JP6056501B2 - Manufacturing method of heat dissipation structure - Google Patents

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Description

本発明は、放熱構造体の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a heat dissipation structure.

サーバーやパーソナルコンピュータのＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装
置）などに用いられる電子部品には、半導体素子から発する熱を効率よく放熱することが求められる。このため、これら電子部品は、半導体素子の直上に設けられた銅などの高い熱伝導度を有する材料のヒートスプレッダが配置された構造を有している。 Electronic components used in CPUs (Central Processing Units) of servers and personal computers are required to efficiently dissipate heat generated from semiconductor elements. For this reason, these electronic components have a structure in which a heat spreader made of a material having high thermal conductivity, such as copper, provided immediately above the semiconductor element is disposed.

この際、発熱源及びヒートスプレッダの表面には微細な凹凸が存在するため、互いをダイレクトに接触させても十分な接触面積を稼ぐことができず、接触界面が大きな熱抵抗となり、効率的に放熱を行うことができない。このため、接触熱抵抗を低減することを目的として、発熱源とヒートスプレッダとをサーマルインターフェイスマテリアル（ＴＩＭ）を介して接続することが行われている。   At this time, since the surface of the heat generation source and the heat spreader has fine irregularities, a sufficient contact area cannot be obtained even if they are brought into direct contact with each other, and the contact interface has a large thermal resistance, thereby efficiently dissipating heat. Can not do. For this reason, for the purpose of reducing the contact thermal resistance, a heat source and a heat spreader are connected via a thermal interface material (TIM).

この目的のもと、サーマルインターフェイスマテリアルには、それ自身が高い熱伝導率を有する材料であることに加え、発熱源及びヒートスプレッダ表面の微細な凹凸に対して広面積に接触しうる特性が求められている。   For this purpose, in addition to being a material with high thermal conductivity, the thermal interface material itself is required to have characteristics that allow it to contact a large area against minute irregularities on the surface of the heat source and heat spreader. ing.

従来、サーマルインターフェイスマテリアルとしては、放熱グリースやフェイズチェンジマテリアル（ＰＣＭ）、インジウムなどが用いられている。これらの材料が放熱材料として用いられる大きな特徴の一つは、電子機器の耐熱温度以下で流動性を有しているため、微細な凹凸に対して大きな接触面積を得ることが可能な点にある。   Conventionally, as the thermal interface material, heat dissipating grease, phase change material (PCM), indium or the like is used. One of the major characteristics that these materials are used as heat dissipation materials is that they have fluidity below the heat-resistant temperature of electronic equipment, so that a large contact area can be obtained with respect to fine irregularities. .

しかしながら、放熱グリースやフェイズチェンジマテリアルは、熱伝導率が１Ｗ／ｍ・Ｋ〜５Ｗ／ｍ・Ｋと比較的低い。また、インジウムはレアメタルであることに加え、ＩＴＯ関連での大幅な需要増加により価格が高騰しており、より安価な代替材料が待望されている。   However, thermal grease and phase change material have a relatively low thermal conductivity of 1 W / m · K to 5 W / m · K. In addition, indium is a rare metal, and the price is soaring due to a significant increase in demand related to ITO, and a cheaper alternative material is expected.

このような背景から、カーボンナノチューブに代表される炭素元素の線状構造体が注目されている。カーボンナノチューブは、長手方向に非常に高い熱伝導度（１５００Ｗ／ｍ・Ｋ〜３０００Ｗ／ｍ・Ｋ）を有するだけでなく、柔軟性や耐熱性に優れた材料であり、放熱材料として高いポテンシャルを有している。   From such a background, a carbon element linear structure represented by carbon nanotubes has attracted attention. Carbon nanotubes not only have a very high thermal conductivity (1500 W / m · K to 3000 W / m · K) in the longitudinal direction, but also are excellent in flexibility and heat resistance, and have a high potential as a heat dissipation material. Have.

カーボンナノチューブを用いた放熱構造体としては、樹脂中にカーボンナノチューブを分散した放熱構造体や、基板上に配向成長したカーボンナノチューブ束を樹脂等によって埋め込んだ放熱構造体が提案されている。   As a heat dissipation structure using carbon nanotubes, a heat dissipation structure in which carbon nanotubes are dispersed in a resin, or a heat dissipation structure in which carbon nanotube bundles oriented and grown on a substrate are embedded with a resin or the like has been proposed.

特開２００５−３２７４９８号公報JP 2005-327498 A

しかしながら、所望の形状・サイズの良好な放熱構造体を効率的に製造するのは必ずしも容易ではなかった。   However, it is not always easy to efficiently manufacture a good heat dissipation structure having a desired shape and size.

本発明の目的は、所望の形状・サイズの良好な放熱構造体を効率的に製造し得る放熱構造体の製造方法を提供することにある。   The objective of this invention is providing the manufacturing method of the heat dissipation structure which can manufacture efficiently the favorable heat dissipation structure of desired shape and size.

実施形態の一観点によれば、開口部が形成された構造物を基板の上方に配し、前記開口部が位置する領域における前記基板上に前記開口部の上方に達する炭素元素の第１の線状構造体の束を成長するとともに、前記開口部が位置する領域を除く領域における前記基板上に前記構造物の下面に達する炭素元素の第２の線状構造体の束を成長する工程と、前記第１の熱可塑性樹脂フィルムを前記第１の線状構造体の束内に浸透させる工程と、前記第１の熱可塑性樹脂フィルムを前記第１の線状構造体の束とともに前記基板から剥離する工程とを有することを特徴とする放熱構造体の製造方法が提供される。
また、実施形態の一観点によれば、開口部が形成され、下面が湾曲した構造物を基板の上方に配し、前記開口部が位置する領域における前記基板上に前記開口部の上方に達する炭素元素の第１の線状構造体の束を成長するとともに、前記開口部が位置する領域を除く領域における前記基板上に前記構造物の湾曲した前記下面に達する炭素元素の第２の線状構造体の束を成長する工程を有することを特徴とする放熱構造体の製造方法が提供される。 According to one aspect of the embodiment, the structure in which the opening is formed is disposed above the substrate, and the first element of carbon element reaching above the opening on the substrate in a region where the opening is located thereby growing a bundle of linear structures, and growing a bundle of second linear structure of carbon atoms reaching the lower surface of the structure on the substrate in the region except the region where the opening is located A step of infiltrating the first thermoplastic resin film into the bundle of the first linear structures, and the first thermoplastic resin film together with the bundle of the first linear structures from the substrate. There is provided a method for manufacturing a heat dissipating structure comprising a step of peeling .
Further, according to one aspect of the embodiment, a structure in which an opening is formed and a lower surface is curved is disposed above the substrate, and reaches above the opening on the substrate in a region where the opening is located. Growing a bundle of first linear structures of carbon elements and second linear of carbon elements reaching the curved lower surface of the structure on the substrate in a region excluding the region where the opening is located There is provided a method for manufacturing a heat dissipation structure, comprising the step of growing a bundle of structures.

開示の放熱構造体の製造方法によれば、所望の形状・サイズに加工された構造物を基板の上方に配した状態で炭素元素の線状構造体を基板上に成長するため、所望の形状・サイズに成形された炭素元素の線状構造体の束を得ることができる。このため、所望の形状・サイズの良好な放熱構造体を効率的に製造することができる。   According to the disclosed heat dissipation structure manufacturing method, a carbon element linear structure is grown on a substrate in a state in which a structure processed into a desired shape and size is disposed above the substrate. A bundle of carbon element linear structures formed into a size can be obtained. For this reason, it is possible to efficiently manufacture a good heat dissipation structure having a desired shape and size.

図１は、第１実施形態による放熱構造体を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a heat dissipation structure according to the first embodiment. 図２は、第１実施形態による電子装置を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the electronic device according to the first embodiment. 図３は、第１実施形態による放熱構造体の製造方法を示す工程図（その１）である。FIG. 3 is a process diagram (part 1) illustrating the method for manufacturing the heat dissipation structure according to the first embodiment. 図４は、第１実施形態による放熱構造体の製造方法を示す工程図（その２）である。FIG. 4 is a process diagram (part 2) illustrating the method for manufacturing the heat dissipation structure according to the first embodiment. 図５は、第１実施形態による放熱構造体の製造方法を示す工程図（その３）である。FIG. 5 is a process diagram (part 3) illustrating the method for manufacturing the heat dissipation structure according to the first embodiment. 図６は、第１実施形態による放熱構造体の製造方法を示す工程図（その４）である。FIG. 6 is a process diagram (part 4) illustrating the method for manufacturing the heat dissipation structure according to the first embodiment. 図７は、第１実施形態による放熱構造体の製造方法を示す工程図（その５）である。FIG. 7 is a process diagram (part 5) illustrating the method for manufacturing the heat dissipation structure according to the first embodiment. 図８は、第１実施形態による電子装置の製造方法を示す工程断面図である。FIG. 8 is a process cross-sectional view illustrating the method for manufacturing the electronic device according to the first embodiment. 図９は、第２実施形態による放熱構造体の製造方法を示す工程図（その１）である。FIG. 9 is a process diagram (part 1) illustrating the method for manufacturing the heat dissipation structure according to the second embodiment. 図１０は、第２実施形態による放熱構造体の製造方法を示す工程図（その２）である。FIG. 10 is a process diagram (part 2) illustrating the method for manufacturing the heat dissipation structure according to the second embodiment. 図１１は、第２実施形態による放熱構造体の製造方法を示す工程図（その３）である。FIG. 11 is a process diagram (part 3) illustrating the method for manufacturing the heat dissipation structure according to the second embodiment. 図１２は、第２実施形態による放熱構造体の製造方法を示す工程図（その４）である。FIG. 12 is a process diagram (part 4) illustrating the method for manufacturing the heat dissipation structure according to the second embodiment. 図１３は、第２実施形態による放熱構造体の製造方法を示す工程図（その５）である。FIG. 13 is a process diagram (part 5) illustrating the method for manufacturing the heat dissipation structure according to the second embodiment. 図１４は、第２実施形態による放熱構造体の製造方法を示す工程図（その６）である。FIG. 14 is a process diagram (part 6) illustrating the method for manufacturing the heat dissipation structure according to the second embodiment. 図１５は、第３実施形態による放熱構造体を示す断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view showing a heat dissipation structure according to the third embodiment. 図１６は、第３実施形態による放熱構造体を用いた電子装置を示す断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating an electronic device using the heat dissipation structure according to the third embodiment. 図１７は、第３実施形態による放熱構造体の製造方法を示す工程図（その１）である。FIG. 17 is a process diagram (part 1) illustrating the method for manufacturing the heat dissipation structure according to the third embodiment. 図１８は、第３実施形態による放熱構造体の製造方法を示す工程図（その２）である。FIG. 18 is a process diagram (part 2) illustrating the method for manufacturing the heat dissipation structure according to the third embodiment. 図１９は、第３実施形態による放熱構造体の製造方法を示す工程図（その３）である。FIG. 19 is a process diagram (part 3) illustrating the method for manufacturing the heat dissipation structure according to the third embodiment. 図２０は、第３実施形態による放熱構造体の製造方法を示す工程図（その４）である。FIG. 20 is a process diagram (part 4) illustrating the method for manufacturing the heat dissipation structure according to the third embodiment. 図２１は、第３実施形態による放熱構造体の製造方法を示す工程図（その５）である。FIG. 21 is a process diagram (part 5) illustrating the method for manufacturing the heat dissipation structure according to the third embodiment. 図２２は、第３実施形態による電子装置の製造方法を示す工程断面図である。FIG. 22 is a process cross-sectional view illustrating the method for manufacturing the electronic device according to the third embodiment. 図２３は、第４実施形態による放熱構造体を示す断面図である。FIG. 23 is a cross-sectional view showing a heat dissipation structure according to the fourth embodiment. 図２４は、第４実施形態による電子装置を示す断面図である。FIG. 24 is a cross-sectional view showing an electronic device according to the fourth embodiment. 図２５は、第４実施形態による放熱構造体の製造方法を示す工程図（その１）である。FIG. 25 is a process diagram (part 1) illustrating the method for manufacturing the heat dissipation structure according to the fourth embodiment. 図２６は、第４実施形態による放熱構造体の製造方法を示す工程図（その２）である。FIG. 26 is a process diagram (part 2) illustrating the method for manufacturing the heat dissipation structure according to the fourth embodiment. 図２７は、第４実施形態による放熱構造体の製造方法を示す工程図（その３）である。FIG. 27 is a process diagram (part 3) illustrating the method for manufacturing the heat dissipation structure according to the fourth embodiment. 図２８は、第４実施形態による放熱構造体の製造方法を示す工程図（その４）である。FIG. 28 is a process diagram (part 4) illustrating the method for manufacturing the heat dissipation structure according to the fourth embodiment. 図２９は、第４実施形態による放熱構造体の製造方法を示す工程図（その５）である。FIG. 29 is a process diagram (part 5) illustrating the method for manufacturing the heat dissipation structure according to the fourth embodiment. 図３０は、第４実施形態による電子装置の製造方法を示す工程断面図である。FIG. 30 is a process cross-sectional view illustrating the method for manufacturing the electronic device according to the fourth embodiment.

所望の形状・サイズの放熱構造体を製造する手法としては、基板上に全体的に形成されたカーボンナノチューブを樹脂シートに埋め込み、カーボンナノチューブが埋め込まれた樹脂シートをカッター等で所望の形状・サイズに切断することが考えられる。   As a method of manufacturing a heat dissipation structure having a desired shape and size, carbon nanotubes formed entirely on a substrate are embedded in a resin sheet, and the resin sheet embedded with the carbon nanotubes is desired with a cutter or the like. It is conceivable to cut it.

しかしながら、この手法では、樹脂シートに埋め込まれたカーボンナノチューブを機械的に切断するため、切断面においてカーボンナノチューブの配向乱れが生じ、放熱性の低下を招く場合がある。   However, in this method, the carbon nanotubes embedded in the resin sheet are mechanically cut, so that the orientation of the carbon nanotubes is disturbed on the cut surface, and the heat dissipation may be reduced.

また、基板上の所定の領域だけに触媒金属を堆積しておき、当該領域上に選択的にカーボンナノチューブを成長し、成長したカーボンナノチューブの束を樹脂シートに埋め込むことが考えられる。カーボンナノチューブの束は所望の形状・サイズに既に成形されているため、カーボンナノチューブの束の周囲の樹脂の部分を切断すればよく、カーボンナノチューブを切断することを要しない。このため、切断の際にカーボンナノチューブの配向乱れが生じることはない。   It is also conceivable to deposit a catalytic metal only in a predetermined region on the substrate, selectively grow carbon nanotubes on the region, and embed the bundle of grown carbon nanotubes in a resin sheet. Since the bundle of carbon nanotubes has already been formed into a desired shape and size, it is only necessary to cut the resin portion around the bundle of carbon nanotubes, and it is not necessary to cut the carbon nanotubes. For this reason, the alignment disorder of the carbon nanotube does not occur at the time of cutting.

しかしながら、この手法では、触媒金属のリフトオフやパターニングの際の薬液処理により触媒金属が汚染される虞がある。薬液による触媒金属の汚染は、カーボンナノチューブの面密度の低下や成長レートの低下など、カーボンナノチューブの成長に悪影響を及ぼす場合がある。また、基板上の所定の領域にだけ触媒金属を堆積しておくため、触媒金属により覆われていない領域が基板に生ずる。触媒金属により覆われていない領域においては、カーボンナノチューブを成長する際に、基板の表面が煤により汚染されてしまう場合がある。かかる煤が放熱構造体に付着すると、放熱性の低下の要因となる場合がある。   However, with this method, there is a possibility that the catalyst metal is contaminated by a chemical solution treatment during lift-off or patterning of the catalyst metal. Contamination of the catalytic metal with a chemical solution may adversely affect the growth of carbon nanotubes, such as a reduction in the surface density of carbon nanotubes or a reduction in growth rate. Further, since the catalyst metal is deposited only in a predetermined region on the substrate, a region not covered with the catalyst metal is generated on the substrate. In a region not covered with the catalyst metal, the surface of the substrate may be contaminated with soot when growing the carbon nanotubes. If such wrinkles adhere to the heat dissipation structure, it may cause a decrease in heat dissipation.

［第１実施形態］
第１実施形態による放熱構造体及びその製造方法並びにその放熱構造体を用いた電子装置及びその製造方法を図１乃至図８を用いて説明する。 [First Embodiment]
A heat dissipation structure and a manufacturing method thereof according to the first embodiment, and an electronic device using the heat dissipation structure and a manufacturing method thereof will be described with reference to FIGS.

