JP2008306010A - 放熱装置および放熱装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 組立時の作業性および製品の信頼性が高く、優れた放熱性能を有する放熱装置および放熱装置の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 発熱体１３の熱を受け取る受熱部材１１を有し、受熱部材１１で受け取った熱を外部に放熱する放熱装置１０において、受熱部材１１の発熱体１３側の受熱面１１ｓに固設され発熱体１３に向かって突出した熱伝導性の突起物１４と、上記受熱面１１ｓに、突起物１４が埋まる厚さに形成された樹脂層１２とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、コンピュータ、表示装置、通信装置、機械制御装置などの電子機器に用いられる放熱装置および放熱装置の製造方法に関する。

近年、電子機器に用いられる電子デバイスの高機能化、高性能化に伴う電力量増加による発熱量の増加、および微細化プロセスによる発熱密度の上昇が著しくなり、放熱装置を取り付ける必要のある電子デバイスが増加している。

また、電子機器の軽薄・短小化の要望により放熱装置の高性能化が望まれており、流体シミュレーションを用いた構造の最適化、最新の材料加工技術による微細化、新規高熱伝導材料の採用など多角的に放熱性能の向上が図られている。

ところで、放熱装置の性能を向上させるには、電子デバイスなどの発熱体から発生する熱を放熱装置に効率よく伝えること、すなわち、発熱体と放熱装置との間の熱抵抗（Ｒ_ＤＨ）を低く抑えることが必要である。

発熱体に放熱装置を取付ける際に、両者の接触面には、接触面の平滑度・平面度に応じて若干の空気層が生じる恐れがある。この空気層の熱伝導性は極めて低いため、空気層の存在は熱抵抗を増加させる原因になる。そこで、熱抵抗を低減するために、接触面の平滑度・平面度を高めて空気層を減らし、さらに空気層を取り除くために、発熱体と放熱装置を高い熱伝導性を有する熱接合材料（ＴＩＭ：Ｔｈｅｒｍａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌ）で接合するのが一般的である。

図７は、従来の放熱装置が取り付けられたＬＳＩデバイスの例を示す図である。

図７（ａ）は、放熱フィン９１ａを有する放熱部材９１と、接合材料により形成されたＴＩＭ層９２とからなる放熱装置９０、およびその放熱装置９０をＴＩＭ層９２を介してＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）デバイス９３に接合して形成した放熱装置付きＬＳＩデバイスの一例を示す図であり、図７（ｂ）は、放熱フィン９１ａを有する放熱部材９１と、該放熱部材９１とヒートパイプ９４で連結された受熱部材９５と、ＴＩＭ層９２とからなる放熱装置９６、およびその放熱装置９６をＬＳＩデバイス９３に接合して形成した放熱装置付きＬＳＩデバイスの他の例を示す図であり、図７（ｃ）は、内部に液流路９９を有する液冷ジャケット（受熱部材）９７と、ＴＩＭ層９２とからなる放熱装置９８、およびその放熱装置９８をＬＳＩデバイス９３に接合して形成した放熱装置付きＬＳＩデバイスの他の例を示す図である。

図８は、従来の放熱装置をＬＳＩデバイスに接合して放熱装置付きのＬＳＩデバイスを形成する方法を示す図である。

図８（ａ）に示すように、間にＴＩＭ層９２を挟んで放熱部材９１とＬＳＩデバイス９３とを重ね合わせた後、図８（ｂ）に示すように、放熱部材９１、ＴＩＭ層９２、およびＬＳＩデバイス９３に荷重Ｐを作用させることにより、放熱部材９１とＴＩＭ層９２が接合されるとともに、ＴＩＭ層９２とＬＳＩデバイス９３とが接合されて放熱装置付きのＬＳＩデバイスが得られる。

以上説明した、ＴＩＭ層を用いた放熱装置において熱抵抗を小さくするためには、
（１）ＴＩＭ層の熱伝導率を上げる、
（２）ＴＩＭ層と発熱体との熱抵抗およびＴＩＭ層と受熱部材との熱抵抗を下げる、
（３）発熱体と受熱部材との距離を短縮する、
などの方法があり、それぞれの方法について多くの改良がなされている。

