近年來(lái)隨著人工智能、新能源汽車(chē)、3C消費(fèi)電子及5G通信領(lǐng)域，電子設(shè)備及元器件對(duì)功率密度需求的爆炸性增長(zhǎng)，據(jù)有機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)2025-2035年散熱器件行業(yè)產(chǎn)值年復(fù)合增長(zhǎng)率約為10%-15%。到2035年，全球散熱器件市場(chǎng)規(guī)模可能達(dá)到3000-4000億美元，其中中國(guó)市場(chǎng)的占比可能超過(guò)30%，成為全球最大的散熱器件生產(chǎn)與消費(fèi)市場(chǎng)。散熱器也從“輔助部件”演變?yōu)闆Q定設(shè)備性能、可靠性與壽命的關(guān)鍵核心部件。

散熱技術(shù)已成為突破各領(lǐng)域性能瓶頸、保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵共性基礎(chǔ)，驅(qū)動(dòng)材料與系統(tǒng)級(jí)解決方案不斷創(chuàng)新。這直接催生了散熱設(shè)計(jì)向 “極致高效、精密復(fù)雜、集成化” 方向演進(jìn)，從而對(duì)制造技術(shù)提出了革命性要求。

傳統(tǒng)散熱片制造技術(shù)主要采用：釬焊、機(jī)械壓合/環(huán)氧粘接及攪拌摩擦焊接等連接技術(shù)，傳統(tǒng)方法在界面熱阻、結(jié)構(gòu)精度、密封可靠性和復(fù)雜幾何形狀適應(yīng)性上無(wú)法滿足新一代散熱器的需求，激光焊接工藝以其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)逐漸成為散熱片連接主流技術(shù)。

激光焊接作為一種高能束、高精度、低熱影響及高強(qiáng)度連接的焊接加工方式，焊接過(guò)程易于自動(dòng)化集成，顯著提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品一致性，非常適合高端、緊湊型散熱器件的現(xiàn)代化高精密制造，有效解決了制造及后續(xù)使用過(guò)程中的行業(yè)難點(diǎn)及痛點(diǎn)。

激光焊接在散熱器件上的制造優(yōu)勢(shì)：

在散熱技術(shù)領(lǐng)域，若論技術(shù)含量最高的產(chǎn)品，當(dāng)屬均熱板以及尖端的環(huán)路熱管，它們代表了當(dāng)前被動(dòng)式散熱方案的技術(shù)巔峰。均熱板已成為解決智能手機(jī)、高性能顯卡芯片“熱瓶頸”的關(guān)鍵部件。均熱板（Vapor Chamber） 的技術(shù)壁壘極高，主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：

精密的內(nèi)在結(jié)構(gòu)：其核心是內(nèi)部微米級(jí)的毛細(xì)結(jié)構(gòu)（如燒結(jié)銅粉）。該結(jié)構(gòu)的均勻性、孔隙率和強(qiáng)度直接決定了傳熱極限和可靠性，其設(shè)計(jì)和制造工藝是行業(yè)最高機(jī)密。

極致的工藝挑戰(zhàn)：需在超薄腔體（現(xiàn)已可低于0.3毫米）內(nèi)實(shí)現(xiàn)高真空密封，并注入精確計(jì)量的工質(zhì)。如何在大面積下保證腔體平整、焊接絕對(duì)可靠、長(zhǎng)期使用不泄漏，涉及極為復(fù)雜的材料和工藝控制。

復(fù)雜的熱物理設(shè)計(jì)：必須精確平衡毛細(xì)力、流體流動(dòng)與相變效率，以應(yīng)對(duì)芯片局部高達(dá)數(shù)百W/cm2的恐怖熱流密度，設(shè)計(jì)容錯(cuò)率極低。

VC均熱板散熱原理

VC均熱板核心原理：利用“液體蒸發(fā)吸熱、蒸汽冷凝放熱”的相變循環(huán)，高效傳遞熱量。工作過(guò)程分為四步，形成一個(gè)閉環(huán)：

VC均熱板通常是由銅、不銹鋼、復(fù)合材料或者鈦合金制成，上下兩塊封蓋，內(nèi)部由銅網(wǎng)、不銹鋼或者鈦網(wǎng)燒結(jié)成特殊毛細(xì)結(jié)構(gòu)組成，相當(dāng)于是把熱管壓成扁平化的樣子。制造過(guò)程中的焊接工藝包括激光點(diǎn)網(wǎng)、上下蓋合片、上下蓋封邊、注液體封口及周邊結(jié)構(gòu)件焊接等。

