JP7172319B2 - 放熱構造体、電子装置、及び放熱構造体の製造方法 - Google Patents

放熱構造体、電子装置、及び放熱構造体の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、放熱構造体、電子装置、及び放熱構造体の製造方法に関する。
電子部品から生じた熱を良好に放熱でき且つ絶縁性を有する様々な放熱構造体が知られている。例えば、グラファイトシートの表面に六方晶窒化ホウ素層が形成された放熱シートが知られている（例えば、特許文献１）。
特開２０１０－４０８８３号公報
六方晶窒化ホウ素層は、ホウ素原子と窒素原子による六員環が２次元的に連結した平板状構造体が規則性を有して積層された層状構造を有する。平板状構造体内の結合は強固であるため良好な熱伝導性を有するが、平板状構造体同士の層間の結合は弱いため熱伝導性が良好ではない。このため、特許文献１に記載の放熱シートは、放熱の点で改善の余地が残されている。
１つの側面では、放熱性を向上させることを目的とする。
１つの態様では、金属層と、前記金属層の一方の主面に設けられた六方晶窒化ホウ素層と、前記六方晶窒化ホウ素層の前記金属層とは反対側の主面に設けられた乱層構造窒化ホウ素層と、前記金属層の他方の主面に一端が接続した複数のカーボンナノチューブと、を各々含む複数のブロックを備え、前記複数のブロックは、前記複数のブロックのうち隣接する一方のブロックに含まれる前記複数のカーボンナノチューブと他方のブロックに含まれる前記乱層構造窒化ホウ素層とが接続することで積層されている、放熱構造体である。
１つの態様では、六方晶窒化ホウ素層と、前記六方晶窒化ホウ素層の一方の主面に設けられた乱層構造窒化ホウ素層と、前記六方晶窒化ホウ素層の他方の主面に一端が接続した複数のカーボンナノチューブと、を各々含む複数のブロックを備え、前記複数のブロックは、前記複数のブロックのうち隣接する一方のブロックに含まれる前記複数のカーボンナノチューブと他方のブロックに含まれる前記乱層構造窒化ホウ素層とが接続することで積層されている、放熱構造体である。
１つの態様では、電子部品と、前記電子部品に熱的に接続された放熱構造体と、を備え、前記放熱構造体は、金属層と、前記金属層の一方の主面に設けられた六方晶窒化ホウ素層と、前記六方晶窒化ホウ素層の前記金属層とは反対側の主面に設けられた乱層構造窒化ホウ素層と、前記金属層の他方の主面に一端が接続した複数のカーボンナノチューブと、を各々含む複数のブロックを備え、前記複数のブロックは、前記複数のブロックのうち隣接する一方のブロックに含まれる前記複数のカーボンナノチューブと他方のブロックに含まれる前記乱層構造窒化ホウ素層とが接続することで積層されている、電子装置である。
１つの態様では、電子部品と、前記電子部品に熱的に接続された放熱構造体と、を備え、前記放熱構造体は、六方晶窒化ホウ素層と、前記六方晶窒化ホウ素層の一方の主面に設けられた乱層構造窒化ホウ素層と、前記六方晶窒化ホウ素層の他方の主面に一端が接続した複数のカーボンナノチューブと、を各々含む複数のブロックを備え、前記複数のブロックは、前記複数のブロックのうち隣接する一方のブロックに含まれる前記複数のカーボンナノチューブと他方のブロックに含まれる前記乱層構造窒化ホウ素層とが接続することで積層されている、電子装置である。
１つの態様では、支持部材上に金属層を形成する工程と、前記金属層の前記支持部材とは反対側の一方の主面に六方晶窒化ホウ素層を形成する工程と、前記六方晶窒化ホウ素層の前記金属層とは反対側の主面に乱層構造窒化ホウ素層を形成する工程と、を備える放熱構造体の製造方法である。
１つの側面として、放熱性を向上させることができる。
図１は、実施例１に係る放熱構造体の断面図である。 図２（ａ）から図２（ｃ）は、実施例１に係る放熱構造体の製造方法を示す断面図である。 図３は、実施例１に係る放熱構造体の効果を説明するための図である。 図４は、実施例２に係る電子装置の断面図である。 図５は、実施例３に係る放熱構造体の断面図である。 図６（ａ）から図６（ｄ）は、実施例３に係る放熱構造体の製造方法を示す断面図（その１）である。 図７（ａ）から図７（ｃ）は、実施例３に係る放熱構造体の製造方法を示す断面図（その２）である。 図８は、実施例３の変形例１に係る放熱構造体の断面図である。 図９（ａ）から図９（ｄ）は、実施例３の変形例１に係る放熱構造体の製造方法を示す断面図である。 図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、実施例３の変形例２に係る放熱構造体の製造方法を示す断面図である。 図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、実施例３の変形例３に係る放熱構造体の製造方法を示す断面図である。 図１２は、実施例４に係る電子装置の断面図である。 図１３は、実施例５に係る放熱構造体の断面図である。 図１４は、実施例６に係る電子装置の断面図である。 図１５は、実施例７に係る放熱構造体の断面図である。 図１６は、実施例８に係る電子装置の断面図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。
図１は、実施例１に係る放熱構造体の断面図である。なお、図１では、六方晶窒化ホウ素層と乱層構造窒化ホウ素層を形成する平板状構造体を模式的に図示している。図１のように、実施例１の放熱構造体１００は、金属層１２と、窒化ホウ素層１８（以下、ＢＮ層１８と称す）と、を備える。窒化ホウ素はダイヤモンドと同程度の高い熱伝導率を有する。ＢＮ層１８は、六方晶窒化ホウ素層１４（以下、ｈ－ＢＮ層１４と称す）と、乱層構造窒化ホウ素層１６（以下、ｔ－ＢＮ層１６と称す）と、を含む。
金属層１２は、例えば鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、又は白金（Ｐｔ）からなる層、若しくは、これら金属の少なくとも１つを含む合金からなる層である。実施例１では、金属層１２は鉄（Ｆｅ）層である場合を例に説明する。金属層１２の厚さは、例えば５０ｎｍから１０００ｎｍ程度である。