ＴＩＭ層の材質としては、一般に、グリス系（シリコーンオイルなどの非架橋樹脂に金属やセラミックなどの熱伝導フィラを混錬したもの）やシート系（シリコーンゴムなど、架橋できる樹脂に熱伝導フィラを充填し、架橋させたもの（例えば、特許文献１参照。）などが用いられている。

グリス系のＴＩＭ材は発熱体との接触がよく、薄く展延できるため放熱性能の点で有利であるが、ＴＩＭ材の流動性が高いために発熱体と放熱装置を接合して組立てる際の作業性が悪く、ポンプアウト現象（温度衝撃で隙間からグリスが抜け出る現象）などが起きることがあり、製品の信頼性を低下させる恐れがある。

シート系のＴＩＭ材は取り扱いやすく組立時の作業性の点で有利であり、ＴＩＭ材の中に熱伝導フィラを高密度で充填することができるのでＴＩＭ層の熱伝導率を上げることができるが、作業性のよさを生かすためにはある程度（１００μｍ以上）の厚みが必要であり、それに伴い発熱体と受熱部材との距離が長くなり製品として不利となりやすいという問題がある。

このように、組立時の作業性、放熱性能、製品の信頼性のすべての点で満足できる放熱装置は得られていない。
特開２００２−０８８１７１号公報

本発明は上記事情に鑑み、組立時の作業性および製品の信頼性が高く、優れた放熱性能を有する放熱装置および放熱装置の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の放熱装置は、発熱体の熱を受け取る受熱部材を有し、該受熱部材で受け取った熱を外部に放熱する放熱装置であって、上記受熱部材の上記発熱体側の受熱面に固設され該発熱体に向かって突出した熱伝導性の突起物と、上記受熱面上に、上記突起物が埋まる厚さに形成された樹脂層とを有することを特徴とする。

本発明の放熱装置によれば、受熱部材の、発熱体側の受熱面に、発熱体に向かって突出した熱伝導性の突起物が固設された構造となっているので、突起物と樹脂層との接触面積が大きくなり、発熱体の熱は樹脂層を介して受熱部材と一体の突起物に効率よく吸収されるので、発熱体と受熱部材との熱抵抗が大幅に低減し、優れた放熱性能を有する放熱装置を得ることができる。

ここで、上記樹脂層は、高分子材料および熱伝導性フィラからなるものであることが好ましい。

本発明の放熱装置を上記のように構成した場合は、樹脂層の熱伝導率を高めることができるので、発熱体と受熱部材との熱抵抗をさらに低減させることができる。

また、上記突起物は、金属、合金、炭素、および炭素複合材の中から選択されたいずれかの材料からなるものであることが好ましい。

本発明の放熱装置を上記のように構成した場合は、突起物の熱伝導率を高めることができるので、発熱体と受熱部材との熱抵抗をさらに低減させることができる。

また、上記突起物は、３０μｍ以上２００μｍ以下の高さを有するものであることが好ましい。

本発明の放熱装置を上記のように構成した場合は、発熱体と受熱部材との距離を短くすることにより、発熱体と受熱部材との熱抵抗を低減させることができる。

また、上記突起物は、上記発熱体表面の発熱密度の大きい領域ほど高密度で形成されたものであることが好ましい。

本発明の放熱装置を上記のように構成した場合は、発熱体表面の発熱密度の大きい領域の熱抵抗を減少させることにより、低コストで効率のよい放熱装置を得ることができる。

また、上記樹脂層は、架橋した高分子材料で形成されたものであることが好ましい。

本発明の放熱装置を上記のように構成した場合は、リペアが容易となるため、組立時の作業性が向上する。

また、上記樹脂層は、５０μｍ以上２５０μｍ以下の厚さを有するものであることが好ましい。

本発明の放熱装置を上記のように構成した場合は、発熱体と受熱部材との距離が短くなり、発熱体と受熱部材との熱抵抗をさらに低減させることができる。

また、上記目的を達成する本発明の第１の放熱装置の製造方法は、発熱体の熱を受け取る受熱部材を有し、該受熱部材で受け取った熱を外部に放熱する放熱装置の製造方法であって、上記受熱部材の、上記発熱体側の受熱面に、金属ペーストを突起物状に印刷するステップと、上記受熱部材に印刷された金属ペーストを焼成して上記受熱面に熱伝導性の突起物を形成するステップと、上記突起物が形成された受熱面に樹脂を塗布して該受熱面上に上記突起物を埋没させた樹脂層を形成するステップとを有することを特徴とする。

