本發(fā)明涉及電路板的制作工藝，具體涉及一種電路板用散熱冷板的制備和粘接方法。
背景技術(shù)：
目前常用的散熱方法主要有風(fēng)扇、導(dǎo)熱管和散熱片，由于很多產(chǎn)品受到體積和結(jié)構(gòu)的限制，印制電路板不能采取風(fēng)扇和導(dǎo)熱管散熱。只能在一些電子元器件上加裝散熱片，以增加散熱面積。但是加裝散熱片方法的缺點(diǎn)是散熱的散熱面積相對較小，影響印刷電路板散熱效果。高密度安裝與CPU使用頻率的上升,電子互連的印制電路板產(chǎn)品正朝著高密度、高精度化方向發(fā)展,從而要求大功率的印制板組裝件具有優(yōu)異的散熱性能和尺寸穩(wěn)定性能。IC和LSI的散熱問題的解決關(guān)系到機(jī)器的誤操作，發(fā)熱問題是電子設(shè)備的共同問題。采用冷板印制板可有效解決散熱問題，從而使印制板尺寸穩(wěn)定性得到保證，使印制板上的元器件不同物質(zhì)的熱脹冷縮得帶緩解，提高了整機(jī)和電子設(shè)備的可靠性和使用壽命。通過本項(xiàng)目的研究，改善冷板結(jié)構(gòu)，挖掘冷板散熱的更大作用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明公開了一種電路板用散熱冷板的制備和粘接方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種電路板用散熱冷板的制備和粘接方法，包括以下步驟：
步驟1、制備散熱冷板；
步驟1a、選定型材；
步驟1b、對型材進(jìn)行熱處理；
步驟1c、針對電路板形狀，對型材進(jìn)行加工；
步驟2、對加工之后的散熱冷板，進(jìn)行表面氧化處理工藝；
步驟3、將散熱冷板與電路板進(jìn)行裝配及粘接；
步驟3a、根據(jù)散熱冷板的形狀，切割粘接膠膜；
步驟3b、在散熱冷板和粘接膠膜之間進(jìn)行冷粘固定，將粘接膠膜粘貼在散熱冷板之上；
步驟3c、在散熱冷板和電路板之間進(jìn)行銷釘固定；在散熱冷板和電路板重合之后，在散熱冷板邊角安裝定位銷釘，將散熱冷板固定在電路板之上；
步驟3d、電路板、粘接膠膜和散熱冷板組成粘接組件；對粘接組件進(jìn)行預(yù)熱，使粘接組件溫度升溫至粘接溫度；之后對其加熱加壓；最后加壓冷卻，使之恢復(fù)至常溫。
其進(jìn)一步的技術(shù)方案為，所述步驟1a中，所述型材選定為LD2或者LY12型鋁硅合金板材。
其進(jìn)一步的技術(shù)方案為，所述步驟1b中，熱處理過程具體為：
1)、均勻化退火，加熱溫度為525～540℃；保溫時間為12～14h；之后進(jìn)行爐冷；
2)、快速退火，加熱溫度為350～370℃；保溫時間為30～120min；之后進(jìn)行空冷；
3)、淬火，淬火溫度為510～530℃，之后進(jìn)行水冷；
4)、進(jìn)行時效處理，人工時效為在溫度為150～165℃,時間為6～15h的條件下進(jìn)行空冷；自然時效的條件為在室溫下放置96h。
其進(jìn)一步的技術(shù)方案為，所述步驟1c中，使用線切割的方式或者使用數(shù)控加工中心的方式對型材進(jìn)行加工；如果使用數(shù)控加工中心的方式加工，則數(shù)控裝置的脈沖當(dāng)量為0.001mm～0.1μm。
其進(jìn)一步的技術(shù)方案為，所述步驟2中的表面氧化處理工藝為硬質(zhì)陽極化或黑色導(dǎo)電氧化。
其進(jìn)一步的技術(shù)方案為，所述步驟3d具體為：
1)、使用熱風(fēng)鼓風(fēng)箱，在125℃的溫度下，對粘接組件預(yù)熱10分鐘，使之溫度升溫至粘接溫度；
2)、預(yù)熱完成后，使用平板硫化機(jī)對粘接組件加熱加壓，時間為900s，壓力為0.5～1Mpa，溫度為135℃；
3)、最后對粘接組件加壓冷卻10min，恢復(fù)常溫。
本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：
針對傳統(tǒng)散熱方案的局限性，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下所述：
第一，散熱覆蓋面積廣，能夠覆蓋電路板上所有需要散熱的元件，提高散熱解決方案。
第二，靈活性更高，可根據(jù)用戶使用或設(shè)計需要，選擇性的對元件進(jìn)行散熱。
第三，制作簡單，使用普通CAD圖紙就能實(shí)現(xiàn)加工。
第四，獨(dú)特的裝配方式，全程不采用螺釘裝配件，全部采用新材料新技術(shù)和新工藝對散熱冷板和電路板實(shí)現(xiàn)組裝。
第五，可靠性高，高強(qiáng)度的粘接材料，可通過剝離實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。提高產(chǎn)品使用壽命。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的流程圖。
具體實(shí)施方式
圖1是本發(fā)明的流程圖。如圖1所示，本發(fā)明主要包括以下步驟：