（放熱構造体）
まず、本実施形態による放熱構造体について図１を用いて説明する。図１は、本実施形態による放熱構造体を示す断面図である。 (Heat dissipation structure)
First, the heat dissipation structure according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the heat dissipation structure according to the present embodiment.

図１に示すように、本実施形態による放熱構造体（放熱部材、放熱材料、放熱シート、熱伝導シート）１０は、炭素元素の複数の線状構造体（カーボンナノチューブ）１２を有している。即ち、本実施形態による放熱構造体１０は、カーボンナノチューブの束１２Ａを有している。カーボンナノチューブの束１２Ａを形成する複数のカーボンナノチューブ１２は、同じ方向に配向されており、互いに間隔を空けて配されている。   As shown in FIG. 1, a heat dissipation structure (heat dissipation member, heat dissipation material, heat dissipation sheet, heat conduction sheet) 10 according to the present embodiment has a plurality of carbon element linear structures (carbon nanotubes) 12. . That is, the heat dissipation structure 10 according to the present embodiment has a bundle 12A of carbon nanotubes. The plurality of carbon nanotubes 12 forming the bundle 12A of carbon nanotubes are oriented in the same direction and are spaced apart from each other.

カーボンナノチューブ１２は、単層カーボンナノチューブであってもよいし、多層カーボンナノチューブであってもよい。ここでは、例えば多層カーボンナノチューブ１２が形成されている。一本の多層カーボンナノチューブ１２に含まれるカーボンナノチューブの層数は、特に限定されるものではないが、例えば３〜６程度である。一本の多層カーボンナノチューブ１２に含まれるカーボンナノチューブの層数の平均は、例えば４程度である。カーボンナノチューブ１２の直径は、特に限定されるものではないが、例えば４〜８ｎｍ程度である。カーボンナノチューブ１２の直径の平均は、例えば６ｎｍ程度である。カーボンナノチューブ１２の長さは、特に限定されるものではないが、例えば１００μｍ程度である。カーボンナノチューブ１２の面密度は、特に限定されるものではないが、十分な放熱性を得る観点からは、１×１０１０本／ｃｍ２以上であることが好ましい。ここでは、カーボンナノチューブ１２の面密度を、例えば１×１０１１本／ｃｍ２程度とする。 The carbon nanotube 12 may be a single-walled carbon nanotube or a multi-walled carbon nanotube. Here, for example, multi-walled carbon nanotubes 12 are formed. The number of carbon nanotubes contained in one multi-walled carbon nanotube 12 is not particularly limited, but is about 3 to 6, for example. The average number of carbon nanotube layers contained in one multi-walled carbon nanotube 12 is about 4, for example. Although the diameter of the carbon nanotube 12 is not specifically limited, For example, it is about 4-8 nm. The average diameter of the carbon nanotubes 12 is, for example, about 6 nm. The length of the carbon nanotube 12 is not particularly limited, but is, for example, about 100 μm. The surface density of the carbon nanotubes 12 is not particularly limited, but is preferably 1 × 10 10 pieces / cm 2 or more from the viewpoint of obtaining sufficient heat dissipation. Here, the surface density of the carbon nanotubes 12 is, for example, about 1 × 10 11 pieces / cm 2 .

複数のカーボンナノチューブ１２の表面には、被膜（図示せず）が形成されていてもよい。かかる被膜は、複数のカーボンナノチューブ１２の表面全体を覆うように一様に形成される。カーボンナノチューブ１２の表面に被膜を形成することにより、カーボンナノチューブ１２の弾性（機械的強度）を向上させることができる。被膜の材料は、特に限定されるものではないが、酸化物や金属等を用いることができる。被膜の材料として用いる酸化物としては、例えば、アルミニウム酸化物（Ａｌ２Ｏ３）、チタン酸化物（ＴｉＯＸ）、ハフニウム酸化物（ＲｕＯＸ）、鉄酸化物（ＦｅＯＸ）、インジウム酸化物（ＩｎＯＸ）、ランタン酸化物（ＬａＯＸ）等が挙げられる。また、モリブデン酸化物（ＭｏＯＸ）、ニオブ酸化物（ＮｂＯＸ）、ニッケル酸化物（ＮｉＯ）、ルテニウム酸化物（ＲｕＯＸ）、シリコン酸化物（ＳｉＯ２）、バナジウム酸化物（ＶＯＸ）、タングステン酸化物（ＷＯＸ）等を、被膜の材料として用いてもよい。また、イットリウム酸化物（ＹＯＸ）、ジルコニウム酸化物（ＺｒＯＸ）等を被膜の材料として用いてもよい。被膜の材料として用いる金属としては、例えば、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、ランタン（Ｌａ）等が挙げられる。ここでは、アルミニウム酸化物（酸化アルミニウム、アルミナ）が、被膜の材料として用いられている。被膜の膜厚は、特に限定されるものではないが、カーボンナノチューブ１２の弾性を適度に向上する観点からは、１ｎｍ〜２０ｎｍ程度とすることが好ましい。酸化アルミニウムの被膜は、例えばＡＬＤ（Atomic Layer Deposition、原子層堆積）法により形成することができる。 A coating (not shown) may be formed on the surfaces of the plurality of carbon nanotubes 12. Such a coating is uniformly formed so as to cover the entire surface of the plurality of carbon nanotubes 12. By forming a film on the surface of the carbon nanotube 12, the elasticity (mechanical strength) of the carbon nanotube 12 can be improved. The material for the coating is not particularly limited, and oxides, metals, and the like can be used. Examples of the oxide used as the film material include aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO X ), hafnium oxide (RuO X ), iron oxide (FeO X ), and indium oxide ( InO X ), lanthanum oxide (LaO X ), and the like. In addition, molybdenum oxide (MoO X ), niobium oxide (NbO X ), nickel oxide (NiO), ruthenium oxide (RuO X ), silicon oxide (SiO 2 ), vanadium oxide (VO X ), tungsten An oxide (WO X ) or the like may be used as a film material. Further, yttrium oxide (YO X ), zirconium oxide (ZrO X ), or the like may be used as a film material. Examples of the metal used as the material for the coating include manganese (Mn), iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), copper (Cu), silver (Ag), and lanthanum (La). Here, aluminum oxide (aluminum oxide, alumina) is used as a material for the film. Although the film thickness of a film is not specifically limited, From a viewpoint of improving the elasticity of the carbon nanotube 12 moderately, it is preferable to set it as about 1 nm-20 nm. The aluminum oxide film can be formed, for example, by an ALD (Atomic Layer Deposition) method.

複数のカーボンナノチューブ１２間を充填するように、充填層１４が形成されている。充填層１４は、複数のカーボンナノチューブ１２を支持している。換言すれば、複数のカーボンナノチューブ１２が充填層１４に埋め込まれている。充填層１４の材料としては、例えば熱可塑性樹脂が用いられている。充填層１４は、温度に応じて液体と固体との間で可逆的に状態変化するものであり、室温では固体であり、加熱すると液状に変化し、冷却すると接着性を発現しつつ固体に戻る。   A filling layer 14 is formed so as to fill a space between the plurality of carbon nanotubes 12. The filling layer 14 supports a plurality of carbon nanotubes 12. In other words, the plurality of carbon nanotubes 12 are embedded in the filling layer 14. As a material of the filling layer 14, for example, a thermoplastic resin is used. The packed layer 14 changes reversibly between a liquid and a solid according to temperature, is a solid at room temperature, changes to a liquid state when heated, and returns to a solid while exhibiting adhesiveness when cooled. .

充填層１４の具体的な材料としては、例えば、以下に示すようなホットメルト樹脂が挙げられる。ポリアミド系ホットメルト樹脂としては、例えば、ヘンケルジャパン株式会社製の「Ｍｉｃｒｏｍｅｌｔ６２３９」が挙げられる。また、ポリエステル系ホットメルト樹脂としては、例えば、ノガワケミカル株式会社の「ＤＨ５９８Ｂ」が挙げられる。また、ポリウレタン系ホットメルト樹脂としては、例えば、ノガワケミカル株式会社製の「ＤＨ７２２Ｂ」が挙げられる。また、ポリオレフィン系ホットメルト樹脂としては、例えば、松村石油株式会社製の「ＥＰ−９０」が挙げられる。また、エチレン共重合体ホットメルト樹脂としては、例えば、ノガワケミカル株式会社製の「ＤＡ５７４Ｂ」が挙げられる。また、ＳＢＲ系ホットメルト樹脂としては、例えば、横浜ゴム株式会社製の「Ｍ−６２５０」が挙げられる。また、ＥＶＡ系ホットメルト樹脂としては、例えば、住友スリーエム株式会社製の「３７４７」が挙げられる。また、ブチルゴム系ホットメルト樹脂としては、例えば、横浜ゴム株式会社製の「Ｍ−６１５８」が挙げられる。ここでは、充填層１４の材料として、例えばヘンケルジャパン株式会社製の「Ｍｉｃｒｏｍｅｌｔ６２３９」を用いる。   Specific examples of the material for the filling layer 14 include hot melt resins as shown below. Examples of the polyamide-based hot melt resin include “Micromelt 6239” manufactured by Henkel Japan Co., Ltd. Examples of the polyester-based hot melt resin include “DH598B” manufactured by Nogawa Chemical Co., Ltd. Examples of the polyurethane hot melt resin include “DH722B” manufactured by Nogawa Chemical Co., Ltd. Examples of the polyolefin-based hot melt resin include “EP-90” manufactured by Matsumura Oil Co., Ltd. Examples of the ethylene copolymer hot melt resin include “DA574B” manufactured by Nogawa Chemical Co., Ltd. Examples of the SBR hot melt resin include “M-6250” manufactured by Yokohama Rubber Co., Ltd. Examples of the EVA hot melt resin include “3747” manufactured by Sumitomo 3M Limited. Examples of the butyl rubber hot melt resin include “M-6158” manufactured by Yokohama Rubber Co., Ltd. Here, for example, “Micromelt 6239” manufactured by Henkel Japan Co., Ltd. is used as the material of the filling layer 14.

図１では、カーボンナノチューブ１２の一方の端部が充填層１４に埋め込まれており、カーボンナノチューブ１２の他方の端部が充填層１４から露出しているが、これに限定されるものではない。例えば、カーボンナノチューブ１２の両端が充填層１４から露出していてもよい。   In FIG. 1, one end of the carbon nanotube 12 is embedded in the filling layer 14 and the other end of the carbon nanotube 12 is exposed from the filling layer 14. However, the present invention is not limited to this. For example, both ends of the carbon nanotube 12 may be exposed from the filling layer 14.

充填層１４の融解温度は、放熱構造体１０が取り付けられる発熱体１６（図２参照）の稼働時の発熱温度の上限値より高いことが好ましい。また、充填層１４の融解温度は、放熱構造体１０、発熱体１６及び放熱体１８（図２参照）を回路基板２０（図２参照）上に取り付けた後、即ち、アセンブリ後において行われる熱処理の温度より高いことが好ましい。アセンブリ後において充填層１４が溶解すると、放熱構造体１０が変形し、カーボンナノチューブ１２の配向性が損なわれ、ひいては、熱伝導性の低下を招く虞があるためである。   The melting temperature of the packed bed 14 is preferably higher than the upper limit value of the heat generation temperature during operation of the heat generator 16 (see FIG. 2) to which the heat dissipation structure 10 is attached. In addition, the melting temperature of the filling layer 14 is a heat treatment performed after the heat radiating structure 10, the heat generating body 16, and the heat radiating body 18 (see FIG. 2) are mounted on the circuit board 20 (see FIG. 2), that is, after assembly. It is preferable that the temperature is higher. This is because if the filling layer 14 is dissolved after the assembly, the heat dissipation structure 10 is deformed, the orientation of the carbon nanotubes 12 is impaired, and consequently the thermal conductivity may be reduced.

こうして、本実施形態による放熱構造体１０が形成されている。   Thus, the heat dissipation structure 10 according to the present embodiment is formed.

（電子装置）
次に、本実施形態による放熱構造体を用いた電子装置について図２を用いて説明する。図２は、本実施形態による電子装置を示す断面図である。 (Electronic device)
Next, the electronic device using the heat dissipation structure according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the electronic device according to the present embodiment.

図２に示すように、多層配線基板などの回路基板２０上には、例えばＣＰＵなどの半導体素子（半導体チップ）１６が実装されている。半導体素子１６は、はんだバンプ２２等を介して回路基板２０に電気的に接続されている。   As shown in FIG. 2, a semiconductor element (semiconductor chip) 16 such as a CPU is mounted on a circuit board 20 such as a multilayer wiring board. The semiconductor element 16 is electrically connected to the circuit board 20 via solder bumps 22 and the like.

半導体素子１６からの熱を拡散するためのヒートスプレッダ１８が半導体素子１６を覆うように形成されている。半導体素子１６とヒートスプレッダ１８との間には、本実施形態による放熱構造体１０が配されている。ヒートスプレッダ１８は、例えば有機シーラント２４等により回路基板２０に接着されている。   A heat spreader 18 for diffusing heat from the semiconductor element 16 is formed so as to cover the semiconductor element 16. Between the semiconductor element 16 and the heat spreader 18, the heat dissipation structure 10 according to the present embodiment is disposed. The heat spreader 18 is bonded to the circuit board 20 with, for example, an organic sealant 24 or the like.

このように、本実施形態による電子装置では、半導体素子１６とヒートスプレッダ１８との間、すなわち発熱体（発熱部）１６と放熱体（放熱部）１８との間に、本実施形態による放熱構造体１０が設けられている。放熱構造体１０のカーボンナノチューブ１２の一方の端部は、例えば放熱体１８に接している。カーボンナノチューブ１２の他方の端部は、例えば発熱体１６に接している。   As described above, in the electronic device according to the present embodiment, the heat dissipation structure according to the present embodiment is provided between the semiconductor element 16 and the heat spreader 18, that is, between the heat generator (heat generating portion) 16 and the heat radiator (heat dissipating portion) 18. 10 is provided. One end of the carbon nanotube 12 of the heat dissipation structure 10 is in contact with the heat dissipation body 18, for example. The other end of the carbon nanotube 12 is in contact with, for example, the heating element 16.

こうして、本実施形態による電子装置２６が形成されている。   Thus, the electronic device 26 according to the present embodiment is formed.

（放熱構造体の製造方法）
次に、本実施形態による放熱構造体の製造方法について図３乃至図７を用いて説明する。図３乃至図７は、本実施形態による放熱構造体の製造方法を示す工程図である。図３（ａ）乃至図４（ａ）は断面図であり、図４（ｂ）は平面図である。図４（ａ）は、図４（ｂ）のＡ−Ａ′線断面に対応している。図５（ａ）乃至図７（ｃ）は断面図である。 (Method of manufacturing heat dissipation structure)
Next, the method for manufacturing the heat dissipation structure according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 to 7 are process diagrams illustrating the method for manufacturing the heat dissipation structure according to the present embodiment. 3A to 4A are cross-sectional views, and FIG. 4B is a plan view. FIG. 4A corresponds to a cross section taken along line AA ′ of FIG. 5A to 7C are cross-sectional views.

まず、図３（ａ）に示すように、カーボンナノチューブ１２（図５参照）を成長するための土台となる基板（基材、基体）２８を用意する。基板２８としては、例えばシリコン基板を用いる。   First, as shown in FIG. 3A, a substrate (base material, base body) 28 that serves as a base for growing the carbon nanotubes 12 (see FIG. 5) is prepared. For example, a silicon substrate is used as the substrate 28.

なお、基板２８はシリコン基板に限定されるものではない。基板２８として、例えば、アルミナ基板、サファイア基板、ＭｇＯ基板、ガラス基板等を用いてもよい。   The substrate 28 is not limited to a silicon substrate. As the substrate 28, for example, an alumina substrate, a sapphire substrate, an MgO substrate, a glass substrate, or the like may be used.

次に、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition、化学気相堆積）法又は熱酸化法により、シリコン基板２８の表面に、膜厚３００ｎｍ程度のシリコン酸化膜（図示せず）を形成する。   Next, a silicon oxide film (not shown) having a thickness of about 300 nm is formed on the surface of the silicon substrate 28 by, for example, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method or a thermal oxidation method.

