【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体芯片制备，具体涉及激光芯片用铝铜一体压铸复合散热器制备工艺及散热器。
技术介绍
1、激光芯片是一种用于产生激光光束的半导体芯片器件，它是激光二极管的核心组成部分，通过在半导体材料中激发原子或分子，产生相干光束的特殊芯片。
2、激光芯片的工作原理基于受激辐射，其中激光二极管通过在半导体材料中注入电子和正电子，使电子跃迁到低能级状态，然后通过受激辐射产生激光。这个激光光束通常是单色、相干的，具有高能量和狭窄的频谱宽度。激光芯片的应用广泛，包括：光通信（用于光纤通信系统中的激光发射器和接收器）、激光打印机（用于打印机中的激光输出）、医疗设备（用于激光治疗、激光手术等医疗设备）、测距仪器（用于激光测距仪、激光雷达等测量设备）、光学传感器（用于各种光学传感器应用，如光电开关）、切割和焊接（用于材料切割、焊接和加工）。激光芯片的小尺寸、高效率和可调谐性使其成为现代科技和工业应用中不可或缺的组成部分。
3、在激光芯片工作时，会产生大量的热量，如果不能有效散热，会导致芯片温度升高，进而影响激光器的性能和稳定性。因此，激光芯片的生产过程中需要进行散热，以确保芯片在工作时能够保持较低的温度。
4、现有激光芯片用的散热器通常采用铜基或铝基散热器，这些散热器利用金属的良好导热性质将热量从芯片导出，并通过散热片的冷却流道将热量带走。
5、然而，专利技术人发现这些散热器仍然存在以下缺点：
6、1.采用纯铝或纯铜材质，纯铝的导热系数为205w/m·k-235 w/m·k导热效率较
7、2.单种材质整体设计，限制整个产品仅能采用机械工艺加工，结构复杂加工时间长，加工成本高，容易开裂变形，成品良率低，使用寿命低；
8、3.热传导路径限制：散热器设计中的热传导路径存在交叉，导致冷却液流动受阻，热量传导效率低下或者不均匀，影响整体散热效果；
9、4.冷却系统不同材质：散热器流道与冷却模组由多种材质组成，使用时形成电化学反应，导致材料电解腐蚀，增加维护成本和降低使用寿命。
技术实现思路
1、为了解决现有半导体激光芯片制备过程中用到的散热器存在的设计不合理，材料浪费、成本高、仅采用机械加工工艺容易裂开、使用寿命低、散热效果不佳的问题，本专利技术提供了设计更为合理、更为节约成本、且不易开裂、使用寿命长和散热效果良好的激光芯片用铝铜一体压铸复合散热器制备工艺及散热器。
2、本专利技术的技术方案在于：
3、本专利技术公开了一种激光芯片用铝铜一体压铸复合散热器制备工艺，包括以下步骤：
4、s1.制备包括内芯主体和内芯配件的散热器的内芯：
5、s11.采用铜棒放入内芯主体模具中，并施加拉力，形成若干与内芯主体模具形状相匹配的内芯主体，进一步对内芯主体修整理，完成纯铜质的内芯主体的制备；
6、s12.将制备完成的若干内芯主体和内芯配件焊接为一体；
7、s13.将焊接为一体的内芯主体和内芯配件进行铜抛、清洗、镀镍和干燥处理，完成包括内芯主体和内芯配件的散热器的内芯的制备；
8、s14.将内芯填充铸造砂；
9、s2.制备散热器的外壳，并形成内芯与外壳一体的铜铝复合胚料：
10、s21.调配铝液；
11、s22.将制备好的内芯放入反重力型腔模具内，将调配好的铝液填充型腔模具，进行压铸处理，形成铝质外壳包裹铜质内芯主体和内芯配件的铜铝件复合胚料，脱模自然冷却至20-35℃；
12、s23.对外壳修整,去除料带与渣包，并将散热器的内芯的铸造砂进行吹扫清除；
13、s24.对压铸处理后的外壳进行t4+t6热处理；
14、s25.将热处理后的外壳进行cnc粗加工；
15、s26.将粗加工后的铜铝件复合胚料进行清洗和干燥。
