(57)【要約】      （修正有）【課題】薄膜ヒートスプレッダ及びその製造方法を提供する。【解決手段】薄膜ヒートスプレッダは、金属薄膜焼結体、及び金属薄膜焼結体の内部を貫通して形成されている流体流路を含む。薄膜ヒートスプレッダの製造方法は、結合材粉末を溶融するＳ１１段階と、金属薄膜焼結体を形成する段階及び流体流路を形成する段階と、を含む。これにより、ヒートスプレッダの内部に流れる流体が効果的に密閉される薄膜ヒートスプレッダ、及び薄膜ヒートスプレッダを容易に、かつ低廉な価格で製造することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属薄膜焼結体が形成される領域に金属粉末と結合材粉末が均一に分散されており、前記金属薄膜焼結体が形成される領域内で流体流路が形成される位置に挿入体形成物が均一に分散されている状態で加熱して前記結合材粉末を溶融する段階と、
前記結合材粉末が溶融された状態で前記流体流路が形成される位置に前記挿入体形成物を加熱して挿入体を形成する段階と、
前記挿入体が形成されている状態で加熱して前記金属粉末を加圧成型する段階と、
前記金属粉末が加圧成型された状態で加熱して前記金属粉末を焼結して前記金属薄膜焼結体を形成する段階と、
前記挿入体を除去して前記金属薄膜焼結体の内部に前記流体流路を形成する段階と、
を含むことを特徴とする薄膜ヒートスプレッダの製造方法。
【請求項２】
前記金属薄膜焼結体の厚さは、約０．１ｍｍ〜３ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の薄膜ヒートスプレッダの製造方法。
【請求項３】
前記流体流路の直径は、約０．１ｍｍ〜２．５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の薄膜ヒートスプレッダの製造方法。
【請求項４】
前記結合材粉末は、熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の薄膜ヒートスプレッダの製造方法。
【請求項５】
前記挿入体の形成物は、熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の薄膜ヒートスプレッダの製造方法。
【請求項６】
前記挿入体の形成物は、前記結合材粉末が溶融される温度より高い温度で硬化されること
を特徴とする請求項５に記載の薄膜ヒートスプレッダの製造方法。
【請求項７】
前記金属粉末は、前記挿入体形成物が硬化される温度より高い温度で加圧成型されること
を特徴とする請求項６に記載の薄膜ヒートスプレッダの製造方法。
【請求項８】
前記金属粉末を加圧成型する段階と前記金属薄膜焼結体を形成する段階との間に前記結合材粉末を除去する段階をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の薄膜ヒートスプレッダの製造方法。
【請求項９】
前記結合材粉末は、加熱して分解されて除去されることを特徴とする請求項８に記載の薄膜ヒートスプレッダの製造方法。
【請求項１０】
前記結合材粉末は、前記金属粉末を加圧成型する温度より高い温度で分解されることを特徴とする請求項９に記載の薄膜ヒートスプレッダの製造方法。
【請求項１１】
前記金属粉末は、前記結合材粉末が分解される温度より高い温度で焼結されることを特徴とする請求項１０に記載の薄膜ヒートスプレッダの製造方法。
【請求項１２】
前記挿入体は、加熱して分解されて除去されることを特徴とする請求項１１に記載の薄膜ヒートスプレッダの製造方法。
【請求項１３】
前記挿入体形成物は、前記金属粉末が焼結される温度より高い温度で分解されることを特徴とする請求項１２に記載の薄膜ヒートスプレッダの製造方法。
【請求項１４】
金属薄膜焼結体が形成される領域に金属粉末と結合材粉末が均一に分散されており、前記金属薄膜焼結体が形成される領域内で流体流路が形成される位置に挿入体が置かれている状態で加熱して前記結合材粉末を溶融する段階と、
前記結合材粉末が溶融された状態で加熱して前記金属粉末を加圧成型する段階と、
