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CN109234771A - 一种超薄热板吸液芯的制备方法 - Google Patents

一种超薄热板吸液芯的制备方法 Download PDF

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CN109234771A
CN109234771A CN201811090984.1A CN201811090984A CN109234771A CN 109234771 A CN109234771 A CN 109234771A CN 201811090984 A CN201811090984 A CN 201811090984A CN 109234771 A CN109234771 A CN 109234771A
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sucking core
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邵志松
周韦
曹经倩
史少欣
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Jiangxi Huadu Electronic New Materials Co Ltd
Original Assignee
Jiangxi Huadu Electronic New Materials Co Ltd
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Publication date
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    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
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    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/38—Electroplating: Baths therefor from solutions of copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

本发明涉及一种超薄热板吸液芯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、第一次电镀，电镀槽液Ⅰ包括五水硫酸铜5‑50g/L，98％浓硫酸100‑500ml/L，电镀槽液Ⅰ温度10‑60℃，采用磷铜或纯铜作为阳极，工件作为阴极，电流密度0.5‑5A/dm2，电镀时间0.01‑15min；(2)、第二次电镀，电镀槽液Ⅱ包括五水硫酸铜225‑350g/L，98％浓硫酸50‑100ml/L，电镀槽液Ⅱ温度10‑60℃，取出经过第一次电镀的样品，放入电镀槽液Ⅱ中作为阴极，磷铜作为阳极，电流密度5‑20A/dm2，电镀时间0.01‑45min。本发明第一次电镀制备出多孔的颗粒铜层，同时控制吸液芯厚度，第二次电镀对吸液芯进行加固，解决了第一次电镀产生的吸液芯结合力不好，不能长期使用问题，制作出的吸液芯厚度薄，毛细结构丰富，传热性能良好，可用于超薄热板的制备。

