(57)【要約】【課題】  熱伝導性が高く放熱性の良い熱伝導部材を提供することを目的とする。【解決手段】  本熱伝導部材は、林立する線状の高熱伝導性物質と、前記線状の高熱伝導性物質の一端側に設けられた第１はんだ層と、前記線状の高熱伝導性物質の他端側に設けられた第２はんだ層と、を有し、前記線状の高熱伝導性物質の前記一端側又は前記他端側の少なくとも何れか一方は、前記第１はんだ層又は前記第２はんだ層を構成する材料と接合している。【選択図】  図３
2011091106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
林立する線状の高熱伝導性物質と、
前記線状の高熱伝導性物質の一端側に設けられた第１はんだ層と、
前記線状の高熱伝導性物質の他端側に設けられた第２はんだ層と、を有し、
前記線状の高熱伝導性物質の前記一端側又は前記他端側の少なくとも何れか一方は、前記第１はんだ層又は前記第２はんだ層を構成する材料と接合している熱伝導部材。
【請求項２】
前記一端側が前記第１はんだ層を構成する材料と接合している前記線状の高熱伝導性物質と、前記他端側が前記第２はんだ層を構成する材料と接合している前記線状の高熱伝導性物質とは、互いに隣接する線状の高熱伝導性物質が形成する空隙部を埋めあうように配置されている請求項１記載の熱伝導部材。
【請求項３】
前記一端側が前記第１はんだ層を構成する材料と接合している前記線状の高熱伝導性物質の他端側は、前記第２はんだ層の表面と接触し、
前記他端側が前記第２はんだ層を構成する材料と接合している前記線状の高熱伝導性物質の一端側は、前記第１はんだ層の表面と接触している請求項２記載の熱伝導部材。
【請求項４】
前記線状の高熱伝導性物質は、カーボンナノチューブである請求項１乃至３の何れか一項記載の熱伝導部材。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項記載の熱伝導部材と、放熱板と、を有し、
前記放熱板の一方の面の少なくとも一部には金属層が形成され、
前記放熱板の一方の面に形成された前記金属層と、前記熱伝導部材の前記第１はんだ層又は前記第２はんだ層とは、はんだが溶融して化学的に結合している放熱用部品。
【請求項６】
請求項１乃至４の何れか一項記載の熱伝導部材と、
前記熱伝導部材を介して対向配置される半導体素子及び放熱板と、を有し、
前記半導体素子の一方の面の少なくとも一部、及び前記放熱板の一方の面の少なくとも一部には、それぞれ金属層が形成され、
前記半導体素子の一方の面に形成された前記金属層と、前記熱伝導部材の前記第１はんだ層又は前記第２はんだ層とは、はんだが溶融して化学的に結合し、
前記放熱板の一方の面に形成された前記金属層と、前記熱伝導部材の前記第１はんだ層又は前記第２はんだ層とは、はんだが溶融して化学的に結合している半導体パッケージ。
【請求項７】
一端側に第１はんだ層が形成された線状の高熱伝導性物質と、一端側に第２はんだ層が形成された線状の高熱伝導性物質とを、前記第１はんだ層及び前記第２はんだ層を外側にして、互いに隣接する線状の高熱伝導性物質が形成する空隙部を埋めあうように重ね合わせる熱伝導部材の製造方法。
【請求項８】
前記線状の高熱伝導性物質は、カーボンナノチューブである請求項７記載の熱伝導部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子等の放熱用に用いられる熱伝導部材及びその製造方法、前記熱伝導部材を用いた放熱用部品、並びに前記熱伝導部材を用いた半導体パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等に使用される半導体素子は、半導体パッケージ内の基板上に電気的に接続され、固定される。半導体素子は、動作時に高温となるため、半導体素子の温度を強制的に下げなければ、半導体素子の性能を発揮できず、半導体素子が壊れる可能性がある。従って、半導体素子上に、放熱板（ヒートスプレッダ）や、放熱フィン（あるいはヒートパイプ）を装着することにより、半導体素子が発する熱を外部に有効に放出する経路を確保している。半導体素子と放熱板等の間には、熱伝導部材（ＴＩＭ；Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌ）を挟み、それぞれの凹凸面に追従して接触熱抵抗を減らし、スムーズな熱伝導が行なわれるよう試みられている。
【０００３】
