专利名称：超导均热板的喷涂及置料制程及其执行装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及均热板的前段制程，特别地指一种用夹具通过一 次操作步骤完成骨料定位的制程，以及实现均热板半成品量产化 的装置。
背景技术：
均热板利用工作介质的蒸发和冷凝来传递热量，能够在大温 差、短距离的情况下传递大量的热能。相对于热导管在小温差、 长距离的情况下传递热能，均热板则是将点的热传导更进一步地 变成面的热传导，具有更高效率的热传导特性，未来可能被大量 应用在热传导领域。
已知提出了许多相关均热板制程的文献，例如图6a及图6b 所示，它们转绘自中国台湾第1247048号发明专利，其公开一种 "微量粉状金属薄膜的均匀涂布制程"，其主要步骤包括
步骤一以预定量的金属粉末与预定量的液体混合；
步骤二均匀搅拌该金属粉混合液；
步骤三将该金属粉混合液充填至工件的工作区；
步骤四轻微震动该工件的工作区；
步骤五蒸发该金属粉混合液的液体；
步骤六使金属粉末沉积于该工件的内底面，形成沉积厚度 小于O.lmm的金属粉沉积膜；步骤七将该金属粉沉积膜与该工件工作区同时进行烧结。 另外，例如中国台湾第200609478号发明专利公开，其公开 一种"微型均热板的中间制品制造方法"，其主要利用冲压加工及 蚀刻加工方式，分别完成微型均热板的外型中间制品及细微结构 体的加工步骤等，进而完成可相互贴合成孩史型均热^反的中间制品， 以解决微型均热板中间制品的细微结构体不易利用沖压加工方式 制作成型，以及将蚀刻加工应用在中间制品外型加工成本过高的 问题。
目前之所以未被广泛使用，是因为现阶段技术常因毛细组织 的涂布制程及骨料的定位等过程中，耗费大量的人力，并且人为 定位骨料定位不准确，使产品的稳定性和可靠度增添了不确定因 素。另外，现阶段技术不易以一贯自动化量产设备取代人力，未 能有效节省制造成本也成为另 一项瓶颈之一。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种超导均热板的喷涂及置料制 程，以改善传统制程人为骨料定位不准确、耗费人力且量产不易 的缺点。
为了达到上述目的及其它目的，根据本发明的喷涂及置料制 程，其至少包括下列步骤
步骤一提供若干具有腔室的工件，通过进给装置以预定速 率进给；
步骤二在该工件进给行程的定点上，通过喷涂装置在该工 件内部定量、定范围地喷涂金属粉末，使该工件内部底面附着一 金属粉末层；
步骤三在该工件进给行程的另一定点上，通过置料夹具将来自粉末成型机所制成的多个金属粉锭一次投递，在该工件金属 粉末层上方的多个定点上形成金属粉锭阵列。
根据本发明，通过自动化喷涂及置料制程，使超导均热板半 成品量产容易，并且将制程中人为的不确定因素和影响良品率的 重要因素降至最低程度，同时可大量节省人力并降低制造成本。
本发明的次要目的在于提供一种执行该制程的装置，以实现
超导均热板的量产化。其主要包括
进给装置，用于将若干具有腔室的工件以预定速率进给，使 其通过喷涂站和置料站。
喷涂装置，设置在该喷涂站中，用于在该工件内部定量、定 范围地喷涂金属粉末，使该工件内部底面附着一金属粉末层。
置料夹具，其连接在粉末成型机的末端并设置在该置料站中， 该夹具具有多个投递口 ，用于将该粉末成型机所制成的多个金属 粉锭一次投递，在该工件金属粉末层上方的多个定点上形成金属 粉锭阵列。
根据本发明，用自动化量产设备取代人力，利用夹具一次操 作步骤可完成骨料准确定位，可连续生产出均热板半成品，以便