次に、シリコン酸化膜上に下地膜（図示せず）を形成する。下地膜は、後述する触媒金属膜（図示せず）の下地となるものである。下地膜の材料としては、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、バナジウム（Ｖ）、窒化タンタル（ＴａＮ）、チタンシリサイド（ＴｉＳｉＸ）、アルミニウム（Ａｌ）等を用いることができる。また、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯＸ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、窒化チタン（ＴｉＮ）等を、下地膜の材料として用いてもよい。また、これらの材料のうちのいずれかを含む合金を、下地膜の材料として用いてもよい。ここでは、下地膜の材料として、例えばアルミニウムを用いる。 Next, a base film (not shown) is formed on the silicon oxide film. The base film is a base of a catalyst metal film (not shown) described later. As the material of the base film, molybdenum (Mo), titanium (Ti), hafnium (Hf), zirconium (Zr), niobium (Nb), vanadium (V), tantalum nitride (TaN), titanium silicide (TiSi x ), Aluminum (Al) or the like can be used. In addition, aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO X ), tantalum (Ta), tungsten (W), copper (Cu), gold (Au), platinum (Pt), palladium (Pd), titanium nitride (TiN) or the like may be used as a material for the base film. Further, an alloy containing any of these materials may be used as the material for the base film. Here, for example, aluminum is used as the material of the base film.

次に、図３（ｂ）に示すように、例えばスパッタリング法により、触媒金属膜３０を形成する。触媒金属膜３０は、基板２８上にカーボンナノチューブ１２を成長する際の触媒となるものである。触媒金属膜３０の材料としては、例えば、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、金、銀、白金、又は、これらのうちのいずれかを含む合金を用いることができる。ここでは、触媒金属膜３０の材料として、例えば鉄を用いる。   Next, as shown in FIG. 3B, a catalytic metal film 30 is formed by, eg, sputtering. The catalytic metal film 30 serves as a catalyst for growing the carbon nanotubes 12 on the substrate 28. As a material of the catalytic metal film 30, for example, iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), gold, silver, platinum, or an alloy containing any of these can be used. Here, for example, iron is used as the material of the catalytic metal film 30.

下地膜（図示せず）の材料としてアルミニウムを用い、触媒金属膜３０の材料として鉄を用いた場合には、アルミニウム膜と鉄膜３０との積層構造が基板２８上に形成される。この場合、アルミニウムの下地膜の膜厚は、例えば１０ｎｍ程度とし、鉄の触媒金属膜３０の膜厚は、例えば２．５ｎｍ程度とする。   When aluminum is used as the material of the base film (not shown) and iron is used as the material of the catalytic metal film 30, a laminated structure of the aluminum film and the iron film 30 is formed on the substrate 28. In this case, the film thickness of the aluminum base film is, for example, about 10 nm, and the film thickness of the iron catalytic metal film 30 is, for example, about 2.5 nm.

下地膜の材料として窒化チタンを用い、触媒金属膜３０の材料としてコバルトを用いた場合には、窒化チタン膜とコバルト膜との積層構造が基板２８上に形成される。この場合、窒化チタンの下地膜の膜厚は、例えば５ｎｍ程度とし、コバルトの触媒金属膜３０の膜厚は、例えば２．６ｎｍ程度とする。   When titanium nitride is used as the material of the base film and cobalt is used as the material of the catalytic metal film 30, a laminated structure of the titanium nitride film and the cobalt film is formed on the substrate 28. In this case, the thickness of the titanium nitride base film is, for example, about 5 nm, and the thickness of the cobalt catalytic metal film 30 is, for example, about 2.6 nm.

また、カーボンナノチューブを成長する際に用いる触媒は、金属膜に限定されるものではなく、金属微粒子であってもよい。触媒として金属微粒子を用いる場合には、例えば、微分型静電分級器（ＤＭＡ：differential mobility analyzer）等を用いて、金属微粒子のサイズを制御することが好ましい。金属微粒子の材料としては、上述した触媒金属膜３０の材料と同様の材料を適宜用いることができる。   Further, the catalyst used for growing the carbon nanotube is not limited to the metal film, and may be metal fine particles. When metal fine particles are used as the catalyst, it is preferable to control the size of the metal fine particles by using, for example, a differential mobility classifier (DMA). As the material of the metal fine particles, a material similar to the material of the catalyst metal film 30 described above can be used as appropriate.

下地膜の材料として窒化チタンを用い、金属微粒子の触媒の材料としてコバルトを用いた場合、窒化チタンの下地膜上にコバルトの金属微粒子が存在する構造が基板２８上に形成される。この場合、窒化チタンの膜厚は例えば５ｎｍ程度とし、コバルトの金属微粒子の平均粒径は例えば３．８ｎｍ程度とする。   When titanium nitride is used as the material for the base film and cobalt is used as the material for the metal fine particle catalyst, a structure in which the metal fine particles of cobalt are present on the base film of titanium nitride is formed on the substrate 28. In this case, the film thickness of titanium nitride is, for example, about 5 nm, and the average particle diameter of the cobalt metal fine particles is, for example, about 3.8 nm.

次に、カーボンナノチューブ１２を成長するための成長室（成長炉）（図示せず）内に、触媒３０が形成された基板２８と、カーボンナノチューブ１２の成長を制御する治具３２とを載置する（図４参照）。治具３２は、開口部（開口、開口パターン）３４が形成された構造物３６と、かかる構造物３６を支持する支持部３８とを有している。構造物３２には、複数の開口部３４が形成されている。これらの開口部３４は例えばマトリクス状に配列されており、構造物３６の部材は全体として格子状に成形されている。開口部３４の平面形状は、形成しようとする放熱構造体１０の形状・サイズに対応するように設定されている。後述するように、開口部３４が位置する領域においては、構造物３６により成長が妨げられることなくカーボンナノチューブ１２が成長する。構造物３６と基板２８との間隔は、開口部３４上に突出させるカーボンナノチューブ１２の長さよりも小さく設定する。ここでは、構造物３６と基板２８との間隔を、例えば７０μｍ程度とする。治具３２の材料としては、耐熱温度がカーボンナノチューブ１２の成長温度より高い材料が用いられている。ここでは、治具３２の材料として、例えば石英が用いられている。開口部３４のサイズは、特に限定されるものではないが、例えば２０ｍｍ×２０ｍｍ程度とする。   Next, a substrate 28 on which the catalyst 30 is formed and a jig 32 for controlling the growth of the carbon nanotubes 12 are placed in a growth chamber (growth furnace) (not shown) for growing the carbon nanotubes 12. (See FIG. 4). The jig 32 includes a structure 36 in which an opening (opening, opening pattern) 34 is formed, and a support portion 38 that supports the structure 36. A plurality of openings 34 are formed in the structure 32. These openings 34 are arranged in a matrix, for example, and the members of the structure 36 are formed in a lattice shape as a whole. The planar shape of the opening 34 is set so as to correspond to the shape and size of the heat dissipation structure 10 to be formed. As will be described later, in the region where the opening 34 is located, the carbon nanotubes 12 grow without being hindered by the structure 36. The distance between the structure 36 and the substrate 28 is set to be smaller than the length of the carbon nanotubes 12 protruding above the opening 34. Here, the interval between the structure 36 and the substrate 28 is, for example, about 70 μm. As the material of the jig 32, a material having a heat resistant temperature higher than the growth temperature of the carbon nanotubes 12 is used. Here, for example, quartz is used as the material of the jig 32. The size of the opening 34 is not particularly limited, but is, for example, about 20 mm × 20 mm.

次に、例えばホットフィラメントＣＶＤ（Hot Filament Chemical Vapor Deposition）法により、触媒３０が形成された基板２８上にカーボンナノチューブ１２を成長する（図５（ａ）参照）。カーボンナノチューブ１２の成長条件は、例えば以下の通りとする。原料ガスとしては、例えば、アセチレンガスとアルゴンガスとの混合ガスを用いる。アセチレンガスとアルゴンガスとの分圧比は、例えば１：９程度とする。成長室内における総ガス圧は、例えば１ｋＰａ程度とする。ホットフィラメントの温度は、例えば１０００℃程度とする。このような条件でカーボンナノチューブ１２を成長すると、カーボンナノチューブ１２の成長レートは、例えば４μｍ／ｍｉｎ程度となる。開口部３４が位置する領域に成長するカーボンナノチューブ１２が構造物３６よりも上方に突出するように、カーボンナノチューブ１２の長さが設定される。ここでは、開口部３４が位置する領域に成長するカーボンナノチューブ１２の長さを、例えば１００μｍ程度とする。カーボンナノチューブ１２の長さは、例えば成長時間を適宜調整することにより制御し得る。一本の多層カーボンナノチューブ１２に含まれるカーボンナノチューブの層数は、例えば３〜６程度とする。一本の多層カーボンナノチューブ１２に含まれるカーボンナノチューブの層数の平均は、例えば４程度とする。カーボンナノチューブ１２の直径は、例えば４〜８ｎｍ程度とする。カーボンナノチューブ１２の直径の平均は、例えば６ｎｍ程度とする。カーボンナノチューブ１２の面密度は、特に限定されるものではないが、十分な放熱性を得る観点からは、１×１０１０本／ｃｍ２以上であることが好ましい。上記のような条件で成長すると、カーボンナノチューブ１２の面密度は、例えば１×１０１１本／ｃｍ２程度となる。 Next, the carbon nanotubes 12 are grown on the substrate 28 on which the catalyst 30 is formed by, for example, a hot filament CVD (Hot Filament Chemical Vapor Deposition) method (see FIG. 5A). The growth conditions of the carbon nanotube 12 are, for example, as follows. As the source gas, for example, a mixed gas of acetylene gas and argon gas is used. The partial pressure ratio between acetylene gas and argon gas is, for example, about 1: 9. The total gas pressure in the growth chamber is, for example, about 1 kPa. The temperature of the hot filament is about 1000 ° C., for example. When the carbon nanotubes 12 are grown under such conditions, the growth rate of the carbon nanotubes 12 becomes, for example, about 4 μm / min. The length of the carbon nanotubes 12 is set so that the carbon nanotubes 12 that grow in the region where the openings 34 are located protrude above the structure 36. Here, the length of the carbon nanotube 12 growing in the region where the opening 34 is located is set to about 100 μm, for example. The length of the carbon nanotube 12 can be controlled, for example, by appropriately adjusting the growth time. The number of carbon nanotube layers contained in one multi-walled carbon nanotube 12 is, for example, about 3 to 6. The average number of carbon nanotube layers contained in one multi-walled carbon nanotube 12 is, for example, about 4. The diameter of the carbon nanotube 12 is, for example, about 4 to 8 nm. The average diameter of the carbon nanotubes 12 is, for example, about 6 nm. The surface density of the carbon nanotubes 12 is not particularly limited, but is preferably 1 × 10 10 pieces / cm 2 or more from the viewpoint of obtaining sufficient heat dissipation. When grown under the above conditions, the surface density of the carbon nanotubes 12 is, for example, about 1 × 10 11 pieces / cm 2 .

なお、カーボンナノチューブ１２の成長方法は、ホットフィラメントＣＶＤ法に限定されるものではない。例えば、熱ＣＶＤ法やリモートプラズマＣＶＤ法等によりカーボンナノチューブ１２を成長することも可能である。   The growth method of the carbon nanotubes 12 is not limited to the hot filament CVD method. For example, the carbon nanotubes 12 can be grown by a thermal CVD method, a remote plasma CVD method, or the like.

また、成長するカーボンナノチューブ１２は、単層カーボンナノチューブであってもよい。   The growing carbon nanotubes 12 may be single-walled carbon nanotubes.

また、カーボンナノチューブ１２を成長する際に用いる原料は、アセチレンに限定されるものではない。例えば、メタンガス、エチレンガス等の炭化水素類を原料として用いて、カーボンナノチューブ１２を成長してもよい。また、エタノール、メタノール等のアルコール類を原料として用いて、カーボンナノチューブ１２を成長してもよい。   The raw material used when growing the carbon nanotubes 12 is not limited to acetylene. For example, the carbon nanotubes 12 may be grown using hydrocarbons such as methane gas and ethylene gas as raw materials. Further, the carbon nanotubes 12 may be grown using alcohols such as ethanol and methanol as raw materials.

開口部３４が位置している領域においては、カーボンナノチューブ１２の成長が構造物３６により妨げられることはないため、カーボンナノチューブ１２は構造物３６よりも上方に突出する。形成しようとする放熱構造体１０の形状・サイズに対応するように開口部３４が形成されているため、開口部３４が位置している領域に形成されるカーボンナノチューブの束１２Ａは、形成しようとする放熱構造体１０の形状・サイズに対応する。開口部３４が複数形成された構造物３６を用いるため、このようなカーボンナノチューブ束１２Ａは複数形成される。これらの開口部３４が互いに分離されているため、これらのカーボンナノチューブ束１２Ａは互いに分離された状態となる。これらのカーボンナノチューブ束１２Ａは、構造物３６よりも上方に突出するように形成されるため、構造物３６により成長が制限されたカーボンナノチューブ１２に対して上部の高さが相対的に高くなる。   In the region where the opening 34 is located, the growth of the carbon nanotubes 12 is not hindered by the structure 36, so that the carbon nanotubes 12 protrude above the structure 36. Since the opening 34 is formed so as to correspond to the shape and size of the heat dissipation structure 10 to be formed, the bundle 12A of carbon nanotubes formed in the region where the opening 34 is located is to be formed. This corresponds to the shape and size of the heat dissipating structure 10. Since the structure 36 having a plurality of openings 34 is used, a plurality of such carbon nanotube bundles 12A are formed. Since these openings 34 are separated from each other, these carbon nanotube bundles 12A are separated from each other. Since these carbon nanotube bundles 12 </ b> A are formed so as to protrude above the structure 36, the height of the upper part thereof is relatively higher than the carbon nanotubes 12 whose growth is restricted by the structure 36.

一方、構造物３６の部材が位置している領域、即ち、開口部３４が位置している領域を除く領域においては、カーボンナノチューブ１２の成長が構造物３６により妨げられ、カーボンナノチューブ１２の上部が構造物３６の下面に接した状態となる。構造物３６の部材が位置している領域に形成されるカーボンナノチューブ１２は、開口部３４上に突出したカーボンナノチューブ束１２Ａに対して上部の高さが相対的に低くなる。   On the other hand, in the region where the member of the structure 36 is located, that is, the region excluding the region where the opening 34 is located, the growth of the carbon nanotube 12 is hindered by the structure 36, and the upper part of the carbon nanotube 12 is The state comes into contact with the lower surface of the structure 36. The carbon nanotubes 12 formed in the region where the member of the structure 36 is located have a relatively lower upper portion than the carbon nanotube bundle 12 </ b> A protruding on the opening 34.

こうして、触媒３０が形成された基板２８上に、複数のカーボンナノチューブ束１２Ａが形成される。   Thus, a plurality of carbon nanotube bundles 12A are formed on the substrate 28 on which the catalyst 30 is formed.

次に、カーボンナノチューブ１２を成長した基板２８の上方に、フィルム状の熱可塑性樹脂（熱可塑性樹脂フィルム）１４を載置する（図５（ｂ）参照）。熱可塑性樹脂フィルム１４は、充填層となるものである。構造物３６により成長が妨げられることなく開口部３４上に突出したカーボンナノチューブ１２の高さは相対的に高い一方、構造物３６により成長が妨げられたカーボンナノチューブ１２の高さは相対的に低い。このため、熱可塑性樹脂フィルム１４は、開口部３４上に突出したカーボンナノチューブ１２には接するが、構造物３６により成長が妨げられたカーボンナノチューブ１２には接しない。熱可塑性樹脂フィルム１４の厚さは、例えば１００μｍ程度とする。   Next, a film-like thermoplastic resin (thermoplastic resin film) 14 is placed above the substrate 28 on which the carbon nanotubes 12 are grown (see FIG. 5B). The thermoplastic resin film 14 becomes a filling layer. The height of the carbon nanotubes 12 protruding above the opening 34 without being hindered by the structure 36 is relatively high, whereas the height of the carbon nanotubes 12 whose growth is hindered by the structure 36 is relatively low. . For this reason, the thermoplastic resin film 14 is in contact with the carbon nanotubes 12 protruding above the opening 34, but not in contact with the carbon nanotubes 12 whose growth is hindered by the structure 36. The thickness of the thermoplastic resin film 14 is, for example, about 100 μm.

熱可塑性樹脂フィルム１４の材料としては、例えば、上述したようなホットメルト樹脂を用いることができる。ここでは、熱可塑性樹脂フィルム１４の材料として、例えばヘンケルジャパン株式会社製の「Ｍｉｃｒｏｍｅｌｔ６２３９」を用いる。「Ｍｉｃｒｏｍｅｌｔ６２３９」の溶解温度は１３５〜１４５℃程度である。また、「Ｍｉｃｒｏｍｅｌｔ６２３９」の融解時における粘度は、２２５℃において５．５〜８．５Ｐａ・ｓ程度である。   As a material of the thermoplastic resin film 14, for example, the hot melt resin as described above can be used. Here, as a material of the thermoplastic resin film 14, for example, “Micromelt 6239” manufactured by Henkel Japan Co., Ltd. is used. The melting temperature of “Micromelt 6239” is about 135 to 145 ° C. The viscosity of “Micromelt 6239” at the time of melting is about 5.5 to 8.5 Pa · s at 225 ° C.