本発明の放熱装置の第１の製造方法によれば、受熱部材の受熱面に金属ペーストを印刷し焼成して熱伝導性の突起物を形成するので、放熱性能の優れた高信頼性の放熱装置を高い作業性で製造することができる。

また、上記目的を達成する本発明の第２の放熱装置の製造方法は、発熱体の熱を受け取る受熱部材を有し、該受熱部材で受け取った熱を外部に放熱する放熱装置の製造方法であって、上記受熱部材の、上記発熱体側の受熱面に、複数の空所を形成するための仕切り壁をレジストで形成するステップと、上記空所にハンダペーストを塗布するステップと、上記ハンダペーストの上に、上記空所よりも小さい寸法の金属ボールを配置するステップと、上記ハンダペースト上に上記金属ボールが配置された状態で該ハンダペーストをリフローするステップと、上記仕切り壁を形成しているレジストを除去するステップと、上記金属ボールがハンダ付けされた受熱面に樹脂を塗布して該受熱面上に該金属ボールを埋没させる樹脂層を形成するステップとを有することを特徴とする。

本発明の第２の放熱装置の製造方法によれば、受熱部材の受熱面に複数の空所を形成するための仕切り壁をレジストで形成し、該空所にハンダペーストを塗布し、その上に上記空所よりも小さい寸法の金属ボールを配置し、ハンダをリフローした後、レジストを除去し、その上に樹脂を塗布して該受熱面上に該金属ボールを埋没させる樹脂層を形成するので、放熱性能の優れた高信頼性の放熱装置を高い作業性で製造することができる。

また、上記目的を達成する本発明の第３の放熱装置の製造方法は、発熱体の熱を受け取る受熱部材を有し、該受熱部材で受け取った熱を外部に放熱する放熱装置の製造方法であって、上記受熱部材の、上記発熱体側の受熱面に、複数の空所を形成するための仕切り壁をレジストで形成するステップと、上記空所に該空所よりも小さい寸法の、表面にハンダが被覆された金属ボールを配置するステップと、上記空所に上記金属ボールが配置された状態で該金属ボール表面のハンダをリフローするステップと、上記仕切り壁を形成しているレジストを除去するステップと、上記金属ボールがハンダ付けされた受熱面に樹脂を塗布して該受熱面上に該金属ボールを埋没させる樹脂層を形成するステップとを有することを特徴とする。

本発明の第３の放熱装置の製造方法によれば、受熱部材の受熱面に複数の空所を形成するための仕切り壁をレジストで形成し、該空所の受熱面にハンダペーストを塗布し、上記空所に該空所よりも小さい寸法の、表面にハンダが被覆された金属ボールを配置し、ハンダをリフローした後、レジストを除去し、その上に樹脂を塗布して該受熱面上に該金属ボールを埋没させる樹脂層を形成するので、放熱性能の優れた高信頼性の放熱装置を高い作業性で製造することができる。

以上説明したように、本発明によれば、組立時の作業性および製品の信頼性が高く、優れた放熱性能を有する放熱装置、および、製品の信頼性が高く、優れた放熱性能を有する放熱装置を高い作業性で得ることのできる製造方法を実現することができる。

以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の放熱装置の一実施形態を示す図である。

図１（ａ）には、ＬＳＩデバイス１３の熱を受け取る受熱部材１１を有し、受熱部材１１で受け取った熱を外部に放熱する放熱装置１０において、受熱部材１１のＬＳＩデバイス１３側の受熱面１１ｓに固設され発熱体１３に向かって突出した熱伝導性の突起物１４と、受熱面１１ｓに、突起物１４が埋まる厚さに形成されたＴＩＭ層１２とを有する放熱装置１０が示されている。

