[發(fā)明專利]散熱結(jié)構(gòu)制作方法

無(wú)效

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• 申請(qǐng)日: 2012-03-20
• 公開（公告）號(hào): CN103325689A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳逸男;徐文吉;葉紹文;劉獻(xiàn)文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南亞科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/48
• 分類號(hào): H01L21/48
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種散熱結(jié)構(gòu)制作方法。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體集成器件的微縮化，影響半導(dǎo)體集成器件運(yùn)行效能的散熱問(wèn)題也逐漸受到重視。傳統(tǒng)的散熱結(jié)構(gòu)是在發(fā)熱器件上設(shè)置一散熱鰭片，并且在發(fā)熱器件與散熱鰭片之間通常設(shè)置有一熱接口材料層。

上述的熱接口材料層是將高導(dǎo)熱系數(shù)的陶瓷或金屬氧化物粉末分散于聚合物基體中，當(dāng)溫度升高，熱接口材料層由固態(tài)軟化成半固態(tài)，并將發(fā)熱器件與散熱鰭片之間的不平整表面填滿，使發(fā)熱器件產(chǎn)生的熱可以被有效率的傳導(dǎo)出去。

然而，上述以陶瓷或金屬氧化物粉末分散于聚合物基體為主的熱接口材料層，其熱傳導(dǎo)性能仍然不足。因此，目前仍需要一種改良的散熱結(jié)構(gòu)及其制作方法，以解決半導(dǎo)體工業(yè)對(duì)于散熱的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在提供一種改良的散熱結(jié)構(gòu)及其制作方法，以滿足上述半導(dǎo)體工業(yè)對(duì)于散熱的需求。

本發(fā)明公開了一種散熱結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，包含：提供一散熱基板；于該散熱基板的一面形成鉆石顆粒或薄膜；于該鉆石顆粒或薄膜上涂布一乳膠聚合物層，構(gòu)成一散熱器件；以及將該散熱器件與一發(fā)熱器件結(jié)合在一起。由于鉆石本身的分子結(jié)構(gòu)為碳-碳鏈，與乳膠聚合物等有機(jī)高分子結(jié)構(gòu)具有良好的化學(xué)親合性及結(jié)合性，故在涂布后亦結(jié)合成為一體，并在室溫下為一固體膜，不會(huì)產(chǎn)生空氣間隙或貼合不致密等問(wèn)題。

為讓本發(fā)明上述目的、特征及優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施方式，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明。然而如下的較佳實(shí)施方式與圖式僅供參考與說(shuō)明用，并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制。

附圖說(shuō)明

圖1至圖3例示本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例。

其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下：

10?發(fā)熱器件

20?散熱器件

21?散熱基板

22?鉆石顆粒

24?乳膠聚合物層

40?散熱結(jié)構(gòu)

100?印刷線路板

具體實(shí)施方式

圖1至圖3例示本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例。如圖1所示，先提供一散熱基板21，其中，散熱基板21可以是一金屬基板或是表面具有陶瓷鍍層的基板，經(jīng)由化學(xué)處理后，得到一潔凈的表面。接著，將散熱基板21置于化學(xué)氣相沈積(chemical?vapor?deposition，CVD)設(shè)備中，將散熱基板21加熱，先利用氫氣(H2)進(jìn)行還原并去除氧化物，再利用氬氣形成電漿轟擊散熱基板21的表面，使其有效表面積增加。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例，可以利用互鎖(interlock)的力量增加沈積薄膜的附著力。接著，將散熱基板21加熱至反應(yīng)溫度，例如500～1200℃，并通入甲烷(CH4)及氫氣，藉由裂解的化學(xué)反應(yīng)，使碳原子沈積在散熱基板21的表面，碳原子排列成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，形成鉆石顆粒22，亦可藉由控制反應(yīng)速度，增加碳原子的沈積速率，使成長(zhǎng)方向呈面狀，以形成一鉆石薄膜。當(dāng)減緩碳原子沈積速率，即形成鉆石顆粒22。鉆石具有極佳的熱傳導(dǎo)性，且具備高硬度，藉由化學(xué)氣相沈積的合成反應(yīng)成長(zhǎng)于散熱基板21的表面，藉由調(diào)整反應(yīng)參數(shù)，其成長(zhǎng)的尺寸可介于數(shù)十奈米至次微米(sub-micron)。此外也可利用磊晶方法形成鉆石顆粒22或薄膜。

如圖2所示，完成CVD沈積步驟后，鉆石顆粒22(或薄膜)均勻且致密的披覆在散熱基板21的表面，接著在散熱基板21的表面上以噴涂(spreading)方式均勻涂布一乳膠聚合物(letax?polymer)層24或巨分子薄膜，作為散熱基板21與其它器件貼合與緩沖的界面。鉆石顆粒22、經(jīng)過(guò)固化后的乳膠聚合物層24與散熱基板21構(gòu)成一散熱器件20。由于鉆石本身的分子結(jié)構(gòu)為碳-碳鏈，與乳膠聚合物等有機(jī)高分子結(jié)構(gòu)具有良好的化學(xué)親合性及結(jié)合性，故在涂布后亦結(jié)合成為一體，并在室溫下為一固體膜，不會(huì)產(chǎn)生空氣間隙或貼合不致密等問(wèn)題。

如圖3所示，將散熱器件20設(shè)有鉆石顆粒22及乳膠聚合物層24的一面朝下，與一發(fā)熱器件10，例如半導(dǎo)體集成器件，結(jié)合在一起，即構(gòu)成本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)40，其中，發(fā)熱器件10可以位于一印刷線路板100上。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。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)。