆孔、攻絲等在線加工工序。所述單體蓄熱基板和翅片的數(shù)量N為大于1的自然數(shù)。本發(fā)明的有益效果是(1)經(jīng)歷“初次壓合”工序?qū)崿F(xiàn)的散熱器模塊，在初次壓縮變形過程中引入m塑性應(yīng)變，且合金材料冶金組織中晶體缺陷數(shù)量增加，激活人工時(shí)效過程中析出動(dòng)力，過飽和相可充分析出，且體積分?jǐn)?shù)提高，從而有效提高模塊散熱器合金強(qiáng)度。(2)在保持應(yīng)變一時(shí)效硬化和強(qiáng)度增益基礎(chǔ)上，實(shí)施“二次壓合”的散熱器模塊，在二次壓縮變形過程中，繼續(xù)引入1%塑性應(yīng)變，導(dǎo)致合金強(qiáng)度進(jìn)一步提高，“壓合”材料，因加大接觸面之間的壓力而獲得散熱器模塊基板內(nèi)界面所需的結(jié)合強(qiáng)度。(3)無(wú)需改造模塊散熱器生產(chǎn)線，生產(chǎn)補(bǔ)償工藝調(diào)整簡(jiǎn)單，適合“壓合”工藝過程質(zhì)量控制和規(guī)?；a(chǎn)需要。


圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖2是單體蓄熱基板1和翅片2的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是模塊散熱器結(jié)構(gòu)示意圖。圖中
1、蓄熱基板 2、翅片 3、插槽 4、突出夾角
5、V字形夾角 6、左堵頭 7、突出尖角 8、右堵頭
9、V字形夾角。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做一詳細(xì)描述
如圖ι所示，本發(fā)明模塊散熱器制造工藝的補(bǔ)償方法，將單體蓄熱基板1和翅片2構(gòu)成的擠壓型材鋸切下料，經(jīng)分檢和堆垛工序并保持其待擠壓狀態(tài)。圖2所示的每一單體蓄熱基板1的兩側(cè)都分別開有插槽3，且在插槽3的根部帶有突出尖角4，其頂部帶有V字形尖角5，每個(gè)單體蓄熱基板1上兩側(cè)的插槽3彼此相互適配插接，然后，將多片單體蓄熱基板1 和翅片2構(gòu)成的擠壓型材，連同如圖3示出的帶有V字形尖角9的左堵頭6、右堵頭8，全部插接在一起后，置于立式四柱油壓機(jī)實(shí)施“初次壓合”，在壓合過程中，載荷通過工裝傳遞壓力至所有單體插槽3的相互結(jié)合面，均因塑性屈服發(fā)生壓縮變形，其初次壓縮率為2%，在初次壓縮變形過程中引入洲塑性應(yīng)變，且合金材料冶金組織中晶體缺陷數(shù)量增加，激活人工時(shí)效過程中析出動(dòng)力，過飽和相可充分析出且體積分?jǐn)?shù)提高，因此，合金強(qiáng)度提高，此時(shí)發(fā)生的塑性成形獲得“散熱器模塊”；爾后將“初次壓合”的模塊進(jìn)行人工時(shí)效處理，時(shí)效溫度 175° C，持續(xù)時(shí)間8小時(shí)；將時(shí)效硬化后的“模塊”再次置于立式四柱油壓機(jī)實(shí)施“二次壓合”，在保持應(yīng)變一時(shí)效硬化且強(qiáng)度增益基礎(chǔ)上，實(shí)施的“二次壓合”散熱器模塊在二次壓縮變形過程中，繼續(xù)引入1%塑性應(yīng)變導(dǎo)致合金強(qiáng)度進(jìn)一步提高，其壓縮率1%，“壓合”材料因加大接觸面之間壓力獲得散熱器模塊基板內(nèi)界面高結(jié)合強(qiáng)度；此時(shí)，引入的壓縮塑性變形，可使基板結(jié)合面發(fā)生應(yīng)變硬化，且進(jìn)一步提高接觸面之間的壓力，直至發(fā)生一定數(shù)量過盈，至此，模塊散熱器獲得穩(wěn)定機(jī)械結(jié)合強(qiáng)度；最后，進(jìn)入數(shù)控加工中心進(jìn)行銑削、鉆孔、攻絲等機(jī)加工工序。