KR20050087554A - 박막 히트 스프레더 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

히트 스프레더의 내부에 흐르는 유체가 효과적으로 밀폐되는 박막 히트 스프레더 및 박막 히트 스프레더를 용이하고 저렴한 가격에 제조할 수 있는 박막 히트 스프레더의 제조 방법이 제공된다. 본 발명에 따른 박막 히트 스프레더는 금속 박막 소결체 및 금속 박막 소결체의 내부를 관통하여 형성되어 있는 유체 유로를 포함한다. 본 발명에 따른 박막 히트 스프레더의 제조 방법은 결합재 분말을 용융하는 단계, 금속 박막 소결체를 형성하는 단계 및 유체 유로를 형성하는 단계를 포함한다.

Description

박막 히트 스프레더 및 그의 제조 방법{Thin film heat spreader and method for manufacturing the same}
본 발명은 박막 히트 스프레더(heat spreader) 및 그의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 히트 스프레더의 내부에 흐르는 유체가 효과적으로 밀폐되는 박막 히트 스프레더 및 박막 히트 스프레더를 용이하고 저렴한 가격에 제조할 수 있는 박막 히트 스프레더의 제조 방법에 관한 것이다.
최근에 정보 통신 분야의 급속한 발달과 컴퓨터와 같은 정보 매체가 널리 보급됨에 따라 반도체 소자는 고속으로 동작하는 동시에 대용량의 저장 능력을 보유하도록 요구되어 반도체 소자의 집적도는 점점 증가되고 있다. 그럼으로써 이러한 반도체 소자를 포함하는 반도체 칩이 발생하는 열량도 증가되고 있다. 반도체 칩이 발생하는 열을 효과적으로 외부로 방출하지 못하면 반도체 칩 내부에 열이 축적되어 반도체 칩의 동작의 신뢰성에 악영향을 끼칠 수 있으므로, 반도체 칩이 발생하는 열을 효과적으로 외부로 방출할 수 있는 장치가 주목받고 있다.
종래에는 이러한 문제를 해결하기 위하여 열을 효과적으로 전달하는 패키지를 활용하거나 히트 싱크(heat sink)를 반도체 소자에 부착하였으나, 단위 면적당 발열량이 점점 증가되어 작은 면적에 집중된 열을 효과적으로 분산시키기에 힘든점이 많다.
이를 개선하기 위하여 히트 스프레더(heat spreader)의 내부에 유체 유로를 형성하여 유체 유로에 냉각 유체를 순환시키는 방법이 이용되고 있다. 그러나 종래의 히트 스프레더는 그 두께가 너무 커서 반도체 칩의 두께를 증가시키는 문제점이 있었다. 대한민국 등록 실용신안 공보 20-0288903에 개시되어 있는 히트 스프레더도 그 두께가 너무 커서 그 히트 스프레더를 반도체 칩에 장착하면 반도체 칩의 전체 두께가 커지는 문제점이 있다.
