KR20060053104A - 접합 실리콘 부품 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20060053104A
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씨. 제임스 로저스
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모다인 매뉴팩츄어링 컴파니
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Abstract

본 발명의 열 파이프 하우징 어셈블리(22)는 한 쌍의 실리콘 하우징 부분(24, 26) 및 상기 하우징(24, 26) 사이에 공융혼합물의 층(43)이 포함된 접합 조인트를 포함한다.
열 파이프, 하우징, 실리콘, 공융혼합물, 플럭스, 접합 조인트, 작업 유체 챔버

Description

접합 실리콘 부품 및 그 제조 방법{BONDED SILICON COMPONENTS AND A METHOD OF FABRICATING THE SAME}
도 1은 본 발명을 이용한 열 파이프 하우징 구조를 나타내는 부분 단면의 개략적인 정면도이다.
도 2는 조립되기 전의 도 1의 열 파이프 구조를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 선 3-3을 따라 절단한 부분 확대 단면도이다.
도 4는 본 발명을 구현하는 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
본 발명은 열 파이프 및 실리콘 부품의 접합 방법에 관한 것이며, 보다 구체적인 응용 분야에 있어서, 실리콘 하우징 어셈블리를 가진 열 파이프 및 그러한 어셈블리의 제조 방법에 관한 것이다.
열 파이프는 잘 알려져 있으며, 집적회로 칩, CPU 등을 포함하는 전자 부품의 냉각용으로 종종 활용된다. 종래부터 열 파이프는 전자 부품으로부터 열 파이프로의 열 방출을 향상시키기 위해 전자 부품에 직접 부착되거나 전자 부품의 케이싱 또는 덮개에 부착되어 있는 금속제 열 전도성 하우징을 활용한다. 그러한 열 파이프 응용에 관련된 문제점은, 전자 부품의 실리콘 칩 또는 케이싱/덮개와 열 파이프의 금속 사이의 열팽창률의 차이로 인해, 열 파이프 하우징과, 전형적으로는 실리콘으로 만들어진 전자 부품(예컨대, 실리콘 칩) 또는 케이싱이나 덮개 사이에 적합한 부착 상태를 유지하는 문제이다.
본 발명의 목적은 종래의 문제점이 해결된 실리콘 하우징 어셈블리를 가진 열 파이프의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 실리콘으로 만들어진 열 파이프 하우징의 제조 방법이 제공된다. 상기 방법은, 실리콘의 용융점보다 낮은 온도에서 실리콘과 공융혼합물(eutectic)을 형성하는 재료를 제공하는 단계, 열 파이프 하우징의 두 부분을 이루는 2개의 실리콘 표면 사이에 상기 재료의 층을 삽입하는 단계, 및 삽입된 상기 재료의 층과 2개의 실리콘 표면을 공융 온도와 실리콘의 용융점 사이의 온도로 가열하고, 상기 재료와 상기 실리콘이 상호 내부로 확산되어 상기 하우징의 두 부분 사이에 접합 조인트(bond joint)를 생성할 때까지 상기 삽입된 재료의 층과 2개의 실리콘 표면을 공융 온도와 실리콘의 용융점 사이의 온도로 유지하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 태양에 있어서, 상기 접합 조인트는 상기 재료 및 실리콘의 공융혼합물을 포함한다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 상기 가열 단계는 삽입된 상기 재료의 층과 실 리콘 표면을 1기압의 질소 분위기에서 공융 온도와 실리콘의 용융점 사이의 온도로 가열하고, 상기 재료와 상기 실리콘이 상호 내부로 확산되어 응고 시 상기 재료와 상기 실리콘의 공융혼합물을 함유하는 합금을 생성할 때까지, 삽입된 상기 재료의 층과 실리콘 표면을 1기압의 질소 분위기에서 공융 온도와 실리콘의 용융점 사이의 온도로 유지하는 단계를 포함한다.
일실시예에서, 상기 재료는 알루미늄을 포함한다.
다른 실시예에서, 상기 재료는 금을 포함한다.