ｈ－ＢＮ層１４は、金属層１２の一方の主面に接して設けられている。ｈ－ＢＮ層１４は、黒鉛類似の層状構造を有するファインセラミックであり、絶縁性を有する。ｈ－ＢＮ層１４は、ホウ素原子と窒素原子が交互に共有結合した複数の六員環が２次元的に連結して平板状構造体２０となり、この平板状構造体２０がファンデルワールス結合により規則性を有して積層された層状構造を有する。ｈ－ＢＮ層１４は、平板状構造体２０が金属層１２の一方の主面上に数層（１層から５０層程度）積み重なった層状構造を有する。ｈ－ＢＮ層１４は、金属層１２の主面に平行な面にａｂ面が配向し、主面に垂直な方向にｃ軸を有する。
ｈ－ＢＮ層１４は、平板状構造体２０内における結合が強固な共有結合であるのに対して、平板状構造体２０同士の層間の結合が結合力の弱いファンデルワールス結合であるため、熱伝導に関して異方性を有する。すなわち、ｈ－ＢＮ層１４は、平板状構造体２０の面内方向の熱伝導性は良好であるが、層状構造の厚さ方向の熱伝導性は良好ではない。
ｔ－ＢＮ層１６は、ｈ－ＢＮ層１４を挟んで金属層１２とは反対側に、ｈ－ＢＮ層１４に接して設けられている。ｔ－ＢＮ層１６は、ｈ－ＢＮ層１４と同じく、絶縁性を有する。ｔ－ＢＮ層１６は、上述した平板状構造体２０が１層以上規則的に積層した構造体を１つの単位として規則性なくランダムに積層された多結晶構造を有する。すなわち、ｔ－ＢＮ層１６は、平板状構造体２０の配向が不揃いになっている。このため、ｔ－ＢＮ層１６は、３次元のいずれの方向にも熱伝導性が良好となり得る。
ＢＮ層１８の厚さは、例えば金属層１２の厚さと同程度又は金属層１２の厚さ以上であり、５０ｎｍから１０００ｎｍ程度である。ｔ－ＢＮ層１６の厚さは、例えばｈ－ＢＮ層１４よりも厚くなっている。
図２（ａ）から図２（ｃ）は、実施例１に係る放熱構造体の製造方法を示す断面図である。なお、図２（ａ）から図２（ｃ）では、平板状構造体２０を図示していない（以下の図においても同じ）。図２（ａ）のように、酸化膜付きシリコン基板などの支持部材４０の主面上に、スパッタリング法を用いて、金属層１２を形成する。例えば、ターゲットに鉄（Ｆｅ）ターゲット、スパッタガスにアルゴン（Ａｒ）ガスを用い、基板温度を５００℃として、支持部材４０の主面上に金属層１２を形成する。金属層１２の厚さは、例えば５０ｎｍから１０００ｎｍ程度である。なお、金属層１２は、スパッタリング法以外の方法、例えば電子ビーム蒸着法又は分子線エピタキシー法などで形成してもよい。
なお、支持部材４０と金属層１２との間に下地膜を形成してもよい。下地膜は、例えばモリブデン（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）、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）、又は白金（Ｐｔ）からなる膜、若しくは、これら材料の少なくとも１つを含む合金、酸化物、又は窒化物からなる膜を用いることができる。
図２（ｂ）のように、金属層１２の支持部材４０とは反対側の主面上に、スパッタリング法を用いて、ＢＮ層１８を形成する。例えば、ターゲットにｈ－ＢＮターゲット、スパッタガスにアルゴン（Ａｒ）ガスと窒素（Ｎ２）ガスの混合ガスを用い、基板温度を５００℃として、金属層１２の主面上にＢＮ層１８を形成する。ＢＮ層１８の厚さは、例えば５０ｎｍから１０００ｎｍ程度である。ＢＮ層１８の成膜のときに、金属層１２に含まれる鉄（Ｆｅ）がｈ－ＢＮの触媒として機能することで、まず、平板状構造体２０が規則性を有して数層程度積み重なったｈ－ＢＮ層１４が形成される。その後、金属層１２から離れることで金属層１２に含まれる鉄（Ｆｅ）がｈ－ＢＮの触媒となる影響が弱くなり、平板状構造体２０が規則性なくランダムに積層された多結晶構造を有するｔ－ＢＮ層１６が形成される。
図２（ｃ）のように、支持部材４０である酸化膜付きシリコン基板の酸化膜をフッ酸などによってエッチング除去することで、金属層１２とｈ－ＢＮ層１４とｔ－ＢＮ層１６とを含む放熱構造体１００を支持部材４０から剥離する。なお、支持部材４０は、酸化膜付きシリコン基板の場合に限られず、金属層１２を支持部材４０から剥離することが可能な部材であれば、その他の絶縁性部材、半導体部材、又は金属部材でもよい。支持部材４０を除去する前に、ｔ－ＢＮ層１６上部にレジストなどの有機系材料を支持部材として塗布した後、酸化膜付きシリコン基板の酸化膜をエッチング除去しても良い。
図３は、実施例１に係る放熱構造体の効果を説明するための図である。実施例１の放熱構造体１００は、上述したように、金属層１２の主面にｈ－ＢＮ層１４が設けられ、ｈ－ＢＮ層１４の金属層１２とは反対側の主面にｔ－ＢＮ層１６が設けられている。ｔ－ＢＮ層１６は、上述したように、３次元のいずれの方向にも熱伝導性が良好となり得る。このため、図３の矢印９０のように、ｔ－ＢＮ層１６では３次元のいずれの方向にも良好に放熱され得る。一方、ｈ－ＢＮ層１４は、上述したように、平板状構造体２０の面内方向の熱伝導性が良好である。このため、図３の矢印９２のように、ｈ－ＢＮ層１４では水平方向に良好に放熱される。
例えば、良好な絶縁性を得るために、ＢＮ層１８の膜厚が厚くなる場合を想定する。この場合、例えばＢＮ層１８がｈ－ＢＮ層１４のみからなる場合では、水平方向の熱伝導性は良好であるが、垂直方向の熱伝導性は良好ではないため、ＢＮ層１８全体としての放熱性が良好になり難い。反対に、例えばＢＮ層１８がｔ－ＢＮ層１６のみからなる場合では、３次元のいずれの方向にも熱伝導性が良好となり得るが、平板状構造体２０が規則性なく積層されるため、積層状態によっては水平方向の放熱が不十分になることが起こり得る。これに対し、ＢＮ層１８がｈ－ＢＮ層１４とｔ－ＢＮ層１６とで構成される場合では、ｔ－ＢＮ層１６で３次元方向の放熱を良好にしつつ、ｈ－ＢＮ層１４で水平方向の放熱を確実に行わせることができる。このため、ＢＮ層１８全体としての放熱性を向上させることができる。
このように、実施例１の放熱構造体１００によれば、金属層１２の主面にｈ－ＢＮ層１４が設けられ、ｈ－ＢＮ層１４の金属層１２とは反対側の主面にｔ－ＢＮ層１６が設けられている。これにより、ｔ－ＢＮ層１６で３次元方向への放熱を良好にしつつ、ｈ－ＢＮ層１４で水平方向への放熱を確実に行わせることができるため、放熱性を向上させることができる。
