毛细结构的制作方法

1.本发明涉及一种毛细结构，特别涉及利用两种不同铜粉于载体上烧结形成具有高孔隙率的毛细结构。


背景技术：

2.现有散热装置，例如均温板、散热导管等，为能够传导热，故针对毛细结构有各种不同的设计，目前主要有四种常见的毛细结构，分别是沟槽式、网目式(编织)、纤维式及烧结式，其中又以烧结式最为常见。
3.续就毛细结构的制作方式，大多使用铜粉，铜粉烧结而成的多孔隙结构，铜粉的粒径大小、粒径分布、烧结的炉温和时间，皆会影响烧结层的孔隙率，目前常见的作法是利用孔洞形成剂混合铜粉提高毛细结构的孔隙率，制作上较为繁杂，且孔隙率不容易控制。再者，以烧结铜粉的微热导管毛细结构为例，是将一中心棒置入铜质管体中心后，于铜质管体内部倒入铜粉后进行高温烧结处理，烧结完成后予以冷却，再将铜质管体中拔出，以形成铜质管体壁上的毛细结构。此制作方法要让铜粉在部分溶解的状况下烧结成铜质管体，又要避免孔隙率过低和铜质管体变形，操作上烧结的时间与温度必须精准地控制，对于制作过程过于复杂且具有困难度。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于，利用不铜粒径的铜粉，制作出具有高孔隙率的毛细结构，提升毛细结构的散热效能，且毛细结构的孔隙率能容易控制。
5.本发明的次要目的在于，利用铜粉所制成的浆料来烧结形成毛细结构，简化毛细结构于烧结前所需的制程，方便且有效地进行生产制作。
6.为达上述目的，本发明的毛细结构，是利用两种不同铜粉于载体上烧结形成具有高孔隙率的毛细结构，该毛细结构包含有以纯铜粉烧结所形成的铜积层，由氧化亚铜粉烧结形成于纯铜粉周围的散布体，以及毛细间隙，该毛细间隙包含大间隙及小间隙，该大间隙是藉由纯铜粉的颗粒粒径大于氧化亚铜粉的颗粒粒径，使铜积层的纯铜粉的各颗粒之间形成此大间隙，该小间隙是形成于散布体的氧化亚铜粉的各颗粒之间，且散布体的氧化亚铜粉的颗粒散布于铜积层周围，部分填充于上述毛细间隙的大间隙内。
7.前述的毛细结构，其中该散布体的氧化亚铜粉与铜积层的纯铜粉于烧结前，是先以涂布剂均匀混和氧化亚铜粉与纯铜粉而形成有一黏着体。
8.前述的毛细结构，其中该黏着体是涂布于载体上并进行烧结，让使黏着体的涂布剂于烧结过程中挥发殆尽，进而形成毛细结构。
9.前述的毛细结构，其中该涂布剂是由树脂、溶剂、分散剂与印刷助剂混合而成。
附图说明
10.图1为本发明的步骤流程图；
11.图2为本发明扫描电子显微镜(sem)拍摄毛细结构的示意图；
12.图3为本发明黏着体涂布于载体的示意图。
13.符号说明：
14.1纯铜粉
15.2氧化亚铜粉
16.3黏着体
17.4载体
18.10毛细结构
具体实施方式
19.请参阅图2所示，本发明的毛细结构10包含有以纯铜粉1烧结所形成的铜积层，由氧化亚铜粉2烧结形成于纯铜粉1周围的散布体，以及毛细间隙，该毛细间隙包含大间隙及小间隙，该大间隙是藉由纯铜粉1的颗粒粒径大于氧化亚铜粉2的颗粒粒径，以使铜积层的纯铜粉1的各颗粒之间形成此大间隙，该小间隙是形成于散布体的氧化亚铜粉2的各颗粒之间，且散布体的氧化亚铜粉2的颗粒散布于铜积层周围，部分填充于上述毛细间隙的大间隙内。
20.请参阅图1至图3所示，本发明的毛细结构10于制作时，是依照下列步骤进行：
21.步骤s10:黏着体3制备，将氧化亚铜粉2、纯铜粉1与涂布剂均匀混合，其中氧化亚铜粉2的颗粒粒径小于纯铜粉1的颗粒粒径，涂布剂包括树脂、溶剂、分散剂与印刷助剂。
22.步骤s12：涂布，将步骤s10所制备的黏着体3，以涂布、印刷等方式，设置于需产生毛细结构10的载体4表面上。
23.步骤s14：烧结，以保护气氛与还原气氛进行烧结约1至8小时，可根据黏着体3于载体4表面上的面积或厚度而适度调整烧结时间，烧结温度约为650～850℃，黏着体3的涂布剂会于烧结过程中挥发殆尽，并使纯铜粉1烧结所形成具有大间隙的铜积层，氧化亚铜粉2烧结形成于纯铜粉1周围的散布体，并具有小间隙，散布体的氧化亚铜粉2的颗粒散布于铜积层周围，部分填充于上述毛细间隙的大间隙内。


技术特征：
1.一种毛细结构，其特征在于，是利用两种不同铜粉于载体上烧结形成具有高孔隙率的毛细结构，该毛细结构包含有以纯铜粉烧结所形成的铜积层，由氧化亚铜粉烧结形成于纯铜粉周围的散布体，以及毛细间隙，该毛细间隙包含大间隙及小间隙，该大间隙是藉由纯铜粉的颗粒粒径大于氧化亚铜粉的颗粒粒径，以使铜积层的纯铜粉的各颗粒之间形成此大间隙，该小间隙是形成于散布体的氧化亚铜粉各颗粒之间，且散布体的氧化亚铜粉的颗粒散布于铜积层周围，部分填充于上述毛细间隙的大间隙内。2.如权利要求1所述的毛细结构，其特征在于，该散布体的氧化亚铜粉与铜积层的纯铜粉于烧结前，是先以涂布剂均匀混和氧化亚铜粉与纯铜粉而形成有一黏着体。3.如权利要求2所述的毛细结构，其特征在于，该黏着体是涂布于载体上并进行烧结，让使黏着体的涂布剂于烧结过程中挥发殆尽，进而形成毛细结构。4.如权利要求3所述的毛细结构，其特征在于，该涂布剂是由树脂、溶剂、分散剂与印刷助剂混合而成。

技术总结
本发明公开了一种毛细结构，包含有以纯铜粉烧结所形成的铜积层，由氧化亚铜粉烧结形成于纯铜粉周围的散布体，以及毛细间隙，该毛细间隙包含大间隙及小间隙，该大间隙是藉由纯铜粉的颗粒粒径大于氧化亚铜粉的颗粒粒径，以使铜积层的纯铜粉的各颗粒之间形成此大间隙，该小间隙是形成于散布体的氧化亚铜粉的各颗粒之间，且散布体的氧化亚铜粉的颗粒散布于铜积层周围，部分填充于上述毛细间隙的大间隙内。部分填充于上述毛细间隙的大间隙内。


技术研发人员：彭御贤 吴旻鸿 邹謦鸿 郭家豪 黄俊皓
受保护的技术使用者：永源科技材料股份有限公司
技术研发日：2020.03.17
技术公布日：2021/9/16