201034206 '六、發明說明： -【發明所屬之技術領域】 月關於一種散熱結構及其製造方法，特別是一種具有 鑽石材’4之散熱結構及其製造方法。 【先前技術] 〇过％又的逄勃發展，電子元件的體積趨於微小化，而且 單位囬積4錢度也愈來愈高，其效能更是不斷增強，在這些 ® 电子元件的總發熱量則幾乎逐年升高，以中央處理單 7L為例’目前卿發的中央處理單元之運算效率已可達數十億赫 ()、所產生的局熱已非傳統散熱器所能迅速散除。倘若沒 j好的錢方式來排除電子元件所產生的熱，這些過高的溫度 將‘致包十几件產生電子游離與熱應力等現象產生，而造成整體 的敎性降低以及縮短電子元件本身的壽命，因此如何排除這些 熱里以避免电子讀的過熱，—直是不容忽視的問題。 ⑩ 」而未來的半導體構農將趨向於更高功率及更高密度，相 對的，熱能的排散即是騎者未來持續必需面對的問題，而目前 。-牛在作中所發出的南密度能量(h_p〇wer _卿)所帶來 -的间么度熱，就當前的散熱方式，是以銅、銘來當散熱片（細 • Spread_基礎材料，或是更進-步的將熱管_mpe)埋入基礎 材^内以加快熱擴散的速度，但此種做法所須之成本也相對的 提南了許多。且_電子元件的進步與改良，單位面積上的密集 度也愈來愈高，使得必須讓熱擴散速度也隨之加快，而銅^的 4 201034206 導熱係數約為4⑻物每公尺_文（爾）及瓦特海公 尺開爾文（W她），在發熱量不斷升高的電子元件上，已漸漸的 不敷使H贿公鱗衫公分（»及 2.7公克駐方公分（gW)，所以當電子元件與銅、賴製成之 散熱器組合後’域器的錢往往會對電子元件產生—應力，長 時間下來㈣破壞料元件始構，而造錢子元件的使用壽命 減短或損壞。 Ο 〇 由於銅、链為基礎材料所製成之散熱器有上述之問題，所以 新的散熱材料之研發，便成為非常重要的-環。目前，鑽石為自 二”中具的〜性’如深紫外光到遠紅外線的穿透性極佳、 最高表面聲波速、最高敎僂莫玄^ . 、1寻¥卞、取面物理硬度、高輻射抵抗能 力、良好化學惰性及優異絕緣性特性等，已被廣泛應用至傳統的 切削工具及研細4，，隨著化物目_ (Chemid Vapor D—’ CVD)技術的發展，使得鑽石成為良好的電導體及熱 導體，鑽石在室溫下熱傳導係練高可達2，_瓦特海公尺開爾 文（W/mk)顏轉如翻紐科導體及光 結構上。 、 傳統的鑽石薄膜如平面S圓从制‘ 作方法，係提供-金屬或非 透舰學氧她積（CVD)等_，_石 材料沉積於基材上，進而彡 八雜竹/上、而形成—鐵石晶圓’再將鑽石晶圓與基材 刀離，就可以製成無基材的鑽石曰圓,,^ 作方法仍有尚待解決的技㈣韻以而’傳統的鑽石晶圓製 解决的技_題。轉是不論紐如熱膨脹係 5 201034206 數高的金屬或是熱膨脹係數較低的非金屬製作，其鑽石材料的熱 Ο 膨脹係數減遠小於基材的觸難數，使賴邱料與基材存 在著晶格尺寸上的不匹’，加讀碑料的鍍難序都是在高 溫環境下完成，以熱燈絲化學氣相沉積（HFCVD)為例，其工作 孟度高達_〜9〇o°c ’在完成鍍膜程序後，從製程溫度中降低至 常溫的環境下，基材的收縮率會遠大於鑽石晶_收縮率，而容 易形成鑽石關與基材間的熱應力（ihennal strcss)，以及鑽石成 長過程中產生之内應力（intemal stress)，進而導致鑽石晶圓彎曲: 變形，嚴重者甚至破損，無論對於任何應㈣言缺會造成極大 影響。因此縱使鑽石有很好的躲，到實際朗還有—段距離。