また、実施例１によれば、図２（ａ）から図２（ｃ）のように、支持部材４０上に金属層１２を形成し、金属層１２の支持部材４０とは反対側の主面にｈ－ＢＮ層１４を形成する。ｈ－ＢＮ層１４の金属層１２とは反対側の主面にｔ－ＢＮ層１６を形成する。これにより、放熱性が向上した放熱構造体１００が得られる。ｈ－ＢＮ層１４とｔ－ＢＮ層１６は、成膜装置（例えばスパッタリング装置）の真空を破ることなく連続した成膜によって形成されることが好ましい。これにより、ｈ－ＢＮ層１４とｔ－ＢＮ層１６との界面で熱抵抗が増大することを抑制できる。
金属層１２は、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、又はこれらの合金のうちの少なくとも１種を含むことが好ましい。これらの金属は、ｈ－ＢＮの触媒として機能するため、金属層１２の主面にｈ－ＢＮ層１４が形成され易くなるためである。
ｔ－ＢＮ層１６は、ｈ－ＢＮ層１４よりも厚いことが好ましい。これにより、ＢＮ層１８の膜厚が厚くなった場合でも、３次元方向への放熱を良好に確保でき、放熱性を向上させることができるためである。
なお、実施例１では、ｈ－ＢＮ層１４及びｔ－ＢＮ層１６をスパッタリング法で形成する場合を例に示したが、化学気相成長（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition）法、電子ビーム蒸着法、又は分子線エピタキシー法など、その他の方法で形成してもよい。また、ｈ－ＢＮ層１４とｔ－ＢＮ層１６とは、同じ方法で形成する場合に限られず、異なる方法で形成してもよい。
ここで、窒化ホウ素層をスパッタリング法で形成したサンプル１と、熱ＣＶＤ法で形成したサンプル２とにおいて、絶縁性の評価を行った結果について説明する。
サンプル１は、サファイア基板上に、スパッタリング法を用い、厚さ５０ｎｍの鉄（Ｆｅ）層と厚さ５０ｎｍの窒化ホウ素層とをスパッタリング装置の真空を破ることなく連続して成膜した。鉄（Ｆｅ）層の成膜には鉄（Ｆｅ）ターゲットを用い、窒化ホウ素層の成膜にはｈ－ＢＮターゲットを用いた。また、スパッタガスは、鉄（Ｆｅ）ターゲットの場合はアルゴンガス（Ａｒ）とした。ｈ－ＢＮターゲットの場合はアルゴン（Ａｒ）ガスと窒素（Ｎ２）ガスの混合ガスとし、ガス流量比をＡｒガス：Ｎ２ガス＝４：１とした。基板温度は５００℃とした。窒化ホウ素層は、鉄（Ｆｅ）層に含まれる鉄（Ｆｅ）による触媒作用によって、六方晶窒化ホウ素層とその上に形成された乱層構造窒化ホウ素層とで構成された。
サンプル１の窒化ホウ素層の表面を原子間力顕微鏡で観察した所、表面粗さの指標の１つであるＲａ（算術平均粗さ）の値は４．９ｎｍ程度であった。また、サンプル１の窒化ホウ素層の絶縁破壊強度を評価した所、４０ＭＶ／ｃｍ程度であった。
サンプル２は、まず、サファイア基板上に、スパッタリング法を用い、厚さ１００ｎｍの鉄（Ｆｅ）層を成膜した。鉄（Ｆｅ）層のスパッタリング条件はサンプル１と同じである。続いて、熱ＣＶＤ法を用いて、厚さ５０ｎｍの窒化ホウ素層を成膜した。熱ＣＶＤ法では、原料ガスとしてアンモニア及びジボランを用い、希釈ガスとしてアルゴン及び水素を用いた。アンモニア及びジボランの流量を１０ｓｃｃｍ、アルゴンの流量を４０００ｓｃｃｍ、水素の流量を５００ｓｃｃｍとした。基板温度を１０００℃とし、ガス圧力を５．０×１０４Ｐａとした。窒化ホウ素層は、鉄（Ｆｅ）層に含まれる鉄による触媒作用によって、六方晶窒化ホウ素層で構成された。
サンプル２の窒化ホウ素層の絶縁破壊強度を評価した所、１００ＭＶ／ｃｍ以上であった。
サンプル１及びサンプル２の絶縁破壊強度の評価結果から、窒化ホウ素層をＣＶＤ法で形成することで膜質を向上できることが分かる。一方、窒化ホウ素層をスパッタリング法で形成した場合は、ＣＶＤ法で形成した場合に比べて膜質が劣るが、十分な絶縁破壊強度を有することが分かる。窒化ホウ素層をスパッタリング法で形成することで、生産性の向上を図ることができる。
図４は、実施例２に係る電子装置の断面図である。図４のように、実施例２の電子装置２００は、電子部品５０と、半田５２と、実装基板５４と、半田５６と、金属ベース５８と、実施例１の放熱構造体１００と、フィン６２を有する冷却部材６０と、を備える。
電子部品５０は、例えば半導体素子又はＩＣ（Integrated Circuit）などの発熱部品である。電子部品５０は、例えば無線基地局用のハイパワーアンプ、パーソナルコンピュータ用の半導体素子、車載ＩＣ、又はモーター駆動用のトランジスタなどであるが、その他の場合でもよい。電子部品５０は、例えばセラミック基板である実装基板５４の上面に設けられた金属パターン６４に半田５２によって接合されている。また、電子部品５０は、ワイヤ６６によって、実装基板５４の上面に設けられた信号用の金属パターン６８に電気的に接続されている。
実装基板５４は、下面に設けられた金属パターン７０が金属ベース５８に半田５６によって接合されている。金属ベース５８は、例えば銅又はアルミニウムなどの熱伝導率の高い金属で形成されている。金属ベース５８の厚さは、例えば数ミリメートル程度である。
金属ベース５８は、放熱構造体１００を構成するｔ－ＢＮ層１６の上面に接して設けられている。放熱構造体１００を構成する金属層１２は、冷却部材６０に接して設けられている。冷却部材６０は、例えば銅又はアルミニウムなどの熱伝導率の高い金属で形成されている。なお、放熱構造体１００と金属ベース５８及び冷却部材６０との間に金属ナノペーストなどの熱伝導性ペーストが介在していてもよい。
電子部品５０から生じた熱は、半田５２、実装基板５４、半田５６、金属ベース５８、及び放熱構造体１００を介して冷却部材６０に放熱される。放熱構造体１００は、実施例１で説明したように、金属層１２の主面にｈ－ＢＮ層１４が設けられ、ｈ－ＢＮ層１４の金属層１２とは反対側の主面にｔ－ＢＮ層１６が設けられているため、良好な放熱性を有する。したがって、電子部品５０から生じた熱は、冷却部材６０に良好に放熱される。