在后续的烧结之后，在工件内形成毛细组织结构，可将制程中人 为的不确定因素和影响良品率的重要因素降至最低程度，同时可 大量节省人力并降低制造成本。
图1为本发明超导均热板的喷涂及置料制程的第一种实施例 的流程方块图。
图2为显示本发明执行超导均热板喷涂及置料制程的装置的 示意图。图2a为显示从图2的2a-2a方向看的视图；其显示工件配置 在进给装置的局部俯视图。
图3为显示从图2的3-3方向看的剖视图；其显示喷涂装置 的侧面示意图。
图3a为显示图3喷涂装置喷涂过程的示意图。
图3b为喷涂完成的工件的局部剖视图；其中，显示在工件内 部底面附着一金属粉末层。
图4为显示从图2的4-4方向看的剖视图；其显示粉末成型 机连结置料夹具的放大示意图。
图4a为显示图4置料夹具置料过程的示意图。
图4b为显示从图4a的4b-4b方向看的剖视图；其显示置料夹 具的俯视示意图。
图5为本发明超导均热板的喷涂及置料制程的第二种实施例 的流程方块图。
图5a为显示本发明第二种实施例的高速喷砂装置的动作示意图。
图6a和图6b为现有技术，转绘自中国台湾第1247048号发 明专利；其中，图6a为显示其涂布制程的方块图，图6b为显示 其工件的剖视图。
具体实施例方式
首先说明，均热板的一般制程中，包括在模型内涂布金属粉 层、植布金属粉锭(本领域通常称为"骨料")、烧结、封焊、真空 注液等步骤。本发明的技术即针对前段制程，即在工件内涂布金 属粉层及植布金属粉锭，提供自动化量产制程及设备以取代人力， 以便在后续的烧结之后，在工件内形成一毛细组织结构，可将制程中人为的不确定因素和影响良品率的重要因素降至最低程度。
以下将配合实施例对本发明的技术特点作进 一 步的说明，该 实施例仅为较佳代表的范例，并非用来限定本发明的实施范围， 谨通过参考附图结合下列详细说明而获得最好的理解。
图1为根据本发明超导均热板的喷涂及置料制程的第一种实
施例，其至少包括下列步骤
提供若干具有腔室的工件，例如以导热性金属材料铜板或镍 板等先经加工，分别沖制出 一个可允许工作介质气液相变化的内 部空间，然后通过进给装置以预定的速率进给。
在该工件进给行程的定点上，通过喷涂装置在该工件内部定 量、定范围地干喷例如铜或镍等的金属粉末，使该工件内部底面 附着一金属粉末层。
在该工件进给行程的另一定点上，通过置料夹具将来自粉末 成型机所制成的多个金属粉锭一次投递，在该工件金属粉末层上 方的多个定点上形成金属粉锭阵列等。
根据本发明，上述制程中还包括一个预湿步骤，即在干喷金 属粉末之前，预先在工件内部空间预定范围表面用水或酒精喷湿， 以使该工件内部预定范围表面具有附着力，然后再干喷金属粉末。 或者，在干喷金属粉末之前，即在工件沖制加工成型之后，在工 件内部预定范围表面预先以高速喷砂装置沖击或利用砂带磨擦形 成粗糙面，以使该工件内部预定范围表面具有较佳的附着力，然 后直接在粗糙表面干喷金属粉末。
根据本发明，执行上述超导均热板喷涂及置料制程的装置1 如图2所示，其至少包括
进给装置10,例如公知的输送带等，用来将若干具有腔室的 工件20以预定速率进给，使其通过喷涂站和置料站。其中，该进给装置IO在多个预定区域上，形成多个可受控而上升的被动升降区11,并分别设有若干定位挡块12,可将该工件20定位在该被 动升降区11上(如图2a所示)。喷涂装置30，例如公知的多料型粉体涂装装置(可选择地单独 喷涂多种材料或多种材料混合喷涂)，设置在该喷涂站中。该喷涂 装置30,例如固定在升降机构35上可受控而升降(如图3所示)， 且该喷涂装置30具有喷头31,可选择地干喷(金属粉末)或湿喷(水 或酒精)。