另外’舉例來說，習知技術如美國專利第7339別號，揭露 -種微處理器的散熱系統，此散熱系統中包括了—化學氣相沉: (CVD)製成之鑽石散熱片（heat s卿㈣，此鑽石片的兩面分 別接觸微歧訊航㈣触)觀。纽翻巾觸露的實施 例中，鑽石片的厚度為㈣微来（帅)及75q微米㈣，並以 焊料銲接或以錢合金反應方式將此鑽石散㈣鑲埋在—金屬熱 〉儿中。其缺點在於獨立的鑽石散熱片（厚度為670-750微米）的製 作成本非常昂貴，實在不倾—般業界所採用。 另-種習知技術如台賴_第勒侧號，揭露一種 :傳導層是以鑽石膜或麵碳成，形成於散熱片及熱傳導層 二用以將電子紐所產生賴迅速散開。此f用技術主張以化 颂相沉積（GVD)將魏曝触u^轉石與銅的 6 201034206 熱膨服係數差異大，當鐘^^…1 s ±' 、攸攝氏600度以上的製成溫度降低 主主/皿％，鑽石的收縮志各 破列其δwf 丁θ达小於鋼的收縮率，使得鑽石膜容易 皮衣甚至彳之銅基板上剥離。 有-種習知技術如美國專利第⑹嚮號，揭露一種微電 亍兀rr、4構，此結構包含一其 .^ 、—金屬中間層及一微電子元件， 其中的基板是由一鑽石盥一今 /、 i屬座所組成。且鑽石可以是獨立的 鑽石片或是以鑽石膜沉積在金
❹ .預隹至屬座上。如同雨述，由於熱膨脹係 a白、々鑽石膜不易附著於金屬座上。若是以獨立的鑽石片放 屬应上$中間無任何結合#料，二者間的接觸情況勢必 不佳，因此在_料效轉會大打折扣。 又有一種習知技術如日本專利第奶⑻7腦71號，揭露一種 鑽石膜的生長製程。係利_基板作為支撐鑽石層的支樓材，形 成一厚度約為a5mm的鑽石膜。並在鑽石膜表面進行氬離子㈤ 活化處理再;X紐方絲成—金伽（如鋪特質），之後對 金屬膜進行化學機械拋光（Chemicai Mechanicai Pdishing， CMP)。並且金屬縣面與散熱器表面均以氬離子活化處理 U心最後移除大部抑基板，再-錢行化學機械拋 光（CMP)使其石夕膜表面粗糙度小於％麵。最後再將晶片表面 和石夕膜表面進行氬離子（Ar)活化處理並相互接合。故，此種習 知技術需要錢多次的進行氬離子（Ar)活域理以及化學機械 拖光（CMP)等步驟，而導致整體輕紗程繁瑣且相當耗時費 201034206 力外’上述各習知技術中鑽石膜與金屬層的結合，必須對鑽 :謂進㈣光處理至所需的平坦度，以利鑽石膜與金屬層之間的 〜然叩鑽石材料具有最高的硬度，故，鑽石膜的抛光製程將 餘費相當多的時間及縣，這些都形成了難喊破的問題點。 〜以要如何使鑽a膜與金屬層之間具有良好的結合性，以及避 免鑽石膜在降溫的過程中與基材縮率不同而造成鑽石族麵曲 甚至於破裂，即為從事此行業之相_商所級研究改善之方向 © 所在者。 【發明内容】 鐘於習知技術的製程中以化學氣相沉積方式形成鑽石膜， △匕谷易產生鑽;5财細著、因I轉的差異*造成鑽石膜麵 曲甚一於破A^對鑛石膜進行搬光處理等問題。鑒於以上 的問題，本發明的主要目的在於提供—種具有鑽石材料之散熱結
構及其製造找，依產品需求絲材_謂上全部或部分移 除’可以解決鑽;5在實際_上所聽的問題。 很據本U所揭4具有鑽石材料之散熱結構之製造方法，其 包括以下的麵。提供—基材；形成―鑽石膜於基材上，鑽石膜 具有相對的第-側面及第二側面，第二側面為鑽石膜成長面；以 物理氣相方式沉積—第—金屬層於鑽石膜的第二側面·，形成一第 二金屬層於卜金屬層上；移除部分的基材，並將基材與至少一 電子元件相結合；將具有電子元件的基材以第二金屬層與-散熱 鰭片相結合。 