用于壓鑄曲面散熱基板的組件及曲面散熱基板的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于壓鑄曲面散熱基板的組件及曲面散熱基板，該組件包括模具、鋁板、碳化硅預制件和鋁箔，模具開設有用于容納鋁板的基板槽，基板槽的底部為與曲面散熱基板的曲面適配的曲面形。鋁板朝向基板槽開口的表面設有至少一個預制件槽，任一預制件槽中設有碳化硅預制件和至少一塊鋪設在碳化硅預制件上的鋁箔，基板槽的開口、預制件槽的開口和鋁箔的頂面平齊，以限制壓鑄過程中鋁板在基板槽內上下活動。壓鑄時，多個組件疊置在一起，在上層模具的重力下，鋁板被壓緊在模具內，無法在基板槽內上下活動。因此在鋁液浸滲碳化硅預制件時，鋁板位置固定，不會發生偏移，因而制得的曲面散熱基板的曲面偏心度相對較小，弧度一致性相對較好。
【專利說明】
用于壓鑄曲面散熱基板的組件及曲面散熱基板
技術領域
[0001]本實用新型涉及電子封裝散熱技術領域，特別地，涉及一種用于壓鑄曲面散熱基板的組件。此外，本實用新型還涉及一種上述用于壓鑄曲面散熱基板的組件制得的曲面散熱基板。
【背景技術】
[0002]隨著電子元器件集成度不斷提高和電力半導體器件功率不斷增大，對電子封裝的可靠性要求也越來越高，對用于電子封裝的底板材料和結構提出了新的要求。傳統的銅底板雖然導熱性能良好，但其膨脹系數與電力電子元器件的陶瓷基板及半導體芯片不匹配，影響了器件的可靠性，難以滿足大功率電力電子器件的使用要求。
[0003]通常鋁碳化硅散熱底板采用鋁液浸滲碳化硅陶瓷預制件工藝制備。石墨模具加工為曲面來控制基本的曲面弧度，預制件為兩面平面，而且為保證基板表面覆有一定厚度的鋁合金層，會在模具腔體內留有厚度方向的空間，即預制件厚度小于模具腔體深度，因此在壓力浸滲時，預制件在模具內厚度方向是活動的，會造成曲面變形，造成基板的曲面偏心度大，弧度一致性差。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型提供了一種用于壓鑄曲面散熱基板的組件及曲面散熱基板，以解決現有的曲面散熱基板的曲面偏心度大，弧度一致性差的技術問題。
[0005]本實用新型采用的技術方案如下:
[0006]本實用新型一方面提供了一種用于壓鑄曲面散熱基板的組件，組件包括模具、鋁板、碳化硅預制件和鋁箔，模具開設有用于容納鋁板的基板槽，基板槽的底部為與曲面散熱基板的曲面適配的曲面形。
[0007]鋁板朝向基板槽開口的表面設有至少一個預制件槽，任一預制件槽中設有碳化硅預制件和至少一塊鋪設在碳化硅預制件上的鋁箔，基板槽的開口、預制件槽的開口和鋁箔的頂面平齊，以限制壓鑄過程中鋁板在基板槽內上下活動。
[0008]進一步地，鋁板朝向基板槽的底部的表面為彎曲面，彎曲面與基板槽的底部配合。
[0009]進一步地，任一預制件槽中鋁箔的數量為I個，鋁箔放置在相應碳化硅預制件的中心。
[0010]進一步地，鋁箔的形狀與相應碳化硅預制件的形狀一致，并覆蓋碳化硅預制件。
[0011]進一步地，任一預制件槽中鋁箔的數量為多個，多個鋁箔在相應碳化硅預制件上均勻分布。
[0012]進一步地，鋁板與基板槽的單邊間隙為0.05±0.01毫米，碳化硅預制件和預制件槽的單邊間隙為0.05 ± 0.0I毫米，招箔的厚度為0.1 ± 0.05毫米。
[0013]進一步地，模具為石墨模具，鋁板邊緣設有預制件孔。
[0014]本實用新型另一方面還提供了一種曲面散熱基板，采用上述的用于壓鑄曲面散熱基板的組件壓鑄得到，曲面散熱基板包括鋁板形成的底板，底板包括相對設置的平面和曲面，底板在平面一側設有預制件槽，預制件槽設有碳化硅預制件與外加鋁液形成的鋁碳化硅板，并經由鋁箔和外加鋁液熔合形成的鋁合金層封閉。