另外，喷涂夹具32与该喷头31衔接在一起，其具有对 应于该喷头31喷出角度的屏蔽部件321，用来遮蔽在该工件20 喷涂范围之外。该喷涂站上至少设有一例如定位杆36等，并通过 电路控制可使该工件20进入喷涂位准时，暂时停止该进给装置10 进给；并且，该喷涂站上至少设有一例如传感器装置37,可侦测 该工件20是否到达喷涂位准，当该工件20到达喷涂位准时控制 该升降机构35使喷涂装置30动作，使该屏蔽部件321覆盖在该 工件20表面上，同时在该工件20内部表面定量、定范围地喷涂 例如铜或镍等金属粉末等(如图3a所示)，以在该工件20内部底面 附着一金属粉末层A(如图3b所示)，可在该工件20喷涂完成之后 恢复进给装置10的进给。根据本发明，上述喷涂装置30依照该 工件20加工方式，不同批次量产而有不同的i殳定方式，例如表面 未经粗化加工的工件20的批次量产，经设定在喷涂金属粉末之前， 预先在工件20内部空间预定范围表面用水或酒精喷湿增加附着 力，然后再干喷金属粉末。另外，例如表面已经粗化加工的工件 20的批次量产，则经设定直接在粗糙表面干喷金属粉末。置料夹具40，连接在粉末成型机50的末端并设置在该置料站 中。该置料夹具40,例如由透明丙烯酸材料构成，其具有顶板41 和底板42,两者角隅之间通过多个螺栓组件43连接在一起，并在该顶板41和底板43之间维持一允许该进给装置10通过的空间， 且该顶板41蓄有穿设在螺栓组件4 3上的若干弹性组件4 4的势能， 具有緩沖弹性。如图4所示，该粉末成型机50例如公知的转盘式 粉末成型机，基本上包括转盘51,沿此转盘51的圆周配置多个压 锭模块52，以及喂料筒53，连续地供应例如铜或镍等金属粉末给 压锭模块52,当该转盘51运转时不断地从压锭模块52压制出金 属粉锭B，并排放至出料端54。分料装置60,衔接在该粉末成型 机50的出料端54,其具有多个分料口 61用以分配该金属粉锭B。 根据本发明，该置料夹具40的顶板41对应于工件20的多个定点 位准，形成多个对应的投递口 45，且通过多个软管46分别承接在 该分料装置60的多个分料口 61的末端。另外，包括释放装置80, 介于该分料口 61与投递口 45之间，阻挡金属粉锭B滑落。上述 置料站上，至少设有一例如定位杆47等，并通过电路控制可使该 工件20进入置料位准时暂时停止该进给装置10进给；另外，该 置料站上至少设有一例如传感器装置48等，可侦测该工件20是 否到达置料位准(如图4b所示)。另外，升降机构70位于该置料夹 具40的下方，且该置料夹具40底板允许该升降机构70穿过，并 受传感器装置48控制可在该工件20到达置料位准时上升，使该 进给装置10的被动升降区11动作连同该工件20上升，贴近在该 置料夹具40顶板41的投递口 45下方；此时，该释放装置80受 控在工件20上升时一次释放出多个金属粉锭B,通过该置料夹具 40顶板41的多个投递口 45 —次投递到定点，使该工件20金属粉 末层A上方的多个定点上形成金属粉锭B阵列(如图4a所示)，该 升降机构70可在工件20置料完成后下降，恢复进给装置10的进 给。另外，图5是根据本发明超导均热板的喷涂及置料制程的第二种实施例，其至少包括下列步骤提供若干具有腔室的工件，例如以导热性金属材料铜板或镍 板等先经加工，分别冲制出一个可允许工作介质气液相变化的内部空间；然后，通过进给装置例如公知的输送带等，以预定的速 率进给。在该工件进给行程的定点上，用高速喷砂装置，将该工件内 部预定范围表面沖击成布满毛孔之粗糙表面。