阅读说明：本技术 一种均热板半剪成型方法 (Semi-shearing forming method for vapor chamber ) 是由 李海禄 梁平平 李学华 于 2019-10-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种均热板半剪成型方法,包括以下步骤：提供第一盖板和第二盖板,通过半剪冲压的方式在第一盖板的中部形成多个支撑柱,在边缘半剪成焊接法兰边并预留出气口；在第一盖板或第二盖板的内部附上吸热芯体后,将第二盖板扣合在第一盖板上并沿焊接法兰边密封,形成腔体；通过出气口向腔体注入工作流体后对腔体内部抽真空,形成负压；最后将出气口密封制成均热板。本发明通过半剪冲压的方式制造均热板盖板,降低了生产成本,有益于环境保护；设置定位块,保证了定位的精度,提高了产品的合格率；通过焊接的方式,大大的缩短了整个工艺制程的生产周期,实现高效生产。(The invention discloses a semi-shearing forming method of a soaking plate, which comprises the following steps: providing a first cover plate and a second cover plate, forming a plurality of support columns in the middle of the first cover plate in a semi-shearing and stamping mode, and semi-shearing the edges into welding flange edges and reserving air outlets; attaching a heat absorbing core body in the first cover plate or the second cover plate, buckling the second cover plate on the first cover plate, and sealing along the welding flange edge to form a cavity; injecting working fluid into the cavity through the air outlet, and vacuumizing the interior of the cavity to form negative pressure; finally, the air outlet is sealed to form a soaking plate. The soaking plate cover plate is manufactured in a semi-shearing and stamping mode, so that the production cost is reduced, and the environmental protection is facilitated; the positioning block is arranged, so that the positioning precision is ensured, and the qualification rate of products is improved; by means of welding, the production period of the whole process is greatly shortened, and efficient production is achieved.)

一种均热板半剪成型方法

技术领域

本发明涉及均热板制造技术领域，特别涉及一种均热板半剪成型方法。

背景技术

随着5G无线通信、雷达、无人机、卫星等领域的快速发展，大功率射频芯片的应用前景越来越广阔。芯片的运行速度将实现飞跃的提升，同时其产生的热量也随之增加，保证其稳定运行已成为重中之重，所以对于均热板的需求和挑战也随之而来，加快其产业布局已刻不容缓。

传统的均热板的上下盖板是通过湿刻蚀的方式制造，这种方法使用大量的氧化剂和强酸，所产生废水对环境造成很大污染，同时这种工艺还使用光刻、掩膜等工艺，工艺复杂，制造成本高。除此之外组装成型工艺工序复杂，传统的组装过程通过“点铜膏—上下盖板人工组装—钎焊”的方式，把均热板的上下盖板组合在一起，制造时间过长，不仅限制了产品的产量，还无法保证产品的质量。

所以对于低成本，高效率的制作工艺的需求已经变得刻不容缓。冲压方式作为一种成熟的金属板件加工工艺，有望成为均热板上下盖板新的生产工艺。专利201610223708.2公开了一种超薄均热板的及其制作方法，该专利利用的是冲压折弯的方式制造均热板的上下盖。这种方式所得的内部结构表面圆滑，支撑作用弱，对均热板的强度有负面影响。

发明内容

本发明提供了一种均热板半剪成型方法，能够解决上述现有技术问题中的一种或几种。

根据本发明的一个方面，提供了一种均热板半剪成型方法，包括以下步骤：

(1)提供两块板材，板材分为第一盖板和第二盖板。

(2)利用冲床对第一盖板的中部进行半剪冲压，形成多个支撑柱。支撑柱对整个均热板的立体结构起到支撑作用，可以保持均热板内部结构的完整性，避免均热板在外界压力的的作用下发生变形等不良现象。

(3)利用冲床对第一盖板的边缘进行半剪冲压，形成焊接法兰边，并预留出气口。出气口可便于对均热板内部结构的进一步加工。

(4)在步骤(3)中所得第一盖板或者步骤(1)中所准备的第二盖板的内部附上吸液芯，一般采用烧结的方式将吸液芯固定在第一盖板或者第二盖板的内壁上。第一盖板经过步骤(2)和步骤(3)的加工后，在焊接法兰边的内部形成一个凹槽，吸液芯的形状和尺寸一般与第一盖板加工的凹槽相匹配，使得吸液芯能够正好嵌入凹槽内。之后，将第二盖板扣合在第一盖板上；沿焊接法兰边将第一盖板与第二盖板连接在一起，形成具有出气口的腔体；一般在第一盖板与第二盖板的连接过程中可以采用烧结或者焊接的方式。而在腔体的内部，吸液芯的一侧能够与第一盖板上的支撑柱面接触或点接触，另一侧能够与第二盖板相连接，支撑柱对整个结构起到支撑作用，可以防止变形。