前記金属粉末が加圧成型された状態で加熱して前記金属粉末を焼結して前記金属薄膜焼結体を形成する段階と、
前記挿入体を除去して前記金属薄膜焼結体の内部に前記流体流路を形成する段階と、
を含むことを特徴とする薄膜ヒートスプレッダの製造方法。
【請求項１５】
前記金属薄膜焼結体の厚さは、約０．１ｍｍ〜３ｍｍであることを特徴とする請求項１４に記載の薄膜ヒートスプレッダの製造方法。
【請求項１６】
前記流体流路の直径は、約０．１５ｍｍ〜２．５ｍｍであることを特徴とする請求項１４に記載の薄膜ヒートスプレッダの製造方法。
【請求項１７】
前記結合材粉末は、熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１４に記載の薄膜ヒートスプレッダの製造方法。
【請求項１８】
前記金属粉末は、前記結合材粉末が溶融される温度より高い温度で加圧成型されること
を特徴とする請求項１４に記載の薄膜ヒートスプレッダの製造方法。
【請求項１９】
前記金属粉末を加圧成型する段階と前記金属薄膜焼結体を形成する段階との間に前記結合材粉末を除去する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載の薄膜ヒートスプレッダの製造方法。
【請求項２０】
前記結合材粉末は、加熱して分解されて除去されることを特徴とする請求項１９に記載の薄膜ヒートスプレッダの製造方法。
【請求項２１】
前記結合材粉末は、前記金属粉末を加圧成型する温度より高い温度で分解されることを特徴とする請求項２０に記載の薄膜ヒートスプレッダの製造方法。
【請求項２２】
前記金属粉末は、前記結合材粉末が分解される温度より高い温度で焼結されることを特徴とする請求項２１に記載の薄膜ヒートスプレッダの製造方法。
【請求項２３】
前記挿入体は、前記金属粉末が焼結される温度より高い温度で溶融されることを特徴とする請求項２２に記載の薄膜ヒートスプレッダの製造方法。
【請求項２４】
金属薄膜焼結体と、
前記金属薄膜焼結体の内部を貫通して前記金属薄膜焼結体の内部に冷却流体が流れるように曲線流路の形状で形成されている流体流路と、
を含むことを特徴とする薄膜ヒートスプレッダ。
【請求項２５】
前記金属薄膜焼結体の厚さは、約０．１ｍｍ〜３ｍｍであることを特徴とする請求項２４に記載の薄膜ヒートスプレッダ
【請求項２６】
前記流体流路の直径は、約０．１５ｍｍ〜２．５ｍｍであることを特徴とする請求項２４に記載の薄膜ヒートスプレッダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜ヒートスプレッダ（ｈｅａｔ  ｓｐｒｅａｄｅｒ）及びその製造方法に係り、より詳しくはヒートスプレッダの内部に流れる流体が効果的に密閉される薄膜ヒートスプレッダ、及び薄膜ヒートスプレッダを容易に、かつ低廉な価格で製造することができる薄膜ヒートスプレッダの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、情報通信分野の急速な発達とコンピュータのような情報媒体が広く普及されることによって、半導体素子は、高速に動作すると同時に大容量の貯蔵能力を保有するように要求され、半導体素子の集積度は次第に増加されている。それにより、こうした半導体素子を含む半導体チップが発生する熱量も増加している。半導体チップが発生する熱を効果的に外部へ放出することができなければ、半導体チップの内部に熱が蓄積されて半導体チップの動作の信頼性に悪影響を及ぼす可能性があるため、半導体チップが発生する熱を効果的に外部へ放出することができる装置が注目を浴びている。
【０００３】
従来では、こうした問題を解決するために熱を効果的に伝達するパッケージを活用するか、或いはヒートシンク（ｈｅａｔ  ｓｉｎｋ）を半導体素子に付着していたが、単位面積当たりの発熱量が次第に増加して狭い面積に集中した熱を効果的に分散させるのに難しい点が多い。
【０００４】
これを改善するためにヒートスプレッダの内部に流体流路を形成して流体流路に冷却流体を循環させる方法が用いられている。しかしながら、従来のヒートスプレッダは、その厚さがあまりに広くて半導体チップの厚さを増加させる問題点があった。