8 201034206 根據本發_聽具_砰料之散絲構，紅相對辦 分別與至少—電子林與—散m片相互結合。絲結構包括有 -基封、-鑽石膜、―第—金屬層及—第二金屬層。其中鐵石膜 形成於基#上，且鑽石膜具有相對的第—侧面及第二側面，第一 側面係附著於基材上。第—金屬層係設置形成於鑽石膜的第二側 面上’第二金屬層係設置於第—金屬層上。如此，即可將雜部 =的基材，進而形錢有鑽邱料之韻結構，並縣材係與電 子元件相結合，而第二金屬層則與散熱鰭片相互結合。 、，根據本發明所揭露另-具有鑽石材料之散熱結構之製造方 法’其包括町的步驟。提供—基材；形成—鑽石膜於卜 鑽石膜具有相朗第—側面及第二側面，且第—麵細著=基 材上；以物理氣相方式沉積-第—金屬層於鑽石膜的第二側面土、 形成一第二金屬層於第-金屬層上；移除基材；並於鑽石膜龄 =側面與至少—f子元件減合，料有電子元件賴石駄 第一金屬層與一散熱鰭片相結合。 根據本發撕揭露另—具有鑽石材料之散熱 側係分別與至少—電子元件* /、兩相對 '、戚,…、θ片相互結合。散熱結構句 有-鑽石膜…第-金屬層及—第二金屬層。其中鑽石膜 _的第-側面及第二侧面，第―侧面係與電子树相結合 一金屬層係設置於鑽石膜的第二㈣上，第二金勒係設置 金屬層上’⑽献有齡㈣之散熱結構，並且具有電子_ 牛的鑽石膜以第一金屬層與散熱鰭片相結合。 201034206 α 4 力从在於，使用時依需求可選擇移除全部或部分基 >r反，右選擇移除4、部其γ t _ 一。土板，便以鑽石膜底部（即第一側面）直接 與電子元件結合，以陪_ * 、…>阻，進而提高整體散熱效果；若選擇 移除部分基板，則以其也^& 、基板做為與電子元件結合，並將基板設計成 可以付合各種電子 命 ^ y ^ °又1岛未的結構，例如在基板上設計有凹 槽，以供發光二極辦¥λ ^ θ ，或疋將基板切割成複數凸塊，以供發 熱晶片架橋於凸塊上。 ❹ 使得ϋ膜抛絲，麵頭職絲材馳光面後， 斜、一回5化形成一相對應的拖光面，以此簡化習知技術 中須對鑽石膜進行拗本卢 处理的衣程。並以鑽石膜的拋光面接觸， 可減：>'多餘的熱P且隔，；隹而但一甘，， 隔進而如南基材與鑽石膜之間的接觸性，以 達到提升散熱效率之目的。 、下在4方式切細敘述本發明之詳細特徵以及優點，复 内容足贼任何__技藝者了解本翻之技_容並據以實 ❿施，且根據本說明書所揭露之内容、中請專利顧及圖式，任何 熟習相關技藝者可輕祕理解本發明前述之目的及優點。 二上之_本發_容之制如下之f施方狀說明係用 •以示範與解釋本發明之原理，並且提供本發明之專利申請範圍更 . 進一步之解釋。 【實施方式】 為使對本發_目的、構造、_、及其功能有進一步的瞭 解，茲配合實施例詳細說明如下。 10 201034206 * 請參閱「第1圖」及「第2A圖」至「第2F圖」所示之示意 --圖，係分別為本發明第-實施例的製作流巷示意圖及步驟流程: 意圖。 如「第1圖」、「第2Α圖」及「第迮圖」所示，係提供—基 #(步驟100) ’並在基封10絲進行撤光，以形成有—搬光面 11。並在拋光面11上沉積有一鑽石材料，以形成一鑽石膜2〇於 基材10上（步驟1Η))，其中鑽石膜20可以化學氣相沉積（Chemicai ❹VaporizedD啊ition，CVD)或是物理氣相沉積殉⑽㈤ Deposition ’ PVD)形成於拋光面n上，此鐵石膜2〇的厚度小於 100微米（,）。