其優(yōu)點(diǎn)是，在擠壓狀態(tài)實(shí)施的“初次壓合”，通過材料的塑性屈服流變完成“模塊化”過程所必需的各個(gè)單體散熱片之間的形位結(jié)合；爾后，在時(shí)效硬化狀態(tài)基礎(chǔ)上完成的 “二次壓合”，使材料應(yīng)變硬化實(shí)現(xiàn)基板“內(nèi)界面”的高強(qiáng)度結(jié)合。通過特定的，用于檢測(cè)基板表面裂縫缺陷的著色滲透無(wú)損檢測(cè)表明，該方法生產(chǎn)的“模塊散熱器”已顯示零裂縫缺陷檢測(cè)結(jié)果。該補(bǔ)償方法無(wú)需改造模塊散熱器生產(chǎn)線，生產(chǎn)補(bǔ)償工藝調(diào)整簡(jiǎn)單，適合“壓合”工藝過程質(zhì)量控制和規(guī)模化生產(chǎn)需要。
權(quán)利要求
1.一種模塊散熱器的制造工藝的補(bǔ)償方法，包括壓合和應(yīng)變時(shí)效處理；其特征在于， 所述壓合為初次壓合和二次壓合；制造方法包括以下步驟A.首先將兼容單體蓄熱基板和散熱翅片功能的鋁合金擠壓型材鋸切至規(guī)定的長(zhǎng)度，并經(jīng)分檢、堆垛工序；B.將N片單體蓄熱基板和翅片構(gòu)成的擠壓型材實(shí)施初次壓合，壓合后的單體呈模塊化，初次壓合工序的壓縮量是每個(gè)單體散熱片為0. 08mm,每個(gè)模塊整體壓縮量為N 片X0. 08 mm/片，其初次壓縮率為1 ；C.將初次壓合后的模塊化散熱器進(jìn)行人工時(shí)效處理，時(shí)效溫度175士5°C，保溫時(shí)間8 小時(shí)；D.將已時(shí)效處理的硬化散熱器模塊再實(shí)施二次壓合，獲得模塊散熱器，二次壓合工序的壓縮量為每個(gè)單體散熱片0. 04 mm，每個(gè)模塊整體壓縮量為N片X0. 04mm/片，其二次壓縮率1% ；E.將模塊散熱器送至數(shù)控加工中心，完成銑削、鉆孔、攻絲等在線加工工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊散熱器的制造方法，其特征在于，所述單體蓄熱基板和翅片的數(shù)量N為大于1的自然數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種模塊散熱器制造工藝的補(bǔ)償方法，首先將單體蓄熱基板1和翅片2構(gòu)成的擠壓型材進(jìn)行鋸切下料，再經(jīng)壓合前分檢、堆垛；將多片由單體蓄熱基板1和翅片2構(gòu)成的擠壓型材“初次壓合”并產(chǎn)生2%壓縮變形；將初次壓合后構(gòu)成的散熱器模塊進(jìn)行人工時(shí)效處理，時(shí)效溫度175±5°C，時(shí)效時(shí)間8小時(shí)；再將時(shí)效硬化后的散熱器模塊實(shí)施“二次壓合”處理，使之產(chǎn)生1%二次壓縮應(yīng)變并獲得模塊散熱器；最后進(jìn)入數(shù)控加工中心至完工產(chǎn)品。本發(fā)明在保持“模塊散熱器制造方法”基礎(chǔ)上，通過二次壓合工藝補(bǔ)償方法進(jìn)一步提高了散熱器基板“內(nèi)界面”的結(jié)合強(qiáng)度水平，可獲得用于散熱器基板表面裂縫缺陷，著色滲透無(wú)損檢測(cè)零缺陷結(jié)果。
文檔編號(hào)B23P15/26GK102357786SQ201110272530
公開日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月15日
發(fā)明者劉健, 國(guó)占昌, 王旭 申請(qǐng)人:天津銳新昌輕合金股份有限公司