【０００５】
ヒートスプレッダの厚さを縮めるためにＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）技術やプレス成型方法で上板と下板とを作った後、接合させる方法を活用した場合、流体流路に流れる流体の漏れが問題になるだけではなく、接合のための追加的な工程とコストが問題になる。
【特許文献１】韓国特許公開第1998-0018945号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の技術的課題は、前述した薄膜ヒートスプレッダを容易に、かつ低廉な価格で製造することができる薄膜ヒートスプレッダの製造方法を提供するところにある。
【０００７】
本発明の他の技術的課題は、前述した製造方法で製造されてヒートスプレッダの内部に流れる流体が効果的に密閉される薄膜ヒートスプレッダを提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した技術的課題を達成するための本発明の一実施形態による薄膜ヒートスプレッダの製造方法は、金属薄膜焼結体が形成される領域に金属粉末と結合材粉末が均一に分散されており、金属薄膜焼結体が形成される領域内で流体流路が形成される位置に挿入体形成物が均一に分散されている状態で加熱して結合材粉末を溶融する段階と、結合材粉末が溶融された状態で流体流路が形成される位置で挿入体形成物を加熱して挿入体を形成する段階と、挿入体が形成されている状態で加熱して金属粉末を加圧成型する段階と、金属粉末が加圧成型された状態で加熱して金属粉末を焼結して金属薄膜焼結体を形成する段階と、挿入体を除去して金属薄膜焼結体の内部に流体流路を形成する段階と、を含む。
【０００９】
前述した技術的課題を達成するための本発明の他の実施形態による薄膜ヒートスプレッダの製造方法は、金属薄膜焼結体が形成される領域に金属粉末と結合材粉末が均一に分散されており、金属薄膜焼結体が形成される領域内で流体流路が形成される位置に挿入体が置かれている状態で加熱して結合材粉末を溶融する段階と、結合材粉末が溶融された状態で加熱して金属粉末を加圧成型する段階と、金属粉末が加圧成型された状態で加熱して金属粉末を焼結して金属薄膜焼結体を形成する段階と、挿入体を除去して金属薄膜焼結体の内部に流体流路を形成する段階と、を含む。
【００１０】
前述した技術的課題を達成するための本発明の他の実施形態による薄膜ヒートスプレッダは、金属薄膜焼結体と、金属薄膜焼結体の内部を貫通して金属薄膜焼結体の内部に冷却流体が流れるように曲線流路の形状で形成されている流体流路と、を含む。
【００１１】
その他実施形態の具体的な事項は、詳細な説明及び図面に含まれている。
【発明の効果】
【００１２】
前述したように成された本発明によれば、ヒートスプレッダの内部に流れる流体が効果的に密閉される薄膜ヒートスプレッダ、及び薄膜ヒートスプレッダを容易に、かつ低廉な価格で製造することができる薄膜ヒートスプレッダの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の利点及び特徴、そしてそれらを達成する方法は添付する図面と共に詳細に後述している実施形態を参照すれば明確になる。しかしながら、本発明は、以下で開示される実施形態に限定されるものではなく、相異なる多様な形態で具現されるものであり、本実施形態は、本発明の開示が完全となり、当業者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、特許請求の範囲の記載に基づいて決められなければならない。なお、明細書全体にかけて同一参照符号は同一構成要素を示すものとする。
【００１４】
以下、添付した図面を参照して本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
【００１５】
図１及び図２Ａ〜図２Ｄを参照して本発明の一実施形態による薄膜ヒートスプレッダの製造方法について説明する。図１は、本発明の一実施形態による薄膜ヒートスプレッダの製造方法を示すフローチャートであり、図２Ａ〜図２Ｄは、本発明の一実施形態による薄膜ヒートスプレッダの製造方法の段階を示す図面である。