なお、本実施形態におけるＴＩＭ層１２は、本発明にいう樹脂層の一例に相当するものであり、本実施形態におけるＬＳＩデバイス１３は、本発明にいう発熱体の一例に相当するものである。

図１（ｂ）に示すように、ＬＳＩデバイス１３とＴＩＭ層１２とを接触させた状態で両者に荷重Ｐを作用させて接合させることにより、放熱装置付きＬＳＩデバイスが得られる。こうすることにより、ＬＳＩデバイス１３から発生する熱はＴＩＭ層１２および突起物１４を介して受熱部材１１から外部に放熱される。

この突起物１４の存在によって、突起物１４および受熱部材１１を含む受熱部分とＴＩＭ層１２との接触面積が増加するとともに、突起物１４の先端で荷重Ｐが分散されるため、ポンプアウト現象、すなわちＬＳＩデバイス１３と放熱装置１０の熱応力差により生じる樹脂の押出し現象が緩和され、長期にわたり高い信頼性を保持することができる。

本実施形態におけるＴＩＭ層１２としては、シリコーンオイルの非架橋樹脂からなる高分子材料に、酸化亜鉛からなる熱伝導性フィラを混練したものを用いている。高分子材料としては、上記シリコーンオイルに限られるものではない。また、高分子材料は架橋されたものでも、架橋されていないもののいずれであってもよい。また、熱伝導性フィラとしては、上記酸化亜鉛などのセラミックスに限られるものではなく、熱伝導率の高いものであれば、例えば、セラミックスまたは金属などであってもよい。

本実施形態におけるＴＩＭ層１２は、１２０μｍの厚さを有するものを用いているが、本発明にいう樹脂層としては、５０μｍ以上２５０μｍ以下の厚さを有するものであればよい。

このＴＩＭ層１２の厚さは、突起物１４が埋まる厚さに形成される必要がある。ＴＩＭ層の厚さが、突起物の高さよりも短いと、ＬＳＩデバイス１３と受熱部材１１とが直接接触してＬＳＩデバイス１３と放熱装置１０との接合が不完全となり放熱性能を低下させたり、製品としての信頼性を低下させる恐れがある。

本実施形態では、ＴＩＭ層１２の厚さを１２０μｍとし、突起物１４の高さを１００μｍとしているので、突起物１４の高さはＴＩＭ層１２の厚さよりも２０μｍ短く、ＬＳＩデバイス１３と放熱装置１０との接合が不完全となる恐れはない。

ＴＩＭ層１２の厚さと突起物１４の高さとの差は小さいほど放熱性能の点では有利であるが、突起物１４の高さの精度とのかねあいから２０μｍ〜５０μｍ程度であることが望ましい。

本実施形態における突起物１４としては、銅が用いられているが、銅に限られるものではなく、金、銀、アルミニウム、ハンダなどの金属や、それらの合金、炭素、又は炭素複合材の中から選択されたいずれかの材料からなるものであってもよい。

突起物１４を受熱部材１０の表面に固設する方法としては種々の方法がある。例えば、金属ペーストの印刷および焼成による方法、金属ボールをマウントしハンダ接合する方法、植毛による方法などを採用することができるが、突起物１４と受熱部材１１との接合は、接触熱抵抗の小さい金属接合であることが最も望ましい。突起物の固設方法については後述する。

突起物１４の形状は、球型（又は椀型）、錐型、繊維型、線型、又はそれらの複合型であってもよい。突起物１４の形状については後述する。

また、本実施形態では、突起物１４は、高さ１００μｍのものを用いているが、本発明にいう突起物は、３０μｍ以上２００μｍ以下の高さを有するものであればよい。なお、前述のＴＩＭ層の厚さと突起物の高さとの関係から、突起物の高さの精度は±１０μｍ以下であることが望ましい。

また、この突起物１４は、上記ＬＳＩデバイス１３表面の発熱密度の大きい領域ほど高密度で形成することが好ましい。このように発熱体表面の発熱密度の大きい領域ほど高密度で突起物を形成した場合には、発熱体表面の発熱密度の大きい領域の熱抵抗を効果的に減少させることができるので、低コストで放熱性能のよい放熱装置を得ることができる。