在该工件进给行程的另 一定点上，通过置料夹具将来自粉末 成型机所制成的多个金属粉锭一次投递，在该工件粗糙面上方的 多个定点上形成金属粉锭阵列。根据本发明，执行第二种实施例制程的装置基本上与上述图 2~图4b所示的装置相同，因此简略不重复赘述。唯一不同的是， 例如图5a所示，在喷涂站中用高速喷砂装置30'取代喷涂装置30。该高速喷砂装置30，，例如固定在升降机构35上可受控而升 降，其具有喷头31,可高速喷射出砂粒沖击工件20表面。沖击夹 具32'与该喷头31衔接在一起，其具有对应于该喷头31喷射角度 的屏蔽部件321,用来遮蔽在该工件20冲击范围之外，且该屏蔽 部件321表面与能产生负压的回收管38连接在一起，用于回收砂 粒和碎屑。该喷涂站上至少设有一例如定位杆36等，并通过电路 控制可使该工件20进入沖击位准时，暂时停止该进给装置10进 给；并且，该喷涂站上至少设有一例如传感器装置37，可侦测该 工件20是否到达冲击位准，当该工件20到达冲击位准时控制该 升降机构35使高速喷砂装置30'动作，使该屏蔽部件321覆盖在 该工件20表面上，同时在该工件20内部表面喷砂冲击，使在该 工件20内部底面形成具有毛细组织的粗糙面C,然后启动该回收 管38回收清除砂粒和碎屑等。可在该工件20清除完成之后恢复进给装置10的进给，以通过上述置料站在该工件20粗糙面C上方的多个定点上形成金属粉锭阵列。如此，以自动化量产制程和设备取代人力，可连续生产出均 热板半成品，以便在后续的烧结之后，在工件内形成毛细组织结 构，可将制程中人为的不确定因素和影响良品率的重要因素降至 最低程度，同时可大量节省人力并降低制造成本。以上仅为本发明代表说明的优选实施例，并不局限本发明实 施范围，即不偏离本发明权利要求所作的等同变化和修改，应仍 属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种超导均热板的喷涂及置料制程，其特征在于至少包括下列步骤提供若干具有腔室的工件，通过进给装置以预定速率进给；在该工件进给行程的定点上，用喷涂装置在该工件内部定量、定范围地喷涂金属粉末，使该工件内部底面附着一金属粉末层；在该工件进给行程的另一定点上，通过置料夹具将来自粉末成型机所制成的多个金属粉锭一次投递，在该工件金属粉末层上方的多个定点上形成金属粉锭阵列。
2. 如权利要求1所述的喷涂及置料制程，其中还包括预湿步骤， 在喷涂金属粉末之前先在工件内部预定范围表面喷湿。
3. 如权利要求2所述的喷涂及置料制程，其中用水或酒精在该 工件内部预定范围表面预喷湿。
4. 如权利要求3所述的喷涂及置料制程，其中该喷涂装置将金 属粉末干喷在工件内部预定范围表面上。
5. 如权利要求1所述的喷涂及置料制程，其中还包括粗化处理 步骤，在喷涂金属粉末之前先在工件内部预定范围表面粗糙化。
6. 如权利要求5所述的喷涂及置料制程，其中该粗化处理步骤 用高速喷砂装置在工件表面沖击或利用砂带磨擦形成粗糙面。
7. —种超导均热板的喷涂及置料制程，其特征在于至少包括下 列步骤提供若干具有腔室的工件，通过进给装置以预定速率进给； 在该工件进给行程的定点上，用高速喷砂装置，将该工件内部 预定范围表面冲击成布满毛孔之粗糙表面；在该工件进给行程的另 一定点上，通过置料夹具将来自粉末成型机所制成的多个金属粉锭一 次投递，在该工件粗糙面上方的多个 定点上形成金属粉锭阵列
