本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)加工制造領(lǐng)域,更具體地,涉及一種用于CPU罩的表面處理方法。
背景技術(shù):
常見(jiàn)的計(jì)算機(jī)大都依靠冷空氣給機(jī)器降溫,而水冷或液冷有兩大好處:一是它把冷卻劑直接導(dǎo)向熱源,而不是像風(fēng)冷那樣間接制冷;二是和風(fēng)冷相比,每單位體積所傳輸?shù)臒崃考瓷嵝矢哌_(dá)3500倍。水冷散熱器在2008年左右就出現(xiàn)在市場(chǎng),惠普、IBM等服務(wù)器巨頭和其他一些專(zhuān)注數(shù)據(jù)中心技術(shù)的公司都先后推出過(guò)水冷散熱產(chǎn)品。
蒸發(fā)冷卻從熱學(xué)原理上是利用流體沸騰時(shí)的汽化潛熱帶走熱量。這種利用流體沸騰時(shí)的汽化潛熱的冷卻方式就叫做“蒸發(fā)冷卻”。由于流體的汽化潛熱要比流體的比熱大很多,所以蒸發(fā)冷卻的冷卻效果更為顯著。
在直接式液冷系統(tǒng),即使用制冷劑進(jìn)行浸泡式冷卻時(shí),取消了翅片和風(fēng)扇,只用制冷劑的相變進(jìn)行換熱來(lái)冷卻CPU。而換熱面積的加工方法、表面粗糙度、材料特性以及新舊程度都能影響沸騰傳熱的強(qiáng)弱。同一液體在拋光壁面上沸騰傳熱時(shí),其傳熱系數(shù)比在粗糙面上沸騰傳熱時(shí)低,這主要是由于光潔表面上氣化核心較少的緣故。
目前,市面上現(xiàn)有CPU芯片的外罩表面光滑,不易產(chǎn)生氣泡,沸騰性能不夠好,因此在開(kāi)機(jī)后CPU的溫度上升很快,穩(wěn)態(tài)溫度較高,很容易達(dá)到CPU的極限溫度,使得大多數(shù)服務(wù)器廠家對(duì)于液冷技術(shù)望而卻步。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)相關(guān)技術(shù)中的問(wèn)題,本發(fā)明提出一種用于CPU罩的表面處理方法,以強(qiáng)化CPU罩的表面的沸騰性能,從而解決了現(xiàn)有的表面光滑的CPU外罩沸騰性能不夠好的技術(shù)問(wèn)題。
本發(fā)明提供了一種用于CPU罩的表面處理方法,包括:將金屬粉末均勻地粘涂在金屬片的表面上;在氫氣保護(hù)下,對(duì)金屬片的表面進(jìn)行燒結(jié)處理,從而在金屬片的表面形成多孔金屬覆蓋層;將金屬片焊接在CPU罩上。
在上述表面處理方法中,對(duì)金屬片的表面進(jìn)行燒結(jié)處理包括:加熱金屬片的表面至金屬粉末的表面熔化,然后恒溫15~20分鐘。
在上述表面處理方法中,通過(guò)低溫焊接方法將金屬片焊接在CPU罩上。
在上述表面處理方法中,在將金屬粉末均勻地粘涂在金屬片的表面上之前,還包括去除金屬片的表面上的銹和油垢。
在上述表面處理方法中,將金屬粉末均勻地粘涂在金屬片的表面上包括在金屬片的表面上涂覆粘結(jié)劑溶液,然后將金屬粉末均勻地粘涂在金屬片的表面上。
在上述表面處理方法中,金屬片的表面尺寸與CPU罩的表面尺寸相同。
在上述表面處理方法中,金屬粉末經(jīng)燒結(jié)后形成金屬顆粒,以及金屬顆粒選自銅顆粒、銅鍍銀顆粒、銀顆粒、金顆粒、鋅顆粒或它們的合金顆粒。
在上述表面處理方法中,多孔金屬覆蓋層的厚度小于3mm,多孔金屬覆蓋層的孔隙率為40%~65%。
本發(fā)明通過(guò)在將被焊接在CPU罩的表面上的金屬片的表面上粘涂金屬粉末,然后進(jìn)行燒結(jié)處理將金屬粉末燒結(jié)成為一體以在金屬片的表面上形成多孔金屬覆蓋層,以及將金屬片焊接在CPU罩上,從而增加CPU罩的汽化核心,強(qiáng)化CPU罩表面的沸騰性能,降低CPU表面溫度,以達(dá)到強(qiáng)化沸騰、節(jié)能、高效散熱的目的。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是為CPU的芯片和外罩的剖視圖;
圖2為燒結(jié)后的銅顆粒表面。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
“燒結(jié)”是指把粉狀物料轉(zhuǎn)變?yōu)橹旅荏w,粉體經(jīng)過(guò)成型后,通過(guò)燒結(jié)得到的致密體是一種多晶材料,其顯微結(jié)構(gòu)由晶體、玻璃體和氣孔組成。燒結(jié)過(guò)程直接影響顯微結(jié)構(gòu)中的晶粒尺寸、氣孔尺寸及晶界形狀和分布,進(jìn)而影響材料的性能。