図１は、半導体パッケージに従来の熱伝導部材を装着した状態を例示する断面図である。図１に示す半導体パッケージにおいて、基板１００に搭載された半導体素子２００から発する熱は、半導体素子２００上に配置した熱伝導部材３００を介して放熱板４００に伝熱される。又、放熱板４００に伝熱された熱は、放熱板４００上に配置した熱伝導部材３００を介して放熱フィン５００に伝熱される。
【０００４】
このように、熱伝導部材３００は、半導体素子２００と放熱板４００とを、又、放熱板４００と放熱フィン５００とを、効率よく熱的に接続する手段として使用される。
【０００５】
このような半導体素子の熱伝導部材３００の材料には、熱伝導性の良いインジウムが使用されることが多いが、インジウムは希少金属であるため高価であり、将来的に供給の面で不安がある。そのため、熱伝導部材３００の他の例として、シリコングリース、或いは高熱伝導性物質としての金属フィラー、グラファイト等を含有した有機系の樹脂バインダー等が使用されている。又、カーボンナノチューブを熱伝導方向に配列させて、樹脂で成形してシート状にした熱伝導部材３００も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２５８５４７号公報
【特許文献２】特開２００９−１７０８２８号公報
【特許文献３】特開２００８−２１０９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した金属フィラーや、グラファイト等の高熱伝導性物質を、樹脂をバインダーとして成形した熱伝導部材３００は、樹脂の熱伝導性が高くないため放熱性能的に問題があった。又、熱伝導方向に配列させたカーボンナノチューブは、カーボンナノチューブ端面と熱伝導部材との接触熱抵抗が大きく、期待される性能が得られないという問題があった。これは、カーボンナノチューブのうち長さの短いものが熱伝導部材表面に到達できないためである。
【０００８】
例えば、図２は、高熱伝導性物質を含有した従来の熱伝導部材と放熱板との接触面を例示する断面図である。図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、放熱板４００と熱伝導部材３００との接触面は、ミクロ的には表面が粗くなっているため、空間６００が生じている。
【０００９】
図２（ａ）では、高熱伝導性物質３０２の最表面が樹脂の割合の高い層である低熱伝導物質層３０１に覆われた熱伝導部材３００を用いている。この場合には、放熱板４００と金属フィラーや、グラファイト等の高熱伝導性物質３０２との間に物理的な接触がなく、放熱板４００と高熱伝導性物質３０２との間の接触熱抵抗が大きくなり、熱伝導性が低くなるため、放熱性が良くないという問題があった。
【００１０】
又、図２（ｂ）では、高熱伝導性物質３０２であるカーボンナノチューブが樹脂バインダー等の低熱伝導物質層３０１で固定された熱伝導部材３００を用いている。この場合には、高熱伝導性物質３０２の長さのばらつきが大きいため、短いものが放熱板４００の表面に到達できず、図２（ａ）と同様に、放熱板４００と高熱伝導性物質３０２との間の接触熱抵抗が大きくなり、熱伝導性が低くなるため、放熱性が良くないという問題があった。
【００１１】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、熱伝導性が高く放熱性の良い
熱伝導部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本熱伝導部材は、林立する線状の高熱伝導性物質と、前記線状の高熱伝導性物質の一端側に設けられた第１はんだ層と、前記線状の高熱伝導性物質の他端側に設けられた第２はんだ層と、を有し、前記線状の高熱伝導性物質の前記一端側又は前記他端側の少なくとも何れか一方は、前記第１はんだ層又は前記第２はんだ層を構成する材料と接合していることを要件とする。
【００１３】
本放熱用部品は、本発明に係る熱伝導部材と、放熱板と、を有し、前記放熱板の一方の面の少なくとも一部には金属層が形成され、前記放熱板の一方の面に形成された前記金属層と、前記熱伝導部材の前記第１はんだ層又は前記第２はんだ層とは、はんだが溶融して化学的に結合していることを要件とする。
【００１４】
本半導体パッケージは、本発明に係る熱伝導部材と、前記熱伝導部材を介して対向配置される半導体素子及び放熱板と、を有し、前記半導体素子の一方の面の少なくとも一部、及び前記放熱板の一方の面の少なくとも一部には、それぞれ金属層が形成され、前記半導体素子の一方の面に形成された前記金属層と、前記熱伝導部材の前記第１はんだ層又は前記第２はんだ層とは、はんだが溶融して化学的に結合し、前記放熱板の一方の面に形成された前記金属層と、前記熱伝導部材の前記第１はんだ層又は前記第２はんだ層とは、はんだが溶融して化学的に結合していることを要件とする。