Description

一种超薄热板吸液芯的制备方法
技术领域
本发明涉及热板吸液芯的制造，具体涉及一种超薄热板吸液芯的制备方法。
背景技术
热板作为一种电子产品的传热器件被广泛使用，其中热板内部的吸液芯含有丰富毛细结构，对传热效果起十分重要的作用。随着热板在电子产品上的运用越来越广泛，特别像手机等空间紧密的产品，对热板的尺寸要求十分高，超薄热板(总厚度小于0.6mm)的生产成为各个热板厂技术难题。目前制备吸液芯的方法主要有：铜粉烧结、铜网附着。铜粉烧结后形成丰富的毛细结构，这种热板传热性能优异，但该方法生产效率低，一般超过8小时，制备的吸液芯较厚，无法用于超薄热板的制备。铜网附着方法制备的吸液芯，毛细结构不够丰富，制造出的超薄热板传热性能不够理想。
本公司发明了一种电镀法制备超薄热板吸液芯的工艺，使用此方法可以获得厚度10-200微米的吸液芯，解决超薄热板制备难题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种超薄热板吸液芯的制备方法，第一次电镀制备出多孔的颗粒铜层，同时控制吸液芯厚度，但是吸液芯结合力不好，不能长期使用，本发明通过第二次电镀对吸液芯进行加固，解决了第一次电镀产生的吸液芯结合力不好，不能长期使用问题，制作出的吸液芯厚度薄，毛细结构丰富，传热性能良好，可用于超薄热板的制备。
本发明的通过如下技术方案实现。
一种超薄热板吸液芯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、第一次电镀，电镀槽液Ⅰ包括五水硫酸铜5-50g/L，98％浓硫酸 100-500ml/L，电镀槽液Ⅰ温度10-60℃，采用磷铜或纯铜作为阳极，工件作为阴极，电流密度0.5-5A/dm2，电镀时间0.01-15min；第一次电镀时间影响吸液芯的厚度，通过控制第一次电镀时间从而生产出不同厚度的吸液芯以满足实际需要；
(2)、第二次电镀，电镀槽液Ⅱ包括五水硫酸铜225-350g/L，98％浓硫酸50-100ml/L，电镀槽液Ⅱ温度10-60℃，取出经过第一次电镀的样品，放入电镀槽液Ⅱ中作为阴极，磷铜作为阳极，电流密度5-20A/dm2，电镀时间 0.01-45min；第二次电镀电流密度大，加快电镀时间，提高生产效率。
优选的，步骤(2)中第二次电镀时间为0.01-30min。
优选的，步骤(1)在电化学/扩散控制步骤或者纯扩散控制步骤条件下镀铜。
优选的，步骤(2)在电化学控制步骤条件下进行镀铜。
与现有技术相比，本发明的优点是：本发明第一次电镀制备出多孔的颗粒铜层，同时控制吸液芯厚度，但是吸液芯结合力不好，不能长期使用，本发明通过第二次电镀对吸液芯进行加固，解决了第一次电镀产生的吸液芯结合力不好，不能长期使用问题，制作出的吸液芯厚度薄，毛细结构丰富，传热性能良好，可用于超薄热板的制备；本发明提高了生产效率，降低了生产成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
实施例1
一种超薄热板吸液芯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、配备电镀槽液Ⅰ，电镀槽液Ⅰ的成分为硫酸铜50g/L，98％浓硫酸 100ml/L，温度为20-30℃；
(2)、配备电镀槽液Ⅱ，电镀槽液Ⅱ的成分为硫酸铜250g/L，浓硫酸75ml/L，温度为20-30℃；
(3)、第一次电镀，在电化学/扩散控制步骤条件下使用电镀槽液Ⅰ电镀，采用磷铜作为阳极，工件作为阴极，电镀工艺参数为电流密度2A/dm2，电镀时间5min。工件为铜板，通电时，由于电流密度较大，铜沉积时不均匀，在铜板表面形成具有丰富毛细结构的颗粒铜镀层。
(4)、第二次电镀，在电化学控制步骤条件下使用电镀槽液Ⅱ电镀，取出经过第一次电镀的样品，放入电镀槽液Ⅱ中作为阴极，磷铜作为阳极，电镀工艺参数为电流密度10A/dm2，电镀时间45min。通电时，铜在铜颗粒与铜板间、铜颗粒缝隙间沉积，提高了铜颗粒与铜板的结合力。
实施例2
一种超薄热板吸液芯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、配备电镀槽液Ⅰ，电镀槽液Ⅰ的成分为硫酸铜50g/L，98％浓硫酸 200ml/L，温度为50-60℃；
(2)、配备电镀槽液Ⅱ，电镀槽液Ⅱ的成分为硫酸铜300g/L，浓硫酸 100ml/L，温度为50-60℃；
(3)、第一次电镀，在纯扩散控制步骤条件下使用电镀槽液Ⅰ电镀，采用磷铜作为阳极，工件作为阴极，电镀工艺参数为电流密度4A/dm2，电镀时间5min。工件为铜板，通电时，由于电流密度较大，铜沉积时不均匀，在铜板表面形成具有丰富毛细结构的颗粒铜镀层。
(4)、第二次电镀，在电化学控制步骤条件下使用电镀槽液Ⅱ电镀，取出经过第一次电镀的样品，放入电镀槽液Ⅱ中作为阴极，磷铜作为阳极，电镀工艺参数为电流密度20A/dm2，电镀时间30min。通电时，铜在铜颗粒与铜板间、铜颗粒缝隙间沉积，提高了铜颗粒与铜板的结合力。