【００１６】
先ず、図２Ａに示されたように、金属薄膜焼結体が形成される領域１１ａに金属粉末と結合材粉末が均一に分散されており、金属薄膜の焼結体が形成される領域内で流体流路が形成される位置１２ａに挿入体形成物が置かれている状態で加熱して結合材粉末を溶融する（Ｓ１１）。結合材粉末を溶融することによって、流動性が増加して金属粉末が相接した面で接合が効果的に成されている。
【００１７】
結合材粉末は、熱可塑性（ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ）樹脂であるのが望ましい。結合材粉末として熱可塑性樹脂を用いて加熱すれば容易に溶融される。結合材粉末として用いることができる熱可塑性樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−アセト酸ビニル共重合体などのポリオレフィン、ポリメチルアクリレート、ポリブチルアクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエステル、ポリエーテル、ポリビニルアルコールなどがある。そして、可塑剤が添加されても差し支えない。こうした可塑剤としては、フタル酸エステル、アジピン酸エステル、トリメリット酸エステル、セバシン酸エステルなどがある。
【００１８】
次に図２Ｂに示されたように、結合材粉末が溶融された状態で流体流路が形成される位置に挿入体１２ｂを形成する（Ｓ１２）。粉末形態や固体形態の挿入体形成物が利用可能であるが、固体形態の挿入体形成物がさらに望ましい。挿入体形成物で熱硬化性（ｔｈｅｒｍｏｓｅｔ）樹脂を用いることによって、加熱して容易に挿入体１２ｂを形成することができる。挿入体形成物として用いることができる熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、ユリヤ樹脂、エポキシ樹脂などがある。そして、結合材粉末が溶融される温度より高い温度で硬化される熱硬化性樹脂を挿入体形成物として用いるのが望ましい。それにより、挿入体１２ｂを、流体流路が形成される位置に損傷せずに形成することができる。
【００１９】
次に、挿入体１２ｂが形成されている状態で加熱して金属粉末を加圧成型する（Ｓ１３）。挿入体形成物が硬化された後、溶融された結合材の粉末により金属粉末同士の所定の結合を行った状態で金属粉末を高温の加圧成型温度で加圧成型することによって、挿入体１２ｂの形状を維持することと同時に金属粉末を効果的に接合することができる。ここで、金属粉末の加圧成型温度は、挿入体の形成物の硬化温度より高いものが望ましい。それにより、挿入体形成物が硬化された後に金属粉末を加圧成型させるため、挿入体１２ｂは溶融された金属粉末により損傷されずに形状を維持することができる。
【００２０】
さらに、金属粉末が加圧成型された状態で結合材粉末を除去する（Ｓ１４）。結合材を除去した状態で金属粉末を焼結して金属薄膜焼結体を形成することは、寸法精度を高めることができるため望ましい。勿論十分な程度の寸法精度の確保が可能であれば結合材粉末を完全に除去しないこともできる。ひいては、場合によっては結合材粉末を除去するのを省略することもできる。結合材粉末として熱可塑性樹脂を用いる場合には、加熱して熱可塑性樹脂を分解（ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）する。結合材粉末は、金属粉末の加圧成型温度より高い温度で分解されるものを用いるのが望ましい。金属粉末を加圧成型した後に結合材が分解されて除去されるため、金属粉末の形状をそのまま維持したままで結合材を除去することができる。
【００２１】
その後、図２Ｃに示されたように、金属粉末が加圧成型された状態で加熱して金属粉末を焼結（ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ）して金属薄膜焼結体１１ｃを形成する（Ｓ１５）。加圧成型された金属粉末を加熱すれば、金属粉末が互いに堅く密着して固結されつつ焼結される。金属粉末は、結合材粉末として用いられる熱可塑性樹脂が分解される温度より高い温度で焼結されるものを利用するのが望ましい。それにより、結合材が除去された状態で金属粉末が焼結されるため金属薄膜焼結体１１ｃを効果的に形成することができる。