次に、熱可塑性樹脂フィルム１４が載置された基板２８を、熱可塑性樹脂フィルム１４の融解温度以上の温度に加熱する。必要に応じて、熱可塑性樹脂フィルム１４上から押圧してもよい。これにより、熱可塑性樹脂フィルム１４が融解し、カーボンナノチューブ束１２Ａ内に徐々に浸透していく（図６（ａ）参照）。   Next, the substrate 28 on which the thermoplastic resin film 14 is placed is heated to a temperature equal to or higher than the melting temperature of the thermoplastic resin film 14. You may press from the thermoplastic resin film 14 as needed. Thereby, the thermoplastic resin film 14 melts and gradually penetrates into the carbon nanotube bundle 12A (see FIG. 6A).

熱可塑性樹脂フィルム１４は、少なくとも、カーボンナノチューブ束１２Ａを熱可塑性樹脂フィルム１４によって支持するのに十分な深さまで浸透させる。熱可塑性樹脂フィルム１４は、少なくとも数μｍ〜数十μｍ程度の深さまでカーボンナノチューブ１２Ａを浸透させることにより、カーボンナノチューブ束１２Ａを支持することができる。熱可塑性樹脂フィルム１４の浸透は、構造物３６により成長が妨げられたカーボンナノチューブ１２に達しない程度のところで停止する。基板２８上に治具３２が配された状態で熱可塑性樹脂フィルム１４をカーボンナノチューブ束１２Ａに浸透させる場合には、熱可塑性樹脂フィルム１４が構造物３６に達しない程度のところで熱可塑性樹脂フィルム１４の浸透を停止する。熱可塑性樹脂フィルム１４をカーボンナノチューブ束１２Ａ内に浸透させる深さは、熱処理温度や熱処理時間によって制御することができる。ここでは、例えば、熱処理温度を例えば１５０℃程度とし、熱処理時間を例えば５分程度とする。   The thermoplastic resin film 14 penetrates at least to a depth sufficient to support the carbon nanotube bundle 12A by the thermoplastic resin film 14. The thermoplastic resin film 14 can support the carbon nanotube bundle 12 </ b> A by allowing the carbon nanotubes 12 </ b> A to penetrate to a depth of at least about several μm to several tens of μm. The penetration of the thermoplastic resin film 14 stops at a point where the carbon nanotubes 12 whose growth is hindered by the structure 36 are not reached. When the thermoplastic resin film 14 is allowed to penetrate the carbon nanotube bundle 12 </ b> A with the jig 32 disposed on the substrate 28, the thermoplastic resin film 14 does not reach the structure 36. Stop the penetration of. The depth at which the thermoplastic resin film 14 penetrates into the carbon nanotube bundle 12A can be controlled by the heat treatment temperature and the heat treatment time. Here, for example, the heat treatment temperature is about 150 ° C., and the heat treatment time is about 5 minutes, for example.

次に、例えば室温まで冷却することにより、熱可塑性樹脂フィルム１４を固化する。   Next, the thermoplastic resin film 14 is solidified by cooling to room temperature, for example.

次に、熱可塑性樹脂フィルム１４をカーボンナノチューブ束１２Ａとともに基板２８から剥離する（図６（ｂ）参照）。換言すれば、カーボンナノチューブ束１２Ａを熱可塑性樹脂フィルム１４により基板２８から剥離する。構造物３６により成長が妨げられたカーボンナノチューブ１２には熱可塑性樹脂フィルム１４は浸透していないため、構造物３６により成長が妨げられたカーボンナノチューブ１２は基板２８上に残存する。これにより、形成しようとする放熱構造体１０の形状・サイズに対応するカーボンナノチューブ束１２Ａが、熱可塑性樹脂フィルム１４により基板２８から剥離される。こうして、複数のカーボンナノチューブ束１２Ａが熱可塑性樹脂フィルム１４により支持された状態となる。   Next, the thermoplastic resin film 14 is peeled from the substrate 28 together with the carbon nanotube bundle 12A (see FIG. 6B). In other words, the carbon nanotube bundle 12 </ b> A is peeled from the substrate 28 by the thermoplastic resin film 14. Since the thermoplastic resin film 14 has not penetrated into the carbon nanotubes 12 whose growth has been hindered by the structure 36, the carbon nanotubes 12 whose growth has been hindered by the structure 36 remain on the substrate 28. Thereby, the carbon nanotube bundle 12 </ b> A corresponding to the shape and size of the heat dissipation structure 10 to be formed is peeled from the substrate 28 by the thermoplastic resin film 14. Thus, the plurality of carbon nanotube bundles 12 </ b> A are supported by the thermoplastic resin film 14.

次に、必要に応じて、熱可塑性樹脂フィルム１４をカーボンナノチューブ１２Ａ内に更に浸透させるための熱処理を行う。熱処理温度は、熱可塑性樹脂フィルム１４の融解温度以上の温度とする。熱処理温度や熱処理時間は、熱可塑性樹脂フィルム１４が所望の深さまで浸透するように適宜設定される。こうして、熱可塑性樹脂フィルム１４が所望の深さまで浸透することとなる（図７（ａ）参照）
次に、複数のカーボンナノチューブ束１２Ａを支持する熱可塑性樹脂フィルム１４を例えばカッター等を用いて切断する（図７（ｂ）参照）。各々のカーボンナノチューブ束１２Ａは、形成しようとする放熱構造体１０の形状・サイズに対応するように形成されており、これらカーボンナノチューブ束１２Ａは互いに分離されている。このため、カーボンナノチューブ束１２Ａを損傷させることなく、所望の形状・サイズのカーボンナノチューブ束１２Ａを有する所望の形状・サイズの放熱構造体１０を得ることができる。 Next, if necessary, heat treatment is performed to further penetrate the thermoplastic resin film 14 into the carbon nanotubes 12A. The heat treatment temperature is set to a temperature equal to or higher than the melting temperature of the thermoplastic resin film 14. The heat treatment temperature and heat treatment time are appropriately set so that the thermoplastic resin film 14 penetrates to a desired depth. Thus, the thermoplastic resin film 14 penetrates to a desired depth (see FIG. 7A).
Next, the thermoplastic resin film 14 that supports the plurality of carbon nanotube bundles 12A is cut using, for example, a cutter (see FIG. 7B). Each of the carbon nanotube bundles 12A is formed so as to correspond to the shape and size of the heat dissipation structure 10 to be formed, and these carbon nanotube bundles 12A are separated from each other. For this reason, it is possible to obtain the heat dissipation structure 10 having a desired shape and size having the carbon nanotube bundle 12A having a desired shape and size without damaging the carbon nanotube bundle 12A.

こうして、複数のカーボンナノチューブ束１２Ａの間隙に熱可塑性樹脂フィルムの充填層１４が充填された複数の放熱構造体１０が形成される（図７（ｃ）参照）。   Thus, a plurality of heat dissipation structures 10 are formed in which the gap between the plurality of carbon nanotube bundles 12A is filled with the filling layer 14 of the thermoplastic resin film (see FIG. 7C).

こうして、本実施形態による放熱構造体が製造される。   Thus, the heat dissipation structure according to the present embodiment is manufactured.

（電子装置の製造方法）
次に、本実施形態による放熱構造体を用いた電子装置の製造方法について図８を用いて説明する。図８は、本実施形態による電子装置の製造方法を示す工程断面図である。 (Electronic device manufacturing method)
Next, a method for manufacturing an electronic device using the heat dissipation structure according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a process cross-sectional view illustrating the method for manufacturing the electronic device according to the present embodiment.

まず、図８（ａ）に示すように、回路基板２０上に、半導体素子１６を実装する。半導体素子１６は、例えば半田バンプ２２等を用いて回路基板２０に接続される。   First, as shown in FIG. 8A, the semiconductor element 16 is mounted on the circuit board 20. The semiconductor element 16 is connected to the circuit board 20 using, for example, solder bumps 22 or the like.

次に、図８（ｂ）に示すように、回路基板２０上に実装された半導体素子１６上に、本実施形態による放熱構造体１０を配し、更に、ヒートスプレッダ１８を被せる。この際、カーボンナノチューブ１２の一方の端部が半導体素子１６側に位置し、カーボンナノチューブ１２の他方の端部がヒートスプレッダ１８側に位置する。回路基板２０上には、ヒートスプレッダ１８を固定するための有機シーラント２４等を塗布しておく。   Next, as shown in FIG. 8B, the heat dissipation structure 10 according to the present embodiment is disposed on the semiconductor element 16 mounted on the circuit board 20, and the heat spreader 18 is further covered. At this time, one end of the carbon nanotube 12 is located on the semiconductor element 16 side, and the other end of the carbon nanotube 12 is located on the heat spreader 18 side. On the circuit board 20, an organic sealant 24 or the like for fixing the heat spreader 18 is applied.

なお、本実施形態による放熱構造体１０をヒートスプレッダ１８に予め固定しておき、放熱構造体１０が固定されたヒートスプレッダ１８を半導体素子１６に被せてもよい。   Note that the heat dissipation structure 10 according to the present embodiment may be fixed to the heat spreader 18 in advance, and the heat spreader 18 to which the heat dissipation structure 10 is fixed may be put on the semiconductor element 16.

次に、ヒートスプレッダ１８に荷重を加えた状態で熱処理を行う。熱処理温度は、充填層１４の融解温度より高い温度とする。これにより、充填層１４が融解される。熱処理温度は、例えば２２０℃とする。熱処理時間は、例えば１０分程度とする。温度の上昇に伴って、充填層１４によるカーボンナノチューブ１２の拘束が緩み、放熱構造体１０内のカーボンナノチューブ１２の両端部が半導体素子１６やヒートスプレッダ１８にそれぞれ接する状態となる。   Next, heat treatment is performed with a load applied to the heat spreader 18. The heat treatment temperature is higher than the melting temperature of the packed bed 14. Thereby, the packed bed 14 is melted. The heat treatment temperature is set to 220 ° C., for example. The heat treatment time is about 10 minutes, for example. As the temperature rises, the restraint of the carbon nanotubes 12 by the filling layer 14 is loosened, and both ends of the carbon nanotubes 12 in the heat dissipation structure 10 are in contact with the semiconductor element 16 and the heat spreader 18, respectively.

次に、室温まで冷却することにより、充填層１４を固化するとともに、ヒートスプレッダ１８を有機シーラント２４により回路基板２０上に固定する。この際、充填層１４の接着性が発現し、半導体素子１６とヒートスプレッダ１８とが放熱構造体１０により接着固定される。室温に冷却した後も、半導体素子１６やヒートスプレッダ１８と放熱構造体１０との間で低い熱抵抗が維持される。   Next, by cooling to room temperature, the filling layer 14 is solidified and the heat spreader 18 is fixed on the circuit board 20 with the organic sealant 24. At this time, the adhesiveness of the filling layer 14 is developed, and the semiconductor element 16 and the heat spreader 18 are bonded and fixed by the heat dissipation structure 10. Even after cooling to room temperature, a low thermal resistance is maintained between the semiconductor element 16 and the heat spreader 18 and the heat dissipation structure 10.

このように、本実施形態によれば、開口部３４が形成された構造物３６を基板２８の上方に配した状態でカーボンナノチューブ１２を成長させるため、所望の形状・サイズに成形されたカーボンナノチューブ束１２Ａを得ることができる。本実施形態によれば、基板２８上の触媒３０をパターニングすることを要しないため、触媒３０が薬液で汚染されることはない。また、本実施形態によれば、基板２８上の全面に触媒３０が形成された状態でカーボンナノチューブ１２を成長するため、基板２８の表面に煤が付着することはない。また、触媒３０をパターニングすることを要しないため、工程数を削減でき、低コスト化に寄与し得る。このように、本実施形態によれば、所望の形状・サイズの良好な放熱構造体１０を効率的に製造することが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, the carbon nanotubes 12 are grown in a desired shape and size in order to grow the carbon nanotubes 12 with the structure 36 having the openings 34 formed above the substrate 28. A bundle 12A can be obtained. According to this embodiment, since it is not necessary to pattern the catalyst 30 on the substrate 28, the catalyst 30 is not contaminated with the chemical solution. Further, according to the present embodiment, since the carbon nanotubes 12 are grown in a state where the catalyst 30 is formed on the entire surface of the substrate 28, no soot adheres to the surface of the substrate 28. Moreover, since it is not necessary to pattern the catalyst 30, the number of steps can be reduced, which can contribute to cost reduction. Thus, according to the present embodiment, it is possible to efficiently manufacture the heat dissipation structure 10 having a desired shape and size.

［第２実施形態］
第２実施形態による放熱構造体の製造方法を図９乃至図１４を用いて説明する。図９乃至図１４は、本実施形態による放熱構造体の製造方法を示す工程図である。図９（ａ）は断面図であり、図９（ｂ）は平面図である。図９（ａ）は、図９（ｂ）のＢ−Ｂ′線断面に対応している。図１乃至図８に示す第１実施形態による放熱構造体の製造方法と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。 [Second Embodiment]
A method for manufacturing a heat dissipation structure according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 9 to 14 are process diagrams illustrating the method for manufacturing the heat dissipation structure according to the present embodiment. FIG. 9A is a cross-sectional view, and FIG. 9B is a plan view. FIG. 9A corresponds to a cross section taken along line BB ′ of FIG. The same components as those in the method of manufacturing the heat dissipation structure according to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 8 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.

本実施形態による放熱構造体の製造方法は、開口部３４ａ上に突出したカーボンナノチューブの束１２Ａと、構造物３６ａにより成長が妨げられたカーボンナノチューブの束１２Ｂの両方を、それぞれ放熱構造体１０、１０ａに用いるものである。   In the method of manufacturing the heat dissipation structure according to the present embodiment, both the bundle 12A of carbon nanotubes protruding above the opening 34a and the bundle 12B of carbon nanotubes whose growth is hindered by the structure 36a, 10a is used.

まず、図３（ａ）及び図３（ｂ）を用いて上述した第１実施形態による放熱構造体の製造方法と同様にして、基板２８上に触媒３０等を形成する。   First, the catalyst 30 and the like are formed on the substrate 28 in the same manner as in the method for manufacturing the heat dissipation structure according to the first embodiment described above with reference to FIGS. 3 (a) and 3 (b).

次に、カーボンナノチューブ１２を成長するための成長室内に、触媒３０等が形成された基板２８と治具３２ａとを載置する（図９参照）。治具３２ａは、基板２８の上方に配される構造物３６ａと、構造物３６ａを支持する支持部３８とを有している。基板２８の上方に配される構造物３６ａには、市松模様が形成されるように複数の開口部（開口パターン）３４ａが形成されている。開口部３４ａの平面形状は、形成しようとする放熱構造体１０の形状・サイズに対応するように設定されている。構造物３６ａのうちの開口部３４ａ間の部分は、部分構造物４０となっている。部分構造物４０の平面形状は、形成しようとする放熱構造体１０ａ（図１４（ｃ）参照）の形状・サイズに対応している。   Next, the substrate 28 on which the catalyst 30 and the like are formed and the jig 32a are placed in a growth chamber for growing the carbon nanotubes 12 (see FIG. 9). The jig 32a includes a structure 36a disposed above the substrate 28 and a support portion 38 that supports the structure 36a. In the structure 36a disposed above the substrate 28, a plurality of openings (opening patterns) 34a are formed so that a checkered pattern is formed. The planar shape of the opening 34a is set so as to correspond to the shape and size of the heat dissipation structure 10 to be formed. A portion between the openings 34 a in the structure 36 a is a partial structure 40. The planar shape of the partial structure 40 corresponds to the shape and size of the heat dissipation structure 10a (see FIG. 14C) to be formed.

