[發明專利]散熱器的制造方法及散熱器

有效

• 申請號: 201310370172.3
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN103635066A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 弗里德里克·克勒納
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術領域

各種實施方式總體上涉及一種散熱器的制造方法以及散熱器。

背景技術

電子器件，例如，電力電子器件，通常會在運行期間發熱。期望提供合適的散熱器消散電子器件生成的熱。

發明內容

根據一個實施方式的散熱器的制造方法可包括：提供具有多個碳纖維和多個開口的碳纖維織物，開口從碳纖維織物的第一側延伸到碳纖維織物的第二側；用金屬（例如，銅）對碳纖維織物進行電鍍，其中，金屬（例如，銅）在碳纖維織物第一側的沉積速率高于在碳纖維織物的第二側的沉積速率。

根據另一個實施方式的散熱器的制造方法可包括：提供具有多個金屬涂覆碳纖維（例如，銅涂覆碳纖維）和多個開口的碳金屬復合物（例如，碳銅復合物），該開口從碳金屬復合物的第一側延伸到碳金屬復合物的第二側；將碳金屬復合物布置在半導體元件上，使碳金屬復合物的第一側朝向半導體元件；并且，通過電鍍處理將碳金屬復合物結合到半導體元件，其中，將金屬電解質（例如，銅電解質）通過多個開口提供到碳金屬復合物的第一側與半導體元件之間的界面。

根據另一個實施方式的散熱器的制造方法可包括：提供具有多個碳纖維和位于織物的交叉點處的多個開口的碳纖維織物；將金屬（例如，銅）電解沉積到碳纖維上，以形成碳金屬復合物（例如，碳銅復合物），其中，沉積金屬使得多個開口中的至少一些保持至少部分沒有金屬，并形成從碳金屬復合物的第一側延伸到第二側的至少一個連續路徑；將碳金屬復合物與半導體元件相鄰放置，使碳金屬復合物的第一側朝向半導體元件；并且，用金屬（例如，銅）電解地填充至少一個連續路徑，以將碳金屬復合物附著到半導體元件。

根據另一個實施方式的散熱器的制造方法可包括：用金屬（例如，銅）對碳纖維織物進行預電化（pre-galvanizing，預電鍍），以形成具有多個開口的碳金屬復合物（例如，碳銅復合物），所述多個開口從碳金屬復合物的第一側延伸到碳金屬復合物的第二側；并且，通過電化處理（galvanic?process，電鍍處理）將碳金屬復合物的第一側結合到芯片或晶片，其中，將金屬電解質（例如，銅電解質）從第二側通過多個開口提供到芯片或晶片與第一側之間的界面。

根據另一個實施方式的散熱器可包括：用金屬（例如，銅）電化、具有多個開口的碳纖維織物，所述開口從織物的第一側延伸到織物的第二側，其中，開口在織物的第一側的部分比在第二側的部分窄。

附圖說明

在附圖中，不同視圖中的相似參考符號一般表示相同部分。附圖不一定按比例繪制，重點一般在于對各實施方式的原理進行圖示說明。在以下說明中，根據以下附圖對各實施方式進行說明，在附圖中：

圖1示出了根據一個實施方式的散熱器的制造方法；

圖2示出了根據另一個實施方式的散熱器的制造方法；

圖3示出了根據另一個實施方式的散熱器的制造方法；

圖4示出了根據另一個實施方式的散熱器的制造方法；

圖5示出了根據另一個實施方式的散熱器的制造方法；

圖6A和圖6B示出了根據另一個實施方式的散熱器。

具體實施方式

以下詳細說明參照附圖進行，附圖以圖示方式示出了可實施本發明的具體細節和實施方式。對這些實施方式進行了足夠詳細的說明，以便本領域的技術人員實施本發明。還可使用其他實施方式，并且只要不脫離本發明的范圍，可進行結構、邏輯和電氣變化。各實施方式并不一定互相排斥，某些實施方式可與一個或多個其他實施方式組合，以構成新的實施方式。

電子器件，例如，電力電子器件，通常在運行期間生成熱量。期望提供合適的散熱器消散電子器件生成的熱。用于電力電子器件或部件（例如，大功率模塊，如IGBT（絕緣柵雙極晶體管）模塊）的散熱器可指（例如）燈泡的燈絲冷卻時在接通燈泡時例如由短路狀電流造成的電力開關的脈沖狀熱損耗的中間存儲。

散熱器可優選具有以下性質中的一種或多種（例如，所有）：導電性充分高于硅、導熱性至少等于硅、比熱充分高于硅。

純銅很好地滿足了上述要求。但是，銅的熱膨脹系數（CTE_Cu≈16.5*10^-6K^-1）與硅的熱膨脹系數（CTE_Si≈2.6*10^-6K^-1）之間的差異很大，因此，可能難以控制由于CTE的差異而在薄硅片中和芯片與散熱器之間的硅銅界面上生成的熱應力。