[0015]進一步地，曲面散熱基板的曲面的高度為0.35±0.05毫米，鋁合金層厚度為0.1 土0.05暈米。
[0016]本實用新型具有以下有益效果:上述用于壓鑄曲面散熱基板的組件，鋁板放置在基板槽中，鋁板朝向基板槽開口的表面設有預制件槽。鋁箔放置在碳化硅預上，并與基板槽的開口、預制件槽的開口平齊。壓鑄時，多個組件疊置在一起，在上層模具的重力下，鋁板被壓緊在模具內，無法在基板槽內上下活動。因此在鋁液浸滲碳化硅預制件時，鋁板位置固定，不會發生偏移，因而制得的曲面散熱基板的曲面偏心度相對較小，弧度一致性相對較好。上述用于壓鑄曲面散熱基板的組件，結構簡單，制得的曲面散熱基板的曲面偏心度相對較小，弧度一致性相對較好。
[0017]除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本實用新型還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。
【附圖說明】
[0018]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0019]圖1是本實用新型優選實施例的用于壓鑄曲面散熱基板的組件結構示意圖；
[0020]圖2是本實用新型另一優選實施例的用于壓鑄曲面散熱基板的組件結構示意圖；[0021 ]圖3是本實用新型優選實施例的模具結構示意圖；
[0022]圖4是本實用新型優選實施例的鋁板結構示意圖；
[0023]圖5是本實用新型優選實施例的鋁板另一視角結構示意圖。
[0024]附圖標記說明:100、模具;200、鋁板;300、碳化硅預制件;400、鋁箔；110、基板槽；210、預制件槽;220、預制件孔。
【具體實施方式】
[0025]以下結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0026]參照圖1?4，本實用新型的優選實施例提供了一種用于壓鑄曲面散熱基板的組件，組件包括模具100、鋁板200、碳化硅預制件300和鋁箔400，模具100開設有用于容納鋁板200的基板槽110，基板槽110的底部為與曲面散熱基板的曲面適配的曲面形。鋁板200朝向基板槽110開口的表面設有至少一個預制件槽210，任一預制件槽210中設有碳化硅預制件300和至少一塊鋪設在碳化硅預制件300上的鋁箔400，基板槽110的開口、預制件槽210的開口和鋁箔400的頂面平齊，以限制壓鑄過程中鋁板200在基板槽110內上下活動。
[0027]鋁板200包括頂面和底面，當其放置在基板槽110中時，底面朝向基板槽110的底部，頂面朝向基板槽110開口，且頂面與基板槽110的表面平齊。預制件槽210開設在鋁板200的頂面上。每個預制件槽210的大小可相同或不同。每個預制件槽210中包括一個碳化硅預制件300，碳化硅預制件300的形狀與預制件槽210的形狀相應，且其高度小于預制件槽210的深度。每個碳化硅預制件300鋪設有一塊或多塊鋁箔400，多塊鋁箔400為單層放置。基板槽110的開口、預制件槽210的開口和鋁箔400的頂面平齊，即模具100的頂面、鋁板200的頂面及鋁箔400的頂面平齊。預制件槽210的數量可根據曲面散熱基板的需求設置，如可在鋁板200上僅設置一個面積較大的預制件槽210，也可在鋁板200上設置多個面積較小的預制件槽210，如2個、3個或更多個預制件槽210。
