[發明專利]散熱結構體及其制造方法以及電子裝置

有效

• 申請號: 201380077122.4
• 申請日: 2013-06-03
• 公開（公告）號: CN105247674B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 崎田幸惠;山口佳孝
• 申請（專利權）人: 富士通株式會社
• 主分類號: H01L23/36
• 分類號: H01L23/36;H01L23/373;H05K7/20
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 苗堃,金世煜

技術領域

本發明涉及散熱結構體及其制造方法以及電子裝置。

背景技術

用于服務器、個人電腦的CPU(Central Processing Unit:中央處理裝置)等的電子部件中，需要將由半導體元件產生的熱有效地散熱。因此，這些電子部件具有在半導體元件的正上方配置有散熱器的結構，該散熱器由銅等具有高熱傳導性的材料構成。

此時，由于在發熱源和散熱器的表面存在微細的凹凸，因此，即使使其相互直接接觸也不能得到充分的接觸面積，接觸界面成為大的熱阻抗，不能進行有效地散熱。因此，以減少接觸熱阻抗作為目的，將發熱源和散熱器介由熱界面材料(TIM)進行連接。

基于這一目的，對于熱界面材料，要求其自身為具有高的熱傳導率的材料，此外，還要求對發熱源和散熱器表面的微細的凹凸能以大面積接觸的特性。

以往，作為熱界面材料，使用散熱油脂、相變材料(PCM)、銦等。這些材料作為散熱材料使用的主要特點之一是其在電子機器的耐熱溫度以下具有流動性，因此對于微細的凹凸能夠得到大的接觸面積。

但是，散熱油脂、相變材料的熱傳導率為1W/m·K～5W/m·K，比較低。而且，銦是稀有金屬，此外由于ITO的原因其需要大幅增加，價格抖升，因此期望更廉價的代替材料。

在這樣的背景下，以碳納米管為代表的碳元素的線狀結構體受到注目。碳納米管不僅在長方向上具有非常高的熱傳導度(1500W/m·K～3000W/m·K)，而且是柔軟性、耐熱性優異的材料且作為散熱材料具有高的散熱能。

作為使用碳納米管的散熱結構體，已提出了在樹脂中分散碳納米管的散熱結構體以及將基板上取向生長的碳納米管束埋入樹脂等的散熱結構體。

應予說明，作為本申請發明的背景技術包括以下文獻。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本特開2006-295120號公報

專利文獻2:日本特開2007-9213號公報

專利文獻3:日本特開2012-199335號公報

發明內容

但是，以往的熱傳導片中，有時不能充分發揮碳納米管具有的高的熱傳導性。

本發明的目的在于提供熱傳導性良好的散熱結構體及其制造方法以及使用該散熱結構體的電子裝置。

本發明的一個方面提供一種散熱結構體，其特征在于，具有多個碳元素線狀結構體和覆蓋層，其中，上述線狀結構體的至少一側端部彎曲，上述覆蓋層在所述線狀結構體的表面形成，覆蓋上述線狀結構體的另一側端部的部分的厚度為上述線狀結構體可塑性變形的厚度。

本發明的其他方面提供一種散熱結構體的制造方法，其特征在于：具有以下工序：在基板上形成多個碳元素線狀結構體的工序，使上述多個線狀結構體的前端部彎曲的工序，利用原子層沉積法，在上述線狀結構體的表面形成覆蓋層的工序，其中，上述覆蓋層覆蓋所述線狀結構體的另一側端部的部分的厚度是上述線狀結構體可塑性變形的厚度。

本發明另一方面提供一種電子裝置，其特征在于，具有發熱體、散熱體和散熱結構體，上述散熱結構體具有多個碳元素線狀結構體和覆蓋層，其中，上述線狀結構體的一側端部彎曲，所述覆蓋層在上述線狀結構體的表面形成，覆蓋上述線狀結構體的另一側端部的部分的厚度為上述線狀結構體可塑性變形的厚度，上述線狀結構體的上述另一側端部是彎曲的，上述多個線狀結構體彎曲的上述一側端部的側面的一部分與上述發熱體和上述散熱體的一個接觸，上述多個線狀結構體彎曲的上述另一側端部的側面的一部分與上述發熱體和上述散熱體的另一個接觸。

根據公開的散熱結構體，碳元素線狀結構體的一側端部彎曲，在線狀結構體的表面形成的覆蓋層中覆蓋線狀結構體的另一側端部的部分的厚度設定為線狀結構體可塑性變形的厚度。因此，能夠將線狀結構體另一側端部彎曲。因此，能夠將線狀結構體的一側端部、另一側端部的側面與發熱體或散熱體以線接觸的形式接觸。而且，線狀結構體彎曲的一側端部、另一側端部容易追隨變形。因此，能夠抑制不與發熱體或散熱體接觸的線狀結構體的產生。因此，能夠提供可實現良好的熱傳導性的散熱結構體。

附圖說明

圖1：圖1是表示一個實施方式的散熱結構體的例子的截面圖。

圖2：圖2是表示一個實施方式的散熱結構體其他例子的截面圖。

圖3：圖3是表示一個實施方式中電子裝置的截面圖。

圖4：圖4是表示一個實施方式的散熱結構體的制造方法的例子的工序截面圖(其1)。