且鑽石膜20的材質包括有單晶鑽石、多晶鑽石 或是類鑽碳（DLC)等材料，但並不以此為限。另外，基材1〇之 材料可選用梦（s〇、碳化石夕（Sic)、石墨（Graphite)等材料，但 並不以此為限。 此外，上述的物理氣相沉積（PVD )可以是濺鍍（Sputtering)、 © 熱蒸鍵（thermal evaporation)、電子束蒸鍍（e_gun evap〇rati〇n)筝 工法。而化學氣相沉積（CVD )可以是熱燈絲裂解法（Hot迅咖她 C VD )或微波電漿輔助化學氣相沉積法（腿⑽備於piasma_assisted • CVD)等工法’將鑽石材料沉積於基材10的拋光面11上而形成 - 鑽石膜20。 如「第1圖」、「第2B圖」及「第2C圖」所示，鑽石膜20 沉積在基材10的拋光面U後，鑽石膜2〇具有一第一侧面21及 —第二侧面22，並使第一側面21與第二側面22分別設置於鑽石 11 201034206 '·膜20的相對二侧’且第一侧面21係附著於基祐ι〇的搬光面u '上，而第二側面22係為一粗糙面或一平整面。以物理氣相方式沉 積一第一金屬層30於鑽石膜20上（步驟120)，並使第一金屬層 30位於鑽石膜20的第二側面22。且第一金屬層30之材料包括鎳 (Ni)、鈦（Ti)、金（Au)、銀（Ag)、鉻（〇·)或鋁（A1)及其 合金其中，組成第一金屬層3〇之材枓的鍵能強度具有較不易因 熱處理製程後而減弱強度的特質以及較強之薄膜貼合強度。且第 ❹一金屬層30的厚度小於2,000奈罘（nm)，較佳之厚度介於5〇 奈米至100奈米之間。 此外，上述的物理氣相沉積（P VD )可以是濺鍍（Sputtering )、 熱蒸鍍（thermal evaporation)、電子束蒸鍍（e_gunevap〇rati〇n)等 工法，將金屬材料沉積於鑽石膜20的第二側面22上而形成第一 金屬層30。 ❹ 如「第1圖」、「第2C圖」及「第2D圖」所示，第一金屬層 %沉積在鑽石膜20㈣第二侧面22後，形成一第二金屬層4〇於第 :金屬層3G上（步驟13〇) ’由於f—金顧3Q的形成可使表面 導電，因此可製程成本較低的電鍍法來形成第二金屬層， 例如第二金屬層40可以物理氣相沉積(pVD)、電艘(dectr〇piat㈣ 或無電化學鍵（Electroless Deposition)址丁、4· PQSltlQn ) f卫法沉積於第-金屬層 刈之上，並藉由第一金屬層3〇 ㈢强鑕石胰20與第二金屬層4〇 之間的貼合性。第二金屬層4〇之妊社叮 θ r Λ、 之材枓可以是銅(Cu)、鋁(Al)、金 (Au)、銀（Ag)、！巴（pd)、銦（工） un)鈦（τ〇、鉻（Cr)或鎳（Ni) 12 201034206 .寻，其厚度小於2微米（_) c ' 二1第1圖」及「第2E圖」所示’將基材10反轉並在基材 10表囬開設有至少—凹槽12 (步驟140)，係於基板1〇上以濕式 =於基，10上。並使鑽石膜2〇位於基材1〇與第一金屬層邓之 間，而第二金屬層40則位於第一金屬層30的底面。 〜 ❿ 其^圖」及「第万圖」所示，將至少—電子元件50與 ==槽12相互結合’以及將第二金屬層4。