このように、実施例２の電子装置２００によれば、電子部品５０と、電子部品５０に熱的に接続された放熱構造体１００と、を備える。放熱構造体１００は実施例１で説明したように放熱性が向上していることから、実施例２によれば、電子部品５０から生じた熱を良好に放熱させることができる。
なお、実施例２では、フィン６２を有する冷却部材６０を備える空冷式の冷却構造の例を示したが、冷却部材６０の下側に冷却水が流れる水冷式の冷却構造の場合でもよい。
図５は、実施例３に係る放熱構造体の断面図である。図５のように、実施例３の放熱構造体３００は、金属層１２、ｈ－ＢＮ層１４、及びｔ－ＢＮ層１６に加えて、複数のカーボンナノチューブ３０（以下、ＣＮＴ３０と称す）を備える。複数のＣＮＴ３０は、一端が金属層１２のｈ－ＢＮ層１４とは反対側の主面に接続して延伸している。ＣＮＴ３０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。ＣＮＴ３０は、例えば金属的性質を有するカーボンナノチューブであるが、半導体的性質を有するカーボンナノチューブの場合でもよい。ＣＮＴ３０の長さは、金属層１２とｈ－ＢＮ層１４とｔ－ＢＮ層１６との合計膜厚よりも大きく、例えば１００μｍ～５００μｍ程度である。
金属層１２側及び金属層１２とは反対側での複数のＣＮＴ３０の間に樹脂膜３２が設けられている。金属層１２と複数のＣＮＴ３０とは、樹脂膜３２によって接合している。樹脂膜３２は、複数のＣＮＴ３０の間に設けられているが、ＣＮＴ３０の端面には設けられていない。したがって、複数のＣＮＴ３０は、一端が金属層１２に接している。また、金属層１２側の樹脂膜３２と金属層１２とは反対側の樹脂膜３２との間であって、複数のＣＮＴ３０の間隙は空隙３３となっている。その他の構成は、実施例１の放熱構造体１００と同じであるため説明を省略する。なお、樹脂膜３２ではなく、熱伝導性ペースト、例えば銅（Ｃｕ）ペースト又は銀（Ａｇ）ペーストなどの金属ペースト若しくは金属ナノペースト、或いは半田ペーストを用いても良い。
図６（ａ）から図７（ｃ）は、実施例３に係る放熱構造体の製造方法を示す断面図である。まず、図６（ａ）から図６（ｄ）を用いて、複数のＣＮＴ３０の製造方法について説明する。図６（ａ）のように、基板８０の表面上に、例えばスパッタリング法によって、触媒金属膜８２を形成する。基板８０としては、シリコン基板などの半導体基板、酸化アルミニウム基板、サファイア基板、酸化マグネシウム基板、又はガラス基板などの絶縁性基板、若しくは、ステンレス基板などの金属基板などを用いることができる。また、これらの基板上に薄膜が形成されていてもよい。一例として、基板８０として酸化膜付きシリコン基板を用いることができる。触媒金属膜８２としては、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、又は白金（Ｐｔ）からなる膜、若しくは、これら金属を少なくとも１つ含む合金からなる膜を用いることができる。一例として、触媒金属膜８２として厚さ２．５ｎｍの鉄（Ｆｅ）膜を用いることができる。
また、基板８０と触媒金属膜８２との間に下地膜を形成してもよい。下地膜としては、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）、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）、又は白金（Ｐｔ）からなる膜、若しくは、これら材料の少なくとも１つを含む合金、酸化物、又は窒化物からなる膜を用いることができる。例えば、厚さ３０ｎｍのＴａ膜上に厚さ１５ｎｍのＡｌ膜と厚さ２．５ｎｍＦｅ膜とが順に設けられた積層構造であってもよい。Ａｕ膜又はＰｔ膜などの電極上にカーボンナノチューブを成長させる場合でも、このような積層構造を用いることで、Ｔａ膜が電極側への拡散を抑制するバリア層として機能するようになる。
図６（ｂ）のように、基板８０の表面に形成した触媒金属膜８２を触媒として、例えばホットフィラメントＣＶＤ法によって、基板８０の表面に対して垂直配向した複数のＣＮＴ３０を形成する。ＣＮＴ３０の成長条件は、一例として、アセチレンとアルゴンの混合ガスを原料ガスに用い、基板温度を６２０℃、ガス圧力を１ｋＰａ、成長時間を６０分とすることができる。このような成長条件によって、例えば１５０μｍ程度の長さの多層カーボンナノチューブである複数のＣＮＴ３０が形成される。なお、基板温度を６２０℃などの成長温度まで上昇させることで、触媒金属膜８２は微粒子化し、この状態で原料ガスを流すことで、微粒子からカーボンナノチューブが成長していく。ＣＮＴ３０の成長には、ホットフィラメントＣＶＤ法以外の方法、例えば熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、又はリモートプラズマＣＶＤ法などを用いてもよい。また、炭素原料としては、アセチレンの他に、メタン又はエチレンなどの炭化水素類、或いは、エタノール又はメタノールなどのアルコール類などを用いてもよい。
図６（ｃ）のように、複数のＣＮＴ３０の基板８０とは反対側の先端部に樹脂シート８４を貼り付ける。樹脂シート８４は、例えば熱を加えると溶融する樹脂シートである。樹脂シート８４は、例えばポリアミド系、ポリウレタン系、又はポリオレフィン系などのホットメルト樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニル系樹脂、若しくは樹脂ワックスなどからなる樹脂シートである。図６（ｄ）のように、複数のＣＮＴ３０を例えば剃刀などを用いて基板８０から剥離する。これにより、樹脂シート８４に保持された複数のＣＮＴ３０が形成される。
図７（ａ）のように、支持部材４０ａの主面上に、スパッタリング法を用いて、金属層１２とｈ－ＢＮ層１４とｔ－ＢＮ層１６を形成する。支持部材４０ａは、熱を加えると溶融する樹脂シートである。支持部材４０ａは、例えばポリアミド系、ポリウレタン系、又はポリオレフィン系などのホットメルト樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニル系樹脂、若しくは樹脂ワックスなどからなる樹脂シートである。支持部材４０ａは、例えば樹脂シート８４と同じ材料からなる樹脂シートである。金属層１２とｈ－ＢＮ層１４とｔ－ＢＮ層１６は、実施例１で説明した方法と同じ方法で形成されるためここでは説明を省略する。樹脂シートからなる支持部材４０ａは、スパッタリング法によって金属層１２とｈ－ＢＮ層１４とｔ－ＢＮ層１６を成膜するにあたり、１００℃以上の耐熱性を有することが好ましい。