(5)通过出气口向腔体内填充适量的工作流体。

(6)通过出气口连接负压装置，抽取腔体内部的空气，使腔体内部处于真空状态。

(7)封堵出气口并焊接密封制成均热板。

由此，通过采用冲压半剪工艺改变均热板的成型方式，以避免大量使用氧化剂和强酸等化学试剂，环境污染小，并且简化了工艺步骤，可以缩短加工时长，大大降低加工成本。采用半剪工艺对第一盖板进行冲压，形成焊接边缘、内部凹槽、支撑柱等结构，第一盖板与第二盖板连接形成腔体结构，工作流体可以在腔体内流动，而支撑柱能够起到支撑作用。采用半剪工艺加工第一盖板，使得第一盖板的内壁棱角分明，并且在半剪工艺中，板材经过半剪加工后厚度变化不大，具有良好的承托性能。另外，采用半剪工艺将第一盖板加工成型，从而可以避免大量使用氧化剂和强酸等化学试剂，环境污染小，并且简化了工艺步骤，可以缩短加工时长，大大降低加工成本。

在一些实施方式中，板材为金属材料。金属具有优良的热传导性，在均热板的加工中应用广泛。冲压工艺技术成熟，并且针对不同强度、塑性以及延展性的金属也有形成了不同的工艺参数。在均热板的加工中，一般优选使用铜材、铝材、不锈钢材料以及钛铜合金等材料。

在一些实施方式中，步骤(2)和步骤(3)中半剪冲压后，第一盖板上错位处保持一定的连接厚度。由此，可以保证板材在半剪加工过程中不产生断裂，保证产品质量和使用寿命。

在一些实施方式中，步骤(2)中多个支撑柱均匀排列，并且多个支撑柱之间留有空隙，并且多个支撑柱之间的空隙互相连通。支撑柱均匀排列可以使得均热板的各部分受力均匀，防止变形。支撑柱之间设有空隙，工作流体气化后可以在支撑柱之间流动，提高热量的传递速度。

在一些实施方式中，步骤(2)中支撑柱还可以有其他分布方式，例如几个支撑柱相互靠近形成局部支撑单元，各个局部支撑单元中的支撑柱之间具有空隙；多个局部支撑单元呈阵列分布。

在一些实施方式中，支撑柱的形状包括但不限于圆柱体和方形柱体。由此，可以根据需要加工不同形状的均热空间，从而适用于不同的应用场景。

在一些实施方式中，在第二盖板的边缘可以采用折弯冲压或者半剪冲压的方式加工定位块，定位块能够与第一盖板的边缘相卡合。如此，在将第一盖板与第二盖板相互贴合并密封连接时，定位块为第一盖板与第二盖板的卡合提供定位基准，保证了定位的精度，提高产品的合格率。

在一些实施方式中，定位块可以为方块形、长条形或者其他形状，并且定位块可以为一个或多个，从而满足不同的加工需求。一个定位块的加工工艺简单，对板材的冲压次数较少，并且通过一边定位就给第一盖板与第二盖板的贴合提供了定位基准。对个定位块可以从多个侧边提供定位基准，提高精度，保证产品的合格率。

在一些实施方式中，步骤(4)中采用激光焊接或者扩散焊接的方式将第一盖板与第二盖板连接为一体。激光焊接或者扩散焊接可以简化第一盖板与第二盖板连接的工艺流程，避免了点铜膏和烧结等复杂的工序，从而节省加工时间，提高工作效率。另外，在步骤(7)中，对注料口的密封也可以采用激光焊接或者扩散焊接的方式。

在一些实施方式中，工作流体为纯水或超纯水。在真空状态下，水受热容易汽化，从而能够快速降温；温度降低后水蒸气凝结，释放一定的热量，由此可以快速调节温度，达到均热的功能。纯水或超纯水对金属板材的腐蚀极弱，可以保证均热板的使用寿命。