实施例3
一种超薄热板吸液芯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、配备电镀槽液Ⅰ，电镀槽液Ⅰ的成分为硫酸铜20g/L，98％浓硫酸300ml/L，温度为20-30℃；
(2)、配备电镀槽液Ⅱ，电镀槽液Ⅱ的成分为硫酸铜300g/L，浓硫酸 120ml/L，温度为20-30℃；
(3)、第一次电镀，在纯扩散控制步骤条件下使用电镀槽液Ⅰ电镀，采用纯铜作为阳极，工件作为阴极，电镀工艺参数为电流密度1A/dm2，电镀时间10min。工件为铜板，通电时，由于电流密度较大，铜沉积时不均匀，在铜板表面形成具有丰富毛细结构的颗粒铜镀层。
(4)、第二次电镀，在电化学控制步骤条件下使用电镀槽液Ⅱ电镀，取出经过第一次电镀的样品，放入电镀槽液Ⅱ中作为阴极，磷铜作为阳极，电镀工艺参数为电流密度8A/dm2，电镀时间30min。通电时，铜在铜颗粒与铜板间、铜颗粒缝隙间沉积，提高了铜颗粒与铜板的结合力。
实施例4
一种超薄热板吸液芯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、配备电镀槽液Ⅰ，电镀槽液Ⅰ的成分为硫酸铜20g/L，98％浓硫酸 150ml/L，温度为20-30℃；
(2)、配备电镀槽液Ⅱ，电镀槽液Ⅱ的成分为硫酸铜250g/L，浓硫酸 100ml/L，温度为40-60℃；
(3)、第一次电镀，在纯扩散控制步骤条件下使用电镀槽液Ⅰ电镀，采用纯铜作为阳极，工件作为阴极，电镀工艺参数为电流密度1A/dm2，电镀时间5min。工件为铜板，通电时，由于电流密度较大，铜沉积时不均匀，在铜板表面形成具有丰富毛细结构的颗粒铜镀层。
(4)、第二次电镀，在电化学控制步骤条件下使用电镀槽液Ⅱ电镀，取出经过第一次电镀的样品，放入电镀槽液Ⅱ中作为阴极，磷铜作为阳极，电镀工艺参数为电流密度10A/dm2，电镀时间30min。通电时，铜在铜颗粒与铜板间、铜颗粒缝隙间沉积，提高了铜颗粒与铜板的结合力。
实施例5
一种超薄热板吸液芯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、配备电镀槽液Ⅰ，电镀槽液Ⅰ的成分为硫酸铜5g/L，98％浓硫酸 500ml/L，温度为40-50℃；
(2)、配备电镀槽液Ⅱ，电镀槽液Ⅱ的成分为硫酸铜350g/L，浓硫酸 50ml/L，温度为40-50℃；
(3)、第一次电镀，在纯扩散控制步骤条件下使用电镀槽液Ⅰ电镀，采用纯铜作为阳极，工件作为阴极，电镀工艺参数为电流密度1A/dm2，电镀时间3min。工件为铜板，通电时，由于电流密度较大，铜沉积时不均匀，在铜板表面形成具有丰富毛细结构的颗粒铜镀层。
(4)、第二次电镀，在电化学控制步骤条件下使用电镀槽液Ⅱ电镀，取出经过第一次电镀的样品，放入电镀槽液Ⅱ中作为阴极，磷铜作为阳极，电镀工艺参数为电流密度5A/dm2，电镀时间15min。通电时，铜在铜颗粒与铜板间、铜颗粒缝隙间沉积，提高了铜颗粒与铜板的结合力。
其中，各实施例中的第一次电镀时间可以根据铜层厚度要求适当缩短或延长，理论上第一次电镀时间不小于0.01min，为达到吸液芯的厚度超薄的效果，一般第一次电镀时间不大于15min，第一次电镀时间影响铜层厚度；各实施例中的第二次电镀时间也可以根据铜层厚度要求和第一次电镀时间进行适当缩短或延长，理论上第二次电镀时间不小于0.01min，一般第二次电镀时间不大于45min，第二次电镀时间影响铜颗粒与铜板的结合力。
其中，在上述电镀槽液Ⅰ和电镀槽液Ⅱ的基础上可以加入少量添加剂。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种超薄热板吸液芯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、第一次电镀，电镀槽液Ⅰ包括五水硫酸铜5-50g/L，98％浓硫酸100-500ml/L，电镀槽液Ⅰ温度10-60℃，采用磷铜或纯铜作为阳极，工件作为阴极，电流密度0.5-5A/dm2，电镀时间0.01-15min；
(2)、第二次电镀，电镀槽液Ⅱ包括五水硫酸铜225-350g/L，98％浓硫酸50-100ml/L，电镀槽液Ⅱ温度10-60℃，取出经过第一次电镀的样品，放入电镀槽液Ⅱ中作为阴极，磷铜作为阳极，电流密度5-20A/dm2，电镀时间0.01-45min。
2.根据权利要求1所述的超薄热板吸液芯的制备方法，其特征在于，步骤(2)中第二次电镀时间为0.01-30min。
3.根据权利要求1所述的超薄热板吸液芯的制备方法，其特征在于，步骤(1)在电化学/扩散控制步骤或者纯扩散控制步骤条件下镀铜。
4.根据权利要求1所述的超薄热板吸液芯的制备方法，其特征在于，步骤(2)在电化学控制步骤条件下进行镀铜。
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