16、进一步地，所述步骤s24中的对压铸处理后的外壳进行t4+t6热处理，具体包括以下子步骤：
17、s241.固溶处理：将外壳加热到固溶温度，使外壳中的溶质原子融入溶剂晶格中，固溶温度为470℃-540℃，处理时间为2h-3h；
18、s242.快速冷却处理：将固溶处理后的外壳淬水处理，外壳迅速冷却至20℃-35℃；
19、s243时效处理：将快速冷却处理后的外壳在120℃-200℃温度下进行持续加热,加热时间为2h-3h；
20、s244.自然冷却处理：将时效处理后的外壳在20℃-35℃下静置。
21、进一步地，所述步骤s21中的调配铝液，具体包括以下步骤：
22、s211.加热搅拌铝材，并往溶液状态的铝材中加入晶粒细化剂，形成铝水；
23、s212.进一步对加入晶粒细化剂的铝水进行除气处理，形成调配铝液。
24、进一步地，所述步骤s13中的将焊接为一体的内芯主体和内芯配件进行铜抛、清洗、镀镍和干燥处理，具体包括：铜抛去氧化层，超声波除油剂清洗，纯水漂洗，然后进行表面镀镍处理，接着进行风切脱水，然后进行隧道烘干，烘干温度最高为100℃；所述步骤s26中的一体的铜铝复合胚料进行清洗和干燥，具体包括：超声波除油剂清洗，然后进行纯水漂洗，接着进行风切脱水，然后进行隧道烘干，烘干温度最高为100℃。
25、进一步地，所述步骤s11中的对内芯主体修整，具体采用cnc机械加工工艺，对内芯主体进行铣削；步骤s25中的将热处理后的外壳进行cnc粗加工，具体为对外壳3进行铣削和钻孔。
26、进一步地，所述步骤s21中的调配铝液，所述晶粒细化剂与所述铝液重量配比为0.2:100。
27、进一步地，所述步骤s22中的压铸凝固收缩，所述压铸处理温度为500℃-800℃，压力为80mpa-120mpa，时间为150s-220s。
28、进一步地，所述步骤s11中的施加拉力，所述拉力值为15000n-22000n。
29、本专利技术还公开了一种激光芯片用铝铜一体压铸复合散热器，其采用上述的激光芯片用铝铜一体压铸复合散热器制备工艺制备而成，包括：若干内芯主体、内芯配件和外壳，所述内芯配件包括若干连接头和若干管道，一个所述连接头焊接固定于首个所述内芯主体的一端，另一个所述连接头焊接固定于最后一个所述内芯主体的一端，所述管道将若干所述内芯主体的首尾相连，所述外壳包裹焊接为一体的所述内芯主体和所述内芯配件，所述内芯主体为纯铜材质，所述外壳为压铸铝材质。
30、进一步地，所述内芯主体包括内管和外壁，所述内管的内壁设有若干散热槽，所述外壁设有若干槽条，所述内管的直径与连接头的内径及管道的直径相同，所述散热槽的横截面为峰齿状。
31、本专利技术的有益效果在于：
32、(1)制备工艺中，先制备包括带铜质的内芯主体和本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.激光芯片用铝铜一体压铸复合散热器制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的激光芯片用铝铜一体压铸复合散热器制备工艺，其特征在于，所述步骤S24中的对压铸处理后的外壳（3）进行T4+T6热处理，具体包括以下子步骤：
3.根据权利要求2所述的激光芯片用铝铜一体压铸复合散热器制备工艺，其特征在于，所述步骤S21中的调配铝液，具体包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的激光芯片用铝铜一体压铸复合散热器制备工艺，其特征在于，所述步骤S13中的将焊接为一体的内芯主体（1）和内芯配件（2）进行铜抛、清洗、镀镍和干燥处理，具体包括：铜抛去氧化层，超声波除油剂清洗，纯水漂洗，然后进行表面镀镍处理，接着进行风切脱水，然后进行隧道烘干，烘干温度最高为100℃；所述步骤S26中的将一体的铜铝复合胚料进行清洗和干燥，具体包括：超声波除油剂清洗，然后进行纯水漂洗，接着进行风切脱水，然后进行隧道烘干，烘干温度最高为100℃。