히트 스프레더의 두께를 줄이기 위하여 멤스(Micro Electro Mechanical System; MEMS) 기술이나 프레스 성형방법으로 상판과 하판을 만든 뒤, 접합시키는 방법을 활용하면 유체 유로에 흐르는 유체의 누수가 문제가 될 뿐 만 아니라, 접합을 위한 추가적인 공정과 비용이 문제가 된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기 박막 히트 스프레더를 용이하고 저렴한 가격에 제조할 수 있는 박막 히트 스프레더의 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 제조 방법으로 제조되어 히트 스프레더의 내부에 흐르는 유체가 효과적으로 밀폐되는 박막 히트 스프레더를 제공하고자 하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 박막 히트 스프레더의 제조 방법은 금속 박막 소결체가 형성될 영역에 금속 분말과 결합재 분말이 균일하게 분산되어 있고, 상기 금속 박막 소결체가 형성될 영역 내에 유체 유로가 형성될 위치에 삽입체 형성물이 균일하게 분산되어 있는 상태에서 가열하여 상기 결합재 분말을 용융하는 단계, 상기 결합재 분말이 용융된 상태에서 상기 유체 유로가 형성될 위치에 상기 삽입체 형성물를 가열하여 삽입체를 형성하는 단계, 상기 삽입체가 형성되어 있는 상태에서 가열하여 상기 금속 분말을 용융하는 단계, 상기 금속 분말이 용융된 상태에서 가열하여 상기 금속 분말을 소결하여 상기 금속 박막 소결체를 형성하는 단계 및 상기 삽입체를 제거하여 상기 금속 박막 소결체의 내부에 상기 유체 유로를 형성하는 단계를 포함한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 히트 스프레더의 제조 방법은 금속 박막 소결체가 형성될 영역에 금속 분말과 결합재 분말이 균일하게 분산되어 있고, 상기 금속 박막 소결체가 형성될 영역 내에 유체 유로가 형성될 위치에 삽입체가 놓여 있는 상태에서 가열하여 상기 결합재 분말을 용융하는 단계, 상기 결합재 분말이 용융된 상태에서 가열하여 상기 금속 분말을 용융하는 단계, 상기 금속 분말이 용융된 상태에서 가열하여 상기 금속 분말을 소결하여 상기 금속 박막 소결체를 형성하는 단계 및 상기 삽입체를 제거하여 상기 금속 박막 소결체의 내부에 상기 유체 유로를 형성하는 단계를 포함한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 박막 히트 스프레더는 금속 박막 소결체 및 상기 금속 박막 소결체의 내부를 관통하여 상기 금속 박막 소결체의 내부에 냉각 유체가 흐르도록 곡선 유로의 형상으로 형성되어 있는 유체 유로를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 1 및 도 2a 내지 2d를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 박막 히트 스프레더의 제조 방법에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 박막 히트 스프레더의 제조 방법을 나타내는 플로차트이고, 도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 일실시예에 따른 박막 히트 스프레더의 제조 방법의 단계들을 나타내는 도면이다.
먼저, 도 2a에 도시된 것처럼, 금속 박막 소결체가 형성될 영역(11a)에 금속 분말과 결합재 분말이 균일하게 분산되어 있고, 금속 박막의 소결체가 형성될 영역 내에 유체 유로가 형성될 위치(12a)에 삽입체 형성물이 놓여 있는 상태에서 가열하여 결합재 분말을 용융(S11)한다. 결합재 분말을 용융함으로써 유동성이 증가되어 금속 분말이 서로 접한 면에서 접합이 효과적으로 이루어질 수 있다.
결합재 분말은 열가소성(thermoplastic) 수지인 것이 바람직하다. 결합재 분말로 열가소성 수지를 이용하여 가열하면 용이하게 용융된다. 결합재 분말로 이용될 수 있는 열가소성 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-에세트산비닐공중합체 등의 폴리올레핀, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리부틸아크릴레이트, 폴리스틸렌, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리에스테르, 폴리에테르, 폴리비닐알코올 등이 있다. 그리고 가소제가 첨가되어도 무방하다. 이러한 가소제로는 프탈산에스테르, 아디프산에스테르, 트리메리트산에스테르, 세바스산에스테르 등이 있다.
다음으로 도 2b에 도시된 것처럼, 결합재 분말이 용융된 상태에서 유체 유로가 형성될 위치에 삽입체(12b)를 형성(S12)한다. 분말 형태나 고체 형태의 삽입체 형성물이 이용가능하나 고체 형태의 삽입체 형성물이 더 바람직하다. 삽입체 형성물로 열경화성(thermoset) 수지를 이용함으로써 가열하여 용이하게 삽입체(12b)를 형성할 수 있다. 삽입체 형성물로 이용될 수 있는 열경화성 수지로는 페놀 수지, 우레아 수지, 에폭시 수지 등이 있다. 그리고 결합재 분말이 용융되는 온도보다 높은 온도에서 경화되는 열경화성 수지를 삽입체 형성물로 이용하는 것이 바람직하다. 그럼으로써 삽입체(12b)가 유체 유로가 형성될 위치에 손상되지 않고 형성될 수 있다.