일 태양에 따르면, 상기 삽입 단계는 2개의 실리콘 표면 사이에 상기 재료의 포일(foil)을 삽입하는 단계를 포함한다.
일 태양에서, 상기 방법은 삽입 단계에 앞서서 상기 재료의 층과 각각의 두 실리콘 표면 사이에 플럭스(flux)를 도포하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 플럭스는 플루오로알루민산 칼륨(potassium fluoro aluminate) 플럭스를 포함한다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 실리콘으로 만들어진 제1 하우징 부분, 실리콘으로 만들어진 제2 하우징 부분, 및 상기 제1 하우징과 제2 하우징 사이의 접합 조인트에 형성된 실리콘 공융혼합물의 층을 포함하는 열 파이프 하우징 구조물이 제공된다.
일 실시예에서, 상기 접합 조인트는 2개의 하우징 사이에 구획되어 있는 작업 유체(working fluid) 챔버를 둘러싼다.
일 실시예에서, 상기 접합 조인트는 알루미늄-실리콘 공융혼합물을 포함한 다.
다른 실시예에서, 상기 접합 조인트는 금-실리콘 공융혼합물을 포함한다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 2개의 실리콘 부분을 결합하는 방법이 제공된다. 상기 방법은, 알루미늄으로 된 단일층을 2개의 실리콘 부분의 각 실리콘 표면 사이에 삽입하는 단계; 및 상기 삽입된 알루미늄의 층과 2개의 실리콘 표면을 알루미늄-실리콘 공융 온도와 실리콘의 용융점 사이의 온도로 가열하고, 알루미늄과 실리콘이 상호 내부로 확산되어 상기 두 부분 사이에 접합 조인트를 생성할 때까지 삽입된 재료의 층과 2개의 실리콘 표면을 알루미늄-실리콘 공융 온도와 실리콘의 용융점 사이의 온도로 유지하는 단계를 포함한다.
일 태양에서, 상기 접합 조인트는 알루미늄-실리콘 공융혼합물을 포함한다.
본 발명의 다른 목적 및 개시된 이점은 첨부하는 청구의 범위 및 도면을 포함하여 본 명세서를 검토함으로써 보다 명백해질 것이다.
본 명세서에서 예시하는 본 발명은 칩(14)의 형태로 되어 있는 전자 부품(12)을 냉각하는 데 활용되는 평판형 열 파이프(10)로서, 상기 열 파이프(10)와의 계면에 실리콘 표면(18)을 구비한 실리콘 하우징 케이싱 또는 캡(16)을 가진 열 파이프에 관한 것이다. 이러한 형태의 열 파이프는 종종 열 살포기(heat spreader)라 지칭되기도 한다. 그러나, 본 발명은 평판형이 아닌 열 파이프, 다른 형태의 전자 부품을 냉각하는 데 사용되는 열 파이프, 전자 부품을 제외한 물품의 냉각에 사용되는 열 파이프 등을 포함하는 다른 형태의 열 파이프에서 이용될 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 본 발명은 청구의 범위에서 명확히 개시하지 않는 한 도 면에 도시된 특정 열 파이프(10)에 한정되지 않음은 물론, 전자 부품과 함께 사용되는 것에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명을 열 파이프용 실리콘 하우징 구성요소의 접합과 관련하여 설명하지만, 본 발명은 열 파이프의 하우징과 관련하여 사용되지 않는 다른 형태의 실리콘 구성요소의 결합과 관련하여 이용될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 열 파이프(10)는 2개의 실리콘 하우징 부분(24, 26)으로 조립되는 하우징 어셈블리(22)를 포함한다. 2개의 하우징 부분(24, 26)은 열 파이프용으로 적합한 작업 유체를 수용하는 작업 유체 챔버(28)를 구획한다. 