5.根据权利要求1所述的激光芯片用铝铜一体压铸复合散热器制备工艺，其特征在于，所述步骤S11中的对内芯主体（1）修
6.根据权利要求3所述的激光芯片用铝铜一体压铸复合散热器制备工艺，其特征在于，所述步骤S21中的调配铝液，所述晶粒细化剂与所述铝液重量配比为0.2:100。
7.根据权利要求1所述的激光芯片用铝铜一体压铸复合散热器制备工艺，其特征在于，所述步骤S22中的压铸凝固收缩，所述压铸处理温度为500℃-800℃，压力为80MPa-120MPa，时间为150s-220s。
8.根据权利要求1所述的激光芯片用铝铜一体压铸复合散热器制备工艺，其特征在于，所述步骤S11中的施加拉力，所述拉力值为15000N-22000N。
9.激光芯片用铝铜一体压铸复合散热器，其特征在于，其采用权利要求1-8任一项所述的激光芯片用铝铜一体压铸复合散热器制备工艺制备而成，包括：若干内芯主体（1）、内芯配件（2）和外壳（3），所述内芯配件（2）包括若干连接头（8）和若干管道（9），一个所述连接头（8）焊接固定于首个所述内芯主体（1）的一端，另一个所述连接头（8）焊接固定于最后一个所述内芯主体（1）的一端，所述管道（9）将若干所述内芯主体（1）的首尾相连，所述外壳（3）包裹焊接为一体的所述内芯主体（1）和所述内芯配件（2）。
10.根据权利要求9所述的激光芯片用铝铜一体压铸复合散热器，其特征在于，所述内芯主体（1）包括内管（4）和外壁（5），所述内管（4）的内壁设有若干散热槽（6），所述外壁（5）设有若干槽条（7），所述内管（4）的直径与连接头（8）的内径及管道（9）的直径相同，所述散热槽（6）的横截面为峰齿状。
...【技术特征摘要】
1.激光芯片用铝铜一体压铸复合散热器制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的激光芯片用铝铜一体压铸复合散热器制备工艺，其特征在于，所述步骤s24中的对压铸处理后的外壳（3）进行t4+t6热处理，具体包括以下子步骤：
3.根据权利要求2所述的激光芯片用铝铜一体压铸复合散热器制备工艺，其特征在于，所述步骤s21中的调配铝液，具体包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的激光芯片用铝铜一体压铸复合散热器制备工艺，其特征在于，所述步骤s13中的将焊接为一体的内芯主体（1）和内芯配件（2）进行铜抛、清洗、镀镍和干燥处理，具体包括：铜抛去氧化层，超声波除油剂清洗，纯水漂洗，然后进行表面镀镍处理，接着进行风切脱水，然后进行隧道烘干，烘干温度最高为100℃；所述步骤s26中的将一体的铜铝复合胚料进行清洗和干燥，具体包括：超声波除油剂清洗，然后进行纯水漂洗，接着进行风切脱水，然后进行隧道烘干，烘干温度最高为100℃。
5.根据权利要求1所述的激光芯片用铝铜一体压铸复合散热器制备工艺，其特征在于，所述步骤s11中的对内芯主体（1）修整，具体采用cnc机械加工工艺，对内芯主体（1）进行铣削；步骤s25中的将热处理后的外壳进行cnc粗加工，具体为对外壳（3）进行切削。
6.根据权利要求3所述的激光芯片用铝铜一体压铸复合散热器制备工艺，其特征在于，所述步骤s21中的调配铝...
【专利技术属性】
技术研发人员：王新云，海滨滨，王玉欢，黄亚军，
申请(专利权)人：广州众山精密科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。