次に、基板２８上に構造物３６ａが位置している状態で、図４を用いて上述した第１実施形態による放熱構造体の製造方法と同様にして、基板２８上にカーボンナノチューブ１を成長する（図１０（ａ）参照）。開口部３４ａが位置している領域においては、カーボンナノチューブ１２の成長が構造物３６ａにより妨げられないため、カーボンナノチューブ１２は開口部３４ａの上方に突出する。形成しようとする放熱構造体１０の形状・サイズに対応するように開口部３４ａが形成されているため、開口部３４ａ上に突出するカーボンナノチューブの束１２Ａの形状・サイズは、形成しようとする放熱構造体１０の形状・サイズに対応する。開口部３４ａが複数形成された構造体３６ａを用いるため、このようなカーボンナノチューブ束１２Ａは複数形成される。開口部３４ａから突出するカーボンナノチューブ束１２Ａは、部分構造物４０により成長が妨げられたカーボンナノチューブ束１２Ｂに対して上部の高さが相対的に高くなる。   Next, with the structure 36a positioned on the substrate 28, the carbon nanotubes 1 are grown on the substrate 28 in the same manner as the manufacturing method of the heat dissipation structure according to the first embodiment described above with reference to FIG. (See FIG. 10A). In the region where the opening 34a is located, the growth of the carbon nanotubes 12 is not hindered by the structure 36a, so that the carbon nanotubes 12 protrude above the openings 34a. Since the opening 34a is formed so as to correspond to the shape / size of the heat dissipation structure 10 to be formed, the shape / size of the bundle 12A of carbon nanotubes protruding on the opening 34a is the heat dissipation to be formed. This corresponds to the shape and size of the structure 10. Since the structure 36a having a plurality of openings 34a is used, a plurality of such carbon nanotube bundles 12A are formed. The height of the carbon nanotube bundle 12A protruding from the opening 34a is relatively higher than the height of the carbon nanotube bundle 12B that is prevented from growing by the partial structure 40.

一方、構造物３６ａの部材、即ち、部分構造物４０が位置している領域においては、カーボンナノチューブ１２の成長が部分構造物４０により妨げられ、カーボンナノチューブ１２の上部が部分構造物４０の下面に接した状態となる。部分構造物４０が位置している領域に形成されるカーボンナノチューブ束１２Ｂは、開口部３４ａ上に突出したカーボンナノチューブ束１２Ａに対して上部の高さが相対的に低くなる。   On the other hand, in the member of the structure 36a, that is, in the region where the partial structure 40 is located, the growth of the carbon nanotube 12 is hindered by the partial structure 40, and the upper part of the carbon nanotube 12 is on the lower surface of the partial structure 40. It will be in contact. The upper part of the carbon nanotube bundle 12B formed in the region where the partial structure 40 is located is relatively lower than the carbon nanotube bundle 12A protruding on the opening 34a.

こうして、触媒３０が形成された基板２８上に、複数のカーボンナノチューブ束１２Ａ、１２Ｂが形成される。これらのカーボンナノチューブ束１２Ａ、１２Ｂは、全体として市松模様状の配置となる。即ち、上部の高さが相対的に高いカーボンナノチューブ束１２Ａと、上部の高さが相対的に低いカーボンナノチューブ束１２Ｂとが、全体として市松模様を形成するような配置で形成される。   Thus, a plurality of carbon nanotube bundles 12A and 12B are formed on the substrate 28 on which the catalyst 30 is formed. These carbon nanotube bundles 12A and 12B are arranged in a checkered pattern as a whole. That is, the carbon nanotube bundle 12A having a relatively high upper portion and the carbon nanotube bundle 12B having a relatively low upper portion are formed so as to form a checkered pattern as a whole.

次に、カーボンナノチューブ１２を成長した基板２８の上方に、熱可塑性樹脂フィルム１４を載置する（図１０（ｂ）参照）。開口部３４ａ上に突出したカーボンナノチューブ束１２Ａの上部の高さは相対的に高い一方、部分構造物４０により成長が妨げられたカーボンナノチューブ束１２Ｂの上部の高さは相対的に低い。このため、熱可塑性樹脂フィルム１４は、開口部３４ａ上に突出したカーボンナノチューブ束１２Ａには接するが、部分構造物４０により成長が妨げられたカーボンナノチューブ束１２Ｂには接しない。熱可塑性樹脂フィルム１４の厚さは、例えば１００μｍ程度とする。   Next, the thermoplastic resin film 14 is placed above the substrate 28 on which the carbon nanotubes 12 are grown (see FIG. 10B). The height of the upper part of the carbon nanotube bundle 12 </ b> A protruding above the opening 34 a is relatively high, while the height of the upper part of the carbon nanotube bundle 12 </ b> B whose growth is prevented by the partial structure 40 is relatively low. For this reason, the thermoplastic resin film 14 contacts the carbon nanotube bundle 12A protruding above the opening 34a, but does not contact the carbon nanotube bundle 12B whose growth is hindered by the partial structure 40. The thickness of the thermoplastic resin film 14 is, for example, about 100 μm.

次に、熱可塑性樹脂フィルム１４が載置された基板２８を、熱可塑性樹脂フィルム１４の融解温度以上の温度に加熱する。必要に応じて、熱可塑性樹脂フィルム１４上から押圧してもよい。これにより、熱可塑性樹脂フィルム１４が融解し、カーボンナノチューブ束１２Ａ内に徐々に浸透していく（図１１（ａ）参照）。熱可塑性樹脂フィルム１４は、少なくとも、カーボンナノチューブ束１２Ａを熱可塑性樹脂フィルム１４によって支持するのに十分な深さまで浸透させる。熱可塑性樹脂フィルム１２Ａの浸透は、構造物３６ａやカーボンナノチューブ束１２Ｂに達しない程度のところで停止する。熱処理温度は例えば１５０℃程度とし、熱処理時間は例えば５分程度とする。   Next, the substrate 28 on which the thermoplastic resin film 14 is placed is heated to a temperature equal to or higher than the melting temperature of the thermoplastic resin film 14. You may press from the thermoplastic resin film 14 as needed. Thereby, the thermoplastic resin film 14 melts and gradually penetrates into the carbon nanotube bundle 12A (see FIG. 11A). The thermoplastic resin film 14 penetrates at least to a depth sufficient to support the carbon nanotube bundle 12A by the thermoplastic resin film 14. The penetration of the thermoplastic resin film 12A stops at a level that does not reach the structure 36a or the carbon nanotube bundle 12B. The heat treatment temperature is, for example, about 150 ° C., and the heat treatment time is, for example, about 5 minutes.

次に、例えば室温まで冷却することにより、熱可塑性樹脂フィルム１４を固化する。   Next, the thermoplastic resin film 14 is solidified by cooling to room temperature, for example.

次に、熱可塑性樹脂フィルム１４をカーボンナノチューブ束１２Ａとともに基板２８から剥離する（図１１（ｂ）参照）。換言すれば、カーボンナノチューブ束１２Ａを熱可塑性樹脂フィルム１４により基板２８から剥離する。カーボンナノチューブ束１２Ｂは基板２８上に残存する。こうして、形成しようとする放熱構造体１０の形状・サイズに対応するカーボンナノチューブ束１２Ａが、熱可塑性樹脂フィルム１４により基板２８から剥離される。複数のカーボンナノチューブ束１２Ａが熱可塑性樹脂フィルム１４により支持された状態となる。   Next, the thermoplastic resin film 14 is peeled from the substrate 28 together with the carbon nanotube bundle 12A (see FIG. 11B). In other words, the carbon nanotube bundle 12 </ b> A is peeled from the substrate 28 by the thermoplastic resin film 14. The carbon nanotube bundle 12 </ b> B remains on the substrate 28. In this way, the carbon nanotube bundle 12 </ b> A corresponding to the shape and size of the heat dissipation structure 10 to be formed is peeled from the substrate 28 by the thermoplastic resin film 14. The plurality of carbon nanotube bundles 12 </ b> A are supported by the thermoplastic resin film 14.

次に、基板２８の周囲に配されていた治具３２ａを取り外す（図１２（ａ）参照）。   Next, the jig 32a arranged around the substrate 28 is removed (see FIG. 12A).

次に、カーボンナノチューブ束１２Ｂが残存している基板２８の上方に、熱可塑性樹脂フィルム１４ａを載置する（図１２（ｂ）参照）。熱可塑性樹脂フィルム１４ａは、カーボンナノチューブ束１２Ｂの上部に接する。熱可塑性樹脂フィルム１４ａの材料としては、例えば、上述した熱可塑性樹脂フィルム１４の材料と同様のものを用いることができる。熱可塑性樹脂フィルム１４ａの厚さは、例えば５０μｍ程度とする。   Next, the thermoplastic resin film 14a is placed above the substrate 28 where the carbon nanotube bundle 12B remains (see FIG. 12B). The thermoplastic resin film 14a is in contact with the upper part of the carbon nanotube bundle 12B. As the material of the thermoplastic resin film 14a, for example, the same material as that of the thermoplastic resin film 14 described above can be used. The thickness of the thermoplastic resin film 14a is, for example, about 50 μm.

次に、熱可塑性樹脂フィルム１４ａが載置された基板２８を、熱可塑性樹脂フィルム１４ａの融解温度以上の温度に加熱する。必要に応じて、熱可塑性樹脂フィルム１４ａ上から押圧してもよい。これにより、熱可塑性樹脂フィルム１４ａが融解し、カーボンナノチューブ束１２Ｂ内に徐々に浸透していく（図１２（ｃ）参照）。熱可塑性樹脂フィルム１４ａは、少なくとも、カーボンナノチューブ束１２Ｂを熱可塑性樹脂フィルム１４ａによって支持するのに十分な深さまで浸透させる。熱可塑性樹脂フィルム１４ａの浸透は、熱可塑性樹脂フィルム１４ａが基板２８にまで達しない程度のところで停止する。熱処理温度は例えば１５０℃程度とし、熱処理時間は例えば５分程度とする。   Next, the substrate 28 on which the thermoplastic resin film 14a is placed is heated to a temperature equal to or higher than the melting temperature of the thermoplastic resin film 14a. You may press from the thermoplastic resin film 14a as needed. Thereby, the thermoplastic resin film 14a melts and gradually penetrates into the carbon nanotube bundle 12B (see FIG. 12C). The thermoplastic resin film 14a penetrates at least to a depth sufficient to support the carbon nanotube bundle 12B by the thermoplastic resin film 14a. The penetration of the thermoplastic resin film 14a stops at a point where the thermoplastic resin film 14a does not reach the substrate 28. The heat treatment temperature is, for example, about 150 ° C., and the heat treatment time is, for example, about 5 minutes.

次に、室温まで冷却することにより、熱可塑性樹脂フィルム１４ａを固化する。   Next, the thermoplastic resin film 14a is solidified by cooling to room temperature.

次に、熱可塑性樹脂フィルム１４ａをカーボンナノチューブ束１２Ｂとともに基板２８から剥離する（図１３（ａ）参照）。換言すれば、カーボンナノチューブ束１２Ｂを熱可塑性樹脂フィルム１４ａにより基板２８から剥離する。こうして、形成しようとする放熱構造体１０ａの形状・サイズに対応するカーボンナノチューブ束１２Ｂが、熱可塑性樹脂フィルム１４ａにより基板２８から剥離される。これにより、複数のカーボンナノチューブ束１２Ｂが熱可塑性樹脂フィルム１４ａにより支持された状態となる。   Next, the thermoplastic resin film 14a is peeled from the substrate 28 together with the carbon nanotube bundle 12B (see FIG. 13A). In other words, the carbon nanotube bundle 12B is peeled from the substrate 28 by the thermoplastic resin film 14a. In this way, the carbon nanotube bundle 12B corresponding to the shape and size of the heat dissipation structure 10a to be formed is peeled from the substrate 28 by the thermoplastic resin film 14a. As a result, the plurality of carbon nanotube bundles 12B are supported by the thermoplastic resin film 14a.

次に、必要に応じて、熱可塑性樹脂フィルム１４をカーボンナノチューブ１２Ａ内に更に浸透させるための熱処理を行う。熱処理温度は、熱可塑性樹脂フィルム１４の融解温度以上の温度とする。熱処理温度や熱処理時間時間は、熱可塑性樹脂フィルム１４が所望の深さまで浸透するように適宜設定される。こうして、熱可塑性樹脂フィルム１４が所望の深さまで浸透することとなる（図１３（ｂ）参照）。   Next, if necessary, heat treatment is performed to further penetrate the thermoplastic resin film 14 into the carbon nanotubes 12A. The heat treatment temperature is set to a temperature equal to or higher than the melting temperature of the thermoplastic resin film 14. The heat treatment temperature and the heat treatment time are appropriately set so that the thermoplastic resin film 14 penetrates to a desired depth. Thus, the thermoplastic resin film 14 penetrates to a desired depth (see FIG. 13B).

次に、複数のカーボンナノチューブ束１２Ａを支持する熱可塑性樹脂フィルム１４を例えばカッター等を用いて切断する（図１３（ｃ）参照）。各々のカーボンナノチューブ束１２Ａは、形成しようとする放熱構造体１０の形状・サイズに対応するように成形されている。このため、カーボンナノチューブ１２の配向乱れ等を生じさせることなく、所望の形状・サイズの良好な放熱構造体１０を得ることができる。   Next, the thermoplastic resin film 14 that supports the plurality of carbon nanotube bundles 12A is cut using, for example, a cutter (see FIG. 13C). Each of the carbon nanotube bundles 12A is formed so as to correspond to the shape and size of the heat dissipation structure 10 to be formed. For this reason, the heat dissipation structure 10 having a desired shape and size can be obtained without causing disorder of the orientation of the carbon nanotubes 12.

こうして、複数のカーボンナノチューブ１２の間隙に熱可塑性樹脂フィルムの充填層１４が充填された複数の放熱構造体１０が形成される（図１４（ａ）参照）。   Thus, a plurality of heat dissipation structures 10 in which the gaps between the plurality of carbon nanotubes 12 are filled with the filling layer 14 of the thermoplastic resin film are formed (see FIG. 14A).

次に、複数のカーボンナノチューブ束１２Ｂを支持する熱可塑性樹脂フィルム１４ａを例えばカッター等を用いて切断する（図１４（ｂ）参照）。各々のカーボンナノチューブ束１２Ｂは、形成しようとする放熱構造体１０ａの形状・サイズに対応するように成形されている。このため、カーボンナノチューブ１２の配向乱れ等を生じさせることなく、所望の形状・サイズの良好な放熱構造体１０ａを得ることができる。   Next, the thermoplastic resin film 14a that supports the plurality of carbon nanotube bundles 12B is cut using, for example, a cutter (see FIG. 14B). Each of the carbon nanotube bundles 12B is formed so as to correspond to the shape and size of the heat dissipation structure 10a to be formed. For this reason, the heat dissipation structure 10a having a desired shape and size can be obtained without causing the alignment disorder of the carbon nanotubes 12 and the like.

こうして、複数のカーボンナノチューブ１２の間隙に熱可塑性樹脂フィルムの充填層１４ａが充填された複数の放熱構造体１０ａが形成される（図１４（ｃ）参照）。   Thus, a plurality of heat dissipation structures 10a in which gaps between the plurality of carbon nanotubes 12 are filled with the filling layer 14a of the thermoplastic resin film are formed (see FIG. 14C).

こうして、本実施形態による放熱構造体１０、１０ａが製造される。   Thus, the heat dissipation structure 10 or 10a according to the present embodiment is manufactured.

このように、開口部３４ａが形成された構造物３６ａを基板２８の上方に配した状態でカーボンナノチューブ１２を成長させるため、所望の形状・サイズに成形されたカーボンナノチューブ束１２Ａを得ることができる。また、構造物３６ａの部分構造物４０によりカーボンナノチューブ１２の成長が妨げられるため、所望の形状・サイズに成形されたカーボンナノチューブ束１２Ｂも得ることができる。従って、本実施形態においても、所望の形状・サイズの良好な放熱構造体１０、１０ａを効率的に製造することが可能となる。   In this way, the carbon nanotubes 12 are grown in a state where the structure 36a in which the opening 34a is formed is disposed above the substrate 28, so that the carbon nanotube bundle 12A formed in a desired shape and size can be obtained. . In addition, since the growth of the carbon nanotubes 12 is hindered by the partial structure 40 of the structure 36a, the carbon nanotube bundle 12B formed into a desired shape and size can also be obtained. Therefore, also in the present embodiment, it is possible to efficiently manufacture the heat dissipation structures 10 and 10a having a desired shape and size.

［第３実施形態］
第３実施形態による放熱構造体及びその製造方法並びにその放熱構造体を用いた電子装置及びその製造方法を図１５乃至図２２を用いて説明する。図１乃至図１４に示す第１又は第２実施形態による放熱構造体及びその製造方法等と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。 [Third Embodiment]
A heat dissipation structure and a manufacturing method thereof according to the third embodiment, an electronic device using the heat dissipation structure, and a manufacturing method thereof will be described with reference to FIGS. The same components as those of the heat dissipation structure and the manufacturing method thereof according to the first or second embodiment shown in FIGS. 1 to 14 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.