與-散熱續片 （步驟i5G)，即可構成本發·有鑽石购之散熱結 ㈣此步驟Η""中，並不限定必須先將電子树5〇與基 封^合後’再將散顏片6〇與第二金屬層4〇肢 : 將散熱鰭片60鱼筮-a® a 、、σσ，，、亦可先 1〇社人 金顧結合後，再將電子元件5〇與基封 ❿ 制，僅需將1^15G中的元件結合並沒有任何的優先順序限 結構的相==及散熱⑽分別設置於本發明之散熱 二:’電子元件5〇係為發光二極體、雷射二極體或具卿 政之先電元件，可於凹槽12 「第7圖」所干… ^應汉置有一遂鏡7〇(如 體、雷射=透鏡7〇將電子元件，^ -極㈣）所產生之絲付 散熱鰭片60結合於第二金屬層4 =1中此外， 扯、金屈人人 7万式係利用如焊料銲接、膠 …反應、物理擴散、散熱轉合等方式完成。 13 201034206 故’根據上述第—實施例中的步職程，係力 面沉積有鑽石膜2〇，而美# 材川的一側 得雷子树5G孩Γ 柄則開設有凹槽12，使 付一千疋件）〇可與凹槽12相互結合。因為第 k 理氣相沉積（刚）方式沉積在鑽石㈣ =是以物 以離子或分该_辦鑽謂屬層％ ❹ ❿ 金屬㈣二者之間的結合非常緊密。及第一 產生熱源，可藉輪卿迅速卿吸子元件 β贫—人P 〜愿及‘人亚透過第一么屋M m 及昂ς屬層40有效的傳導至散熱韓請處進行散熱 ^由於鑽石㈣沉積於基材10的抱光面η 石腰20的第一侧面21可以反應出抛光面u的狀況。因此=某 材10移除後，鑽石膜20的第一側面21即為—撤光面，不;夕土 的撤光即可肋與電子元件結合。另外，若鑽純2〇之第二側面 Ί-粗_時，可增加與第—金屬層3Q之接觸面積，進:增加 與第二金屬層40的結合力。而鑽石膜20可藉由其晶格排列:梯 度差異，將電子元件5〇所產生之熱量導向散熱鰭片60，進而提升 散熱效率之目的。 攸 請參閱「第3圖」及「第4A圖」至「第4F圖」所示之示意 圖‘刀別為本發明第二實施例的製作流程示意圖及步驟流程示 意圖。 如「第3圖」、「第4A圖」及「第4B圖」所示，係提供一基 材10 (步驟200)，並在基材10表面進行拋光，以形成有一拋光 面η。並在拖光面η上沉積有一鑽石材料，以形成一鑽石膜2〇 14 201034206 、 於基#〗〇上（步驟210)，其中鑽石膜20係以化學氣相沉積 ·-' (Chemical Vaporized Deposition，CVD)威是以物理氣相沉積 (Physical Vapor Deposition，PVD)形成於搬光面 11 上，此鑽石 膜20的厚度小於100微米（μπι)。且鑽石膜20的材質包括有單晶 鑽石、多晶鑽石或是類鑽碳（DLC)等材料，但並不以此為限。 另外’基材1 〇之材料可選用矽（Si)、碳化矽（SiC )、石墨（Graphite ) 等材料，但並不以此為限。 © 此外’上述的物理氣相沉積（PVD )係利用如濺鍍 (Sputtering)、熱蒸鍍（thermal evaporation)、電子束蒸鍍（e-gun evaporation)等工法。而化學氣相沉積（CVD)可以是熱燈絲裂解 法（Hot filament CVD)或微波電漿輔助化學氣相沉積法 (Microwaveplasma-assisted CVD)等工法，將鑽石材料沉積於基 材10的拋光面11上而形成鑽石膜20。 如「第3圖」、「第4B圖」及「 」及第4C圖」所示，鑽石膜2〇
上，而第二側面22係為-粗糙面或—平整面。以物理氣相方式沉 ，並使第一金屬層30
