蘇州安嘉自動(dòng)化設(shè)備有限公司

1. 前言：

均溫板因其在導(dǎo)熱方面的二維特性，適用于用于狹小空間高熱流密度電子元器件散熱，如筆記本電腦、電腦工作站和網(wǎng)路服務(wù)器，特別是5G時(shí)代的手機(jī)，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)更小巧，功能更強(qiáng)大，工作元件的發(fā)熱量更高，因此需要更效率高率的熱傳導(dǎo)方式，因而均溫板將在5G時(shí)代有更廣闊的市場。

2.   工藝分析：

均溫板的材質(zhì)為銅合金，在兩片合體擴(kuò)散焊周邊后，注入純水或冷媒，然后抽真空并封裝，通過焊機(jī)將水口處點(diǎn)焊密封后再剪裁至需要的形狀。其工藝特點(diǎn)是保持均溫板腔體的真空狀態(tài)、并保證純水或冷媒的無泄漏，因此需要焊接設(shè)備能在較短時(shí)間內(nèi)將水口處銅合金加熱至塑性狀態(tài)，并在壓力的作用下形成穩(wěn)固的焊點(diǎn)，形成結(jié)合面，以保證腔內(nèi)的真空狀態(tài)和冷媒的無泄漏，同時(shí)保證在后續(xù)剪裁后仍能保證腔體的整體耐壓檢測。

均溫板水口焊接需要形成接頭，而且在密封狀態(tài)下形成接頭，因此只能選電阻焊接設(shè)備，目前市場上的電阻焊接設(shè)備主要有交流焊機(jī)和直流焊機(jī)，銅合金的本身的導(dǎo)電率和導(dǎo)熱很高，因此需選用中頻逆變直流焊接設(shè)備，直流輸出、焊接時(shí)間短促且可控，其特點(diǎn)適用于銅合金的電阻焊接，電較并采用專項(xiàng)使用的鎢鉬電較，以加大發(fā)熱量加速焊點(diǎn)的形成。

3.   案例分析：

例：某5G手機(jī)用均溫板，材質(zhì)：磷銅合金，厚度：0.14mm/0.22mm，水口寬度為1.8mm，焊接要求（實(shí)驗(yàn)室檢測數(shù)據(jù)保密），現(xiàn)場檢測為：冷媒無泄漏，油煮150度10分鐘無冒泡，60度熱水中導(dǎo)熱手感明顯。

3.1采用機(jī)型：中頻直流自動(dòng)焊接專機(jī)ADB-110

3.2 焊接工藝調(diào)試：

設(shè)備采用安嘉ADB-110中頻直流自動(dòng)焊接專機(jī)，電較為鑲鎢電較，配以自動(dòng)平移機(jī)構(gòu)，一次裝夾多組工件，自動(dòng)焊接完成；

焊機(jī)調(diào)整主要參數(shù)有三項(xiàng)：焊接壓力、焊接電流及焊接時(shí)間，由于水口為圓柱狀，因此電較采用矩形端面，利于密封成形；本案的材料有兩個(gè)特點(diǎn)：

1.導(dǎo)電率和導(dǎo)熱率比較高，電阻加熱難以達(dá)到熔點(diǎn)；

2.合金銅有淬硬傾向，溫升后易產(chǎn)生細(xì)微裂紋；在調(diào)整工藝參數(shù)時(shí)既要達(dá)到熔化或塑性狀態(tài)，又要控制溫升和熱影響區(qū)，因?yàn)榧?xì)微的裂紋或瞬間的氣孔都會導(dǎo)至破真空，所以參數(shù)調(diào)整關(guān)鍵是溫度場的控制。

銅在高溫狀態(tài)下易產(chǎn)生多孔，因此焊接壓力相對于常規(guī)情況要加的更大些；焊接時(shí)間需求相對短些，直流焊機(jī)的熱率高的特點(diǎn)就發(fā)揮出來了，80-120ms的時(shí)間足以產(chǎn)生熔接區(qū)域；焊接電流的調(diào)整從小往大逐次增加，以產(chǎn)生銅水溢出為較限，輸入熱量；電較選用鑲鎢鉬電較，以實(shí)現(xiàn)迅速加熱達(dá)到塑性或熔化狀態(tài)，在連續(xù)生產(chǎn)時(shí)鎢鉬電較的發(fā)熱需要采用強(qiáng)水冷將其熱量散走，否則會引起氧化及形成化合物導(dǎo)致粘連；將焊接三要素整體匹配調(diào)整至合適參數(shù)，同時(shí)考慮到自動(dòng)平移焊接的效率相當(dāng)高，采用整體取放、逐次焊接可以大大提高設(shè)備利用率，再加上兩套夾具循環(huán)使用，人機(jī)均無停留，多產(chǎn)線使用可以滿足5G手機(jī)海量的產(chǎn)能需求。

3．3焊接參數(shù)確認(rèn)：

3．4工件現(xiàn)場測試：

60度熱水中導(dǎo)熱手感明顯；入150度油中煮10分鐘無冒泡。

測試結(jié)論：滿足產(chǎn)品要求，達(dá)到密封效果，冷媒內(nèi)腔冷蒸發(fā)冷凝正常，散熱效能良好。

4．結(jié)語

通過對均溫板水口的焊接測試，在使用中頻直流焊機(jī)和合理工藝情況下，焊接后均能達(dá)到技術(shù)要求，是理想的焊接設(shè)備，使得異形均溫板能以任何形狀用于產(chǎn)品中，同時(shí)對于5G時(shí)代龐大的均溫板需求，這一焊接工藝解決了產(chǎn)能瓶頸。

文章來源：https://www.szagera.com/Article/jwbskzpzdh.html