이러한 형태의 열 파이프에 대해 잘 알려져 있는 바와 같이, 전자 부품(12)으로부터 방출되는 열은 전자 부품(12) 위의 영역에 있는 열 파이프(10)에 전달되고, 이어서 챔버(28) 내에 있는 작업 유체에 전달된다. 전자 부품(12) 위에 놓인 챔버(28)의 영역에 있는 작업 유체는 전자 부품(12)으로부터의 열을 흡수하면 증발되고, 이어서 전자 부품(12)에서 이격한 챔버(28)의 저온 영역으로 흐른다. 그런 다음 열은 증발된 작업 유체로부터 열 파이프 하우징(22)의 저온 영역으로 방출되고, 이어서 상기 저온 영역은 그 열을 열 파이프(10)를 둘러싸고 있는 주변으로 방출한다. 열을 방출한 후, 작업 유체는 응축되어 전자 부품(12) 위에 놓인 작업 챔버(28)의 영역으로 되돌아 흐르고, 이 사이클이 반복된다. 이에 관하여, 필요한 것은 아니지만, 몇몇 응용분야에서는 액화된 작업 유체를 전자 부품(12) 위에 놓인 작업 챔버(28)의 영역으로 윅킹하는 일종의 윅킹 수단(wicking means)을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 많은 공지된 윅킹 장치 중 어느 것이나 이용할 수 있으며, 예컨대, 내부 챔버(28)의 표면 상에 제공된 표면 형상 또는 작업 챔버(28) 내에 수용되어 있는 별도의 윅킹 재료 등을 이용할 수 있다.
도시된 실시예에서, 하우징 부분(24)은 한 쌍의 반대측을 향한 표면(30, 32)을 가진 실리콘으로 된 직사각형 시트이며, 여기서 표면(32)은 챔버(28)의 내측 부분을 형성한다. 하우징 부분(26)은 평면형 외측 표면(34) 및 작업 챔버(28)의 체적을 한정하는 직사각형 볼록부(relief)(38)가 형성되어 있는 반대측을 향한 표면(36)을 가진 실리콘으로 된 또 하나의 직사각형 시트이다. 표면(36)의 함몰되지 않은 부분은 챔버(28)를 둘러싸고 챔버(28)를 둘러싸서 밀봉하는 접합 조인트(42)에서 하우징 부분(24)의 표면(32)과 계면을 이루는 주위 플랜지(40)를 형성한다.
접합 조인트(42)는 열 파이프를 실리콘 구성요소와 함께 조립하는 데 관련하여 한가지 과제를 유발하는데, 그것은 열 파이프의 최적 성능을 위해서는 접합 조인트는 강도가 높아야 하고, 열 파이프 내부의 초기 분위기를 유지하도록 비다공질(non-porous)이어야 하고, 열 파이프 내의 작업 유체와 반응하지 않아야 하기 때문이다. 이러한 바람직한 성질 중 적어도 일부를 달성하기 위해서, 접합 조인트(42)는 실리콘 및 실리콘과 함께 공융혼합물을 형성하는 재료의 확산에 의해 접합을 생성하는 방법으로 형성되고, 바람직하게는 하우징(24, 26)을 함께 접합시키는 접합 조인트(42)에서 실리콘 및 실리콘과 공융혼합물을 형성하는 재료의 공융 부분 또는 층(43)을 포함하는 접합을 생성하는 방법에 의해 형성된다.