積一第一金屬層30於鑽石膜20 (步騍22〇)， 位於鑽石膜2 (Ni)、鈦（Ί 合金。其中， 15 201034206 ‘熱處-而減辟度的特質以及較強之_貼合強度。且第 玉屬層）〇的尽度小於2,00〇奈米（⑽），較佳之厚度介於％ 奈米至100奈米之間。 ' 此外，上述的物理氣相沉積CPVD)係利用如滅鍵 (Sputtermg)、熱瘵鍍（ihermalevap〇rati〇n)、電子束蒸鍍（e_聊 evaporation)寺工法，將金屬材料沉積於鑽石膜如#第二側面ρ 上而形成該弟一金屬層30。 …如「第3圖」、「第4C圖」及「第仍圖」所示，第一金屬層 北儿積在鑽石膜20的第二侧面22後，形成一第二金屬層仞於第 =屬層30上（步驟23Q)，秘第—金制3Q的形成可使表面 導包’因此可利用製程成本較低的電鍰法來形成第二金屬層· _第二金屬層4阿以物理氣相峨pVD )、電_ ___ ❿ ，無電化學鍍（Ele_less DepQsitiQn)等I法沉積於第—金‘ Μ之上’並藉由第-金屬層30增強鑽石膜2〇與第二金屬層恥 之間的貼合性。且第二金屬層40之材料包括鋼(cu)、叙⑽曰、金 (An)、銀（Ag)、鈀⑽）、銦（In)、鈦（ 甘陪— 」銘CCr)或鎳(Ni)， 其厚度小於2微米（μιη)。 如「第3圖」及「第4Ε圖」所示，將基材⑺ 八从《· 反轉並移除部 为的基材10而於鑽石膜20上形成有複數凸 斤 凡〈步驟240)，而 弟一金屬層30位於鑽石膜20與第二金屬層4〇之門 如「第3圖」及「第4F圖」所示，將— 屬子元件50盥複數 凸塊13相互結合，以及將第二金屬層4〇盥一 ” 、 畋，、、、”，、曰片β〇相互結 16 201034206 合（女驟2:>〇)，進而構成本發明具有鐄石特料之散熱結構。 此外，上述步驟250中，1不限定必須先將電子元件邓與 複數凸塊13結合後，再將散熱鰭片6〇與第二金屬岸4〇乒人.二 亦可先將㈣娜6〇與第二金顧⑼結合後，再將電子元件％ 與複數凸塊丨3結合。灿在步驟⑼中的元件結合並沒有任㈣ Ο ^先順序_ ’僅鑛電子元件5G及散熱㈣⑹分別設置於本 考X明之散熱結構的相對二側即可。 再4 ’電子兀件Μ)結合於凸塊13的方式係利用如焊料鲜接、 膠結、金屬合金反應、•擴散、憾轉合轉式完成。而電 子凡件Μ)係為發光二極體、中央處理器、雷射二極體、高速半導 體元件或具有熱發散之光電元件。 故，根據上述第二實施例中的麵缝，係在鑽謂2〇上移 二^的如Q，使得基材1G鑽石膜2G上形成有複數凸塊13， :二:凡件D。可結合於複數凸塊13上。因為第，金屬層30是 相沉積（PVB)沉積在鑽石膜2〇上，使得第一金屬層％ 金屬^分子狀態附著於鑽石膜2〇上，進而使鑽石顏及第一 可Ϊ=:者之間的結合非㈣密。當電子元件知產生熱源時， 屬迅速將熱源吸收並透過第—金顧3Q及第二金 有效的傳導錄熱鰭以G處進行散熱。 再者，由於鑽石膜20沉積於某刼 石膜20沾一 狀基材10的拖光面11上，使得鑽 石膜2。成Γ側面21可以反應出抛光面11的狀況。因此，當鑽 、成長於拋光面η後，其鑽石模2〇的第一制面21即形成 17 201034206 -撤纖，刪-編].與複數凸塊13岐接觸後，可请 少多餘的熱_，並提高複數凸塊13與鑽石㈣之間的接觸^ 另外，若鑽石膜如之第二側面22為祕面時，可增加與第4 屬層30之麵面積，進而增加與第二金屬層4〇的結合力。而鑽 石膜20可藉由其晶格排列之梯度差異，將電子元件％所声在之 熱直導向散熱鰭片60，進而提升散熱效率之目的。 生 Ο 請參閱「第5圖」及「第6Α圖」至「第6F圖」所示之示意 圖，係分別為本發萄三實施例的製體麵相及步驟流 意圖。 一’' 如第5圖」、「第6A圖」及「第6B圖」所示，係提供—基 封（步驟300)，並在基枯1〇表面進行域，以、形成有一撤光面 11。