傳統(tǒng)熱管的導(dǎo)熱率大概是5000-10000W/m·K，而VC均熱板導(dǎo)熱率大概是10000-20000W/m·K，是熱管散熱效率的兩倍，甚至更高；熱管可以看作是一維的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳熱，而VC均熱板就相當(dāng)于是二維的面對(duì)面散熱，所以散熱面積更廣，單位時(shí)間內(nèi)能帶走的熱量更多，重點(diǎn)是可以兼容處于不同高度的多個(gè)熱源的散熱。

點(diǎn)網(wǎng)焊接是VC均熱板散熱技術(shù)中的關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)，主要用于將銅網(wǎng)等毛細(xì)結(jié)構(gòu)與散熱片基板焊接固定，形成完整的散熱通道。該工藝要求高精度、高可靠性，需確保焊點(diǎn)均勻、牢固，且不影響散熱性能。焊接過(guò)程中需要解決銅材薄、易變形等問(wèn)題，保證焊接強(qiáng)度和密封性，以滿足VC散熱片在高溫、高負(fù)荷環(huán)境下的穩(wěn)定工作需求。這一工藝是提升VC散熱效率和產(chǎn)品品質(zhì)的核心環(huán)節(jié)之一。

針對(duì)點(diǎn)網(wǎng)焊接，大族激光手機(jī)構(gòu)件及散熱器焊接項(xiàng)目中心采用新型精密激光微焊接加工設(shè)備，通過(guò)精準(zhǔn)的控制焊接熱輸入（mj級(jí)別），實(shí)現(xiàn)銅網(wǎng)與基板的局部熔合可靠連接，同時(shí)確保超薄VC片無(wú)擊穿泄漏，幾乎無(wú)焊接背痕，是目前行業(yè)內(nèi)唯一能做到微米μm級(jí)別深度穩(wěn)定控制的解決方案。

案例分享

焊接材料：0.055mm銅網(wǎng)+0.06mm銅片

工藝要求：銅網(wǎng)與銅片連接，控制焊接過(guò)程減少斷絲現(xiàn)象，背面無(wú)擊穿，保證焊接強(qiáng)度及無(wú)脫落。

焊接難點(diǎn)：保證銅網(wǎng)無(wú)脫落虛焊現(xiàn)象，微米級(jí)別加工，精準(zhǔn)熱輸入，控制焊接熔深≤30μm。 

VC點(diǎn)網(wǎng)效果 

1

銅網(wǎng)規(guī)格

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焊點(diǎn)形貌A 

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焊接形貌B

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針對(duì)微焊點(diǎn)的深度量化檢測(cè)，每組參數(shù)掃描32pcs物料，無(wú)論焊點(diǎn)在銅網(wǎng)口還是網(wǎng)線上，深度值均在25微米以?xún)?nèi)，金相切片未發(fā)現(xiàn)深度超數(shù)值、銅片擊穿現(xiàn)象。

焊點(diǎn)深度數(shù)據(jù)

5

金相切片

6

VC均熱板預(yù)固定激光焊接工藝，通過(guò)激光束聚焦能量，將VC的頂板和底板在預(yù)固定位置進(jìn)行焊接，實(shí)現(xiàn)上下蓋產(chǎn)品固定連接。激光焊接具有精度高、熱影響區(qū)小、焊接強(qiáng)度大等優(yōu)點(diǎn)，預(yù)固定工藝可提高生產(chǎn)效率和裝配精度，適用于超薄、復(fù)雜結(jié)構(gòu)的VC均熱板制造，廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備、數(shù)據(jù)中心等對(duì)散熱要求較高的領(lǐng)域。

案例分享

焊接材料：0.1mm上蓋銅片+0.15mm下蓋銅片

工藝要求：保證具有一定強(qiáng)度，焊點(diǎn)無(wú)虛焊和擊穿現(xiàn)象，破壞試驗(yàn)后，材料呈現(xiàn)撕裂效果。

焊接難點(diǎn)：焊接過(guò)程穩(wěn)定，大幅面范圍內(nèi)振鏡焊接，精準(zhǔn)控制焊接熱輸入，保證熔深一致性。

焊點(diǎn)外觀

1

金相切片

2

VC均熱板封邊激光焊接是確保腔體氣密性的核心工藝，采用高能激光束精準(zhǔn)熔接上下蓋板邊緣，形成密封焊接結(jié)構(gòu)。該技術(shù)通過(guò)聚焦微米級(jí)焊縫，顯著減少熱變形，保障平面度與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，有效減少傳統(tǒng)釬焊的污染與能耗問(wèn)題。