次に、突起物の形状について説明する。

図２は、本実施形態の放熱装置における突起物の平面形状を示す図である。

図２（ａ）には、受熱部材１１ａの受熱面１１ｓに固設され発熱体に向かって突出した複数の球型（又は椀型）突起物１４ａが示されている。

図２（ｂ）には、受熱部材１１ｂの受熱面１１ｓに固設され発熱体に向かって突出した複数の四角錐台型突起物１４ｂが示されている。

図２（ｃ）には、受熱部材１１ｃの受熱面１１ｓに固設され発熱体に向かって突出した複数の繊維型突起物１４ｃが示されている。

図２（ｄ）には、受熱部材１１ｄの受熱面１１ｓに固設され発熱体に向かって突出した複数の線型突起物１４ｄが示されている。

このように、突起物の形状は、受熱部材の受熱面に固設され発熱体に向かって突出して樹脂層内に埋設される形状のものであれば、どのような形状であってもよい。

次に、本発明の放熱装置の製造方法の第１の実施形態について説明する。

図３は、第１の実施形態の放熱装置の製造方法の各ステップを示す概要図である。

この第１の実施形態の放熱装置の製造方法は、本発明の第１の放熱装置の製造方法に対応するものである。

この第１の実施形態の製造方法では、先ず、受熱部材１１の、発熱体側の受熱面１１ｓ（図３（ａ）参照）に、金属ペースト１４ｐを突起物状に印刷し、受熱面１１ｓに印刷された金属ペースト１４ｐを焼成して熱伝導性の突起物１４を形成し（図３（ｂ）参照）、突起物１４が形成された受熱面１１ｓに樹脂１２ｒを塗布して受熱面１１ｓ上に突起物１４を埋没させた樹脂層１２を形成する（図３（ｃ）参照）ことにより所望の放熱装置を製造することができる。

こうして製造された放熱装置を用いて、樹脂層１２をＬＳＩデバイス１３（図１参照）に重ねた状態でＬＳＩデバイス１３と受熱部材１１とを圧接することにより放熱装置付きＬＳＩデバイスを得ることができる。

次に、本発明の放熱装置の製造方法の第２の実施形態について説明する。

図４は、第２の実施形態の放熱装置の製造方法の各ステップを示す概要図である。

この第２の実施形態の放熱装置の製造方法は、本発明の第２の放熱装置の製造方法に対応するものである。

この第２の実施形態の製造方法では、先ず、受熱部材１１の、発熱体側の受熱面１１ｓ（図４（ａ）参照）に、複数の空所１５を形成するための仕切り壁１６をレジストで形成し（図４（ｂ）参照）、空所１５にハンダペースト１５ｂを塗布し（図４（ｃ）参照）、ハンダペースト１５ｂの上に、空所１５よりも小さい大きさの金属ボール１５ｃを配置し（図４（ｄ）参照）、ハンダペースト１５ｂ上に金属ボール１５ｃが配置された状態でハンダペーストをリフローし（図４（ｅ）参照）、仕切り壁１６を形成しているレジストを除去し（図４（ｆ）参照）、金属ボール１５ｃがハンダ付けされた受熱面１１ｓに樹脂１２ｒを塗布して受熱面１１ｓ上に金属ボール１５ｃを埋没させる樹脂層１２を形成する（図４（ｇ）参照）ことにより所望の放熱装置を製造することができる。

こうして製造された放熱装置を用いて、樹脂層１２をＬＳＩデバイス１３（図１参照）に重ねた状態でＬＳＩデバイス１３と受熱部材１１とを圧接することにより放熱装置付きＬＳＩデバイスを得ることができる。

次に、本発明の放熱装置の製造方法の第３の実施形態について説明する。

図５は、第３の実施形態の放熱装置の製造方法の各ステップを示す概要図である。

この第３の実施形態の放熱装置の製造方法は、本発明の第３の放熱装置の製造方法に対応するものである。

この第３の実施形態の製造方法では、先ず、受熱部材１１の、発熱体側の受熱面１１ｓ（図５（ａ）参照）に、複数の空所１５を形成するための仕切り壁１６をレジストで形成し（図５（ｂ）参照）、空所１５に、空所１５よりも小さい大きさの、表面にハンダ１７ａが被覆された金属ボール１７を配置し（図５（ｃ）参照）、空所１５に金属ボール１７が配置された状態で該金属ボール１７表面のハンダをリフローし（図５（ｄ）参照）、仕切り壁１６を形成しているレジストを除去し（図５（ｅ）参照）、金属ボール１７がハンダ付けされた受熱面１１ｓに樹脂１２ｒを塗布して受熱面１１ｓ上に金属ボール１７を埋没させる樹脂層１２を形成する（図５（ｆ）参照）ことにより所望の放熱装置を製造することができる。