다음으로, 삽입체(12b)가 형성되어 있는 상태에서 가열하여 금속 분말을 용융(S13)한다. 금속 분말은 삽입체 형성물이 경화되는 온도보다 높은 온도에서 용융되는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 그럼으로써 가열하면 삽입체가 경화된 뒤에 금속 분말이 용융되므로 삽입체(12b)는 용융된 금속 분말에 의해서 손상되지 않고 형상을 유지할 수 있다.
다음으로, 금속 분말이 용융된 상태에서 결합재 분말을 제거(S14)한다. 결합재를 제거한 상태에서 금속 분말을 소결하여 금속 박막 소결체를 형성하는 것이 치수정밀도를 높일 수 있으므로 바람직하다. 물론 충분한 정도의 치수 정밀도 확보가 가능하면 결합재 분말을 완전히 제거하지 않을 수도 있다. 나아가, 경우에 따라서는 결합재 분말을 제거하는 것을 생략할 수도 있다. 결합재 분말로 열가소성 수지를 이용하는 경우에는 가열하여 상기 열가소성 수지를 분해(decomposition)한다. 상기 열가소성 수지는 금속 분말이 용융되는 온도보다 높은 온도에서 분해되는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 그럼으로써 가열하면 금속 분말이 용융된 후에 결합재가 분해되어 제거되므로, 금속 분말이 서로 접한 면에서 충분히 접합이 이루어질 수 있다.
다음으로, 도 2c에 도시된 것처럼, 금속 분말이 용융된 상태에서 가열하여 금속 분말을 소결(sintering)하여 금속 박막 소결체(11c)를 형성(S15)한다. 용융된 금속 분말을 가열하면서 형성하고자 하는 형상으로 가압하면 금속 분말이 서로 단단히 밀착하여 고결되면서 소결된다. 금속 분말은 상기 결합재 분말로 이용되는 열가소성 수지가 분해되는 온도보다 높은 온도에서 소결되는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 그럼으로써 결합재가 제거된 상태에서 금속 분말이 소결되므로 금속 박막 소결체(11c)를 효과적으로 형성할 수 있다.
다음으로, 도 2d에 도시된 것처럼, 삽입체(12b)를 제거하여 금속 박막 소결체(11c) 내부에 유체 유로(12d)를 형성(S16)한다. 삽입체가 열경화성 수지로 형성되는 경우에는 가열하여 상기 열경화성 수지를 분해한다. 상기 열경화성 수지는 상기 금속 분말이 소결되는 온도보다 높은 온도에서 분해되는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 그럼으로써 상기 금속 박막 소결체(11c)가 형성된 후에도 삽입체가 유지되므로, 상기 금속 박막 소결체 내부(11c)에 유체 유로(12d)를 효과적으로 형성할 수 있다. 상기 유체 유로를 통하여 증류수, 메틸알콜, 아세톤 등의 액체 냉각 유체, 기체 냉각 유체 또는 분말 냉각 유체를 순환시킴으로써 박막 히트 스프레더가 장착되는 반도체 칩의 열을 효과적으로 반도체 칩의 외부로 방출시킬 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 박막 히트 스프레더의 제조 방법으로 박막 히트 스프레더를 제조하면 유체 유로를 상판과 하판을 접합하는 방법으로 형성하는 것이 아니라 일체적으로 형성하므로 순환되는 냉각 유체가 누수될 위험이 없다. 게다가 소결 방법을 이용하므로 박막 히트 스프레더를 용이하고 저렴한 가격에 제조할 수 있다.
금속 박막 소결체(11c)는 두께(d)가 0.1 ∼ 3 mm 정도로 형성하는 것이 바람직하다. 두께가 너무 작으면 금속 박막 소결체(11c)의 내부에 유체 유로(12d)를 형성하는 것이 매우 어렵고 순환되는 냉각 유체가 누수될 위험이 있으며, 두께가 너무 크면 금속 박막 소결체(11c)가 장착되는 반도체 칩의 전체 두께가 증가되어 바람직하지 않다. 그리고 금속 박막 소결체(11c)의 크기는 금속 박막 소결체(11c)가 장착되는 반도체 칩의 크기와 동일하게 형성하는 것이 바람직하다.