步驟1、制備散熱冷板。在步驟1中具體包括：
步驟1a、選定型材。具體可選定為LD2或者LY12型鋁硅合金板材，其具有高強(qiáng)度，退火和熱態(tài)下有高的可塑性、淬火和自然時效后塑性穩(wěn)定。鋁硅合金板材的主要化學(xué)成分如下：
硅Si：0.50-1.2；
鐵Fe:0.50；
銅Cu：0.20-0.6；
錳Mn：0.15-0.35或鉻Cr：0.15-0.35；
鎂Mg：0.45-0.9；
鋅Zn：0.20；
鈦Ti：0.15；
鋁Al：余量
其他：
單個：0.05合計：0.10。；
其力學(xué)性能(棒材室溫縱向力學(xué)性能)為：
抗拉強(qiáng)度σb(MPa)：≥295
伸長率δ5(％)：≥12。
試樣尺寸：棒材直徑(方棒、六角棒內(nèi)切圓直徑)≤150
步驟1b、對型材進(jìn)行熱處理；熱處理的具體步驟為：
1)、均勻化退火，加熱溫度為525～540℃；保溫時間為12～14h；之后進(jìn)行爐冷；
2)、快速退火，加熱溫度為350～370℃；保溫時間為30～120min；之后進(jìn)行空冷；
3)、淬火，淬火溫度為510～530℃，之后進(jìn)行水冷；
4)、進(jìn)行時效處理，人工時效的條件為在溫度為150～165℃,時間為6～15h的條件下進(jìn)行空冷；自然時效的條件為在室溫下放置96h。
步驟1c、針對電路板形狀，對型材進(jìn)行加工。通過確定選型材料，針對電路板PCB數(shù)據(jù)設(shè)計CAD機(jī)械圖，進(jìn)行材料加工。具體使用線切割的方式或者使用數(shù)控加工中心的方式對型材進(jìn)行加工，其具有較高的切割精度，加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠。如果使用數(shù)控加工中心的方式加工，則數(shù)控裝置的脈沖當(dāng)量為0.001mm～0.1μm，另外，數(shù)控加工還避免了操作人員的操作失誤。
步驟2、對加工之后的散熱冷板，進(jìn)行表面氧化處理工藝。表面氧化處理工藝具體可以為硬質(zhì)陽極化或黑色導(dǎo)電氧化。對線切割好的半成品采取表面氧化處理工藝，目的是為了獲取更高的表面阻抗效果，因?yàn)殡娮赢a(chǎn)品的電氣性能要求很高，必須對散熱材料和裝置進(jìn)行一定的電氣性能的考慮。一般表面處理采取硬質(zhì)陽極化或黑色導(dǎo)電氧化兩種方法，根據(jù)設(shè)計需要不同，采取的表面處理工藝也不同。
硬質(zhì)陽極化是一種厚層鋁陽極氧化工藝。氧化膜最大厚度可達(dá)d5L1～3IHlfAm，膜層硬度很高。囚膜層有空隙，可吸附各種潤滑劑、增加了減磨能力。膜層導(dǎo)熱性很差。經(jīng)過封孔處理(浸絕緣漆或石蠟)，在大氣中有較高的抗蝕能力。主要用于國防和機(jī)械銀造工業(yè)中要求耐磨、耐熱、絕緣的鋁合金零件上。如活塞、氣缸、軸承、飛機(jī)貨艙的地板，滾棒、導(dǎo)軌等
步驟3、將散熱冷板與電路板進(jìn)行裝配及粘接。
首先選擇粘接膠膜的材料，粘接膠膜材料可采取杜邦軟板材料KAPTON，具有較好的熱傳導(dǎo)效果，厚度僅為0.18mm，可廣泛用于電路板粘接，不影響總體組件的厚度。
步驟3a、根據(jù)散熱冷板的形狀，切割粘接膠膜。對于粘接膠膜的形狀獲取，可以使用專門的制備工藝，采取D-cut平板切割機(jī)導(dǎo)入簡單的CAD圖形即可切割出所需要的形狀。
步驟3b、在散熱冷板和粘接膠膜之間進(jìn)行冷粘固定，將粘接膠膜粘貼在散熱冷板之上。對散熱冷板和粘接膠膜使用丙酮進(jìn)行預(yù)處理，可使得定位精確，粘接時不易偏移。
步驟3c、在散熱冷板和電路板之間進(jìn)行銷釘固定；為防止粘接過程中電路板和冷板錯位偏移，在散熱冷板和電路板重合之后，在散熱冷板的四個角安裝定位銷釘，將散熱冷板固定在電路板之上，控制電路板和冷板的重合度。
步驟3d、電路板、粘接膠膜和散熱冷板組成粘接組件；對粘接組件進(jìn)行預(yù)熱，使粘接組件溫度升溫至粘接溫度；之后對其加熱加壓；最后加壓冷卻，使之恢復(fù)至常溫。此步驟具體為：
1)、使用熱風(fēng)鼓風(fēng)箱，在125℃的溫度下，對粘接組件預(yù)熱10分鐘，使之溫度升溫至粘接溫度；
2)、預(yù)熱完成后，使用平板硫化機(jī)對粘接組件加熱加壓，時間為900s，壓力為0.5～1Mpa，溫度為135℃；
3)、最后對粘接組件加壓冷卻10min，恢復(fù)常溫。
以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例?？梢岳斫?，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和構(gòu)思的前提下直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的其他改進(jìn)和變化，均應(yīng)認(rèn)為包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。