図１５は、本実施形態による放熱構造体を示す断面図である。   FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating the heat dissipation structure according to the present embodiment.

本実施形態による放熱構造体１０ｂは、カーボンナノチューブ束１２Ｃの形状が、放熱構造体１０ｂが取り付けられる部材１８ａ（図１６参照）の形状に応じて設定されているものである。   In the heat dissipation structure 10b according to the present embodiment, the shape of the carbon nanotube bundle 12C is set according to the shape of the member 18a (see FIG. 16) to which the heat dissipation structure 10b is attached.

図１６は、本実施形態による放熱構造体を用いた電子装置を示す断面図である。   FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating an electronic device using the heat dissipation structure according to the present embodiment.

図１６に示すように、本実施形態による放熱構造体１０ｂは、下面が湾曲したヒートスプレッダ１８ａの下面に取り付けられる。放熱構造体１０ｂの各々のカーボンナノチューブ１２がヒートスプレッダ１８ａに確実に接触するようにするため、カーボンナノチューブ束１２Ｃの形状は、ヒートスプレッダ１８ａの下面の湾曲に応じて設定されている。即ち、ヒートスプレッダ１８ａの下面に各々のカーボンナノチューブ１２がそれぞれ確実に接触するように、カーボンナノチューブ束１２Ｃを形成する複数のカーボンナノチューブ１２の高さがそれぞれ設定されている。   As shown in FIG. 16, the heat dissipation structure 10b according to the present embodiment is attached to the lower surface of the heat spreader 18a whose lower surface is curved. In order to ensure that each carbon nanotube 12 of the heat dissipation structure 10b is in contact with the heat spreader 18a, the shape of the carbon nanotube bundle 12C is set according to the curvature of the lower surface of the heat spreader 18a. That is, the heights of the plurality of carbon nanotubes 12 forming the carbon nanotube bundle 12C are set so that the carbon nanotubes 12 are surely in contact with the lower surface of the heat spreader 18a.

次に、本実施形態による放熱構造体の製造方法について図１７乃至図２１を用いて説明する。図１７乃至図２１は、本実施形態による放熱構造体の製造方法を示す工程図である。図１７（ａ）は断面図であり、図１７（ｂ）は平面図である。図１７（ａ）は、図１７（ｂ）のＣ−Ｃ′断面に対応している。図１８（ａ）乃至図２１（ｃ）は断面図である。   Next, the manufacturing method of the heat dissipation structure according to the present embodiment will be explained with reference to FIGS. 17 to 21 are process diagrams illustrating the method for manufacturing the heat dissipation structure according to the present embodiment. FIG. 17A is a cross-sectional view, and FIG. 17B is a plan view. FIG. 17A corresponds to the CC ′ cross section of FIG. 18A to 21C are cross-sectional views.

まず、図３（ａ）及び図３（ｂ）を用いて上述した第１実施形態による放熱構造体の製造方法と同様にして、基板２８上に触媒３０等を形成する。   First, the catalyst 30 and the like are formed on the substrate 28 in the same manner as in the method for manufacturing the heat dissipation structure according to the first embodiment described above with reference to FIGS. 3 (a) and 3 (b).

次に、カーボンナノチューブ１２を成長するための成長室内に、触媒３０等が形成された基板２８と治具３２ｂとを載置する。治具３２ｂは、基板２８の上方に位置させる構造物３６ｂと、構造物３６ｂを支持する支持部３８とを有している。構造物３６ｂには、開口部３４ｂが形成されている。構造物３６ｂに形成された開口部３４ｂにより、複数の部分構造物４０ａが画定されている。構造物３６ｂは、開口部３４ｂにより画定された複数の部分構造物４０ａを有している。複数の部分構造物４０ａは、全体としてマトリクス状に配列されている。各々の部分構造物４０ａの形状は、形成しようとする放熱構造体１０ｂの形状・サイズに対応するように形成されている。各々の部分構造物４０ａの下面は、放熱構造体１０ｂが取り付けられる部材１８ａの形状に対応するように成形されている。より具体的には、各々の部分構造物４０ａの下面は、放熱構造体１０ｂが取り付けられるヒートスプレッダ１８ａの面の湾曲に対応するように湾曲している。ここでは、放熱構造体１０ｂが取り付けられるヒートスプレッダ１８ａの面が上に凸に湾曲している場合に対応すべく、部分構造物４０ａの下面も上に凸に湾曲している。各々の部分構造物４０ａは、幅狭の接続部４２により互いに接続されている。基板２８と構造物３６ｂとの間の距離は、例えば７０μｍ程度とする。   Next, the substrate 28 on which the catalyst 30 and the like are formed and the jig 32b are placed in a growth chamber for growing the carbon nanotubes 12. The jig 32b includes a structure 36b positioned above the substrate 28 and a support portion 38 that supports the structure 36b. An opening 34b is formed in the structure 36b. A plurality of partial structures 40a are defined by the openings 34b formed in the structure 36b. The structure 36b has a plurality of partial structures 40a defined by the openings 34b. The plurality of partial structures 40a are arranged in a matrix as a whole. The shape of each partial structure 40a is formed so as to correspond to the shape and size of the heat dissipation structure 10b to be formed. The lower surface of each partial structure 40a is formed so as to correspond to the shape of the member 18a to which the heat dissipation structure 10b is attached. More specifically, the lower surface of each partial structure 40a is curved so as to correspond to the curvature of the surface of the heat spreader 18a to which the heat dissipation structure 10b is attached. Here, the lower surface of the partial structure 40a is also curved upward so as to correspond to the case where the surface of the heat spreader 18a to which the heat dissipation structure 10b is attached is curved upward. Each partial structure 40 a is connected to each other by a narrow connection portion 42. The distance between the board | substrate 28 and the structure 36b shall be about 70 micrometers, for example.

次に、図５（ａ）を用いて上述した第１実施形態による放熱構造体の製造方法と同様にして、基板２８上にカーボンナノチューブ１２を成長する（図１８（ａ）参照）。開口部３４ｂが位置している領域においては、カーボンナノチューブ１２の成長が構造物３６ｂにより妨げられることはないため、カーボンナノチューブ１２は開口部３４ｂの上方に突出する。開口部３４ｂの上方に突出したカーボンナノチューブ１２は、部分構造物４０ａにより成長が妨げられたカーボンナノチューブ束１２Ｃに対して上部の高さが相対的に高くなる。   Next, the carbon nanotubes 12 are grown on the substrate 28 in the same manner as in the method for manufacturing the heat dissipation structure according to the first embodiment described above with reference to FIG. 5A (see FIG. 18A). In the region where the opening 34b is located, the growth of the carbon nanotube 12 is not hindered by the structure 36b, so that the carbon nanotube 12 protrudes above the opening 34b. The height of the carbon nanotubes 12 protruding above the opening 34b is relatively higher than the carbon nanotube bundle 12C whose growth is hindered by the partial structure 40a.

一方、部分構造物４０ａが位置している領域においては、カーボンナノチューブ１２の成長が部分構造物４０ａにより妨げられ、カーボンナノチューブ１２の上部が部分構造物４０ａの下面に接した状態となる。部分構造物４０ａが位置している領域に形成されるカーボンナノチューブ束１２Ｃは、開口部３４ｂ上に突出したカーボンナノチューブ１２に対して上部の高さが相対的に低くなる。部分構造物４０ａの下面は、放熱構造体１０ｂが取り付けられる部材１８ａの面の湾曲に対応するように湾曲しているため、カーボンナノチューブ束１２Ｃは、放熱構造体１０ｂが取り付けられる部材１８ａの面の湾曲に対応するように成形される。   On the other hand, in the region where the partial structure 40a is located, the growth of the carbon nanotubes 12 is hindered by the partial structure 40a, and the upper part of the carbon nanotubes 12 is in contact with the lower surface of the partial structure 40a. In the carbon nanotube bundle 12C formed in the region where the partial structure 40a is located, the height of the upper portion of the carbon nanotube bundle 12C is relatively lower than the carbon nanotube 12 protruding on the opening 34b. Since the lower surface of the partial structure 40a is curved so as to correspond to the curvature of the surface of the member 18a to which the heat dissipation structure 10b is attached, the carbon nanotube bundle 12C is formed on the surface of the member 18a to which the heat dissipation structure 10b is attached. Molded to correspond to the curvature.

こうして、触媒３０が形成された基板２８上に、複数のカーボンナノチューブ束１２Ｃが形成される。   Thus, a plurality of carbon nanotube bundles 12C are formed on the substrate 28 on which the catalyst 30 is formed.

次に、カーボンナノチューブ１２を成長した基板２８の上方に、熱可塑性樹脂フィルム１４ｂを載置する（図１８（ｂ）参照）。開口部３４ｂ上に突出したカーボンナノチューブ１２の上部の高さは相対的に高い一方、部分構造物４０ａにより成長が妨げられたカーボンナノチューブ１２の上部の高さは相対的に低い。このため、熱可塑性樹脂フィルム１４ｂは、開口部３４ｂ上に突出したカーボンナノチューブ１２には接するが、部分構造物４０ａにより成長が妨げられたカーボンナノチューブ１２には接しない。熱可塑性樹脂フィルム１４ｂの厚さは、例えば１００μｍ程度とする。   Next, the thermoplastic resin film 14b is placed above the substrate 28 on which the carbon nanotubes 12 are grown (see FIG. 18B). While the height of the upper part of the carbon nanotube 12 protruding above the opening 34b is relatively high, the height of the upper part of the carbon nanotube 12 whose growth is prevented by the partial structure 40a is relatively low. For this reason, the thermoplastic resin film 14b is in contact with the carbon nanotubes 12 protruding above the opening 34b, but is not in contact with the carbon nanotubes 12 whose growth is hindered by the partial structure 40a. The thickness of the thermoplastic resin film 14b is, for example, about 100 μm.

次に、熱可塑性樹脂フィルム１４ｂが載置された基板２８を、熱可塑性樹脂フィルム１４ｂの融解温度以上の温度に加熱する。必要に応じて、熱可塑性樹脂フィルム１４ｂ上から押圧してもよい。これにより、熱可塑性樹脂フィルム１４ｂが融解し、開口部３４ｂ上に突出しているカーボンナノチューブ束１２内に徐々に浸透していく（図１９（ａ）参照）。熱可塑性樹脂フィルム１８ｂは、少なくとも、カーボンナノチューブ束１２を熱可塑性樹脂フィルム１８ｂによって支持するのに十分な深さまで浸透させる。熱可塑性樹脂フィルム１８ｂの浸透は、構造物３６ｂやカーボンナノチューブ束１２Ｃに達しない程度のところで停止する。熱処理温度は例えば１５０℃程度とし、熱処理時間は例えば５分程度とする。   Next, the substrate 28 on which the thermoplastic resin film 14b is placed is heated to a temperature equal to or higher than the melting temperature of the thermoplastic resin film 14b. You may press from the thermoplastic resin film 14b as needed. Thereby, the thermoplastic resin film 14b melts and gradually penetrates into the carbon nanotube bundle 12 protruding on the opening 34b (see FIG. 19A). The thermoplastic resin film 18b penetrates at least to a depth sufficient to support the carbon nanotube bundle 12 by the thermoplastic resin film 18b. The penetration of the thermoplastic resin film 18b stops at a point where it does not reach the structure 36b or the carbon nanotube bundle 12C. The heat treatment temperature is, for example, about 150 ° C., and the heat treatment time is, for example, about 5 minutes.

次に、室温まで冷却することにより、熱可塑性樹脂フィルム１４ｂを固化する。   Next, the thermoplastic resin film 14b is solidified by cooling to room temperature.

次に、熱可塑性樹脂フィルム１４ｂをカーボンナノチューブ束１２とともに基板２８から剥離する（図１９（ｂ）参照）。カーボンナノチューブ束１２Ｃは基板２８上に残存する。   Next, the thermoplastic resin film 14b is peeled from the substrate 28 together with the carbon nanotube bundle 12 (see FIG. 19B). The carbon nanotube bundle 12 </ b> C remains on the substrate 28.

次に、基板２８の周囲に配されていた治具３２ｂを取り外す（図２０（ａ）参照）。   Next, the jig 32b arranged around the substrate 28 is removed (see FIG. 20A).

次に、カーボンナノチューブ束１２Ｃが残存した基板２８の上方に、熱可塑性樹脂フィルム１４を載置する（図２０（ｂ）参照）。熱可塑性樹脂フィルム１４は、部分構造物４０ａにより成長が妨げられたカーボンナノチューブ束１２Ｃに接する。熱可塑性樹脂フィルム１４の厚さは、例えば１００μｍ程度とする。   Next, the thermoplastic resin film 14 is placed above the substrate 28 where the carbon nanotube bundle 12C remains (see FIG. 20B). The thermoplastic resin film 14 is in contact with the carbon nanotube bundle 12C whose growth is hindered by the partial structure 40a. The thickness of the thermoplastic resin film 14 is, for example, about 100 μm.

次に、熱可塑性樹脂フィルム１４が載置された基板３８を、熱可塑性樹脂フィルム１４の融解温度以上の温度に加熱する。必要に応じて、熱可塑性樹脂フィルム１４上から押圧してもよい。これにより、熱可塑性樹脂フィルム１４が融解し、カーボンナノチューブ束１２Ｃ内に徐々に浸透していく。   Next, the substrate 38 on which the thermoplastic resin film 14 is placed is heated to a temperature equal to or higher than the melting temperature of the thermoplastic resin film 14. You may press from the thermoplastic resin film 14 as needed. Thereby, the thermoplastic resin film 14 melts and gradually penetrates into the carbon nanotube bundle 12C.

熱可塑性樹脂フィルム１４は、少なくとも、カーボンナノチューブ束１２Ｃを熱可塑性樹脂フィルム１４によって支持するのに十分な深さまで浸透させる（図２０（ｃ）参照）。熱可塑性樹脂フィルム１４の浸透は、基板２８に達しない程度のところで停止する。熱処理温度は例えば１５０℃程度とし、熱処理時間は例えば５分程度とする。   The thermoplastic resin film 14 penetrates at least to a depth sufficient to support the carbon nanotube bundle 12C by the thermoplastic resin film 14 (see FIG. 20C). The penetration of the thermoplastic resin film 14 stops at a point where it does not reach the substrate 28. The heat treatment temperature is, for example, about 150 ° C., and the heat treatment time is, for example, about 5 minutes.

次に、例えば室温まで冷却することにより、熱可塑性樹脂フィルム１４を固化する。   Next, the thermoplastic resin film 14 is solidified by cooling to room temperature, for example.

次に、熱可塑性樹脂フィルム１４をカーボンナノチューブ束１２Ｃとともに基板２８から剥離する（図２１（ａ）参照）。これにより、形成しようとする放熱構造体１０ｂの形状・サイズに対応するカーボンナノチューブ束１２Ｃが、熱可塑性樹脂フィルム１４により基板から剥離される。複数のカーボンナノチューブ束１２Ｃが熱可塑性樹脂フィルム１４により支持された状態となる。   Next, the thermoplastic resin film 14 is peeled from the substrate 28 together with the carbon nanotube bundle 12C (see FIG. 21A). As a result, the carbon nanotube bundle 12C corresponding to the shape and size of the heat dissipation structure 10b to be formed is peeled from the substrate by the thermoplastic resin film 14. The plurality of carbon nanotube bundles 12 </ b> C are supported by the thermoplastic resin film 14.

次に、複数のカーボンナノチューブ束１２Ｃを支持する熱可塑性樹脂フィルム１４を例えばカッター等を用いて切断する（図２１（ｂ）参照）。各々のカーボンナノチューブ束１２Ｃは、形成しようとする放熱構造体１０ｂの形状・サイズに対応している。このため、カーボンナノチューブ束１２Ｃの配向乱れを生じさせることなく、所望の形状・サイズの放熱構造体１０ｂが得られる。   Next, the thermoplastic resin film 14 supporting the plurality of carbon nanotube bundles 12C is cut using, for example, a cutter (see FIG. 21B). Each carbon nanotube bundle 12C corresponds to the shape and size of the heat dissipation structure 10b to be formed. For this reason, the heat radiating structure 10b having a desired shape and size can be obtained without causing the alignment disorder of the carbon nanotube bundle 12C.

こうして、複数のカーボンナノチューブ１２の間隙に充填層１４が充填された複数の放熱構造体１０ｂが形成される（図２１（ｃ）参照）。   Thus, a plurality of heat dissipation structures 10b in which the filling layers 14 are filled in the gaps between the plurality of carbon nanotubes 12 are formed (see FIG. 21C).