図７（ｂ）のように、図６（ａ）から図６（ｄ）によって製造した複数のＣＮＴ３０の樹脂シート８４とは反対の端部側に支持部材４０ａを配置する。
図７（ｃ）のように、支持部材４０ａ及び樹脂シート８４をＣＮＴ３０側に押圧しつつ加熱することで、支持部材４０ａを形成する樹脂及び樹脂シート８４を形成する樹脂を溶融させる。樹脂は毛細管現象によって複数のＣＮＴ３０間に含浸する。これにより、金属層１２と複数のＣＮＴ３０の一端とが接触するようになる。一例として、支持部材４０ａ及び樹脂シート８４をＣＮＴ３０側に１６０Ｎの力で押圧しつつ１７５℃に加熱する。樹脂は温度が下がることで硬化し、複数のＣＮＴ３０間に樹脂膜３２が形成され、金属層１２と複数のＣＮＴ３０とは樹脂膜３２によって接合される。なお、樹脂膜３２の代わりに、熱伝導性ペースト、例えば銅（Ｃｕ）ペースト又は銀（Ａｇ）ペーストなどの金属ペースト若しくは金属ナノペースト、或いは半田ペーストを用いても良い。
例えば、図４に示した実施例２では、金属ベース５８の熱膨張係数と冷却部材６０の熱膨張係数とが異なる場合、その間に位置する放熱構造体１００に熱履歴による応力が生じることがある。放熱構造体１００に応力が生じることで、放熱構造体１００を構成するＢＮ層１８にクラックが発生したり、ｈ－ＢＮ層１４が層状に剥離したりすることがある。これに対し、実施例３によれば、図５のように、金属層１２のｈ－ＢＮ層１４とは反対側の主面に複数のＣＮＴ３０が接続されている。ＣＮＴ３０は、熱伝導率が高い上（例えば、カーボンナノチューブの熱伝導率は１５００Ｗ／ｍ・Ｋ程度）、柔軟性にも優れている。このため、例えば実施例３の放熱構造体３００が金属ベース５８と冷却部材６０との間に配設された場合、放熱構造体３００に生じる応力がＣＮＴ３０によって緩和される。よって、放熱構造体３００にクラック及び剥離などが発生することを抑制できる。
ＣＮＴ３０によって放熱構造体３００に生じる応力を緩和する点から、ＣＮＴ３０は長い場合が好ましい。ＣＮＴ３０の長さは、例えば、金属層１２とｈ－ＢＮ層１４とｔ－ＢＮ層１６との合計膜厚よりも長い場合が好ましく、１００μｍ～５００μｍの範囲が好ましく、２００μｍ～５００μｍの範囲がより好ましい。
図８は、実施例３の変形例１に係る放熱構造体の断面図である。図８のように、実施例３の変形例１の放熱構造体３１０では、複数のＣＮＴ３０の間に樹脂膜３２が設けられていない。金属層１２と複数のＣＮＴ３０とは、金属層１２と複数のＣＮＴ３０の間に位置する熱伝導性ペースト３４によって接合されている。熱伝導性ペースト３４は、例えば銅（Ｃｕ）ペースト又は銀（Ａｇ）ペーストなどの金属ペースト若しくは金属ナノペースト、或いは半田ペーストである。その他の構成は、実施例３の放熱構造体３００と同じであるため説明を省略する。
図９（ａ）から図９（ｄ）は、実施例３の変形例１に係る放熱構造体の製造方法を示す断面図である。図９（ａ）のように、酸化膜付きシリコン基板である支持部材４０の主面上に、スパッタリング法を用いて、金属層１２とｈ－ＢＮ層１４とｔ－ＢＮ層１６を形成する。金属層１２とｈ－ＢＮ層１４とｔ－ＢＮ層１６は、実施例１で説明した方法と同じ方法で形成されるためここでは説明を省略する。
図９（ｂ）のように、支持部材４０である酸化膜付きシリコン基板の酸化膜をフッ酸などでエッチング除去することで、金属層１２とｈ－ＢＮ層１４とｔ－ＢＮ層１６とを含む積層膜を支持部材４０から剥離する。これにより、金属層１２のｈ－ＢＮ層１４とは反対側の主面が露出するようになる。
図９（ｃ）のように、図６（ａ）から図６（ｄ）によって製造した複数のＣＮＴ３０の樹脂シート８４とは反対側の端部に熱伝導性ペースト３４を塗布する。
図９（ｄ）のように、金属層１２のｈ－ＢＮ層１４とは反対側の主面を熱伝導性ペースト３４に貼り合せることで、金属層１２に複数のＣＮＴ３０の端部を接続させる。これにより、金属層１２と複数のＣＮＴ３０とは熱伝導性ペースト３４によって接合される。金属層１２と熱伝導性ペースト３４との接合は、常温圧着でもよいし、熱圧着でもよい。その後、樹脂シート８４を複数のＣＮＴ３０から剥離する。
なお、図９（ｃ）では、複数のＣＮＴ３０の端部に熱伝導性ペースト３４を塗布する場合を例に示したが、複数のＣＮＴ３０の端部及び金属層１２のｈ－ＢＮ層１４とは反対側の主面の少なくとも一方に熱伝導性ペースト３４を塗布すればよい。
実施例３の放熱構造体３００のように、金属層１２と複数のＣＮＴ３０とは、複数のＣＮＴ３０の間に位置する樹脂膜３２によって接合されている場合でもよい。実施例３の変形例１の放熱構造体３１０のように、金属層１２と複数のＣＮＴ３０とは、金属層１２と複数のＣＮＴ３０との間に位置する熱伝導性ペースト３４によって接合されている場合でもよい。
実施例３では、図７（ａ）から図７（ｃ）のように、支持部材４０ａを複数のＣＮＴ３０の一端に配置した後、支持部材４０ａを形成する樹脂を溶融させて複数のＣＮＴ３０間に含浸させることで、金属層１２に複数のＣＮＴ３０の一端を接続させている。この場合、金属層１２、ｈ－ＢＮ層１４、及びｔ－ＢＮ層１６を形成するための支持部材４０ａが、金属層１２とＣＮＴ３０とを接合する樹脂膜３２になるため、実施例３の変形例１のような熱伝導性ペースト３４を用いなくて済む。
実施例３の変形例１では、図９（ａ）から図９（ｄ）のように、支持部材４０を除去して露出させた金属層１２の主面及び複数のＣＮＴ３０の一端の少なくとも一方に熱伝導性ペースト３４を塗布する。そして、複数のＣＮＴ３０の一端と金属層１２の主面とを熱伝導性ペースト３４で接合させることで、金属層１２に複数のＣＮＴ３０の一端を接続させている。実施例３では、支持部材４０ａとして樹脂シートを用いているため、樹脂の溶融温度よりも低い温度で支持部材４０ａ上にｈ－ＢＮ層１４を形成することになり、高品質のｈ－ＢＮ層１４が得られ難い場合がある。一方、実施例３の変形例１では、支持部材４０として酸化膜付きシリコン基板などの樹脂以外の材料を用いることができるため、高温で支持部材４０上にｈ－ＢＮ層１４を形成できるようになり、高品質のｈ－ＢＮ層１４を得ることができる。