【００１５】
本熱伝導部材の製造方法は、一端側に第１はんだ層が形成された線状の高熱伝導性物質と、一端側に第２はんだ層が形成された線状の高熱伝導性物質とを、前記第１はんだ層及び前記第２はんだ層を外側にして、互いに隣接する線状の高熱伝導性物質が形成する空隙部を埋めあうように重ね合わせることを要件とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、熱伝導性が高く放熱性の良い熱伝導部材を提供することを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】半導体パッケージに従来の熱伝導部材を装着した状態を例示する断面図である。
【図２】高熱伝導性物質を含有した従来の熱伝導部材と放熱板との接触面を例示する断面図である。
【図３】第１の実施の形態に係る熱伝導部材を半導体パッケージに装着した状態を例示する断面図である。
【図４】図３のＡ部を拡大した断面図である。
【図５】第１の実施の形態に係る熱伝導部材の製造工程を例示する図（その１）である。
【図６】第１の実施の形態に係る熱伝導部材の製造工程を例示する図（その２）である。
【図７】第１の実施の形態に係る熱伝導部材の製造工程を例示する図（その３）である。
【図８】第１の実施の形態に係る熱伝導部材の製造工程を例示する図（その４）である。
【図９】第１の実施の形態に係る半導体パッケージの製造工程を例示する図（その１）である。
【図１０】第１の実施の形態に係る半導体パッケージの製造工程を例示する図（その２）である。
【図１１】第１の実施の形態に係る半導体パッケージの製造工程を例示する図（その３）である。
【図１２】第１の実施の形態に係る半導体パッケージの製造工程を例示する図（その４）である。
【図１３】第２の実施の形態に係る熱伝導部材を半導体パッケージに装着した状態を例示する断面図である。
【図１４】図１３のＢ部を拡大した断面図である。
【図１５】第２の実施の形態に係る熱伝導部材の製造工程を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
〈第１の実施の形態〉
（熱伝導部材の構造）
図３は、第１の実施の形態に係る熱伝導部材を半導体パッケージに装着した状態を例示する断面図である。図４は、図３のＡ部を拡大した断面図である。
【００２０】
図３を参照するに、第１の実施の形態に係る熱伝導部材３０は、第１はんだ層３１と、カーボンナノチューブ３２と、第２はんだ層３３とを有する。熱伝導部材３０の第１はんだ層３１は、基板１０に搭載された半導体素子２０の上面に形成された金属層２１と接合されている。熱伝導部材３０の第２はんだ層３３は、放熱板４０の下面に形成された金属層４１と接合されている。金属層２１及び４１の材料としては、はんだ濡れ性の良い金属を用いることが好ましい。金属層２１及び４１の例としては、Ａｕ層や、Ｎｉ／Ａｕ層（Ｎｉ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ層（Ｎｉ層とＰｄ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）等を挙げることができる。金属層２１及び４１の厚さは、例えば０．５μｍ程度とすることができる。このように、熱伝導部材３０を半導体素子２０と放熱板４０との間に配置することにより、半導体素子２０と放熱板４０とを熱的に接続している。
【００２１】
半導体素子２０が動作すると、例えば１００〜１１０℃程度の熱を発する。半導体素子２０から発する熱は、半導体素子２０上に配置した熱伝導部材３０を介して放熱板４０に伝熱される。熱伝導部材３０は、半導体素子２０と放熱板４０とを効率よく熱的に接続する手段として機能する。放熱板４０に伝熱された熱は放熱板４０で密度を分散され、放熱板４０上に配置した熱伝導部材５０を介して放熱フィン６０に伝熱され、外部に放散される。熱伝導部材５０としては、金属フィラーやグラファイト等を含むＴＩＭを用いることができるが、第１の実施の形態に係る熱伝導部材３０を用いることが好ましい。
【００２２】
放熱板４０は、例えばヒートスプレッダ等を示している。放熱板４０は、例えば無酸素銅にニッケルめっきを施したものやアルミニウム等の熱伝導率の良い材料からなり、半導体素子２０が発する熱の密度を分散させる役割を担う。又、放熱板４０は半導体素子２０上に設けられているため、半導体素子２０を機械的に保護する役割を担う。なお、放熱板４０の大きさは、平面視で１０ｍｍ角〜４０ｍｍ角程度である。放熱板４０の厚さは、例えば０．５〜３ｍｍ程度である。