【００２２】
次に、図２Ｄに示されたように、挿入体１２ｂを除去して金属薄膜焼結体１１ｃの内部に流体流路１２ｄを形成する（Ｓ１６）。挿入体が熱硬化性樹脂で形成される場合には、加熱して熱硬化性樹脂を分解する。熱硬化性樹脂は、金属粉末が焼結される温度より高い温度で分解されることを用いるものが望ましい。それにより、金属薄膜焼結体１１ｃが形成された後にも挿入体が維持されるため、金属薄膜焼結体の内部１１ｃに流体流路１２ｄを効果的に形成することができる。流体流路を通じて蒸留水、メチルアルコール、アセトンなどの液体冷却流体、気体冷却流体又は粉末冷却流体を循環させることによって、薄膜ヒートスプレッダが装着される半導体チップの熱を効果的に半導体チップの外部へ放出させ得る。本発明の一実施形態による薄膜ヒートスプレッダの製造方法で薄膜ヒートスプレッダを製造すれば、流体流路を上板と下板とを接合する方法で形成するのではなく、一体的に形成するため、循環される冷却流体が漏れる危険がない。それに焼結方法を用いるため薄膜ヒートスプレッダを容易に、かつ低廉な価格で製造することができる。
【００２３】
金属薄膜焼結体１１ｃは、厚さｄが約０．１ｍｍ〜３ｍｍ程度で形成するのが望ましい。厚さがあまりに狭ければ、金属薄膜焼結体１１ｃの内部に流体流路１２ｄを形成するのが非常に難しく、循環される冷却流体が漏れる危険があり、厚さがあまりに広ければ、金属薄膜焼結体１１ｃが装着される半導体チップの全体厚さが広くなって望ましくない。そして金属薄膜焼結体１１ｃのサイズは、金属薄膜焼結体１１ｃが装着される半導体チップのサイズと同一に形成するのが望ましい。
【００２４】
流体流路１２ｄは、直径ｒが約０．１ｍｍ〜２．５ｍｍの程度で形成するのが望ましい。金属薄膜焼結体１１ｃが破損されないように、流体流路１２ｄの直径ｒは、金属薄膜焼結体１１ｃの厚さｄより狭く形成する。流体流路１２ｄの直径ｒがあまりに狭い場合には、流体流路１２ｄの流体抵抗が増加されて流体流路１２ｄを通じて冷却流体を循環させても、効果的に冷却流体を循環させることができない。
【００２５】
図３は、本発明の他の実施形態による薄膜ヒートスプレッダの製造方法を示すフローチャートであり、図４Ａ〜図４Ｄは、本発明の他の実施形態による薄膜ヒートスプレッダの製造方法の段階を示す図面である。
【００２６】
先ず、図４Ａに示されたように、金属薄膜焼結体が形成される領域２１ａに金属粉末と結合材粉末が均一に分散されており、金属薄膜の焼結体が形成される領域内で流体流路が形成される位置１２ａに挿入体２２ａが置かれている状態で加熱して結合材粉末を溶融する（Ｓ２１）。結合材粉末を溶融することによって、流動性が増加して金属粉末が相接した面で接合を効果的に成すことができる。
【００２７】
結合材粉末は、熱可塑性樹脂であるものが望ましい。結合材粉末として熱可塑性樹脂を用いて加熱すれば容易に溶融される。結合材粉末として用いることができる熱可塑性樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−アセト酸ビニル共重合体などのポリオレフィン、ポリメチルアクリレート、ポリブチルアクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエステル、ポリエーテル、ポリビニルアルコールなどがある。そして、可塑剤が添加されても差し支えない。こうした可塑剤としては、フタル酸エステル、アジピン酸エステル、トリメリット酸エステル、セバシン酸エステルなどがある。
【００２８】
次に、結合材粉末が溶融された状態で加熱して金属粉末を加圧成型する（Ｓ２２）。すなわち、金属粉末内に挿入体２２ａは、初期の形状を維持し、溶融された結合材粉末により金属粉末同士の所定の結合を行った状態で、金属粉末を高温の加圧成型温度で加圧成型する。従って、挿入体２２ａの形状を維持するのと同時に金属粉末を効果的に接合することができる。ここで、金属粉末の加圧成型温度は、結合材粉末の溶融温度より高いものが望ましい。それにより、結合材粉末が溶融された後に金属粉末を加圧成型させるため金属粉末の接合を効果的に成すことができる。