こうして、本実施形態による放熱構造体１０ｂが製造される。   Thus, the heat dissipation structure 10b according to the present embodiment is manufactured.

次に、本実施形態による放熱構造体を用いた電子装置の製造方法について図２２を用いて説明する。図２２は、本実施形態による電子装置の製造方法を示す工程断面図である。   Next, a method for manufacturing an electronic device using the heat dissipation structure according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 22 is a process cross-sectional view illustrating the method for manufacturing the electronic device according to the present embodiment.

まず、図２２（ａ）に示すように、回路基板２０上に、半導体素子１６を実装する。半導体素子１６は、例えば半田バンプ２２等を用いて回路基板２０に接続される。   First, as shown in FIG. 22A, the semiconductor element 16 is mounted on the circuit board 20. The semiconductor element 16 is connected to the circuit board 20 using, for example, solder bumps 22 or the like.

次に、図２２（ｂ）に示すように、回路基板２０上に実装された半導体素子１６上に、本実施形態による放熱構造体１０ｂを配し、更に、ヒートスプレッダ１８ａを被せる。この際、カーボンナノチューブ１２の一方の端部が半導体素子１６側に位置し、カーボンナノチューブ１２の他方の端部がヒートスプレッダ１８ａ側に位置する。ヒートスプレッダ１８ａの下面は上に凸に湾曲している。回路基板２０上には、ヒートスプレッダ１８を固定するための有機シーラント２４等を塗布しておく。   Next, as shown in FIG. 22B, the heat dissipating structure 10b according to the present embodiment is disposed on the semiconductor element 16 mounted on the circuit board 20, and the heat spreader 18a is further covered. At this time, one end of the carbon nanotube 12 is located on the semiconductor element 16 side, and the other end of the carbon nanotube 12 is located on the heat spreader 18a side. The lower surface of the heat spreader 18a is curved upward and convex. On the circuit board 20, an organic sealant 24 or the like for fixing the heat spreader 18 is applied.

なお、本実施形態による放熱構造体１０をヒートスプレッダ１８ａに予め固定しておき、放熱構造体１０が固定されたヒートスプレッダ１８ａを半導体素子１６に被せてもよい。   Note that the heat dissipation structure 10 according to the present embodiment may be fixed to the heat spreader 18a in advance, and the heat spreader 18a to which the heat dissipation structure 10 is fixed may be put on the semiconductor element 16.

次に、ヒートスプレッダ１８ａに荷重を加えた状態で熱処理を行う。熱処理温度は、充填層１４の融解温度より高い温度とする。これにより、充填層１４が融解される。熱処理温度は、例えば２２０℃程度とする。熱処理時間は、例えば１０分程度とする。温度の上昇に伴って、充填層１４によるカーボンナノチューブ１２の拘束が緩み、放熱構造体１０ｂ内のカーボンナノチューブ１２の両端部が半導体素子１６やヒートスプレッダ１８に接する状態となる。カーボンナノチューブ束１２Ｃの外形が、ヒートスプレッダ１８ａの下面の湾曲に応じて設定されているため、放熱構造体１０ｂの各々のカーボンナノチューブ１２がヒートスプレッダ１８ａの下面に確実に接触する。   Next, heat treatment is performed with a load applied to the heat spreader 18a. The heat treatment temperature is higher than the melting temperature of the packed bed 14. Thereby, the packed bed 14 is melted. The heat treatment temperature is about 220 ° C., for example. The heat treatment time is about 10 minutes, for example. As the temperature rises, the restraint of the carbon nanotubes 12 by the filling layer 14 is loosened, and both ends of the carbon nanotubes 12 in the heat dissipation structure 10b are in contact with the semiconductor element 16 and the heat spreader 18. Since the outer shape of the carbon nanotube bundle 12C is set according to the curvature of the lower surface of the heat spreader 18a, each carbon nanotube 12 of the heat radiating structure 10b reliably contacts the lower surface of the heat spreader 18a.

次に、室温まで冷却することにより、充填層１４を固化するとともに、ヒートスプレッダ１８ａを有機シーラント２４によって回路基板２０上に固定する。この際、充填層１４の接着性が発現し、半導体素子１６とヒートスプレッダ１８ａとが放熱構造体１０ｂによって接着固定される。室温に冷却した後も、半導体素子１６やヒートスプレッダ１８ａと放熱構造体１０ｂとの間で低い熱抵抗が維持される。   Next, by cooling to room temperature, the filling layer 14 is solidified and the heat spreader 18 a is fixed on the circuit board 20 by the organic sealant 24. At this time, the adhesiveness of the filling layer 14 is developed, and the semiconductor element 16 and the heat spreader 18a are bonded and fixed by the heat dissipation structure 10b. Even after cooling to room temperature, a low thermal resistance is maintained between the semiconductor element 16, the heat spreader 18a, and the heat dissipation structure 10b.

こうして、本実施形態による電子装置が製造される（図２２（ｃ）参照）。   Thus, the electronic device according to the present embodiment is manufactured (see FIG. 22C).

このように、本実施形態によれば、放熱構造体１０ｂが取り付けられる部材１８ａの形状に対応するようにカーボンナノチューブ束１２Ｃを成形する。このため、各々のカーボンナノチューブ１２を部材１８ａの面に確実に接触させることができ、高い放熱性を得ることができる。   Thus, according to the present embodiment, the carbon nanotube bundle 12C is formed so as to correspond to the shape of the member 18a to which the heat dissipation structure 10b is attached. For this reason, each carbon nanotube 12 can be made to contact the surface of the member 18a reliably, and high heat dissipation can be obtained.

［第４実施形態］
第４実施形態による放熱構造体及びその製造方法並びにその放熱構造体を用いた電子装置及びその製造方法を図２３乃至図３０を用いて説明する。図１乃至図２２に示す第１乃至第３実施形態による放熱構造体及びその製造方法等と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。 [Fourth Embodiment]
A heat dissipation structure according to the fourth embodiment, a manufacturing method thereof, an electronic device using the heat dissipation structure, and a manufacturing method thereof will be described with reference to FIGS. The same components as those of the heat dissipation structure and the manufacturing method thereof according to the first to third embodiments shown in FIGS. 1 to 22 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.

本実施形態は、放熱構造体１０ｃが取り付けられる部材１８ｂの面が下に凸に湾曲しており、放熱構造体１０ｃのカーボンナノチューブ束１２Ｄの形状が、下に凸に湾曲する部材１８ｂの面に対応しているものである。   In the present embodiment, the surface of the member 18b to which the heat dissipation structure 10c is attached is curved downward and the shape of the carbon nanotube bundle 12D of the heat dissipation structure 10c is curved on the surface of the member 18b curved downward. It is compatible.

図２３は、本実施形態による放熱構造体を示す断面図である。   FIG. 23 is a cross-sectional view showing the heat dissipation structure according to the present embodiment.

本実施形態による放熱構造体１０ｃは、カーボンナノチューブ束１２Ｄの形状が、放熱構造体１０ｃが取り付けられる部材１８ｂ（図２４参照）の形状に応じて設定されている。   In the heat dissipation structure 10c according to the present embodiment, the shape of the carbon nanotube bundle 12D is set according to the shape of the member 18b (see FIG. 24) to which the heat dissipation structure 10c is attached.

図２４は、本実施形態による電子装置を示す断面図である。   FIG. 24 is a cross-sectional view illustrating the electronic device according to the present embodiment.

図２４に示すように、本実施形態による放熱構造体１０ｃは、下面が湾曲したヒートスプレッダ１８ｂの下面に取り付けられる。放熱構造体１０ｃの各々のカーボンナノチューブ１２がヒートスプレッダ１８ｂに確実に接触するようにするため、カーボンナノチューブ束１２Ｄの形状は、ヒートスプレッダ１８ｂの下面の湾曲に応じて設定されている。即ち、ヒートスプレッダ１８ｂの下面に各々のカーボンナノチューブ１２がそれぞれ確実に接触するように、カーボンナノチューブ束１２Ｄを形成する複数のカーボンナノチューブ１２の高さがそれぞれ設定されている。   As shown in FIG. 24, the heat dissipation structure 10c according to the present embodiment is attached to the lower surface of the heat spreader 18b whose lower surface is curved. In order to ensure that each carbon nanotube 12 of the heat dissipation structure 10c is in contact with the heat spreader 18b, the shape of the carbon nanotube bundle 12D is set according to the curvature of the lower surface of the heat spreader 18b. That is, the heights of the plurality of carbon nanotubes 12 forming the carbon nanotube bundle 12D are set so that the carbon nanotubes 12 are surely in contact with the lower surface of the heat spreader 18b.

次に、本実施形態による放熱構造体の製造方法について図２５乃至図２９を用いて説明する。図２５乃至図２９は、本実施形態による放熱構造体の製造方法を示す工程図である。図２５（ａ）は断面図であり、図２５（ｂ）は平面図である。図２５（ａ）は、図２５（ｂ）のＤ−Ｄ′断面に対応している。図２６（ａ）乃至図２９（ｃ）は断面図である。   Next, the manufacturing method of the heat dissipation structure according to the present embodiment will be explained with reference to FIGS. 25 to 29 are process diagrams illustrating the method for manufacturing the heat dissipation structure according to the present embodiment. FIG. 25A is a cross-sectional view, and FIG. 25B is a plan view. FIG. 25A corresponds to the section DD ′ in FIG. 26A to 29C are cross-sectional views.

まず、図３（ａ）及び図３（ｂ）を用いて上述した第１実施形態による放熱構造体の製造方法と同様にして、基板２８上に触媒３０等を形成する。   First, the catalyst 30 and the like are formed on the substrate 28 in the same manner as in the method for manufacturing the heat dissipation structure according to the first embodiment described above with reference to FIGS. 3 (a) and 3 (b).

次に、カーボンナノチューブ１２を成長するための成長室内に、触媒３０等が形成された基板２８と治具３２ｃとを載置する。治具３２ｃは、基板２８の上方に位置させる構造物３６ｃと、構造物３６ｃを支持する支持部３８とを有している。構造物３６ｃには、開口部３４ｂが形成されている。構造物３６ｃに形成された開口部３４ｂにより、複数の部分構造物４０ｂが画定されている。構造物３６ｃは、開口部３４ｂにより画定された複数の部分構造物４０ｂを有している。複数の部分構造物４０ｂは、全体としてマトリクス状に配列されている。各々の部分構造物４０ｂの形状は、形成しようとする放熱構造体１０ｃの平面形状に対応するように形成されている。各々の部分構造物４０ｂの下面は、放熱構造体１０ｃが取り付けられる部材１８ｂの形状に対応するように成形されている。より具体的には、各々の部分構造物４０ｂの下面は、放熱構造体１０ｃが取り付けられるヒートスプレッダ１８ｂの面の湾曲に対応するように湾曲している。ここでは、放熱構造体１０ｃが取り付けられるヒートスプレッダ１８ｂの面が下に凸に湾曲している場合に対応すべく、部分構造物４０ｂの下面も下に凸に湾曲している。各々の部分構造物４０ｂは、幅狭の接続部４２により互いに接続されている。基板２８と構造物３６ｃとの間の距離は、例えば７０μｍ程度とする。   Next, the substrate 28 on which the catalyst 30 and the like are formed and the jig 32c are placed in a growth chamber for growing the carbon nanotubes 12. The jig 32c includes a structure 36c positioned above the substrate 28 and a support portion 38 that supports the structure 36c. An opening 34b is formed in the structure 36c. A plurality of partial structures 40b are defined by the openings 34b formed in the structure 36c. The structure 36c has a plurality of partial structures 40b defined by the openings 34b. The plurality of partial structures 40b are arranged in a matrix as a whole. The shape of each partial structure 40b is formed so as to correspond to the planar shape of the heat dissipation structure 10c to be formed. The lower surface of each partial structure 40b is formed to correspond to the shape of the member 18b to which the heat dissipation structure 10c is attached. More specifically, the lower surface of each partial structure 40b is curved so as to correspond to the curvature of the surface of the heat spreader 18b to which the heat dissipation structure 10c is attached. Here, the lower surface of the partial structure 40b is also curved downward so as to correspond to the case where the surface of the heat spreader 18b to which the heat dissipation structure 10c is attached is curved downward. Each partial structure 40 b is connected to each other by a narrow connection portion 42. The distance between the board | substrate 28 and the structure 36c shall be about 70 micrometers, for example.

次に、図５（ａ）を用いて上述した第１実施形態による放熱構造体の製造方法と同様にして、基板２８上にカーボンナノチューブ１２を成長する（図２６（ａ）参照）。開口部３４ｂが位置している領域においては、カーボンナノチューブ１２の成長が構造物３６ｃにより妨げられることはないため、カーボンナノチューブ１２は開口部３４ｂの上方に突出する。開口部３４ｂの上方に突出したカーボンナノチューブ１２は、部分構造物４０ｂにより成長が妨げられたカーボンナノチューブ束１２Ｄに対して上部の高さが相対的に高くなる。   Next, the carbon nanotubes 12 are grown on the substrate 28 in the same manner as the manufacturing method of the heat dissipation structure according to the first embodiment described above with reference to FIG. 5A (see FIG. 26A). In the region where the opening 34b is located, the growth of the carbon nanotube 12 is not hindered by the structure 36c, so that the carbon nanotube 12 protrudes above the opening 34b. The carbon nanotubes 12 protruding above the opening 34b have a relatively high upper portion relative to the carbon nanotube bundle 12D whose growth is hindered by the partial structure 40b.

一方、部分構造物４０ｂが位置している領域においては、カーボンナノチューブ１２の成長が部分構造物４０ｂにより妨げられ、カーボンナノチューブ１２の上部が部分構造物４０ｂの下面に接した状態となる。部分構造物４０ｂが位置している領域に形成されるカーボンナノチューブ束１２Ｄは、開口部３４ｂ上に突出したカーボンナノチューブ１２に対して上部の高さが相対的に低くなる。部分構造物４０ｂの下面は、放熱構造体１０ｃが取り付けられる部材１８ｂの面の湾曲に対応するように湾曲しているため、カーボンナノチューブ束１２Ｄは、放熱構造体１０ｃが取り付けられる部材１８ｂの面の湾曲に対応するように成形される。   On the other hand, in the region where the partial structure 40b is located, the growth of the carbon nanotube 12 is hindered by the partial structure 40b, and the upper part of the carbon nanotube 12 is in contact with the lower surface of the partial structure 40b. The upper part of the carbon nanotube bundle 12D formed in the region where the partial structure 40b is located is relatively lower than the carbon nanotubes 12 protruding on the opening 34b. Since the lower surface of the partial structure 40b is curved so as to correspond to the curvature of the surface of the member 18b to which the heat dissipation structure 10c is attached, the carbon nanotube bundle 12D is formed on the surface of the member 18b to which the heat dissipation structure 10c is attached. Molded to correspond to the curvature.

こうして、触媒３０が形成された基板２８上に、複数のカーボンナノチューブ束１２Ｄが形成される。   Thus, a plurality of carbon nanotube bundles 12D are formed on the substrate 28 on which the catalyst 30 is formed.

この後の放熱構造体の製造方法は、図１８（ｂ）乃至図２１（ｃ）を用いて上述した第３実施形態による放熱構造体の製造方法と同様であるため説明を省略する（図２６（ｂ）乃至図２９（ｃ）参照）。   The subsequent manufacturing method of the heat dissipation structure is the same as the manufacturing method of the heat dissipation structure according to the third embodiment described above with reference to FIG. 18B to FIG. (See (b) to FIG. 29 (c)).

こうして、本実施形態による放熱構造体１０ｃが製造される。   Thus, the heat dissipation structure 10c according to the present embodiment is manufactured.

次に、本実施形態による放熱構造体を用いた電子装置の製造方法について図３０を用いて説明する。図３０は、本実施形態による電子装置の製造方法を示す工程断面図である。   Next, a method for manufacturing an electronic device using the heat dissipation structure according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 30 is a process cross-sectional view illustrating the method for manufacturing the electronic device according to the present embodiment.

まず、図３０（ａ）に示すように、回路基板２０上に、半導体素子１６を実装する。半導体素子１６は、例えば半田バンプ２２等を用いて回路基板２０に接続される。   First, as shown in FIG. 30A, the semiconductor element 16 is mounted on the circuit board 20. The semiconductor element 16 is connected to the circuit board 20 using, for example, solder bumps 22 or the like.

