制備金剛石-銅復合材料的活性釬焊裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及活性釬焊裝置，尤其是涉及一種制備金剛石-銅復合材料的活性釬焊裝置。
【背景技術】
[0002]隨著電子封裝的密度不斷提高，散熱成為一個突出問題。電子封裝的散熱材料要求具有高熱導率以及與半導體匹配的熱膨脹系數(shù)。單晶金剛石的熱導率可達2000W.πΓ1.K—1，通過將金剛石和金屬材料進行復合，可以獲得具有較好加工性能的復合材料，且可通過調(diào)整復合材料中金剛石和金屬的比例，獲得期望的熱導率和熱膨脹系數(shù)。目前采用高溫高壓燒結法制得的金剛石-銅復合材料中金剛石含量高、導熱性能不理想；放電等離子燒結法制備金剛石體積比較大的復合材料的技術又不太成熟，尚未用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)；雖然采用液態(tài)金屬浸滲法制得金剛石-銅復合材料的效果較好，但為使金剛石與銅形成良好的冶金結合，需要專用的合成裝備、金剛石原料、基體材料，以及適當?shù)暮铣晒に噮?shù)，方法較為復雜且成本很高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型目的在于提供一種結構簡單、生產(chǎn)成本低，得到的復合材料界面結合好的制備金剛石-銅復合材料的活性釬焊裝置。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型可采取下述技術方案:
[0005]本實用新型所述的制備金剛石-銅復合材料的活性釬焊裝置，包括水冷爐體；所述水冷爐體的爐壁為帶有進、出水口的中空結構，在所述水冷爐體頂壁上設置有具有升降功能的懸掛裝置，石英坩禍通過所述懸掛裝置懸吊在所述水冷爐體內(nèi)腔中；在所述水冷爐體內(nèi)設置有電加熱裝置；置于所述水冷爐體外的抽真空裝置和充氣加壓裝置分別通過真空管和加壓管與水冷爐體內(nèi)腔相連通，在所述加壓管上設置有閥門。
[0006]所述充氣加壓裝置包括惰性氣體瓶和設置在所述惰性氣體瓶內(nèi)的測壓裝置。
[0007]所述電加熱裝置為均衡環(huán)繞在靠近所述水冷爐體內(nèi)壁處的帶有溫度控制器的感應線圈。
[0008]本實用新型優(yōu)點在于結構簡單、操作方便、生產(chǎn)成本低，且得到的金剛石-銅復合材料的界面結合好，熱導率可達到480~500 W.πΓ1.K'
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0010]如圖1所示，本實用新型所述的制備金剛石-銅復合材料的活性釬焊裝置，包括水冷爐體I ;水冷爐體I的爐壁為帶有進、出水口 2、3的中空結構，在水冷爐體I頂壁上設置有具有升降功能的懸掛裝置4，石英坩禍5通過懸掛裝置4懸吊在水冷爐體I內(nèi)腔中；在水冷爐體I內(nèi)設置有電加熱裝置，該電加熱裝置為均衡環(huán)繞在靠近水冷爐體I內(nèi)壁處的帶有溫度控制器12的感應線圈13 ;置于水冷爐體外的抽真空裝置6和充氣加壓裝置分別通過真空管7和加壓管8與水冷爐體I內(nèi)腔相連通，在加壓管8上設置有閥門9。本實用新型采用的充氣加壓裝置包括惰性氣體瓶10和設置在惰性氣體瓶10內(nèi)的測壓裝置11。
[0011]本實用新型的工作原理為:首先將金剛石顆粒進行清洗、烘干，而后將其裝入石英坩禍5，用機械法將其壓至一定致密度，然后在其上面裝入活性銅合金；將石英坩禍5放入水冷爐體I中，使用懸掛裝置4使石英坩禍5懸吊在水冷爐體I內(nèi)腔中，其底面與水冷爐體I底面保持一定距離；用抽真空裝置6將水冷爐體I內(nèi)腔抽至真空，從進水口 2向水冷爐體I的爐壁中通冷卻水，感應線圈13通電加熱，達到銅合金熔點后保溫5分鐘，向水冷爐體I內(nèi)腔中通入惰性氣體，加至5~10 MPa,同時減小感應線圈13的感應電流，使溫度保持在1100~1150°C，保溫5~25分鐘后關掉感應線圈13的電流，加大水冷爐體I爐壁內(nèi)的冷卻水循環(huán)，將石英坩禍5降落到水冷爐體I的底部開始定向凝固，即可得到金剛石-銅復合材料。
【主權項】
1.一種制備金剛石-銅復合材料的活性釬焊裝置，包括水冷爐體(I);其特征在于:所述水冷爐體(I)的爐壁為帶有進、出水口(2、3)的中空結構，在所述水冷爐體(I)頂壁上設置有具有升降功能的懸掛裝置(4)，石英坩禍(5)通過所述懸掛裝置(4)懸吊在所述水冷爐體(I)內(nèi)腔中；在所述水冷爐體(I)內(nèi)設置有電加熱裝置；置于所述水冷爐體外的抽真空裝置(6)和充氣加壓裝置分別通過真空管(7)和加壓管(8)與水冷爐體(I)內(nèi)腔相連通，在所述加壓管(8)上設置有閥門(9)。
2.根據(jù)權利要求1所述的制備金剛石-銅復合材料的活性釬焊裝置，其特征在于:所述充氣加壓裝置包括惰性氣體瓶(10)和設置在所述惰性氣體瓶(10)內(nèi)的測壓裝置(11)。
3.根據(jù)權利要求1所述的制備金剛石-銅復合材料的活性釬焊裝置，其特征在于:所述電加熱裝置為均衡環(huán)繞在靠近所述水冷爐體(I)內(nèi)壁處的帶有溫度控制器(12)的感應線圈(13)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種制備金剛石-銅復合材料的活性釬焊裝置，包括水冷爐體；水冷爐體的爐壁為帶有進、出水口的中空結構，在水冷爐體頂壁上設置有具有升降功能的懸掛裝置，石英坩堝通過懸掛裝置懸吊在水冷爐體內(nèi)腔中；在水冷爐體內(nèi)設置有電加熱裝置；置于水冷爐體外的抽真空裝置和充氣加壓裝置分別通過真空管和加壓管與水冷爐體內(nèi)腔相連通，在加壓管上設置有閥門。充氣加壓裝置包括惰性氣體瓶和設置在惰性氣體瓶內(nèi)的測壓裝置。電加熱裝置為均衡環(huán)繞在靠近水冷爐體內(nèi)壁處的帶有溫度控制器的感應線圈。本實用新型優(yōu)點在于結構簡單、操作方便、生產(chǎn)成本低，得到的金剛石-銅復合材料的界面結合好，熱導率可達到480~500 W·m-1·K-1。
【IPC分類】B23K3-00, B23K3-08, B23K1-008
【公開號】CN204470750
【申請?zhí)枴緾N201520083186
【發(fā)明人】張青科, 龍偉民, 馬力, 鐘素娟, 朱坤, 裴夤崟, 孫華為, 丁天然, 薛行雁, 劉潔, 張冠星
【申請人】鄭州機械研究所
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年2月6日