[0028]壓鑄時，多個組件疊置在一起，在上層模具100的重力下，鋁板200被壓緊在模具100內，無法在基板槽110內上下活動。壓鑄時，鋁合金液體經鋁板200和基板槽110之間的縫隙滲入在基板槽110的底部形成曲面并熔接在鋁板200的底部。同時純鋁較鋁合金熔點高，在澆注鋁合金浸滲時，鋁箔400并不會完全熔融，因此浸滲時鋁板200也不能上下活動，因而曲面散熱基板的曲面偏心度相對較小，弧度一致性相對較好。可以理解的是，鋁板200的底面可以為平面或曲面，相比現有的制備工藝，制得的曲面散熱基板的弧度一致性均會得到提升。并且曲面散熱基板的基體為鋁，易機械加工，對于弧度不良的曲面散熱基板也可通過機械加工的方式進行補救。
[0029]本實用新型具有以下有益效果:上述用于壓鑄曲面散熱基板的組件，鋁板200放置在基板槽110中，鋁板200朝向基板槽110開口的表面設有預制件槽210。鋁箔400放置在碳化硅預上，并與基板槽110的開口、預制件槽210的開口平齊。壓鑄時，多個組件疊置在一起，在上層模具100的重力下，鋁板200被壓緊在模具100內，無法在基板槽110內上下活動。因此在鋁液浸滲碳化硅預制件300時，鋁板200位置固定，不會發生偏移，因而制得的曲面散熱基板的曲面偏心度相對較小，弧度一致性相對較好。上述用于壓鑄曲面散熱基板的組件，結構簡單，制得的曲面散熱基板的曲面偏心度相對較小，弧度一致性相對較好。
[0030]進一步地，參照圖2、4，鋁板200朝向基板槽110的底部的表面為彎曲面，彎曲面與基板槽110的底部配合。鋁板200的底面為彎曲面，與基板槽110的槽底貼合，使得鋁合金液體進入的量較少，曲面合金層厚度薄，可較好的保持基板槽110的曲面散熱基板的曲面形狀，變形小，從而保證了曲面散熱基板曲面弧度的一致性。
[0031]進一步地，參照圖1和2，任一預制件槽210中鋁箔400的數量為I個，鋁箔400放置在相應碳化硅預制件300的中心。I塊鋁箔400放置在碳化硅預制件300的中心，碳化硅預制件300受力均勻，不容易發生偏移，使得曲面散熱基板曲面偏心度較小，弧度一致性相對較好。
[0032]進一步地，參照圖1和2，鋁箔400的形狀與相應碳化硅預制件300的形狀一致，并覆蓋碳化硅預制件300。該種方式鋁箔400覆蓋在碳化硅預制件300上，大小和碳化硅預制件300大小一致，碳化硅預制件300受力更為均勻，鋁板200相應受力均勻更不容易發生偏移，曲面散熱基板曲面偏心度更小，弧度一致性得到進一步提升。
[0033]進一步地，參照圖1和2，任一預制件槽210中鋁箔400的數量為多個，多個鋁箔400在相應碳化硅預制件300上均勻分布。碳化硅預制件300受力均勻，鋁板200不容易發生偏移，使得曲面散熱基板曲面偏心度較小，弧度一致性相對較好。
[0034]進一步地，鋁板200與基板槽110的單邊間隙為0.05 ± 0.01毫米，碳化硅預制件300和預制件槽210的單邊間隙為0.05±0.01毫米，鋁箔400的厚度為0.1 ±0.05毫米。該種設計使得曲面散熱基板外部每層的合金層的厚度均勻并且厚度較薄。
[0035]進一步地，參照圖5，模具100為石墨模具，鋁板200邊緣設有預制件孔220。預制件孔220內可設有銷釘，脫模之后取出銷釘，即形成曲面散熱基板的安裝孔。
[0036]本實用新型另一方面還提供了一種曲面散熱基板，采用上述的用于壓鑄曲面散熱基板的組件壓鑄得到，曲面散熱基板包括鋁板200形成的底板，底板包括相對設置的平面和曲面，底板在平面一側設有預制件槽210，預制件槽210設有碳化硅預制件300與外加鋁液形成的鋁碳化硅板，并經由鋁箔400和外加鋁液熔合形成的鋁合金層封閉。該曲面散熱基板曲面偏心度相對較小，弧度一致性相對較好。