【００２３】
図４を参照しながら、熱伝導部材３０について更に詳しく説明する。熱伝導部材３０において、カーボンナノチューブ３２の一端側は第１はんだ層３１を構成する材料と接合しており、カーボンナノチューブ３２の他端側は第２はんだ層３３を構成する材料と接合している。第１はんだ層３１及び第２はんだ層３３としては、例えばインジウムはんだ等の比較的柔らかい材料を用いてもよいが、Ｓｎ系のはんだ等の比較的固い材料を用いることもできる。第１はんだ層３１及び第２はんだ層３３の厚さは、例えば５〜１００μｍとすることができる。第１はんだ層３１と第２はんだ層３３との間隔Ｓ１は、例えば５０〜２００μｍとすることができる。
【００２４】
カーボンナノチューブ３２は、第１はんだ層３１と第２はんだ層３３との間に、熱伝導方向（第１はんだ層３１及び第２はんだ層３３に略直角な方向）に林立するように形成されている。カーボンナノチューブ３２は、直径が０．７〜７０ｎｍ程度の略円筒形状（線状）をした炭素の結晶である。カーボンナノチューブ３２は熱伝導性が高く、その熱伝導率は、例えば３０００Ｗ／ｍ・ｋ程度である。すなわち、カーボンナノチューブ３２は線状の高熱伝導性物質である。
【００２５】
なお、熱伝導部材３０の必須の構成要件ではないが、第１はんだ層３１と第２はんだ層３３との間に、隣接するカーボンナノチューブ３２が形成する空隙部を充填する樹脂を形成しても構わない。
【００２６】
（熱伝導部材の製造方法）
続いて、第１の実施の形態に係る熱伝導部材の製造方法について説明する。図５〜図８は、第１の実施の形態に係る熱伝導部材の製造工程を例示する図である。図５〜図８において、図３及び図４と同一部分については、同一符号を付し、その説明は省略する場合がある。
【００２７】
始めに、図５に示す工程では、基材８０を準備し、基材８０の面８０ａに多数のカーボンナノチューブ３２を形成する。基材８０としては、例えば板状の銅（Ｃｕ）やシリコン（Ｓｉ）等を用いることができる。
【００２８】
より具体的には、始めに、基材８０の面８０ａにスパッタ法等によって、金属触媒層を形成する。金属触媒層としては、例えばＦｅ、Ｃｏ及びＮｉ等を用いることができる。金属触媒層の厚さは、例えば数ｎｍ程度とすることができる。
【００２９】
次いで、金属触媒層が形成された基材８０を所定の圧力及び温度に調整された加熱炉に入れて、ＣＶＤ法（化学的気相成長法）により金属触媒層上にカーボンナノチューブ３２を形成する。加熱炉の圧力及び温度は、例えば０．１〜１．０ｋｐａ及び５００〜８００℃とすることができる。又、プロセスガスとしては、例えばアセチレンガス等を用いることができ、キャリアガスとしては、例えばアルゴンガスや水素ガス等を用いることができる。
【００３０】
カーボンナノチューブ３２は、金属触媒層上に、基材８０の面８０ａに略直角な方向に林立するように形成される。基材８０の面８０ａからカーボンナノチューブ３２の先端部までの長さＬ１は、カーボンナノチューブ３２の成長時間によって制御することができる。
【００３１】
次いで、図６に示す工程では、カーボンナノチューブ３２の一端側に第１はんだ層３１を形成する。第１はんだ層３１の材料としては、例えばインジウムはんだ等の比較的柔らかい材料を用いてもよいが、Ｓｎ系のはんだ等の比較的固い材料を用いることもできる。第１はんだ層３１は、例えば蒸着法やスパッタ法、めっき法等により形成することができる。第１はんだ層３１の厚さは、例えば５〜１００μｍとすることができる。
【００３２】
次いで、図７に示す工程では、一端側に第１はんだ層３１が形成されたカーボンナノチューブ３２を、基材８０から機械的に剥離する。なお、図７は、図６に対して上下反転して描かれている。
【００３３】
次いで、図８に示す工程では、カーボンナノチューブ３２の他端側に第２はんだ層３３を形成する。第２はんだ層３３の材料としては、例えばインジウムはんだ等の比較的柔らかい材料を用いてもよいが、Ｓｎ系のはんだ等の比較的固い材料を用いることもできる。第２はんだ層３３は、例えば蒸着法やスパッタ法、めっき法等により形成することができる。第２はんだ層３３の厚さは、例えば５〜１００μｍとすることができる。これにより、第１の実施の形態に係る熱伝導部材３０が完成する。
【００３４】
熱伝導部材３０は、以下のようにして、半導体パッケージに装着することができる。図９〜図１２は、第１の実施の形態に係る半導体パッケージの製造工程を例示する図である。図９〜図１２において、図３及び図４と同一部分については、同一符号を付し、その説明は省略する場合がある。