亚在撤光面11上沉積有一鑽石材料’以形成一鑽石膜Μ於 基封10上（步驟310)，其中鑽石膜2〇係以以化學氣相沉積 (Chemical Vaporized Deposition，CVD )或是物理氣相沉積 G (Physical VaP〇r Deposition，PVD)形成於抛光面 u 上，此鑽石 膜20的厚度小於1 〇〇微米（μιη ) ^且鑽石膜2〇的材質包括有單晶 鑽石、多晶鑽石或是類鑽碳（DLC)等材料，但並不以此為限。 .另外’基材1〇之材料可選用矽（si)、碳化矽（sic)、石墨（Graphite) .等材料，但並不以此為限。 此外，上述的物理氣相沉積（PVD )係利用如濺鍍 (Sputtering )、熱蒸鍍（thermal evaporation )、電子束蒸鏡（e_gun evaporation)等工法。而化學氣相沉積（CVD)可以是熱燈絲裂解 18 201034206 '法（Hot filament CVD )或微波電漿輔助化學氣相沉積法 ' (Microwaveplasma-assistedCVD)等工法，將鑽石材料沉積於基 材10的搬光面上而形成鑽石膜20。 如「第5圖」、「第6B圖」及「第6C圖」所示，鑽石膜20 沉積在基材的拋光面11後，鑽石膜20具有一第一側面21及 一第二側面22 ’並使第—侧面21與第二側面22分別設置於鑽石 膜20的相對二侧’且第一侧面21係附著於基材10的拋光面u 〇 上，而第一侧面22係為一粗糙面或一平整面。以物理氣相方式沉 積一第一金屬層30於鑽石膜20的第二側面22上（步驟32〇 )。且 第一金屬層3 0之材料包括鎳（Ni)、鈦（Ti)、金（Au )、銀（Ag )、 路（Cr)或鋁（A1)及其合金。其中，組成第一金屬層3〇之材料 的鍵能強度具有較不易因熱處理製程後而減弱強度的特質以及較 強之薄膜貼合強度。且第一金屬層30的厚度小於2,000奈米 (ran)，較佳之厚度介於5〇奈米至1〇〇奈米之間。 ❹ 此外，上述的物理氣相沉積（PVD)傣利用如濺鍍 (Sputtering)、熱条鍍（themiai evap〇rati〇n)、畲子束蒸鍍（e evaporation)等工法，將金屬材料沉積於鑽石暝2〇的第二側面w . 上而形成第一金屬層30。 如「第5圖」、「第6C圖」及「第6D圖 」所不，弟一金屬層 30沉積在鑽石膜20的第二側面22後 瓦办風萆二金屬層40於第 一金屬層30上（步驟33〇)，由於第― 蜀增圳的形成可#矣； 導電，因此可利用製程成本較低的| X J使衣面 絲⑽二金屬層40, 19 201034206 * 例如第二金屬層40可以物理氣相沉積(PVD)、雷參r '-^electroplating) ' 或無電化學鍍（Electroless Deposition )等工法況欲 凡積於第一金屬層 30之上，並藉甴第一金屬層30增強鑽石膜20枭* 汽罘二金屬層40 之間的貼合性。且第二金屬層40之枋料包括銅Γ〇ιλ 'lUl)、鋁(Α1)、金 (An )、銀（Ag )、|巴（pd)'銦（In)、飲（Ti)、路\ ^Cr)或鎳（M)， 其厚度小於2微米（μιη)。 ❹ 如「第5圖」及「第6Ε圖」所示，將基材 .. υ久轉後，移除 三口峨材Κ)(步驟340 )，使得鑽石膜2〇位於第一金屬層利 面，而第二金屬層40則位於第一金屬層3〇底面。 