热沉材料熔渗工装制造技术

本实用新型专利技术提供了一种热沉材料熔渗工装，包括：石墨舟，所述石墨舟为容器结构，所述石墨舟的顶部设置开口，所述石墨舟的内腔底面用于放置铜片，所述铜片的上方用于放置骨架；通气板，所述通气板用于叠放在所述骨架上，所述通气板上均匀地设置有多个通气孔，所述通气孔贯通地开设在所述通气板上。本实用新型专利技术在熔渗过程中能够令骨架内的空气充分排出，使骨架的未填充率下降，产品更加致密；通气板叠设在铜片和骨架之上，减少了骨架与铜片之间的相对滑动，减少了因石墨舟的运动导致骨架从铜片上滑落令铜液无法渗入骨架的问题，产品的导热、导电性能及力学性能均能满足需求。电性能及力学性能均能满足需求。电性能及力学性能均能满足需求。

Heat sink material infiltration tooling

【技术实现步骤摘要】
热沉材料熔渗工装


[0001]本技术涉及热沉材料
，特别涉及一种热沉材料熔渗工装。

技术介绍

[0002]钨铜和钼铜材料广泛应用于航天航空、汽车、电子封装、机械制造等领域。随着技术的发展，市场上对于热沉产品致密度要求越来越高。目前钨铜和钼铜材料制备的常用生产方法是熔渗法，即通过用熔点比制品熔点低的金属或合金在熔融状态下充填未烧结的或烧结的制品内的孔隙的工艺方法。在热沉材料
中，通过将铜片与钨骨/钼骨架接触，装舟后装入加热炉中进行高温处理。这种方法具有工艺简单，成本较低，产量大的优点，但使用普通石墨舟进行熔渗处理时，生产出的钨铜和钼铜材料致密度不高。
[0003]为了追求更好的熔渗效果，通常熔渗时的温度控制高于铜的熔点数百摄氏度且会使用过量的铜。但在这种较高的温度下，铜会快速熔化并覆盖在粉末骨架表面。铜的覆盖会导致骨架内残留的气体无法充分从骨架内脱出，钨/钼铜合金致密度下降，这会导致材料的导热、导电性能下降，材料的力学性能降低。