次に、図３０（ｂ）に示すように、回路基板２０上に実装された半導体素子１６上に、本実施形態による放熱構造体１０ｃを配し、更に、ヒートスプレッダ１８ｂを被せる。この際、カーボンナノチューブ１２の一方の端部が半導体素子１６側に位置し、カーボンナノチューブ１２の他方の端部がヒートスプレッダ１８ｂ側に位置する。ヒートスプレッダ１８ｂの下面は下に凸に湾曲している。回路基板２０上には、ヒートスプレッダ１８を固定するための有機シーラント２４等を塗布しておく。   Next, as illustrated in FIG. 30B, the heat dissipation structure 10 c according to the present embodiment is disposed on the semiconductor element 16 mounted on the circuit board 20, and the heat spreader 18 b is further covered. At this time, one end of the carbon nanotube 12 is located on the semiconductor element 16 side, and the other end of the carbon nanotube 12 is located on the heat spreader 18b side. The lower surface of the heat spreader 18b is convexly curved downward. On the circuit board 20, an organic sealant 24 or the like for fixing the heat spreader 18 is applied.

なお、本実施形態による放熱構造体１０をヒートスプレッダ１８ｂに予め固定しておき、放熱構造体１０が固定されたヒートスプレッダ１８ｂを半導体素子１６に被せてもよい。   The heat dissipating structure 10 according to the present embodiment may be fixed to the heat spreader 18b in advance, and the heat spreader 18b to which the heat dissipating structure 10 is fixed may be put on the semiconductor element 16.

次に、ヒートスプレッダ１８ｂに荷重を加えた状態で熱処理を行う。熱処理温度は、充填層１４の融解温度より高い温度とする。これにより、充填層１４が融解される。熱処理温度は、例えば２２０℃程度とする。熱処理時間は、例えば１０分程度とする。温度の上昇に伴って、充填層１４による拘束が緩み、放熱構造体１０ｂ内のカーボンナノチューブ１２の両端部が半導体素子１６やヒートスプレッダ１８に接する状態となる。カーボンナノチューブ束１２Ｄの外形が、ヒートスプレッダ１８ａの下面の湾曲に応じて設定されているため、放熱構造体１０ｃの各々のカーボンナノチューブ１２がヒートスプレッダ１８ｂの下面に確実に接触する。   Next, heat treatment is performed with a load applied to the heat spreader 18b. The heat treatment temperature is higher than the melting temperature of the packed bed 14. Thereby, the packed bed 14 is melted. The heat treatment temperature is about 220 ° C., for example. The heat treatment time is about 10 minutes, for example. As the temperature rises, the constraint by the filling layer 14 is loosened, and both ends of the carbon nanotubes 12 in the heat dissipation structure 10b are in contact with the semiconductor element 16 and the heat spreader 18. Since the outer shape of the carbon nanotube bundle 12D is set according to the curvature of the lower surface of the heat spreader 18a, each carbon nanotube 12 of the heat dissipating structure 10c reliably contacts the lower surface of the heat spreader 18b.

次に、室温まで冷却することにより、充填層１４を固化するとともに、ヒートスプレッダ１８ｂを有機シーラント２４によって回路基板２０上に固定する。この際、充填層１４の接着性が発現し、半導体素子１６とヒートスプレッダ１８ａとが放熱構造体１０ｃによって接着固定される。室温に冷却した後も、半導体素子１６やヒートスプレッダ１８ｂと放熱構造体１０ｃとの間で低い熱抵抗が維持される。   Next, the filling layer 14 is solidified by cooling to room temperature, and the heat spreader 18 b is fixed on the circuit board 20 with the organic sealant 24. At this time, the adhesiveness of the filling layer 14 is developed, and the semiconductor element 16 and the heat spreader 18a are bonded and fixed by the heat dissipation structure 10c. Even after cooling to room temperature, a low thermal resistance is maintained between the semiconductor element 16, the heat spreader 18b, and the heat dissipation structure 10c.

こうして、本実施形態による電子装置が製造される（図３０（ｃ）参照）。   Thus, the electronic device according to the present embodiment is manufactured (see FIG. 30C).

このように、本実施形態によっても、放熱構造体１０ｃが取り付けられる部材１８ｂの形状に対応するようにカーボンナノチューブ束１２Ｄが成型される。このため、本実施形態によっても、各々のカーボンナノチューブ１２を部材１８ｂの面に確実に接触させることができ、放熱性の良好な放熱構造体１０ｃを得ることができる。   Thus, according to the present embodiment, the carbon nanotube bundle 12D is molded so as to correspond to the shape of the member 18b to which the heat dissipation structure 10c is attached. For this reason, also by this embodiment, each carbon nanotube 12 can be made to contact the surface of the member 18b reliably, and the thermal radiation structure 10c with favorable heat dissipation can be obtained.

［変形実施形態］
上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。 [Modified Embodiment]
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible.

例えば、上記実施形態では、治具３２、３２ａ〜３２ｃを取り外さずに基板２８上に熱可塑性樹脂フィルム１４を載置したが、熱可塑性樹脂フィルム１４を基板２８上に載置する前に治具３２、３２ａ〜３２ｃを取り外してもよい。   For example, in the above embodiment, the thermoplastic resin film 14 is placed on the substrate 28 without removing the jigs 32, 32a to 32c, but before the thermoplastic resin film 14 is placed on the substrate 28, the jig is placed. You may remove 32 and 32a-32c.

また、開口部３４、３４ａの形状・サイズは上記実施形態に限定されるものではなく、製造しようとする放熱構造体１０の形状・サイズに応じて適宜設定し得る。   Moreover, the shape and size of the openings 34 and 34a are not limited to the above embodiment, and can be set as appropriate according to the shape and size of the heat dissipation structure 10 to be manufactured.

また、部分構造物４０、４０ａ、４０ｂの形状・サイズ等は上記実施形態に限定されるものではなく、製造しようとする放熱構造体１０ａ〜１０ｃの形状・サイズ等に応じて適宜設定し得る。   Moreover, the shape, size, etc. of the partial structures 40, 40a, 40b are not limited to the above embodiment, and can be appropriately set according to the shape, size, etc. of the heat dissipation structures 10a-10c to be manufactured.

また、第２実施形態では、カーボンナノチューブ束１２Ｂが埋め込まれた熱可塑性樹脂フィルム１４ａを基板２８上から剥離した後に熱可塑性樹脂フィルム１４ａの切断を行ったが、これに限定されるものではない。例えば、カーボンナノチューブ束１２Ｂを埋め込んだ熱可塑性樹脂フィルム１４ａを基板２８上で切断してもよい。   In the second embodiment, the thermoplastic resin film 14a in which the carbon nanotube bundles 12B are embedded is peeled from the substrate 28, and then the thermoplastic resin film 14a is cut. However, the present invention is not limited to this. For example, the thermoplastic resin film 14a in which the carbon nanotube bundle 12B is embedded may be cut on the substrate 28.

また、第３及び第４実施形態では、カーボンナノチューブ束１２Ｃ、１２Ｄが埋め込まれた熱可塑性樹脂フィルム１４を基板２８上から剥離した後に熱可塑性樹脂フィルム１４の切断を行ったが、これに限定されるものではない。例えば、カーボンナノチューブ束１２Ｃ、１２Ｄを埋め込んだ熱可塑性樹脂フィルム１４を基板２８上で切断してもよい。   In the third and fourth embodiments, the thermoplastic resin film 14 in which the carbon nanotube bundles 12C and 12D are embedded is peeled from the substrate 28 and then the thermoplastic resin film 14 is cut. However, the present invention is not limited to this. It is not something. For example, the thermoplastic resin film 14 in which the carbon nanotube bundles 12 </ b> C and 12 </ b> D are embedded may be cut on the substrate 28.

上記実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。   Regarding the above embodiment, the following additional notes are disclosed.

（付記１）
開口部が形成された構造物を基板の上方に配し、前記開口部が位置する領域における前記基板上に前記開口部の上方に達する炭素元素の第１の線状構造体の束を成長するとともに、前記開口部が位置する領域を除く領域における前記基板上に前記構造物の下面に達する炭素元素の第２の線状構造体の束を成長する工程を有する
ことを特徴とする放熱構造体の製造方法。 (Appendix 1)
A structure in which an opening is formed is arranged above the substrate, and a bundle of first linear structures of carbon elements reaching above the opening is grown on the substrate in a region where the opening is located. And a step of growing a bundle of second linear structures of carbon elements reaching the lower surface of the structure on the substrate in a region excluding the region where the opening is located. Manufacturing method.

（付記２）
請求項１記載の放熱構造体の製造方法において、
前記第１の熱可塑性樹脂フィルムを前記第１の線状構造体の束内に浸透させる工程と、
前記第１の熱可塑性樹脂フィルムを前記第１の線状構造体の束とともに前記基板から剥離する工程とを更に有する
ことを特徴とする放熱構造体の製造方法。 (Appendix 2)
In the manufacturing method of the heat dissipation structure according to claim 1,
Infiltrating the first thermoplastic resin film into the bundle of the first linear structures;
And a step of peeling the first thermoplastic resin film from the substrate together with the bundle of the first linear structures. A method for manufacturing a heat dissipation structure.

（付記３）
請求項２記載の放熱構造体の製造方法において、
前記第１の熱可塑性樹脂フィルムを前記第１の線状構造体の束内に浸透させる工程では、前記第１の熱可塑性樹脂フィルムが前記第２の線状構造体の束に達する前に前記第１の熱可塑性樹脂フィルムの浸透を停止する
ことを特徴とする放熱構造体の製造方法。 (Appendix 3)
In the manufacturing method of the heat dissipation structure according to claim 2,
In the step of infiltrating the first thermoplastic resin film into the bundle of the first linear structures, the first thermoplastic resin film reaches the bundle of the second linear structures before the first thermoplastic resin film reaches the bundle of the second linear structures. The manufacturing method of the heat radiating structure characterized by stopping the penetration of the first thermoplastic resin film.

（付記４）
請求項２又は３記載の放熱構造体の製造方法において、
前記第１の熱可塑性樹脂フィルムを剥離する工程の後、第２の熱可塑性樹脂フィルムを前記第２の線状構造体の束内に浸透させる工程と、前記第２の熱可塑性樹脂フィルムを前記第２の線状構造体の束とともに前記基板から剥離する工程とを更に有する
ことを特徴とする放熱構造体の製造方法。 (Appendix 4)
In the manufacturing method of the thermal radiation structure of Claim 2 or 3,
After the step of peeling the first thermoplastic resin film, the step of infiltrating the second thermoplastic resin film into the bundle of the second linear structures, and the second thermoplastic resin film And a step of peeling from the substrate together with a bundle of second linear structures. A method for manufacturing a heat dissipation structure.

（付記５）
請求項４記載の放熱構造体の製造方法において、
前記第２の熱可塑性樹脂フィルムを前記第２の線状構造体の束内に浸透させる工程では、前記第２の熱可塑性樹脂フィルムが前記基板に達する前に前記第２の熱可塑性樹脂フィルムの浸透を停止する
ことを特徴とする放熱構造体の製造方法。 (Appendix 5)
In the manufacturing method of the thermal radiation structure of Claim 4,
In the step of infiltrating the second thermoplastic resin film into the bundle of the second linear structures, the second thermoplastic resin film is formed before the second thermoplastic resin film reaches the substrate. A method for manufacturing a heat dissipating structure, characterized by stopping infiltration.

（付記６）
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の放熱構造体の製造方法において、
前記構造物の前記下面は、湾曲している
ことを特徴とする放熱構造体の製造方法。 (Appendix 6)
In the manufacturing method of the thermal radiation structure according to any one of claims 1 to 5,
The method of manufacturing a heat dissipation structure, wherein the lower surface of the structure is curved.

１０、１０ａ〜１０ｃ…放熱構造体
１２…カーボンナノチューブ
１２Ａ〜１２Ｄ…カーボンナノチューブの束
１４、１４ａ、１４ｂ…充填層、熱可塑性樹脂フィルム
１６…半導体素子、発熱体
１８、１８ａ、１８ｂ…ヒートスプレッダ、放熱体
２０…回路基板
２２…半田バンプ
２４…有機シーラント
２６…電子装置
２８…基板
３０…触媒
３２、３２ａ〜３２ｃ…治具
３４、３４ａ、３４ｂ…開口部
３６、３６ａ、３６ｂ…構造物
３８…支持部
４０、４０ａ、４０ｂ…部分構造物
４２…接続部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 10a-10c ... Radiation structure 12 ... Carbon nanotube 12A-12D ... Bundle of carbon nanotubes 14, 14a, 14b ... Packing layer, thermoplastic resin film 16 ... Semiconductor element, heating element 18, 18a, 18b ... Heat spreader, heat dissipation Body 20 ... Circuit board 22 ... Solder bump 24 ... Organic sealant 26 ... Electronic device 28 ... Substrate 30 ... Catalysts 32, 32a-32c ... Jigs 34, 34a, 34b ... Openings 36, 36a, 36b ... Structure 38 ... Support Part 40, 40a, 40b ... Partial structure 42 ... Connection part

Claims (5)

開口部が形成された構造物を基板の上方に配し、前記開口部が位置する領域における前記基板上に前記開口部の上方に達する炭素元素の第１の線状構造体の束を成長するとともに、前記開口部が位置する領域を除く領域における前記基板上に前記構造物の下面に達する炭素元素の第２の線状構造体の束を成長する工程と、
前記第１の熱可塑性樹脂フィルムを前記第１の線状構造体の束内に浸透させる工程と、
前記第１の熱可塑性樹脂フィルムを前記第１の線状構造体の束とともに前記基板から剥離する工程と
を有することを特徴とする放熱構造体の製造方法。 A structure in which an opening is formed is arranged above the substrate, and a bundle of first linear structures of carbon elements reaching above the opening is grown on the substrate in a region where the opening is located. And growing a bundle of second linear structures of carbon elements reaching the lower surface of the structure on the substrate in a region excluding the region where the opening is located ;
Infiltrating the first thermoplastic resin film into the bundle of the first linear structures;
And a step of peeling the first thermoplastic resin film from the substrate together with the bundle of the first linear structures . 請求項１記載の放熱構造体の製造方法において、
前記第１の熱可塑性樹脂フィルムを前記第１の線状構造体の束内に浸透させる工程では、前記第１の熱可塑性樹脂フィルムが前記第２の線状構造体の束に達する前に前記第１の熱可塑性樹脂フィルムの浸透を停止する
ことを特徴とする放熱構造体の製造方法。 In the manufacturing method of the heat dissipation structure according to claim 1 ,
In the step of infiltrating the first thermoplastic resin film into the bundle of the first linear structures, the first thermoplastic resin film reaches the bundle of the second linear structures before the first thermoplastic resin film reaches the bundle of the second linear structures. The manufacturing method of the heat radiating structure characterized by stopping the penetration of the first thermoplastic resin film. 請求項１又は２記載の放熱構造体の製造方法において、
前記第１の熱可塑性樹脂フィルムを剥離する工程の後、第２の熱可塑性樹脂フィルムを前記第２の線状構造体の束内に浸透させる工程と、前記第２の熱可塑性樹脂フィルムを前記第２の線状構造体の束とともに前記基板から剥離する工程とを更に有する
ことを特徴とする放熱構造体の製造方法。 In the manufacturing method of the thermal radiation structure of Claim 1 or 2 ,
After the step of peeling the first thermoplastic resin film, the step of infiltrating the second thermoplastic resin film into the bundle of the second linear structures, and the second thermoplastic resin film And a step of peeling from the substrate together with a bundle of second linear structures. A method for manufacturing a heat dissipation structure. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放熱構造体の製造方法において、
前記構造物の前記下面は、湾曲している
ことを特徴とする放熱構造体の製造方法。 In the manufacturing method of the thermal radiation structure according to any one of claims 1 to 3 ,
The method of manufacturing a heat dissipation structure, wherein the lower surface of the structure is curved. 開口部が形成され、下面が湾曲した構造物を基板の上方に配し、前記開口部が位置する領域における前記基板上に前記開口部の上方に達する炭素元素の第１の線状構造体の束を成長するとともに、前記開口部が位置する領域を除く領域における前記基板上に前記構造物の湾曲した前記下面に達する炭素元素の第２の線状構造体の束を成長する工程を有する
ことを特徴とする放熱構造体の製造方法。 A structure in which an opening is formed and a lower surface is curved is disposed above the substrate, and the first linear structure of the carbon element reaching above the opening on the substrate in a region where the opening is located And growing a bundle of second linear structures of carbon elements reaching the curved lower surface of the structure on the substrate in a region excluding the region where the opening is located. A method for manufacturing a heat dissipation structure.
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