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、実施例３の変形例２に係る放熱構造体の製造方法を示す断面図である。図１０（ａ）のように、図６（ｄ）で示した樹脂シート８４に複数のＣＮＴ３０が保持された構造体と、図７（ａ）で示した支持部材４０ａ上に金属層１２とＢＮ層１８が形成された構造体と、を交互に配置して積層させる。図１０（ｂ）のように、積層方向に構造体を押圧しつつ加熱することで、支持部材４０ａを形成する樹脂及び樹脂シート８４を形成する樹脂を溶融させて、積層された構造体を複数のＣＮＴ３０間に形成された樹脂膜３２によって接合する。これにより、実施例３の変形例２の放熱構造体３２０が形成される。このように、実施例３の変形例２の放熱構造体３２０では、実施例３の放熱構造体３００を１つのブロック２６とし、このブロック２６が複数積層されている。
実施例３の変形例２の放熱構造体３２０のように、金属層１２、ｈ－ＢＮ層１４、ｔ－ＢＮ層１６、及び複数のＣＮＴ３０を備える放熱構造体３００を１つのブロック２６として複数のブロック２６が積層されていてもよい。これにより、１つのブロック２６でのｈ－ＢＮ層１４及びｔ－ＢＮ層１６の一部又は全部が何らかの理由によって除去された場合でも、放熱構造体３２０全体としての絶縁性を確保することができる。
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、実施例３の変形例３に係る放熱構造体の製造方法を示す断面図である。図１１（ａ）のように、実施例３の変形例１の放熱構造体３１０を複数形成した後、一部の放熱構造体３１０のｔ－ＢＮ層１６の表面に熱伝導性ペースト３６を塗布する。図１１（ｂ）のように、複数の放熱構造体３１０を熱伝導性ペースト３６によって接合する。これにより、実施例３の変形例３の放熱構造体３３０が形成される。このように、実施例３の変形例３の放熱構造体３３０では、実施例３の変形例１の放熱構造体３１０を１つのブロック２８とし、このブロック２８が複数積層されている。
実施例３の変形例３の放熱構造体３３０でも、実施例３の変形例２の放熱構造体３２０と同様に、１つのブロック２８のｈ－ＢＮ層１４及びｔ－ＢＮ層１６の一部又は全部が除去された場合でも、放熱構造体３３０全体としての絶縁性を確保することができる。
図１２は、実施例４に係る電子装置の断面図である。図１２のように、実施例４の電子装置４００では、金属ベース５８と冷却部材６０との間に、実施例１の放熱構造体１００の代わりに実施例３の放熱構造体３００が設けられている。放熱構造体３００を構成するｔ－ＢＮ層１６の上面は金属ベース５８に接し、複数のＣＮＴ３０の金属層１２とは反対側の端部は冷却部材６０に接している。その他の構成は、実施例２と同じであるため説明を省略する。
実施例４のように、金属ベース５８と冷却部材６０との間に、放熱構造体１００の代わりに放熱構造体３００が設けられている場合でもよい。放熱構造体３００は、放熱構造体１００と同様に放熱性が向上していることから、電子部品５０から生じた熱を良好に放熱させることができる。また、ＣＮＴ３０によって応力が緩和されるため、放熱構造体３００にクラック及び剥離などが発生することを抑制できる。なお、実施例４では、金属ベース５８と冷却部材６０との間に実施例３の放熱構造体３００が設けられている場合を例に示したが、実施例３の変形例１、実施例３の変形例２、又は実施例３の変形例３の放熱構造体が設けられていてもよい。この場合でも、同様の効果が得られる。
図１３は、実施例５に係る放熱構造体の断面図である。なお、図１３では、実施例１の図１と同じく、六方晶窒化ホウ素層と乱層構造窒化ホウ素層を形成する平板状構造体２０を模式的に図示している。図１３のように、実施例５の放熱構造体５００は、図１における実施例１の放熱構造体１００と比べて、金属層１２を備えていない点で異なる。その他の構成は、実施例１と同じであるため説明を省略する。実施例５の放熱構造体５００は、図２（ａ）から図２（ｃ）で説明した実施例１の放熱構造体１００と同様の製造方法で形成できるが、図２（ｃ）の工程が一部異なる。実施例５では、図２（ｃ）において、支持基板４０と金属層１２とを、塩化鉄溶液などの酸により同時にエッチング除去する。これにより、ｈ－ＢＮ層１４とｔ－ＢＮ層１６とを含むＢＮ層１８が支持基板４０及び金属層１２から剥離して、実施例５の放熱構造体５００が得られる。
実施例５の放熱構造体５００は、ｈ－ＢＮ層１４と、ｈ－ＢＮ層１４の主面に設けられたｔ－ＢＮ層１６と、で構成されている。これにより、実施例１で説明したように、放熱性を向上させることができる。
図１４は、実施例６に係る電子装置の断面図である。図１４のように、実施例６の電子装置６００では、金属ベース５８と冷却部材６０との間に、実施例１の放熱構造体１００の代わりに実施例５の放熱構造体５００が設けられている。放熱構造体５００を構成するｔ－ＢＮ層１６の上面は金属ベース５８に接し、ｈ－ＢＮ層１４の下面は冷却部材６０に接している。なお、放熱構造体５００と金属ベース５８及び冷却部材６０との間に金属ナノペーストなどの熱伝導性ペーストが介在していてもよい。その他の構成は、実施例２と同じであるため説明を省略する。
実施例６のように、金属ベース５８と冷却部材６０との間に、放熱構造体１００の代わりに放熱構造体５００が設けられている場合でもよい。放熱構造体５００は、放熱構造体１００と同様に放熱性が向上していることから、電子部品５０から生じた熱を良好に放熱させることができる。
図１５は、実施例７に係る放熱構造体の断面図である。図１５のように、実施例７の放熱構造体７００は、実施例３の放熱構造体３００と比べて、金属層１２を備えていない点で異なる。その他の構成は、実施例３と同じであるため説明を省略する。実施例７の放熱構造体７００は、図６（ａ）から図７（ｃ）で説明した実施例３の放熱構造体３００と同様の製造方法で形成できる。