技术实现思路

[0004]本技术提供了一种热沉材料熔渗工装，其目的是为了解决现有熔渗加工过程中存在骨架内残留气体影响材料性能的问题。
[0005]为了达到上述目的，本技术的实施例提供了一种热沉材料熔渗工装，包括：
[0006]石墨舟，所述石墨舟为容器结构，所述石墨舟的顶部设置开口，所述石墨舟的内腔底面用于放置铜片，所述铜片的上方用于放置骨架；
[0007]通气板，所述通气板用于叠放在所述骨架上，所述通气板上均匀地设置有多个通气孔，所述通气孔贯通地开设在所述通气板上。
[0008]其中，所述通气板的材质与铜的湿润角大于90
°
。
[0009]其中，所述通气板的材质为石墨。
[0010]其中，所述通气孔为圆形孔。
[0011]其中，所述通气孔的孔径为0.5mm
‑
5mm。
[0012]其中，相邻所述通气孔之间的圆心距为2.5mm
‑
25mm。
[0013]其中，所述骨架为钨骨架或钼骨架。
[0014]本技术的上述方案有如下的有益效果：
[0015]本技术的上述实施例所述的热沉材料熔渗工装设置有石墨舟和通气板，熔渗过程中能够令骨架内的空气充分排出，使骨架的未填充率下降，产品更加致密；通气板叠设在铜片和骨架之上，减少了骨架与铜片之间的相对滑动，减少了因石墨舟的运动导致骨架从铜片上滑落令铜液无法渗入骨架的问题。
附图说明
[0016]图1是本技术的热沉材料熔渗工装的装配剖面示意图；
[0017]图2是本技术的热沉材料熔渗工装的装配俯视示意图；
[0018]图3是本技术的热沉材料熔渗工装的骨架及铜片摆放示意图；
[0019]图4是本技术的热沉材料熔渗工装的石墨舟俯视示意图；
[0020]图5是本技术的热沉材料熔渗工装的石墨舟剖面示意图；
[0021]图6是本技术的热沉材料熔渗工装的通气板俯视示意图；
[0022]图7是本技术的热沉材料熔渗工装的通气板剖面示意图。
[0023]【附图标记说明】
[0024]1‑
石墨舟；2
‑
铜片；3
‑
骨架；4
‑
通气板；5
‑
通气孔。
具体实施方式
[0025]为使本技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0026]本技术针对现有熔渗加工过程中存在骨架内残留气体影响材料性能的问题，提供了一种热沉材料熔渗工装。
[0027]实施例1
[0028]如图1至图4所示，本技术的实施例提供了一种热沉材料熔渗工装，包括：石墨舟1，所述石墨舟1为容器结构，所述石墨舟1的顶部设置开口，所述石墨舟1的内腔底面用于放置铜片2，所述铜片2的上方用于放置骨架3；通气板4，所述通气板4用于叠放在所述骨架3上，所述通气板4上均匀地设置有多个通气孔5，所述通气孔5贯通地开设在所述通气板4上。
[0029]本实施例所述的热沉材料熔渗工装中，石墨舟1的舟容量尺寸为185
×
185
×
28mm，对角线长度约为253mm，石墨舟1腔的四个角为圆角；通气板4的尺寸为178
×
178
×
10mm，对角线长度为251.7mm，通气板4可根据实际生产需求将四个角设置为对应的圆角；在加工过程中，首先将铜片2铺设在石墨舟1的底部，然后在铜片2上方摆上骨架3，保证骨架3完全覆盖在对应的铜片2上，最后将通气板4覆盖在骨架3的上方，在本实施例中骨架3的平面尺寸为32
×
32
×
13mm，因此石墨舟1内能够同时铺设多个铜片2和骨架3，通气板4能将多个骨架3同时覆盖。
[0030]其中，所述通气板4的材质与铜的湿润角大于90
°
。
[0031]其中，所述通气板4的材质为石墨。
[0032]为保证熔渗加工过程中铜液不会渗入通气板4，通气板4的材质应保证与铜液的湿润角大于90
°
，在本实施例中通气板4的材质为石墨。
[0033]其中，所述通气孔5为圆形孔。
[0034]其中，所述通气孔5的孔径为0.5mm
‑
5mm。
[0035]其中，相邻所述通气孔5之间的圆心距为2.5mm
‑
25mm。
[0036]本实施例所述的热沉材料熔渗工装，为保证每一片产品上方的通气板4上至少有一个以上的通气孔5保证透气性，因此本实施例中通气孔5的直径为2mm，相邻通气孔5圆心间距为10mm；本实施例能够满足大部分产品的生产需求，确保每个产品都有至少一个通气孔5。
[0037]其中，所述骨架3为钨骨架或钼骨架。
[0038]本实施例所述的热沉材料熔渗工装能够用于钨骨架或钼骨架的熔渗加工，经试验，使用本工装的钨铜或钼铜产品的未填充率下降13％，产品更加致密。
[0039]实施例2
[0040]本实施例的热沉材料熔渗工装用于加工尺寸较大的钨铜板，具体为64
×
64
×
8mm被加工钨铜片，装入石墨舟1时每片之间至少保证2mm的间距，由于被加工产品具有较大的面积，工装通气板4上的通气孔5可以采用较大的孔径与孔间距，因此对于178
×
178
×
10mm的工装通气板4，则通气孔5的直径为5mm，相邻通气孔5圆心间距为20mm，具体摆放时尽量保证每一片产品上方至少有一个有效通气孔5(即通气孔的面积内全部是被加工产品，不与被加工产品边缘接触或下方是空的孔)。
[0041]实施例3
[0042]本实施例的热沉材料熔渗工装用于加工钼铜片，具体为45.8
×...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热沉材料熔渗工装，其特征在于，包括：石墨舟，所述石墨舟为容器结构，所述石墨舟的顶部设置开口，所述石墨舟的内腔底面用于放置铜片，所述铜片的上方用于放置骨架；通气板，所述通气板用于叠放在所述骨架上，所述通气板上均匀地设置有多个通气孔，所述通气孔贯通地开设在所述通气板上。2.根据权利要求1所述的热沉材料熔渗工装，其特征在于，所述通气板的材质与铜的湿润角大于90
°
。3.根据权利要求2所述的热沉材料熔渗工装，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张双宁，周俊，姚欢，
申请(专利权)人：长沙升华微电子材料有限公司，
类型：新型
国别省市：