유체 유로(12d)은 직경(r)이 0.1 ∼ 2.5 mm 정도로 형성하는 것이 바람직하다. 금속 박막 소결체(11c)가 파손되지 않도록 유체 유로(12d)의 직경(r)은 금속 박막 소결체(11c)의 두께(d)보다 작게 형성한다. 유체 유로(12d)의 직경(r)이 너무 작은 경우에는 유체 유로(12d)의 유체 저항이 증가되어 유체 유로(12d)를 통하여 냉각 유체를 순환시키면 효과적으로 냉각 유체를 순환시킬 수 없다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 히트 스프레더의 제조 방법을 나타내는 플로차트이고, 도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 히트 스프레더의 제조 방법의 단계들을 나타내는 도면이다.
먼저, 도 4a에 도시된 것처럼, 금속 박막 소결체가 형성될 영역(21a)에 금속 분말과 결합재 분말이 균일하게 분산되어 있고, 금속 박막의 소결체가 형성될 영역 내에 유체 유로가 형성될 위치(12a)에 삽입체(22a)가 놓여 있는 상태에서 가열하여 결합재 분말을 용융(S21)한다. 결합재 분말을 용융함으로써 유동성이 증가되어 금속 분말이 서로 접한 면에서 접합이 효과적으로 이루어질 수 있다.
결합재 분말은 열가소성(thermoplastic) 수지인 것이 바람직하다. 결합재 분말로 열가소성 수지를 이용하여 가열하면 용이하게 용융된다. 결합재 분말로 이용될 수 있는 열가소성 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-에세트산비닐공중합체 등의 폴리올레핀, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리부틸아크릴레이트, 폴리스틸렌, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리에스테르, 폴리에테르, 폴리비닐알코올 등이 있다. 그리고 가소제가 첨가되어도 무방하다. 이러한 가소제로는 프탈산에스테르, 아디프산에스테르, 트리메리트산에스테르, 세바스산에스테르 등이 있다.
다음으로, 결합재 분말이 용융된 상태에서 가열하여 금속 분말을 용융(S22)한다. 금속 분말은 결합재 분말로 이용되는 열가소성 수지가 용융되는 온도보다 높은 온도에서 용융되는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 그럼으로써 가열하면 열가소성 수지가 용융된 후에 금속 분말이 용융되므로 금속 분말이 서로 접한 면에서 접합이 효과적으로 이루어질 수 있다.
다음으로, 금속 분말이 용융된 상태에서 결합재 분말을 제거(S23)한다. 결합재를 제거한 상태에서 금속 분말을 소결하여 금속 박막 소결체를 형성하는 것이 치수정밀도를 높일 수 있으므로 바람직하다. 물론 충분한 정도의 치수 정밀도 확보가 가능하면 결합재 분말을 완전히 제거하지 않을 수도 있다. 나아가, 경우에 따라서는 결합재 분말을 제거하는 것을 생략할 수도 있다. 결합재 분말로 열가소성 수지를 이용하는 경우에는 가열하여 상기 열가소성 수지를 분해(decomposition)한다. 상기 열가소성 수지는 금속 분말이 용융되는 온도보다 높은 온도에서 분해되는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 그럼으로써 가열하면 금속 분말이 용융된 후에 결합재가 분해되어 제거되므로, 금속 분말이 서로 접한 면에서 충분히 접합이 이루어질 수 있다.