実施例３の放熱構造体３００では、ＢＮ層１８とＣＮＴ３０の間に金属層１２が設けられていたが、実施例７の放熱構造体７００のように、ＢＮ層１８とＣＮＴ３０の間に金属層１２が設けられていない場合でもよい。この場合でも、実施例３の放熱構造体３００と同様に、放熱構造体７００にクラック及び剥離などが発生することを抑制できる。
実施例７の放熱構造体７００においても、実施例３の変形例１のように、樹脂膜３２を用いずに、熱伝導性ペースト３４によってＢＮ層１８とＣＮＴ３０が接合されている場合でもよい。また、実施例３の変形例２及び変形例３のように、複数の放熱構造体７００が積層されている場合でもよい。
図１６は、実施例８に係る電子装置の断面図である。図１６のように、実施例８の電子装置８００では、金属ベース５８と冷却部材６０との間に、実施例１の放熱構造体１００の代わりに実施例７の放熱構造体７００が設けられている。その他の構成は、実施例２と同じであるため説明を省略する。
実施例８のように、金属ベース５８と冷却部材６０との間に、放熱構造体１００の代わりに放熱構造体７００が設けられている場合でもよい。放熱構造体７００は、放熱構造体１００と同様に放熱性が向上していることから、電子部品５０から生じた熱を良好に放熱させることができる。また、ＣＮＴ３０によって応力が緩和されるため、放熱構造体７００にクラック及び剥離などが発生することを抑制できる。
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
（付記１）金属層と、前記金属層の一方の主面に設けられた六方晶窒化ホウ素層と、前記六方晶窒化ホウ素層の前記金属層とは反対側の主面に設けられた乱層構造窒化ホウ素層と、を備える放熱構造体。
（付記２）前記金属層の他方の主面に一端が接続した複数のカーボンナノチューブを備える、付記１記載の放熱構造体。
（付記３）前記金属層と前記複数のカーボンナノチューブは、前記複数のカーボンナノチューブの間に位置する樹脂膜によって接合されている、付記２記載の放熱構造体。
（付記４）前記金属層と前記複数のカーボンナノチューブは、前記金属層と前記複数のカーボンナノチューブとの間に位置する熱伝導性ペーストによって接合されている、付記２記載の放熱構造体。
（付記５）前記複数のカーボンナノチューブの長さは、前記金属層と前記六方晶窒化ホウ素層と前記乱層構造窒化ホウ素層との合計膜厚よりも大きい、付記２から４のいずれか一項記載の放熱構造体。
（付記６）前記金属層、前記六方晶窒化ホウ素層、前記乱層構造窒化ホウ素層、及び前記複数のカーボンナノチューブを１つのブロックとした複数の前記ブロックが積層されている、付記２から５のいずれか一項記載の放熱構造体。
（付記７）前記金属層は、鉄、コバルト、ニッケル、金、銀、白金、及びこれらの合金のうちの少なくとも１種を含む、付記１から６のいずれか一項記載の放熱構造体。
（付記８）六方晶窒化ホウ素層と、前記六方晶窒化ホウ素層の一方の主面に設けられた乱層構造窒化ホウ素層と、を備える放熱構造体。
（付記９）前記六方晶窒化ホウ素層の他方の主面に一端が接続した複数のカーボンナノチューブを備える、付記８記載の放熱構造体。
（付記１０）前記六方晶窒化ホウ素層と前記複数のカーボンナノチューブは、前記複数のカーボンナノチューブの間に位置する樹脂膜によって接合されている、付記９記載の放熱構造体。
（付記１１）前記六方晶窒化ホウ素層と前記複数のカーボンナノチューブは、前記六方晶窒化ホウ素層と前記複数のカーボンナノチューブとの間に位置する熱伝導性ペーストによって接合されている、付記９記載の放熱構造体。
（付記１２）前記乱層構造窒化ホウ素層は、前記六方晶窒化ホウ素層よりも厚い、付記１から１１のいずれか一項記載の放熱構造体。
（付記１３）電子部品と、前記電子部品に熱的に接続された放熱構造体と、を備え、前記放熱構造体は、金属層と、前記金属層の一方の主面に設けられた六方晶窒化ホウ素層と、前記六方晶窒化ホウ素層の前記金属層とは反対側の主面に設けられた乱層構造窒化ホウ素層と、を備える電子装置。
（付記１４）電子部品と、前記電子部品に熱的に接続された放熱構造体と、を備え、前記放熱構造体は、六方晶窒化ホウ素層と、前記六方晶窒化ホウ素層の一方の主面に設けられた乱層構造窒化ホウ素層と、を備える電子装置。
（付記１５）前記電子部品は、前記乱層構造窒化ホウ素層に対して前記六方晶窒化ホウ素層とは反対側に位置している、付記１３または１４記載の電子装置。
（付記１６）支持部材上に金属層を形成する工程と、前記金属層の前記支持部材とは反対側の一方の主面に六方晶窒化ホウ素層を形成する工程と、前記六方晶窒化ホウ素層の前記金属層とは反対側の主面に乱層構造窒化ホウ素層を形成する工程と、を備える放熱構造体の製造方法。
（付記１７）前記乱層構造窒化ホウ素層を形成した後、前記支持部材が除去されて露出した前記金属層の他方の主面に複数のカーボンナノチューブの一端を接続させる工程を備える、付記１６記載の放熱構造体の製造方法。
（付記１８）前記支持部材は樹脂で形成されていて、前記複数のカーボンナノチューブの一端を接続させる工程は、前記支持部材を前記複数のカーボンナノチューブの一端側に配置した後、前記樹脂を溶融させて前記複数のカーボンナノチューブ間に含浸させることで、前記金属層の他方の主面に前記複数のカーボンナノチューブの一端を接続させる、付記１７記載の放熱構造体の製造方法。
（付記１９）前記乱層構造窒化ホウ素層を形成した後に前記支持部材を除去して前記金属層の他方の主面を露出させる工程と、前記複数のカーボンナノチューブの一端側及び前記金属層の他方の主面の少なくとも一方に熱伝導性ペーストを塗布する工程と、を備え、前記複数のカーボンナノチューブの一端を接続させる工程は、前記複数のカーボンナノチューブの一端と前記金属層の他方の主面とを前記熱伝導性ペーストで接合させることで、前記金属層の他方の主面に前記複数のカーボンナノチューブの一端を接続させる、付記１７記載の放熱構造体の製造方法。
（付記２０）前記六方晶窒化ホウ素層を形成する工程と前記乱層構造窒化ホウ素層を形成する工程とは、成膜装置の真空を破ることなく連続した成膜によって前記六方晶窒化ホウ素層と前記乱層構造窒化ホウ素層とを形成する、付記１６から１９のいずれか一項記載の放熱構造体の製造方法。