在一些实施方式中，第一盖板与第二盖板形状包括但不局限于圆形、椭圆形及方形。由此，可以根据需要加工不同形状的均热板，从而适用于不同的应用场景，增强实用性。

附图说明

图1为本发明实施例1的剖视示意图；

图2为本发明实施例1的第一盖板的附图；

图3为本发明实施例2的剖视示意图；

图4为本发明实施例2的第一盖板的俯视图；

图5本发明实施例3的剖视示意图；

图6为本发明实施例3的第一盖板的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

图1和图2示意性地显示了根据本发明方法的一种均热板，本发明提供的均热板冲压成型方法，包含以下步骤：

(1)提供两块板材，分为第一盖板100和第二盖板200。第一盖板100和第二盖板200为尺寸一致的方形铜板。

(2)利用冲床从底面向上对第一盖板100的中部进行半剪冲压，形成多个支撑柱101。支撑柱101之间有空隙102，并且多个支撑柱101之间的空隙102互相连通。半剪冲压后，支撑柱101与起始板面间留有一定的连接厚度。如此，可以防止第一盖板100因半剪工艺而产生断裂。如图2所示均热板支撑柱101为圆柱形，多个支撑柱101均匀排列。

(3)利用冲床对第一盖板100的边缘进行半剪冲压，形成焊接法兰边103，并预留出气口104。将第一盖板100的边缘从底面向上进行半剪冲压，使得第一盖板100的四边略高于起始板面，形成焊接法兰边103，在焊接法兰边103上留有未进行半剪冲压的一角，即出气口104，出气口104的位置不进行半剪冲压，由于出气口104位置未进行半剪冲压，其高度为起始板面的高度。半剪冲压后，焊接法兰边103与起始板面间留有一定的的连接厚度，以防止第一盖板100断裂。

(4)在步骤(3)中所得的第一盖板100半剪成型的内壁上，通过烧结的方式附上吸液芯300，从而保证工作流体在工作中的流动性。将第二盖板200扣合在所得第一盖板100上；沿焊接法兰边103将第一盖板100与第二盖板200连接在一起，形成具有出气口104的腔体。第一盖板100上的焊接法兰边103与第二盖板200相接触，此外吸液芯300的一侧通过烧结与支撑柱101点接触，而另一侧与第二盖板200面接触，支撑柱101通过吸液芯101与第二盖板200相接触。采用激光焊接的方式将第一盖板100与第二盖板200沿焊接法兰边103进行焊接。如此，第一盖板100上焊接法兰边103以内的范围与第二盖板200形成配合形成一个具有出气口104的腔体。腔体内部，第一盖板100与第二盖板200由支撑柱101连接，多个支撑柱101之间有互相连通的空隙102。可以通过出气口104连接负压装置，对腔体内部抽真空。

(5)通过出气口104向腔体内填充适量工作流体。工作流体选用纯水或超纯水。

(6)从出气口104抽取腔体内部的空气，使腔体内部处于真空状态。

(7)封堵出气口104并，再次采用激光焊接的方式将出气口104密封，制成均热板。

均热板工作时，均热板接收外界热量的一端为热端，在外界热源的影响下热端吸收热量，使得均热板内部的工作流体受热，并且在真空状态下迅速蒸发形成气态工质，气态工质在腔体内部空间传播，并将热量传输至均热板的其他部位，气态工质携带的热量通过均热板的管壁扩散至外界。释放热量后的工质再次液化，并通过吸液芯300的毛细作用将再度液化的超纯水回流至均热板的热端。液化后的工作流体在均热板的腔体内再度汽化，并且将热量通过管壁向外界辐射后再次液化，如此循环，从而达到不断吸收热量以及散热的效果。

实施例2

图3和图4示意性地显示了根据本发明方法的另一种均热板，与实施例1的不同之处在于：第一盖板100与第二盖板200均为金属铝板，并且第一盖板100上半剪成型的支撑柱101为方形柱体，支撑柱101与吸液芯300的一侧面接触。

另外，在加工工艺中，吸液芯300通过烧结的方式固定在第二盖板200的中部位置，并且第一盖板100与第二盖板200相互贴合时，吸液芯300正好与嵌合在焊接法兰边103的内部。此外，第二盖板200的焊接方式采用扩散焊接。

实施例3

图5和图6示意性的显示了根据本发明的又一种均热板的第一盖板100的结构，与实施例1的不同之处在于：第一盖板100上半剪成型的多个支撑柱101的排列方式不同，本实施例中4个支撑柱101相互靠近形成局部支撑单元，多个局部支撑单元呈阵列分布，并且局部支撑单元内部保留空隙102，多个局部支撑单元之间也有空隙102。支撑柱101与吸液芯300的一侧面接触。另外，第二盖板200的边缘通过折弯工艺加工出定位块201，定位块201能够与第一盖板100边缘上的焊接法兰边103相卡合。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。