다음으로, 도 4b에 도시된 것처럼, 상기 금속 분말이 용융된 상태에서 가열하여 금속 분말을 소결(sintering)하여 금속 박막 소결체(21c)를 형성(S24)한다. 용융된 금속 분말을 가열하면서 형성하고자 하는 형상으로 가압하면 금속 분말이 서로 단단히 밀착하여 고결되면서 소결된다. 금속 분말은 상기 결합재 분말로 이용되는 열가소성 수지가 분해되는 온도보다 높은 온도에서 소결되는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 그럼으로써 결합재가 제거된 상태에서 금속 분말이 소결되므로 금속 박막 소결체(21c)를 효과적으로 형성할 수 있다.
다음으로, 도 4c에 도시된 것처럼, 삽입체(22a)를 제거하여 금속 박막 소결체(21c) 내부에 유체 유로(22d)를 형성(S25)한다. 삽입체는 상기 금속 분말이 소결되는 온도보다 높은 온도에서 용융되는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 그럼으로써 상기 금속 박막 소결체(21c)가 형성된 후에도 삽입체가 유지되므로, 상기 금속 박막 소결체 내부(21c)에 유체 유로(22d)를 효과적으로 형성할 수 있다. 상기 삽입체가 금속 분말이 소결되는 온도보다 높은 온도에서 용융되는 금속인 경우에는 상기 삽입체는 인성(재료가 지닌 점성 강도나 다른 힘에 의해서 파괴되기 어려운 정도)이 큰 금속인 것이 더욱더 바람직하다. 삽입체로 인성이 큰 금속을 이용하면 삽입체를 기계적으로 제거할 수 있으므로 유체 유로(22d)를 효과적으로 형성할 수 있다.
상기 유체 유로(22d)를 통하여 증류수, 메틸알콜, 아세톤 등의 액체 냉각 유체, 기체 냉각 유체 또는 분말 냉각 유체를 순환시킴으로써 박막 히트 스프레더가 장착되는 반도체 칩의 열을 효과적으로 반도체 칩의 외부로 방출시킬 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 히트 스프레더의 제조 방법으로 박막 히트 스프레더를 제조하면 유체 유로를 상판과 하판을 접합하는 방법으로 형성하는 것이 아니라 일체적으로 형성하므로 순환되는 냉각 유체가 누수될 위험이 없다. 게다가 소결 방법을 이용하므로 박막 히트 스프레더를 용이하고 저렴한 가격에 제조할 수 있다.
금속 박막 소결체(21c)는 두께(d)가 0.1 ∼ 3 mm 정도로 형성하는 것이 바람직하다. 두께가 너무 작으면 금속 박막 소결체(21c)의 내부에 유체 유로(22d)를 형성하는 것이 매우 어렵고 순환되는 냉각 유체가 누수될 위험이 있으며, 두께가 너무 크면 금속 박막 소결체(21c)가 장착되는 반도체 칩의 전체 두께가 증가되어 바람직하지 않다. 그리고 금속 박막 소결체(21c)의 크기는 금속 박막 소결체(21c)가 장착되는 반도체 칩의 크기와 동일하게 형성하는 것이 바람직하다.
유체 유로(22d)은 직경(r)이 0.1 ∼ 2.5 mm 정도로 형성하는 것이 바람직하다. 금속 박막 소결체(21c)가 파손되지 않도록 유체 유로(22d)의 직경(r)은 금속 박막 소결체(21c)의 두께(d)보다 작게 형성한다. 유체 유로(22d)의 직경(r)이 너무 작은 경우에는 유체 유로(22d)의 유체 저항이 증가되어 유체 유로(22d)를 통하여 냉각 유체를 순환시키면 효과적으로 냉각 유체를 순환시킬 수 없다.