圖1為CPU的芯片和外罩的剖視圖,可見(jiàn),芯片在CPU罩的內(nèi)部,而CPU罩的材質(zhì)是銅,表面鍍有一層鎳,而銅鍍鋁表面光滑,不利于氣化。
本發(fā)明提供了一種用于CPU罩的表面處理方法,該方法使用粉末燒結(jié)的方法形成多孔表面,包括以下步驟:首先,去除金屬片表面的銹和油垢,然后涂上一層粘結(jié)劑溶液,將金屬粉末均勻地粘涂在金屬片表面上,當(dāng)粘結(jié)劑溶液風(fēng)干后,置于燒結(jié)爐內(nèi),在氫氣保護(hù)下加熱至金屬粉末表面有熔化趨勢(shì),恒溫15~20分鐘,優(yōu)選地恒溫20min,使粘結(jié)劑分散揮發(fā),金屬粉末燒結(jié)成一體并燒結(jié)在金屬片的表面上,從而在金屬片表面形成一層多孔金屬覆蓋層;將金屬片焊接在CPU罩上。其中,多孔金屬覆蓋層不僅可以燒結(jié)在金屬管外壁面上,也可燒結(jié)在金屬管內(nèi)壁表面上。多孔金屬覆蓋層的厚度小于3mm,孔隙率為40%~65%。其中,粘結(jié)劑選用燒結(jié)過(guò)程中本領(lǐng)域常用的粘結(jié)劑。
由于CPU罩不易拆除,而且CPU芯片不耐高溫,在實(shí)際操作中,可以在一塊和CPU表面大小相同的薄銅片的表面進(jìn)行燒結(jié),然后通過(guò)低溫焊接方法,將具有燒結(jié)表面的銅片焊接在CPU罩上,以強(qiáng)化沸騰換熱。此外,金屬片也可以為銀片、鋅片、金片等。
金屬粉末經(jīng)燒結(jié)后形成金屬顆粒,燒結(jié)后的金屬顆粒可以是銅顆粒、銅鍍銀顆?;蚴倾y、金、鋅等或它們的合金等其他的金屬顆粒。燒結(jié)的金屬顆??梢詾殂~顆粒、銅鍍銀顆?;蚴倾y、金、鋅等或它們的合金等其他的金屬顆粒,以增加表面粗糙度,增加微小縫隙及氣泡生成點(diǎn),可有效強(qiáng)化沸騰。圖2為燒結(jié)的銅顆粒表面,如圖2所示,燒結(jié)后的表面增加微小縫隙及氣泡生成點(diǎn),可有效強(qiáng)化沸騰。
本發(fā)明通過(guò)在將被焊接在CPU罩的表面上的金屬片的表面上粘涂金屬粉末,然后進(jìn)行燒結(jié)處理將金屬粉末燒結(jié)成為一體以在金屬片的表面上形成多孔金屬覆蓋層,以及將金屬片焊接在CPU罩上,從而增加CPU罩的汽化核心,強(qiáng)化CPU罩表面的沸騰性能,降低CPU表面溫度,以達(dá)到強(qiáng)化沸騰、節(jié)能、高效散熱的目的。
實(shí)施例1
將銅片的表面上的銹和油垢去除,然后涂上一層粘結(jié)劑溶液,將銀粉末均勻地粘涂在銅片的表面上,當(dāng)粘結(jié)劑溶液風(fēng)干后,置于燒結(jié)爐內(nèi),在氫氣的保護(hù)下加熱至銀粉末表面有熔化的趨勢(shì),然后恒溫15分鐘,使粘結(jié)劑分散揮發(fā),銀粉末燒結(jié)成一體并燒結(jié)在銅片的表面上,從而在銅片的表面上形成一層多孔金屬覆蓋層。其中,多孔金屬覆蓋層的厚度小于3mm,孔隙率為40%~65%;將銅片焊接在CPU罩上。
實(shí)施例2
將銀片的表面上的銹和油垢去除,然后涂上一層粘結(jié)劑溶液,將銅粉末均勻地粘涂在銀片的表面上,當(dāng)粘結(jié)劑溶液風(fēng)干后,置于燒結(jié)爐內(nèi),在氫氣的保護(hù)下加熱至銅粉末表面有熔化的趨勢(shì),然后恒溫20分鐘,使粘結(jié)劑分散揮發(fā),銅粉末燒結(jié)成一體并燒結(jié)在銀片的表面上,從而在銀片的表面上形成一層多孔金屬覆蓋層。其中,多孔金屬覆蓋層的厚度小于3mm,孔隙率為40%~65%;將銀片焊接在CPU罩上。
實(shí)施例3
將金片的表面上的銹和油垢去除,然后涂上一層粘結(jié)劑溶液,將銅粉末均勻地粘涂在金片的表面上,當(dāng)粘結(jié)劑溶液風(fēng)干后,置于燒結(jié)爐內(nèi),在氫氣的保護(hù)下加熱至銅粉末表面有熔化的趨勢(shì),然后恒溫18分鐘,使粘結(jié)劑分散揮發(fā),銅粉末燒結(jié)成一體并燒結(jié)在金片的表面上,從而在金片的表面上形成一層多孔金屬覆蓋層。其中,多孔金屬覆蓋層的厚度小于3mm,孔隙率為40%~65%將金片焊接在CPU罩上。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。