【００３５】
始めに、図９に示す工程では、基板１０に搭載された半導体素子２０を準備し、半導体素子２０の一方の面に金属層２１を形成する。金属層２１の材料としては、はんだ濡れ性の良い金属を用いることが好ましい。金属層２１の例としては、Ａｕ層や、Ｎｉ／Ａｕ層（Ｎｉ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ層（Ｎｉ層とＰｄ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）等を挙げることができる。金属層２１の厚さは、例えば０．５μｍ程度とすることができる。金属層２１は、例えば蒸着法やスパッタ法、めっき法等により形成することができる。
【００３６】
次いで、図１０に示す工程では、半導体素子２０の一方の面に形成された金属層２１上に、熱伝導部材３０を配置する。熱伝導部材３０は、熱伝導部材３０の第１はんだ層３１が半導体素子２０の一方の面に形成された金属層２１と接するように配置する。
【００３７】
次いで、図１１に示す工程では、例えば無酸素銅にＮｉめっきが施された放熱板４０を準備し、放熱板４０の一方の面に金属層４１を形成する。金属層４１の材料としては、はんだ濡れ性の良い金属を用いることが好ましい。金属層４１の例としては、Ａｕ層や、Ｎｉ／Ａｕ層（Ｎｉ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ層（Ｎｉ層とＰｄ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）等を挙げることができる。金属層４１の厚さは、例えば０．５μｍ程度とすることができる。金属層４１は、例えば蒸着法やスパッタ法、めっき法等により形成することができる。
【００３８】
なお、金属層４１は、放熱板４０の一方の面の全体に形成しても構わないが、最低限後述する図１２に示す工程において、熱伝導部材３０の第２はんだ層３３と接する部分を覆うように形成されていればよい。
【００３９】
次いで、図１２に示す工程では、熱伝導部材３０上に、一方の面に金属層４１が形成された放熱板４０を配置する。放熱板４０は、放熱板４０の一方の面に形成された金属層４１が熱伝導部材３０の第２はんだ層３３と接するように配置する。そして、第１はんだ層３１及び第２はんだ層３３を構成するはんだ材料の融点（例えば２５０℃程度）以上の温度に加熱し、第１はんだ層３１と金属層２１、及び第２はんだ層３３と金属層４１を溶融させて化学的に結合する。第１はんだ層３１と金属層２１、及び第２はんだ層３３と金属層４１を化学的に結合することにより、半導体素子２０と熱伝導部材３０、及び熱伝導部材３０と放熱板４０の接触熱抵抗を低減することができる。
【００４０】
次いで、放熱板４０上に、周知の方法で、熱伝導部材５０及び放熱フィン６０を設けることにより、図３に示す半導体パッケージが完成する。
【００４１】
以上のように、第１の実施の形態に係る熱伝導部材は、カーボンナノチューブの一端側が第１はんだ層を構成する材料と接合し、他端側が第２はんだ層を構成する材料と接合した構造を有する。その結果、第１の実施の形態に係る熱伝導部材が半導体パッケージに装着されると、カーボンナノチューブが熱伝導方向に林立することになるため、熱伝導性を向上することができる。
【００４２】
又、カーボンナノチューブは、機械的強度が高く、かつ、柔軟性も有する。そのため、熱伝導方向に林立したカーボンナノチューブは、ばね性を有し、半導体パッケージに装着されたときに半導体素子の反りに対応することができる。そのため、例えばインジウムはんだ等の比較的柔らかい材料に代えて、Ｓｎ系のはんだ等の比較的固い材料を用いることもできる。その結果、高価なインジウムを使用しなくてもよいため、熱伝導部材のコストを低減することができる。
【００４３】
又、第１の実施の形態に係る熱伝導部材は、半導体パッケージに装着するときに、第１はんだ層と半導体素子に形成された金属層とを、はんだを溶融させて化学的に結合する。そして、第２はんだ層と放熱板に形成された金属層とを、はんだを溶融させて化学的に結合する。その結果、熱伝導部材と半導体素子及び放熱板とを単に物理的に接触させただけの場合と比べて接触熱抵抗を低減することができる。
【００４４】
〈第２の実施の形態〉
（熱伝導部材の構造）
図１３は、第２の実施の形態に係る熱伝導部材を半導体パッケージに装着した状態を例示する断面図である。図１４は、図１３のＢ部を拡大した断面図である。
【００４５】