【００２９】
次いで、金属粉末が加圧成型された状態で結合材粉末を除去する（Ｓ２３）。結合材を除去した状態で金属粉末を焼結して金属薄膜焼結体を形成することは、寸法精度を高めることができるため望ましい。勿論十分な程度の寸法精度確保が可能であれば結合材粉末を完全に除去しないこともできる。ひいては、場合によっては結合材粉末を除去するのを省略することもできる。結合材粉末として熱可塑性樹脂を用いる場合には、加熱して熱可塑性樹脂を分解する。結合材粉末は、金属粉末の加圧成型温度より高い温度で分解されるものを用いるのが望ましい。金属粉末を加圧成型した後に結合材が分解されて除去されるため、金属粉末の形状をそのまま維持したままで結合材を除去することができる。
【００３０】
さらに、図４Ｂに示されたように、金属粉末が加圧成型された状態で加熱して金属粉末を焼結して金属薄膜焼結体２１ｃを形成する（Ｓ２４）。加圧成型された金属粉末を加熱すれば、金属粉末が互いに堅く密着して固結されつつ焼結される。金属粉末は、結合材粉末として用いられる熱可塑性樹脂が分解される温度より高い温度で焼結されるものを用いるのが望ましい。それにより、結合材が除去された状態で金属粉末が焼結されるため、金属薄膜焼結体２１ｃを効果的に形成することができる。
【００３１】
次に、図４Ｃに示されたように、挿入体２２ａを除去して金属薄膜焼結体２１ｃの内部に流体流路２２ｄを形成する（Ｓ２５）。挿入体は、金属粉末が焼結される温度より高い温度で溶融されるものを用いるのが望ましい。それにより、金属薄膜焼結体２１ｃが形成された後にも挿入体が維持されるため、金属薄膜焼結体の内部２１ｃに流体流路２２ｄを効果的に形成することができる。挿入体が、金属粉末が焼結される温度より高い温度で溶融される金属である場合には、挿入体は靭性（材料が持った粘性強度や他の力により破壊されにくい程度）が大きい金属であるものがさらに望ましい。挿入体で靭性が大きい金属を用いれば、挿入体を機械的に除去することができるため流体流路２２ｄを効果的に形成することができる。
【００３２】
前述した流体流路２２ｄを通じて蒸留水、メチルアルコール、アセトンなどの液体冷却流体、気体冷却流体又は粉末冷却流体を循環させることによって、薄膜ヒートスプレッダが装着される半導体チップの熱を効果的に半導体チップの外部に放出させ得る。本発明の他の実施形態による薄膜ヒートスプレッダの製造方法で薄膜ヒートスプレッダを製造すれば、流体流路を上板と下板とを接合する方法で形成するのではなく、一体的に形成するため、循環される冷却流体が漏れる危険がない。それに、焼結方法を用いるため薄膜ヒートスプレッダを容易に、かつ低廉な価格で製造することができる。
【００３３】
金属薄膜焼結体２１ｃは、厚さｄが約０．１ｍｍ〜３ｍｍ程度で形成するのが望ましい。厚さがあまりに狭ければ、金属薄膜焼結体２１ｃの内部に流体流路２２ｄを形成するものが非常に難しく、循環される冷却流体が漏れる危険があり、厚さがあまりに広ければ、金属薄膜焼結体２１ｃが装着される半導体チップの全体厚さが広くなって望ましくない。そして金属薄膜焼結体２１ｃのサイズは、金属薄膜焼結体２１ｃが装着される半導体チップのサイズと同一に形成されるのが望ましい。
【００３４】
流体流路２２ｄは、直径ｒが約０．１ｍｍ〜２．５ｍｍ程度で形成するのが望ましい。金属薄膜焼結体２１ｃが破損されないように、流体流路２２ｄの直径ｒは、金属薄膜焼結体２１ｃの厚さｄより狭く形成する。流体流路２２ｄの直径ｒがあまりに狭い場合には、流体流路２２ｄの流体抵抗が増加して流体流路２２ｄを通じて冷却流体を循環させても、効果的に冷却流体を循環させることができない。
【００３５】
図５を参照して本発明の一実施形態による薄膜ヒートスプレッダの製造方法や本発明の他の実施形態による薄膜ヒートスプレッダの製造方法で製造された薄膜ヒートスプレッダについて説明する。図５は、本発明の一実施形態による薄膜ヒートスプレッダの斜視図である。
【００３６】
