VC超薄石墨模具的导热系数是多少?
大型石墨夹具占据大部分炉腔空间,所装产品数量有限,炉腔空间利用率不足,生产率低。
石墨夹具在炉内的堆放情况
由于超薄VC石墨模具是定制产品,每类产品的形状和尺寸都不一样,而板式石墨夹具又具有上述所有缺点,因此业界有必要重新探索石墨夹具的设计,以最大限度地减少夹具对超薄VC焊接的影响。
石墨夹具是超薄VC铜网烧结和上下盖焊接的载体。其设计的合理性会影响烧结和焊接的最终质量,进而影响成品率、成本以及超薄VC在5G手机中的渗透率。
以铜网烧结为例,业内流行的工艺是将铜网点焊后的VC盖水平铺在板状石墨夹具上,沿高度方向叠放至10层左右,然后放入烧结炉中加热烧结。在烧结过程中,由于石墨良好的耐高温性和导热性,烧结热量通过石墨夹、超薄VC罩和铜网的压紧接触面传导。
(1)不同堆垛层焊接产品的应力状态不同。
由于水平堆积,各层VC制品的压应力有一个梯度。比如堆叠10层时,底层承受上面9层石墨夹的压应力,而顶层产品没有石墨夹的压应力,受力情况的不同导致铜网焊接效果的不同。
(2)石墨夹具受热变形,导致上盖与铜网压紧效果不同。
石墨夹具在长期的高温烧结过程中会有轻微的变形,导致超薄VC铜网与上盖在同一板或不同层夹具上的压紧力分布存在差异。
(3)占用腔体空间,腔体空间利用率低。
在烧结过程中,石墨夹具会在以下几个方面影响铜网和上盖之间的焊接质量,从而导致铜网的水传导性不同:
(4)石墨夹具的重量影响加热效率和烧结参数的设置。
烧结炉中的石墨需要加热到焊接温度,但是大面积的石墨夹具需要吸收大量的热量,所以到达焊接点需要花费大量的时间。同时,各类超薄VC产品的夹具体积和重量不同,烧结过程中需要制定不同的升温曲线,工艺参数的制定复杂多变。
(5)温度梯度大的焊接系统。
众所周知,石墨在平面内导热系数高,但平面间导热系数低,热量在石墨夹具中的传导状态是各向异性的。然而,在多达10层的堆叠系统中存在复杂的温差。简单来说就是各层超薄VC产品受热不均匀,焊接效果不一样。