案例分享

焊接材料：0.15mm上蓋銅片+0.2mm下蓋銅片

工藝要求：銅合金VC上下蓋實(shí)現(xiàn)密封縫焊，控制焊接變形，保證一定焊接強(qiáng)度。

焊接難點(diǎn)：焊接過(guò)程穩(wěn)定性，保證熔深一致性，針對(duì)復(fù)雜焊接軌跡，保證速度一致性，精準(zhǔn)控制焊接熱輸入。 

1.焊接產(chǎn)品

焊縫外觀

2

金相切片

3

VC均熱板激光焊接封口是通過(guò)高能量密度激光束聚焦于均熱板的焊接水口部位，使金屬材料瞬間熔化并融合，形成密封焊縫。該工藝具有精度高、熱影響區(qū)小、密封性好等優(yōu)點(diǎn)，能確保均熱板內(nèi)部真空環(huán)境和工質(zhì)密封，防止泄漏，保障散熱性能。激光焊接可實(shí)現(xiàn)微米級(jí)精度控制，適應(yīng)超薄均熱板（如0.2-0.3mm厚度）的焊接需求，同時(shí)減少熱變形，提升產(chǎn)品可靠性，是現(xiàn)代均熱板生產(chǎn)的核心技術(shù)之一。

案例分享

焊接材質(zhì)：0.1mm Cu+0.1mm Cu 端部密封焊接

焊接要求：焊接過(guò)程穩(wěn)定，無(wú)爆點(diǎn)及虛焊現(xiàn)象，產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)密封并承受一定的氣壓。

1.焊接產(chǎn)品

焊縫外觀

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產(chǎn)品金相

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VC均熱板與結(jié)構(gòu)件的激光焊接是一種精密焊接工藝，主要用于確保VC均熱板與被散熱結(jié)構(gòu)件的緊密連接。該工藝具有以下特點(diǎn)：

高精度：激光束聚焦能量集中，可實(shí)現(xiàn)微米級(jí)焊縫控制，確保焊接精度，避免虛焊、漏焊等問(wèn)題。

熱影響?。壕植考訜崽匦詼p少對(duì)周邊材料的熱變形影響，尤其適用于超薄VC均熱板（如0.2-0.3mm厚度）的焊接，防止內(nèi)部工質(zhì)泄漏，保障散熱性能。

自動(dòng)化兼容：可與自動(dòng)化生產(chǎn)線集成，提高生產(chǎn)效率和一致性，滿足大規(guī)模制造需求。

該工藝是VC均熱板散熱系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)提升電子設(shè)備散熱性能和可靠性至關(guān)重要。

案例分享

焊接材質(zhì)：0.05~0.25mm Cu/SUS/復(fù)合材料+0.3~0.6mm AL/SUS/復(fù)合材料焊接

焊接要求：焊接過(guò)程穩(wěn)定，外觀良好，滿足一定強(qiáng)度要求，無(wú)爆點(diǎn)及虛焊現(xiàn)象。

VC與中板焊接

1

金相切片

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針對(duì)VC均熱板焊接，大族激光快速開(kāi)發(fā)出新型激光焊接工藝，該工藝獲得國(guó)內(nèi)外主要VC均熱板生產(chǎn)廠商認(rèn)可及大規(guī)模應(yīng)用推廣，確立了大族激光在VC均熱板激光焊接領(lǐng)域領(lǐng)導(dǎo)者地位。

破局算力升級(jí)散熱困境

在AI+場(chǎng)景下，散熱性能已成為制約電子設(shè)備等產(chǎn)品性能升級(jí)的核心瓶頸。

作為目前行業(yè)內(nèi)唯一能提供深度穩(wěn)定控制的微米級(jí)VC散熱片整套激光焊接解決方案提供商，大族激光3C焊接及自動(dòng)化在柔性加工工藝上積極探索，有效破解VC散熱片激光焊接精度控制、熱變形平衡、缺陷防控等核心技術(shù)難點(diǎn)，突破傳統(tǒng)散熱技術(shù)局限和桎梏，滿足散熱功耗飆升時(shí)代的高熱管理需求。