[发明专利]安置于具有一个或者多个腔体的金属衬底上的碳纳米管

说明书

在此提供的是安置于含有一个或者多个腔体的金属衬底上的碳纳米管、其加工方法和使用方法。在一些实施例中，提供了一种包含安置于含有一个或者多个腔体的金属衬底上的碳纳米管的装置。

相关专利申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2014年10月13日提交的美国临时专利申请No.62/063,286的优先权，特此通过引用整体并入了该美国临时专利申请。

技术领域

在此提供的是安置于含有一个或者多个腔体的金属衬底上的碳纳米管，其加工方法和使用方法。在一些实施例中，提供了一种包含碳纳米管的装置，碳纳米管安置于含有一个或者多个腔体的金属衬底上。

背景技术

热界面材料可以用在例如微电子器件、发光二极管(LED)器件、功率电子元件和电池中。当代器件的复杂性要求多级集成，并且随着集成电路达到越来越微小的尺寸，热耗散成为越来越关键的问题。用作散热器的散热片用于将来自功能器件的热量传导到封装区域的外面。热导率糟糕的空气要求热界面材料与功能器件和散热片导热性接触，从而使热量从功能器件有效传导到散热片。

尽管固有的热导率是关键的重要因素，但是在设计热界面材料时需要优化其他参数。热界面材料应当是机械挠性的，以使功能器件与热界面材料之间以及热界面材料与散热片之间的接触面积最大。理想地，热界面材料符合功能器件和散热片二者的表面几何形状。

对于温度周期性变化时的物理破裂的机械强度和机械阻力也是热界面材料的有利特性。热膨胀系数低的热界面材料对于避免温度周期性变化时的显著物理变形非常理想。在组合时，热界面材料的过大物理变形能够导致破坏功能器件。最后，功能器件的温度状况的热稳定性对于避免材料的和热界面材料特性的热化学降质至关重要。

因此，需要的是在(各)功能器件的工作温度下具有耐受物理破裂的超级机械强度、低热膨胀系数和热稳定性的新颖热界面材料。

发明内容

在一个方案中，通过提供一种包括碳纳米管的物质，所述碳纳米管被安置于包含一个或者多个腔体的金属衬底的至少一侧上，本发明满足了这些以及其他需要。

在另一个方案中，提供了一种用于制造一种包括碳纳米管的物质的方法，所述碳纳米管被安置于包含一个或者多个腔体的金属衬底的至少一侧上。该方法包含：将金属衬底抛光到低于约100μm的均方根粗糙度；使催化剂沉积于金属衬底上；使一个或者多个腔体形成于金属衬底上；以及使碳纳米管沉积于安置于金属衬底上的催化剂上。

在又另一个方案中，提供了另一种用于制造一种包含碳纳米管的物质的方法，该碳纳米管被安置于包括一个或者多个腔体的金属衬底的至少一侧上。该方法包含：将金属衬底抛光到低于约100μm的均方根粗糙度；使一个或者多个腔体形成于金属衬底上；使催化剂沉积于金属衬底上；以及使碳纳米管沉积于安置于金属衬底上的催化剂上。

在又另一个方案中，提供了一种用于制造包含安置于包含一个或者多个腔体的金属衬底的至少一侧上的碳纳米管的物质的另一种方法。该方法包含：将包含催化剂的或者是催化剂的金属衬底抛光到低于约100μm的均方根粗糙度；使一个或者多个腔体形成于金属衬底上；以及使碳纳米管沉积于金属衬底上。

在又另一个方案中，提供了一种装置，该装置包含：器件；散热片；以及热界面材料。热界面材料包括安置于具有一个或者多个腔体的金属衬底的至少一侧上的碳纳米管，热界面材料安置于器件与散热片之间，其中热界面材料与器件和散热片导热性接触。

附图说明

图1示出在包含一个或者多个腔体的金属衬底上制造碳纳米管的示例性流程图，其中在催化剂沉积之前，使腔体进入金属衬底中；

图2示出在包含一个或者多个腔体的金属衬底上制造碳纳米管的示例性流程图，其中在催化剂沉积之后，使腔体进入金属衬底中；