図１３を参照するに、第２の実施の形態に係る熱伝導部材７０は、一端側に第１はんだ層３１が形成されたカーボンナノチューブ３２Ａと、一端側に第２はんだ層３３が形成されたカーボンナノチューブ３２Ｂとが、第１はんだ層３１及び第２はんだ層３３を外側にして、互いに隣接するカーボンナノチューブが形成する空隙部を埋めあうように重ね合わされた構造を有する。
【００４６】
熱伝導部材７０において、各カーボンナノチューブ３２Ａの先端部は、第２はんだ層３３の表面と接触することが好ましい。又、熱伝導部材７０において、各カーボンナノチューブ３２Ｂの先端部は、第１はんだ層３１の表面と接触することが好ましい。
【００４７】
カーボンナノチューブ３２Ａ及び３２Ｂは、第１はんだ層３１と第２はんだ層３３との間に、熱伝導方向（第１はんだ層３１及び第２はんだ層３３に略直角な方向）に林立するように形成されている。カーボンナノチューブ３２Ａ及び３２Ｂの詳細は、第１の実施の形態で説明したカーボンナノチューブ３２と同様である。
【００４８】
その他の部分については、第１の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
【００４９】
（熱伝導部材の製造方法）
続いて、第２の実施の形態に係る熱伝導部材の製造方法について説明する。図１５は、第２の実施の形態に係る熱伝導部材の製造工程を例示する図である。図１５において、図１３及び図１４と同一部分については、同一符号を付し、その説明は省略する場合がある。
【００５０】
始めに、第１の実施の形態の図５〜図７と同様の工程により、カーボンナノチューブ３２Ａの一端側に第１はんだ層３１を形成する。又、カーボンナノチューブ３２Ｂの一端側に第２はんだ層３３を形成する。第１はんだ層３１及び第２はんだ層３３の材料としては、例えばインジウムはんだ等の比較的柔らかい材料を用いてもよいが、Ｓｎ系のはんだ等の比較的固い材料を用いることもできる。第１はんだ層３１及び第２はんだ層３３は、例えば蒸着法等により形成することができる。第１はんだ層３１及び第２はんだ層３３の厚さは、例えば５〜１００μｍとすることができる。
【００５１】
次いで、図１５に示す工程では、一端側に第１はんだ層３１が形成されたカーボンナノチューブ３２Ａと、一端側に第２はんだ層３３が形成されたカーボンナノチューブ３２Ｂとを、第１はんだ層３１及び第２はんだ層３３を外側にして、互いに隣接するカーボンナノチューブが形成する空隙部を埋めあうように重ね合わせる。この際、各カーボンナノチューブ３２Ａの先端部は、第２はんだ層３３の表面と接触することが好ましい。又、各カーボンナノチューブ３２Ｂの先端部は、第１はんだ層３１の表面と接触することが好ましい。熱伝導性を向上するためである。これにより、図１４に示す熱伝導部材７０が完成する。
【００５２】
第２の実施の形態に係る熱伝導部材７０は、第１の実施の形態に係る熱伝導部材３０と同様にして、半導体パッケージに装着することができる。
【００５３】
第２の実施の形態に係る熱伝導部材７０によれば、第１の実施の形態に係る熱伝導部材３０と同様の効果を奏するが、更に以下の効果を奏する。すなわち、第２の実施の形態に係る熱伝導部材７０は、一端側に第１はんだ層３１が形成されたカーボンナノチューブ３２Ａと、一端側に第２はんだ層３３が形成されたカーボンナノチューブ３２Ｂとが、第１はんだ層３１及び第２はんだ層３３を外側にして、互いに隣接するカーボンナノチューブが形成する空隙部を埋めあうように重ね合わされた構造を有する。その結果、第１の実施の形態に係る熱伝導部材３０と比較すると、カーボンナノチューブの密度が２倍になるため、更に熱伝導性を向上することができる。
【００５４】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は、上記した特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲において、種々の変形、変更が可能なものである。
【符号の説明】
【００５５】
１０  基板
２０  半導体素子
２１、４１  金属層
３０、７０  熱伝導部材
３１  第１はんだ層
３２、３２Ａ、３２Ｂ  カーボンナノチューブ
３３  第２はんだ層
４０  放熱板
５０  熱伝導部材
６０  放熱フィン
８０  基材
８０ａ  面
Ｌ１  長さ
Ｓ１  間隔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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