[0037]進一步地，曲面散熱基板的曲面的高度為0.35±0.05毫米，鋁合金層厚度為0.1 土
0.05毫米。曲面的高度為在曲面散熱基板平面的垂直方向上曲面最高點與最低點的距離。該曲面散熱基板該設計的曲面基板，可較好的匹配安裝位置的部件。
[0038]以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種用于壓鑄曲面散熱基板的組件，其特征在于，所述組件包括模具(100)、鋁板(200)、碳化硅預制件(300)和鋁箔(400)，所述模具(100)開設有用于容納所述鋁板(200)的基板槽(110)，所述基板槽(110)的底部為與曲面散熱基板的曲面適配的曲面形； 所述鋁板(200)朝向所述基板槽(110)開口的表面設有至少一個預制件槽(210)，任一所述預制件槽(210)中設有所述碳化硅預制件(300)和至少一塊鋪設在所述碳化硅預制件(300)上的鋁箔(400)，所述基板槽(110)的開口、所述預制件槽(210)的開口和所述鋁箔(400)的頂面平齊，以限制壓鑄過程中所述鋁板(200)在所述基板槽(110)內上下活動。2.根據權利要求1所述的用于壓鑄曲面散熱基板的組件，其特征在于，所述鋁板(200)朝向所述基板槽(110)的底部的表面為彎曲面，所述彎曲面與所述基板槽(110)的底部配入口 ο3.根據權利要求1所述的用于壓鑄曲面散熱基板的組件，其特征在于，任一所述預制件槽(210)中所述鋁箔(400)的數量為I個，所述鋁箔(400)放置在相應碳化硅預制件(300)的中心。4.根據權利要求3所述的用于壓鑄曲面散熱基板的組件，其特征在于，所述鋁箔(400)的形狀與相應碳化硅預制件(300)的形狀一致，并覆蓋所述碳化硅預制件(300)。5.根據權利要求1所述的用于壓鑄曲面散熱基板的組件，其特征在于，任一所述預制件槽(210)中鋁箔(400)的數量為多個，所述多個鋁箔(400)在相應碳化硅預制件(300)上均勻分布O6.根據權利要求1所述的用于壓鑄曲面散熱基板的組件，其特征在于，所述鋁板(200)與所述基板槽(110)的單邊間隙為0.05±0.01毫米，所述碳化硅預制件(300)和所述預制件槽(210)的單邊間隙為0.05±0.01毫米，所述鋁箔(400)的厚度為0.1 ±0.05毫米。7.根據權利要求1所述的用于壓鑄曲面散熱基板的組件，其特征在于，所述模具(100)為石墨模具，所述鋁板(200)邊緣設有預制件孔(220)。8.—種曲面散熱基板，其特征在于，采用權利要求1?7中任一項的用于壓鑄曲面散熱基板的組件壓鑄得到，所述曲面散熱基板包括鋁板(200)形成的底板，所述底板包括相對設置的平面和曲面，所述底板在平面一側設有預制件槽(210)，所述預制件槽(210)設有碳化硅預制件(300)與外加鋁液形成的鋁碳化硅板，并經由鋁箔(400)和外加鋁液熔合形成的鋁合金層封閉。9.根據權利要求8所述的曲面散熱基板，其特征在于，所述曲面散熱基板的曲面的高度為0.35 ± 0.05毫米，所述鋁合金層厚度為0.1 ± 0.05毫米。
【文檔編號】H01L23/373GK205464280SQ201620284201
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月7日
【發明人】陳迎龍
【申請人】湖南浩威特科技發展有限公司