[发明专利]散热结构制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种散热结构制作方法。

背景技术

随着半导体集成器件的微缩化，影响半导体集成器件运行效能的散热问题也逐渐受到重视。传统的散热结构是在发热器件上设置一散热鳍片，并且在发热器件与散热鳍片之间通常设置有一热接口材料层。

上述的热接口材料层是将高导热系数的陶瓷或金属氧化物粉末分散于聚合物基体中，当温度升高，热接口材料层由固态软化成半固态，并将发热器件与散热鳍片之间的不平整表面填满，使发热器件产生的热可以被有效率的传导出去。

然而，上述以陶瓷或金属氧化物粉末分散于聚合物基体为主的热接口材料层，其热传导性能仍然不足。因此，目前仍需要一种改良的散热结构及其制作方法，以解决半导体工业对于散热的需求。

发明内容

本发明的目的在提供一种改良的散热结构及其制作方法，以满足上述半导体工业对于散热的需求。

本发明公开了一种散热结构的制作方法，其特征在于，包含：提供一散热基板；于该散热基板的一面形成钻石颗粒或薄膜；于该钻石颗粒或薄膜上涂布一乳胶聚合物层，构成一散热器件；以及将该散热器件与一发热器件结合在一起。由于钻石本身的分子结构为碳-碳链，与乳胶聚合物等有机高分子结构具有良好的化学亲合性及结合性，故在涂布后亦结合成为一体，并在室温下为一固体膜，不会产生空气间隙或贴合不致密等问题。

为让本发明上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举较佳实施方式，并配合所附图式，作详细说明。然而如下的较佳实施方式与图式仅供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1至图3例示本发明一优选实施例。

其中，附图标记说明如下：

10 发热器件

20 散热器件

21 散热基板

22 钻石颗粒

24 乳胶聚合物层

40 散热结构

100 印刷线路板

具体实施方式

图1至图3例示本发明一优选实施例。如图1所示，先提供一散热基板21，其中，散热基板21可以是一金属基板或是表面具有陶瓷镀层的基板，经由化学处理后，得到一洁净的表面。接着，将散热基板21置于化学气相沈积(chemical vapor deposition，CVD)设备中，将散热基板21加热，先利用氢气(H2)进行还原并去除氧化物，再利用氩气形成电浆轰击散热基板21的表面，使其有效表面积增加。

根据本发明优选实施例，可以利用互锁(interlock)的力量增加沈积薄膜的附着力。接着，将散热基板21加热至反应温度，例如500～1200℃，并通入甲烷(CH4)及氢气，藉由裂解的化学反应，使碳原子沈积在散热基板21的表面，碳原子排列成三维网状结构，形成钻石颗粒22，亦可藉由控制反应速度，增加碳原子的沈积速率，使成长方向呈面状，以形成一钻石薄膜。当减缓碳原子沈积速率，即形成钻石颗粒22。钻石具有极佳的热传导性，且具备高硬度，藉由化学气相沈积的合成反应成长于散热基板21的表面，藉由调整反应参数，其成长的尺寸可介于数十奈米至次微米(sub-micron)。此外也可利用磊晶方法形成钻石颗粒22或薄膜。

如图2所示，完成CVD沈积步骤后，钻石颗粒22(或薄膜)均匀且致密的披覆在散热基板21的表面，接着在散热基板21的表面上以喷涂(spreading)方式均匀涂布一乳胶聚合物(letax polymer)层24或巨分子薄膜，作为散热基板21与其它器件贴合与缓冲的界面。钻石颗粒22、经过固化后的乳胶聚合物层24与散热基板21构成一散热器件20。由于钻石本身的分子结构为碳-碳链，与乳胶聚合物等有机高分子结构具有良好的化学亲合性及结合性，故在涂布后亦结合成为一体，并在室温下为一固体膜，不会产生空气间隙或贴合不致密等问题。

如图3所示，将散热器件20设有钻石颗粒22及乳胶聚合物层24的一面朝下，与一发热器件10，例如半导体集成器件，结合在一起，即构成本发明的散热结构40，其中，发热器件10可以位于一印刷线路板100上。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。