こうして製造された放熱装置を用いて、樹脂層１２をＬＳＩデバイス１３（図１参照）に重ねた状態でＬＳＩデバイス１３と受熱部材１１とを圧接することにより放熱装置付きＬＳＩデバイスを得ることができる。

次に、本発明の放熱装置の応用例について説明する。

図６は、本発明の放熱装置の応用例を示す図である。

図６（ａ）には、図１に示した放熱装置１０を応用したヒートスプレッダ付ＬＳＩモジュールが示されている。すなわち、大型のヒートスプレッダ（熱拡散部材）として形成された受熱部材１１と、受熱部材１１の受熱面１１ｓに固設された熱電導性の突起物（図１参照）と、受熱面１１ｓに上記突起物が埋まる厚さに形成されたＴＩＭ層１２とを有する放熱装置１０を、ＬＳＩチップなどのＬＳＩデバイス１３と接合してＬＳＩモジュール２１としたものを、そのＬＳＩモジュール２１をハンダバンプ２２を間に挟んで基板２３と重ね合わせて構成したヒートスプレッダ付ＬＳＩモジュール２０が示されている。

この応用例では、大型のヒートスプレッダとして機能する受熱部材１１は、その両端部が補強材２４によって基板２３に固定されており、全体として強固なモジュールを形成している。

図６（ｂ）には、図６（ａ）に示したヒートスプレッダ付ＬＳＩモジュール２０と、フィン２６ａ付きの受熱部材２６とがＴＩＭ層２５を間に挟んで接合された放熱システムが示されている。この放熱システムでは、ヒートスプレッダ付ＬＳＩモジュール２０の受熱部材１１の上に、ＴＩＭ層２５を介してさらに大型の受熱部材２６が接合され、より大型の放熱システムが形成されている。

図６（ｃ）には、図６（ｂ）に示した放熱システムにおけるＴＩＭ層２５の代わりに、受熱部材２６の受熱面に固設された熱伝導性の突起物２７が埋まる厚さに形成されたＴＩＭ層２８が用いられ、このＴＩＭ層２８を介して受熱部材２６を、ヒートスプレッダ付ＬＳＩモジュール２０（図１参照）に接合させた放熱システムが示されている。

図６（ｄ）には、図６（ｂ）に示した放熱システムにおけるＴＩＭ層を、ヒートスプレッダ付ＬＳＩモジュール２０の受熱部材１１の表面に固設され、受熱部材２６に向かって突出してＴＩＭ層内に埋設した熱伝導性の突起物２７を有するＴＩＭ層２９とし、このＴＩＭ層２９を受熱部材２６に接合させた放熱システムが示されている。

図６（ｅ）には、図６（ｃ）に示した放熱システムにおける受熱部材２６およびＴＩＭ層２８と、図６（ｄ）に示した放熱システムにおけるヒートスプレッダ付ＬＳＩモジュール２０およびＴＩＭ層２９を、双方のＴＩＭ層どうしを向かい合わせて接合した放熱システムが示されている。ここで、ＴＩＭ層２８内の突起物２７とＴＩＭ層２９内の突起物３０とを互いに噛み合う位置に形成することにより、受熱部材２６とヒートスプレッダ付ＬＳＩモジュール２０との熱抵抗を効果的に低減させることができる。

本発明の放熱装置の一実施形態を示す図である。 本実施形態の放熱装置における突起物の平面形状を示す図である。 第１の実施形態の放熱装置の製造方法を示す概要図である。 第２の実施形態の放熱装置の製造方法を示す概要図である。 第３の実施形態の放熱装置の製造方法を示す概要図である。 本発明の放熱装置の応用例を示す図である。 従来の放熱装置が取り付けられたＬＳＩデバイスの例を示す図である。 従来の放熱装置をＬＳＩデバイスに接合して放熱装置付きのＬＳＩデバイスを形成する方法を示す図である。