도 5를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 박막 히트 스프레더의 제조 방법이나 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 히트 스프레더의 제조 방법으로 제조된 박막 히트 스프레더에 대하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 박막 히트 스프레더의 사시도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 박막 히트 스프레더는 도 5에 도시된 것처럼, 금속 박막 소결체(1) 및 유체 유로(2)를 포함한다. 유체 유로(2)는 금속 박막 소결체(1)의 내부에 냉각 유체가 흐르도록 금속 박막 소결체(1)의 내부를 관통하여 형성되어 있다. 유체 유로(2)는 도 5에 도시된 것처럼, 유체 유로(2)를 통하여 증류수, 메틸알콜, 아세톤 등의 액체 냉각 유체, 기체 냉각 유체 또는 분말 냉각 유체를 금속 박막 소결체(1)의 내부의 보다 넓은 부분에서 순환되도록 곡선 유로의 형상으로 가능한 길게 형성되어 있는 것이 바람직하다. 그럼으로써 박막 히트 스프레더가 장착되는 반도체 칩의 열을 효과적으로 반도체 칩의 외부로 방출시킬 수 있다.
금속 박막 소결체(1)는 두께(d)가 0.1 ∼ 3 mm 정도로 형성하는 것이 바람직하다. 두께가 너무 작으면 금속 박막 소결체(1)의 내부에 유체 유로(2)를 형성하는 것이 매우 어렵고 순환되는 냉각 유체가 누수될 위험이 있으며, 두께가 너무 크면 금속 박막 소결체(1)가 장착되는 반도체 칩의 전체 두께가 증가되어 바람직하지 않다. 그리고 금속 박막 소결체(1)의 크기는 금속 박막 소결체(1)가 장착되는 반도체 칩의 크기와 동일하게 형성하는 것이 바람직하다.
유체 유로(2)은 직경(r)이 0.1 ∼ 2.5 mm 정도로 형성하는 것이 바람직하다. 금속 박막 소결체(1)가 파손되지 않도록 유체 유로(2)의 직경(r)은 금속 박막 소결체(1)의 두께(d)보다 작게 형성한다. 유체 유로(2)의 직경(r)이 너무 작은 경우에는 유체 유로(2)의 유체 저항이 증가되어 유체 유로(2)를 통하여 냉각 유체를 순환시키면 효과적으로 냉각 유체를 순환시킬 수 없다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따르면, 히트 스프레더의 내부에 흐르는 유체가 효과적으로 밀폐되는 박막 히트 스프레더 및 박막 히트 스프레더를 용이하고 저렴한 가격에 제조할 수 있는 박막 히트 스프레더의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 박막 히트 스프레더의 제조 방법을 나타내는 플로차트이다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 일실시예에 따른 박막 히트 스프레더의 제조 방법의 단계들을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 히트 스프레더의 제조 방법을 나타내는 플로차트이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 히트 스프레더의 제조 방법의 단계들을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 박막 히트 스프레더의 사시도이다.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
1, 11c, 21c: 금속 박막 소결체
2, 12d, 22d: 유체 유로
12b, 22a: 삽입체

Claims (26)

  1. 금속 박막 소결체가 형성될 영역에 금속 분말과 결합재 분말이 균일하게 분산되어 있고, 상기 금속 박막 소결체가 형성될 영역 내에 유체 유로가 형성될 위치에 삽입체 형성물이 균일하게 분산되어 있는 상태에서 가열하여 상기 결합재 분말을 용융하는 단계;
    상기 결합재 분말이 용융된 상태에서 상기 유체 유로가 형성될 위치에 상기 삽입체 형성물을 가열하여 삽입체를 형성하는 단계;
    상기 삽입체가 형성되어 있는 상태에서 가열하여 상기 금속 분말을 용융하는 단계;
    상기 금속 분말이 용융된 상태에서 가열하여 상기 금속 분말을 소결하여 상기 금속 박막 소결체를 형성하는 단계; 및
    상기 삽입체를 제거하여 상기 금속 박막 소결체의 내부에 상기 유체 유로를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 히트 스프레더의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속 박막 소결체의 두께는 0.1 ∼ 3 mm 인 것을 특징으로 하는 박막 히트 스프레더의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유체 유로의 직경은 0.1 ∼ 2.5 mm 인 것을 특징으로 하는 박막 히트 스프레더의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 결합재 분말은 열가소성 수지인 것을 특징으로 하는 박막 히트 스프레더의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 삽입체 형성물은 열경화성 수지인 것을 특징으로 하는 박막 히트 스프레더의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 삽입체 형성물은 상기 결합재 분말이 용융되는 온도보다 높은 온도에서 경화되는 것을 특징으로 