本発明の一実施形態による薄膜ヒートスプレッダは、図５に示されたように、金属薄膜焼結体１及び流体流路２を含む。流体流路２は、金属薄膜焼結体１の内部に冷却流体が流れるように金属薄膜焼結体１の内部を貫通して形成されている。流体流路２は、図５に示されたように、流体流路２を通じて蒸留水、メチルアルコール、アセトンなどの液体冷却流体、気体冷却流体又は粉末冷却流体を金属薄膜焼結体１の内部の広い部分で循環させるように、曲線流路の形状で可能な限り長く形成されているのが望ましい。それにより、薄膜ヒートスプレッダが装着される半導体チップの熱を効果的に半導体チップの外部へ放出させ得る。
【００３７】
金属薄膜焼結体１は、厚さｄが約０．１ｍｍ〜３ｍｍ程度で形成するのが望ましい。厚さがあまりに狭ければ、金属薄膜焼結体１の内部に流体流路２を形成するのが非常に難しく、循環される冷却流体が漏れる危険があり、厚さがあまりに広ければ金属薄膜焼結体１が装着される半導体チップの全体厚さが広くなって望ましくない。そして、金属薄膜焼結体１のサイズは、金属薄膜焼結体１が装着される半導体チップのサイズと同一に形成するのが望ましい。
【００３８】
流体流路２は、直径ｒが約０．１ｍｍ〜２．５ｍｍ程度で形成するのが望ましい。金属薄膜焼結体１が破損しないように、流体流路２の直径ｒは、金属薄膜焼結体１の厚さｄより狭く形成する。流体流路２の直径ｒがあまりに狭い場合には、流体流路２の流体抵抗が増加して流体流路２を通じて冷却流体を循環させても、効果的に冷却流体を循環させることができない。
【００３９】
以上、添付した図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明したが、当業者であれば、本発明の技術的思想や必須の特徴を変更せずに他の具体的な形態で実施されうることを理解することができる。したがって、上述した好適な実施形態は、例示的なものであり、限定的なものではないと理解されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、ヒートスプレッダの内部に流れる流体が効果的に密閉される薄膜ヒートスプレッダ及び薄膜ヒートスプレッダを容易に、かつ低廉な価格で製造することができる薄膜ヒートスプレッダの製造方法に適用されうる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態による薄膜ヒートスプレッダの製造方法を示すフローチャートである。
【図２Ａ】本発明の一実施形態による薄膜ヒートスプレッダの製造方法の段階を示す図面である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態による薄膜ヒートスプレッダの製造方法の段階を示す図面である。
【図２Ｃ】本発明の一実施形態による薄膜ヒートスプレッダの製造方法の段階を示す図面である。
【図２Ｄ】本発明の一実施形態による薄膜ヒートスプレッダの製造方法の段階を示す図面である。
【図３】本発明の他の実施形態による薄膜ヒートスプレッダの製造方法を示すフローチャートである。
【図４Ａ】本発明の他の実施形態による薄膜ヒートスプレッダの製造方法の段階を示す図面である。
【図４Ｂ】本発明の他の実施形態による薄膜ヒートスプレッダの製造方法の段階を示す図面である。
【図４Ｃ】本発明の他の実施形態による薄膜ヒートスプレッダの製造方法の段階を示す図面である。
【図５】本発明の一実施形態による薄膜ヒートスプレッダの斜視図である。
【符号の説明】
【００４２】
１、１１ｃ、２１ｃ  金属薄膜焼結体
２、１２ｄ、２２ｄ  流体流路
１２、２２ａ  挿入体
【図１】
2005244243.tif 000003
【図２Ａ】
2005244243.tif 000004
【図２Ｂ】
2005244243.tif 000005
【図２Ｃ】
2005244243.tif 000006
【図２Ｄ】
2005244243.tif 000007
【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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