符号の説明

１０ 放熱装置
１１ 受熱部材
１１ｓ 受熱面
１２ ＴＩＭ層
１２ｒ 樹脂
１３ ＬＳＩデバイス
１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ 突起物
１４ｐ 金属ペースト
１５ 空所
１５ａ 受熱面
１５ｂ ハンダペースト
１５ｃ 金属ボール
１６ 仕切り壁
１７ 金属ボール
１７ａ ハンダ
２０ ヒートスプレッダ付ＬＳＩモジュール
２１ ＬＳＩモジュール
２２ ハンダバンプ
２３ 基板
２４ 補強材
２５ ＴＩＭ層
２６ 受熱部材
２６ａ フィン
２７，３０ 突起物
２８，２９ ＴＩＭ層
９０，９６，９８ 放熱装置
９１ 放熱部材
９５ 受熱部材
９１ａ 放熱フィン
９２ ＴＩＭ層
９３ ＬＳＩデバイス
９４ ヒートパイプ
９７ 液冷ジャケット
９９ 液流路

Claims (6)

1. 発熱体の熱を受け取る受熱部材を有し、該受熱部材で受け取った熱を外部に放熱する放熱装置において、
   前記受熱部材の前記発熱体側の受熱面に固設され該発熱体に向かって突出した熱伝導性の突起物と、
   前記受熱面上に、前記突起物が埋まる厚さに形成された樹脂層とを有することを特徴とする放熱装置。
2. 前記樹脂層は、高分子材料および熱伝導性フィラからなるものであることを特徴とする請求項１記載の放熱装置。
3. 前記突起物は、金属、合金、炭素、および炭素複合材の中から選択されたいずれかの材料からなるものであることを特徴とする請求項１記載の放熱装置。
4. 発熱体の熱を受け取る受熱部材を有し、該受熱部材で受け取った熱を外部に放熱する放熱装置の製造方法であって、
   前記受熱部材の、前記発熱体側の受熱面に、金属ペーストを突起物状に印刷するステップと、
   前記受熱部材に印刷された金属ペーストを焼成して前記受熱面に熱伝導性の突起物を形成するステップと、
   前記突起物が形成された受熱面に樹脂を塗布して該受熱面上に前記突起物を埋没させた樹脂層を形成するステップとを有することを特徴とする放熱装置の製造方法。
5. 発熱体の熱を受け取る受熱部材を有し、該受熱部材で受け取った熱を外部に放熱する放熱装置の製造方法であって、
   前記受熱部材の、前記発熱体側の受熱面に、複数の空所を形成するための仕切り壁をレジストで形成するステップと、
   前記空所にハンダペーストを塗布するステップと、
   前記ハンダペーストの上に、前記空所よりも小さい寸法の金属ボールを配置するステップと、
   前記ハンダペースト上に前記金属ボールが配置された状態で該ハンダペーストをリフローするステップと、
   前記仕切り壁を形成しているレジストを除去するステップと、
   前記金属ボールがハンダ付けされた受熱面に樹脂を塗布して該受熱面上に該金属ボールを埋没させる樹脂層を形成するステップとを有することを特徴とする放熱装置の製造方法。
6. 発熱体の熱を受け取る受熱部材を有し、該受熱部材で受け取った熱を外部に放熱する放熱装置の製造方法であって、
   前記受熱部材の、前記発熱体側の受熱面に、複数の空所を形成するための仕切り壁をレジストで形成するステップと、
   前記空所に該空所よりも小さい寸法の、表面にハンダが被覆された金属ボールを配置するステップと、
   前記空所に前記金属ボールが配置された状態で該金属ボール表面のハンダをリフローするステップと、
   前記仕切り壁を形成しているレジストを除去するステップと、
   前記金属ボールがハンダ付けされた受熱面に樹脂を塗布して該受熱面上に該金属ボールを埋没させる樹脂層を形成するステップとを有することを特徴とする放熱装置の製造方法。

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