8. —种执行超导均热板喷涂及置料制程的装置，其特征在于包括进给装置，用于将若干具有腔室的工件以预定速率进给，使其 通过喷涂站和置料站；喷涂装置，设置在该喷涂站中，用以在该工件内部定量、定范 围地喷涂金属粉末，以在该工件内部底面附着一金属粉末层；置料夹具，其连接在粉末成型机的末端并设置在该置料站中， 该夹具具有多个投递口 ，用以将该粉末成型机所制成的多个金属粉 锭一次投递，在该工件金属粉末层上方的多个定点上形成金属粉锭 阵列。
9. 如权利要求8所述的执行超导均热板喷涂及置料制程的装 置，其中该进给装置在多个预定区域形成可受控而升降的被动升降 区，且分别设有若干定位挡块，用于将工件定位在该被动升降区上。
10. 如权利要求9所述的执行超导均热板喷涂及置料制程的装 置，其中该喷涂装置固定在升降机构上，受控可升降；并且，该喷 涂装置具有喷头，可选择地干喷或湿喷。
11. 如权利要求IO所述的执行超导均热板喷涂及置料制程的装 置，其中还包括喷涂夹具，其与该喷头衔接在一起，具有屏蔽部件， 用来遮蔽在该工件喷涂范围之外。
12. 如权利要求11所述的执行超导均热板喷涂及置料制程的装置，其中该喷涂站上至少设有定位杆，用于使该工件落入喷涂位准。
13. 如权利要求12所述的执行超导均热板喷涂及置料制程的装置，其中该喷涂站上至少设有传感器装置，用于侦测该工件是否到 达喷涂位准，用来控制该升降机构升降。
14. 如权利要求13所述的执行超导均热板喷涂及置料制程的装 置，其中该喷涂装置先在工件预定范围表面喷湿，再干喷金属粉末。
15. 如权利要求9所述的执行超导均热板喷涂及置料制程的装 置，其中还包括分料装置，衔接在该粉末成型机的出料端，其具有 多个分料口用来分配该粉末成型机所制成的金属粉锭。
16. 如权利要求15所述的执行超导均热板喷涂及置料制程的装 置，其中该置料夹具包含顶板和底板，两者角隅之间通过多个螺栓 连接在一起，并在该顶板和底板之间维持一允许该进给装置通过的 空间。
17. 如权利要求16所述的执行超导均热板喷涂及置料制程的装 置，其中该顶板对应于工件的多个定点位准，形成多个对应的投递 口 ，且通过多个软管分别承接在该分料装置的多个分料口的末端。
18. 如权利要求17所述的执行超导均热板喷涂及置料制程的装置，其中该置料站上至少设有定位杆，用于使该工件落入置料位准。
19. 如权利要求18所述的执行超导均热板喷涂及置料制程的装 置，其中该置料站上至少设有传感器装置，用于侦测该工件是否到 达置料位准。
20. 如权利要求19所述的执行超导均热板喷涂及置料制程的装 置，其中还包括升降机构，位于该置料夹具的下方，且该置料夹具 底板允许该升降机构通过，受控以在该工件到达置料位准时上升， 使工件动作贴近在该顶板的投递口下方。
21. 如权利要求20所述的执行超导均热板喷涂及置料制程的装 置，其中还包括释放装置，介于该分料口与投递口之间，受控以在 该工件上升时释放出金属粉锭。
全文摘要
本发明涉及一种超导均热板的喷涂及置料制程及其执行装置。一种超导均热板的喷涂及置料制程，其步骤包括提供若干具有腔室的工件，通过进给装置以预定速率进给；在该工件内部预先喷湿或粗糙化，并用喷涂装置定量、定范围地喷涂金属粉末，使该工件内部底面附着一金属粉末层；然后，通过置料夹具将来自粉末成型机所制成的多个金属粉锭一次投递，在该工件金属粉末层上方的多个定点上形成金属粉锭阵列。本发明同时提供一种执行该制程的装置，以实现均热板半成品的量产化。
文档编号H01L23/34GK101409994SQ20071015208
公开日2009年4月15日 申请日期2007年10月9日 优先权日2007年10月9日
发明者张复佳, 潘源忠 申请人:张复佳;潘源忠