１２ 金属層
１４ 六方晶窒化ホウ素層
１６ 乱層構造窒化ホウ素層
１８ 窒化ホウ素層
２０ 平板状構造体
２６ ブロック
２８ ブロック
３０ カーボンナノチューブ
３２ 樹脂膜
３３ 空隙
３４、３６ 熱伝導性ペースト
４０、４０ａ 支持部材
５０ 電子部品
５２ 半田
５４ 実装基板
５６ 半田
５８ 金属ベース
６０ 冷却部材
６２ フィン
６４、６８、７０ 金属パターン
６６ ワイヤ
８０ 基板
８２ 触媒金属膜
８４ 樹脂シート
１００、３００、３１０、３２０、３３０、５００、７００ 放熱構造体
２００、４００、６００、８００ 電子装置

Claims (15)

  1. 金属層と、前記金属層の一方の主面に設けられた六方晶窒化ホウ素層と、前記六方晶窒化ホウ素層の前記金属層とは反対側の主面に設けられた乱層構造窒化ホウ素層と、前記金属層の他方の主面に一端が接続した複数のカーボンナノチューブと、を各々含む複数のブロックを備え、
    前記複数のブロックは、前記複数のブロックのうち隣接する一方のブロックに含まれる前記複数のカーボンナノチューブと他方のブロックに含まれる前記乱層構造窒化ホウ素層とが接続することで積層されている、放熱構造体。
  2. 前記金属層と前記複数のカーボンナノチューブは、前記複数のカーボンナノチューブの間に位置する樹脂膜によって接合されている、請求項１記載の放熱構造体。
  3. 前記金属層と前記複数のカーボンナノチューブは、前記金属層と前記複数のカーボンナノチューブとの間に位置する熱伝導性ペーストによって接合されている、請求項１記載の放熱構造体。
  4. 前記金属層は、鉄、コバルト、ニッケル、金、銀、白金、及びこれらの合金のうち少なくとも１種を含む、請求項１から３のいずれか一項記載の放熱構造体。
  5. 六方晶窒化ホウ素層と、前記六方晶窒化ホウ素層の一方の主面に設けられた乱層構造窒化ホウ素層と、前記六方晶窒化ホウ素層の他方の主面に一端が接続した複数のカーボンナノチューブと、を各々含む複数のブロックを備え、
    前記複数のブロックは、前記複数のブロックのうち隣接する一方のブロックに含まれる前記複数のカーボンナノチューブと他方のブロックに含まれる前記乱層構造窒化ホウ素層とが接続することで積層されている、放熱構造体。
  6. 前記六方晶窒化ホウ素層と前記複数のカーボンナノチューブは、前記複数のカーボンナノチューブの間に位置する樹脂膜によって接合されている、請求項５記載の放熱構造体。
  7. 前記六方晶窒化ホウ素層と前記複数のカーボンナノチューブは、前記六方晶窒化ホウ素層と前記複数のカーボンナノチューブとの間に位置する熱伝導性ペーストによって接合されている、請求項５記載の放熱構造体。
  8. 前記乱層構造窒化ホウ素層は、前記六方晶窒化ホウ素層よりも厚い、請求項１から７のいずれか一項記載の放熱構造体。
  9. 電子部品と、
    前記電子部品に熱的に接続された放熱構造体と、を備え、
    前記放熱構造体は、
    金属層と、前記金属層の一方の主面に設けられた六方晶窒化ホウ素層と、前記六方晶窒化ホウ素層の前記金属層とは反対側の主面に設けられた乱層構造窒化ホウ素層と、前記金属層の他方の主面に一端が接続した複数のカーボンナノチューブと、を各々含む複数のブロックを備え、
    前記複数のブロックは、前記複数のブロックのうち隣接する一方のブロックに含まれる前記複数のカーボンナノチューブと他方のブロックに含まれる前記乱層構造窒化ホウ素層とが接続することで積層されている、
    電子装置。
  10. 電子部品と、
    前記電子部品に熱的に接続された放熱構造体と、を備え、
    前記放熱構造体は、
    六方晶窒化ホウ素層と、前記六方晶窒化ホウ素層の一方の主面に設けられた乱層構造窒化ホウ素層と、前記六方晶窒化ホウ素層の他方の主面に一端が接続した複数のカーボンナノチューブと、を各々含む複数のブロックを備え、
    前記複数のブロックは、前記複数のブロックのうち隣接する一方のブロックに含まれる前記複数のカーボンナノチューブと他方のブロックに含まれる前記乱層構造窒化ホウ素層とが接続することで積層されている、
    電子装置。
  11. 支持部材上に金属層を形成する工程と、
    前記金属層の前記支持部材とは反対側の一方の主面に六方晶窒化ホウ素層を形成する工程と、
    前記六方晶窒化ホウ素層の前記金属層とは反対側の主面に乱層構造窒化ホウ素層を形成する工程と、を備える放熱構造体の製造方法。
  12. 前記乱層構造窒化ホウ素層を形成した後、前記支持部材が除去されて露出した前記金属層の他方の主面に複数のカーボンナノチューブの一端を接続させる工程を備える、請求項１１記載の放熱構造体の製造方法。
  13. 前記支持部材は樹脂で形成されていて、
    前記乱層構造窒化ホウ素層を形成した後、前記支持部材を複数のカーボンナノチューブの一端に側に配置し、前記樹脂を溶融させて前記複数のカーボンナノチューブ間に含浸させることで、前記金属層の他方の主面に前記複数のカーボンナノチューブの一端を接続させる工程を備える、請求項１１記載の放熱構造体の製造方法。
  14. 前記乱層構造窒化ホウ素層を形成した後に前記支持部材を除去して前記金属層の他方の主面を露出させる工程と、
    前記複数のカーボンナノチューブの一端側及び前記金属層の他方の主面の少なくとも一方に熱伝導性ペーストを塗布する工程と、を備え、
    前記複数のカーボンナノチューブの一端を接続させる工程は、前記複数のカーボンナノチューブの一端と前記金属層の他方の主面とを前記熱伝導性ペーストで接合させることで、前記金属層の他方の主面に前記複数のカーボンナノチューブの一端を接続させる、請求項１２記載の放熱構造体の製造方法。
  15. 前記乱層構造窒化ホウ素層を形成した後、前記支持部材及び前記金属層が除去されて露出した前記六方晶窒化ホウ素層の前記乱層構造窒化ホウ素層とは反対側の主面に複数のカーボンナノチューブの一端を接続させる工程を備える、請求項１１記載の放熱構造体の製造方法。
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