하는 박막 히트 스프레더의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 금속 분말은 상기 삽입체 형성물이 경화되는 온도보다 높은 온도에서 용융되는 것을 특징으로 하는 박막 히트 스프레더의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 금속 분말을 용융하는 단계와 상기 금속 박막 소결체를 형성하는 단계 사이에 상기 결합재 분말을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 히트 스프레더의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 결합재 분말은 가열하여 분해(decomposition)되어 제거되는 것을 특징으로 하는 박막 히트 스프레더의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 결합재 분말은 상기 금속 분말이 용융되는 온도보다 높은 온도에서 분해되는 것을 특징으로 하는 박막 히트 스프레더의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 금속 분말은 상기 결합재 분말이 분해되는 온도보다 높은 온도에서 소결되는 것을 특징으로 하는 박막 히트 스프레더의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 삽입체는 가열하여 분해되어 제거되는 것을 특징으로 하는 박막 히트 스프레더의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 삽입체 형성물은 상기 금속 분말이 소결되는 온도보다 높은 온도에서 분해되는 것을 특징으로 하는 박막 히트 스프레더의 제조 방법.
  14. 금속 박막 소결체가 형성될 영역에 금속 분말과 결합재 분말이 균일하게 분산되어 있고, 상기 금속 박막 소결체가 형성될 영역 내에 유체 유로가 형성될 위치에 삽입체가 놓여 있는 상태에서 가열하여 상기 결합재 분말을 용융하는 단계;
    상기 결합재 분말이 용융된 상태에서 가열하여 상기 금속 분말을 용융하는 단계;
    상기 금속 분말이 용융된 상태에서 가열하여 상기 금속 분말을 소결하여 상기 금속 박막 소결체를 형성하는 단계; 및
    상기 삽입체를 제거하여 상기 금속 박막 소결체의 내부에 상기 유체 유로를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 히트 스프레더의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 금속 박막 소결체의 두께는 0.1 ∼ 3 mm 인 것을 특징으로 하는 박막 히트 스프레더의 제조 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 유체 유로의 직경은 0.15 ∼ 2.5 mm 인 것을 특징으로 하는 박막 히트 스프레더의 제조 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 결합재 분말은 열가소성 수지인 것을 특징으로 하는 박막 히트 스프레더의 제조 방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 금속 분말은 상기 결합재 분말이 용융되는 온도보다 높은 온도에서 용융되는 것을 특징으로 하는 박막 히트 스프레더의 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 금속 분말을 용융하는 단계와 상기 금속 박막 소결체를 형성하는 단계 사이에 상기 결합재 분말을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 히트 스프레더의 제조 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 결합재 분말은 가열하여 분해되어 제거되는 것을 특징으로 하는 박막 히트 스프레더의 제조 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 결합재 분말은 상기 금속 분말이 용융되는 온도보다 높은 온도에서 분해되는 것을 특징으로 하는 박막 히트 스프레더의 제조 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 금속 분말은 상기 결합재 분말이 분해되는 온도보다 높은 온도에서 소결되는 것을 특징으로 하는 박막 히트 스프레더의 제조 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 삽입체는 상기 금속 분말이 소결되는 온도보다 높은 온도에서 용융되는 것을 특징으로 하는 박막 히트 스프레더의 제조 방법.
  24. 금속 박막 소결체; 및
    상기 금속 박막 소결체의 내부를 관통하여 상기 금속 박막 소결체의 내부에 냉각 유체가 흐르도록 곡선 유로의 형상으로 형성되어 있는 유체 유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 히트 스프레터.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 금속 박막 소결체의 두께는 0.1 ∼ 3 mm 인 것을 특징으로 하는 박막 히트 스프레더.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 유체 유로의 직경은 0.15 ∼ 2.5 mm 인 것을 특징으로 하는 박막 히트 스프레더.
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