如「第5圖」及「第6F圖」所示，將至少一電子元件兄盘 鑽石版20相互結合，以及將第二金屬層4〇與 钍人r半獅，、、、-、旧门60相互 …Υ )，進而構成本發明具有鑽石材料之散熱結構。 ❹ 此外，上述步驟35〇中，並不限定必須先將電子元 :膜20結合後’再將散熱則ω舆第二金屬層如結a ^ 、-0、、、S5。所以在步 5〇 序限制，僅需將雪早1 ςπ 又有任何的優先順 而將電子το件50及散熱籍片6〇分 散熱結構的相對二側即可。 刀別。又且於本發明之 也再者，電子元件50結合於鑽石膜2〇的第一側面 癌言片60結合於第_入 、 乂及散熱 金屬人入^ 層的方式係利用如焊料銲接、料、 -屬合金反應、物理擴 骖、一 5〇係為發光二極體、中2口打式兀成。而電子元件 、处理、雷射二極體、高逮半導體元件 20 201034206 或具有熱發散之光電元件。 X戒據上必第二實施例中的步驟流程，係利用基材忉的拋 冗回1]〆儿積另鑽石膜20，使得鑽石膜20的第-側面21可以反應 …抛光囬11的狀泥。因此，當鑽石膜2〇成長在拋光面η後，其 鑌乂膜20的第細21即形成—抱光狀雜，以此第一側面^與 f元件5G緊密結合。如此，當鑽石❹沉_基材Κ)後，不 于鑽石膜20表面進行平坦化的加工即可應用，進而減少 ❾加工程序’以達到降低整體的製作成本之目的。 此外，右鑽石膜20之第二側面22為粗糙面時，可增加與第〆 ^屬層如之接觸面積，進而增加與第二金屬層4〇的結合力且可 ^政一卞。另外’鑽石膜％可藉由其晶格排列之梯度差異， 一 J兀^ )〇所產生之熱量導向散熱鰭片60,進而提升散埶效率 之目的。 ❹ 再者，上述各時實施例中，因為鑽石膜如是以物理氣相沉積 〜7儿積旁第一金屬層3〇，其物理氣相沉積（PVD)均是在 ^下進行，所以不會有f知技術之鑽·於鱗脹後產生收縮 率差異過大的問題。 * =上所述’本發啊依使㈣求而選擇將基板完全移除或是 1除；若選擇移除全部基板，便崎石膜直接與電子元件結 =進而提高整體散熱效果；若選擇移除部分基板，則以基板與 凡件結合’雜_賴設計射叫合讀料藉設置 ^ ’例如在基板上設計有凹槽，以供科二_置人，或是將 21 201034206 :基板切割成複數凸塊，以供發熱晶片架橋於凸塊上。 ' 另外，鑽石膜形成於基材的拋光面上，使得鑽石膜的底面亦 形成相對應的拋光面，基材於鑽石膜上完全移除或部分移除後， 即可使鑽石膜所形成的拋光面具有良好的接觸性。 雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本 發明。在不脫離本發明之精神和範圍内，所為之更動與潤飾，均 屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考 〇 所附之申請專利範圍。 【圖式簡皁說明】 第1圖係為根據本發明第一實施例之製作流程示意圖； 第2A圖至第2F圖係為根據本發明第—實施例之步驟漭释示音圖； 第3圖係為根據本發明第二實施例之製作流程示意圖： 第4A圖至第好圖係為根據本發明第二實施例之步驟流程示意圖； 第5圖係為根據本發明第三實施例之製作流程示意圖；〜 ©第6A圖至第6F圖係為根據本發明第三實施例之步驟流程禾意 圖，以及 第7圖係為根據本發明第一實施例中設置有透鏡的示意圖。 •【主要元件符號說明】 - 1〇 基材 抛光面 12 凹槽 13 凸塊 201034206 20 鑽石膜 21 第一侧面 22 第二侧面 30 第一金屬層 40 第二金屬層 50 電子元件 60 散熱鰭片 70 透鏡
23