바람직하게는, 재료(44)는 알루미늄, 알루미늄-실리콘 합금, 예컨대 실리콘이 12%인 4047 브레이즈 합금(braze alloy) 또는 실리콘이 7.5%인 4343 브레이즈 합금, 또는 금이다. 이에 관하여, 알루미늄-실리콘 2성분 공융점은 577℃이고, 금 -실리콘 공융점은 363℃이며, 이들 온도는 모두 실리콘의 용융점인 1410℃보다 훨씬 낮다. 재료(44) 및 실리콘의 공융점보다는 높고 재료(44) 및 실리콘의 용융점보다는 낮은 온도로 가열하면, 재료(44) 및 실리콘은 상호 내부로 확산되어 액상 용융체를 형성하고, 이것을 응고시키면 하우징 부분(22, 26)의 표면(32, 36)을 접합시키고 실리콘과 재료의 공융혼합물, 예컨대, 상기 재료가 알루미늄일 경우에는 알루미늄-실리콘 공융혼합물, 상기 재료가 금일 경우에는 금-실리콘 공융혼합물을 포함하는 접합 조인트(42)가 생성된다. 사실상, 재료들 사이의 양호한 접촉으로, 재료(44)와 실리콘의 공융점보다 낮은 온도에서도 재료(44)와 실리콘의 충분한 고체 상태 확산이 일어나서 적합한 접합 조인트(42)를 형성할 수 있다는 것은 가능하다. 접합 조인트(42)를 형성하기 위해 공융점 이상 또는 미만의 가열 여부에 무관하게 재료(44)와 실리콘 사이에 플럭스, 바람직하게는 예컨대 상품명 NOCOLOK®으로 판매되는 플루오로알루민산 칼륨 플럭스를 사용하는 것이 매우 바람직하다. 플럭스는 재료(44)와 실리콘 사이의 산화물층을 제거하여 원하는 확산이 이루어지게 한다.
본 발명의 방법은 실리콘의 용융점 미만의 온도에서 실리콘과 공융혼합물을 형성하는 도 2에 도시된 바와 같은 재료(44)를 제공하는 단계(도 4에서의 단계 50); 상기 재료(44)의 층을 열 파이프 하우징 어셈블리(22)의 2개의 부분(24, 26)의 두 실리콘 표면(32, 36) 사이에 삽입시키는 단계(도 4에서의 단계 52); 삽입된 재료(44)의 층과 2개의 실리콘 표면(32, 36)을 재료(44)와 실리콘 표면(32, 36) 사 이에서 적절한 양의 확산이 이루어져서 적합한 접합 조인트(42)를 형성할 수 있는 온도로, 바람직하게는 공융 온도와 실리콘의 용융점 사이의 온도로 가열하는 단계; 및 삽입된 재료(44)의 층과 2개의 실리콘 표면(32, 36)을, 상기 재료(44)와 상기 실리콘이 상호 내부로 확산되어 냉각 및/또는 응고되면 두 부분(24, 26)을 접합시키는 접합 조인트(42)를 형성하는 합금 및 바람직하게는 상기 재료(44)와 실리콘의 공융혼합물(43)을 포함하는 합금이 생성될 때까지 상기 온도(마찬가지로, 공융 온도와 실리콘의 용융점 사이가 바람직함)로 유지하는 단계(도 4에서의 단계 54)를 포함한다. 바람직하게는, 단계 54로 나타낸 가열 및 유지 단계는 1기압의 건조 질소 분위기에서 수행된다. 몇몇 응용분야에서는, 단계 54로 나타낸 가열 및 유지 단계를 재료(44)의 액상선 온도(liquidus point)보다 낮은 온도이되, 앞에서 설명한 바와 같이, 상기 재료와 실리콘에 대한 공융 온도보다 높은 온도에서 수행하는 것도 바람직하다. 또한 샌드위치를 형성한 구성요소(24, 26, 44)를 단계 54로 나타낸 가열 및 유지 단계에서 고정함으로써, 상기 구성요소들 사이의 상대적 이동을 방지하고, 접합 조인트(42)에서 갭이 형성되는 것을 방지하며, 거의 모든 형태의 접합 작업에서 전형적인 바와 같이 접합 조인트(42)에 걸쳐 재료(44)의 균일한 분포를 보장하는 것이 바람직하다.
단계 56으로 나타낸 바와 같이, 본 발명의 방법은 삽입 단계(52)에 앞서서 상기 재료(44)와 각각의 두 실리콘 표면(32, 36) 사이에 플럭스(58)를 도포하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. 바람직한 실시예에서, 플럭스(58)는 알루미늄과 알루미늄의 브레이징에 사용되는 플루오로알루민산 칼륨 플럭스이고, 그 바람직한 형태는 상품명 NOCOLOK®으로 판매되는 것이다.
바람직한 일 실시예에서, 상기 재료(44)는 2개의 표면(32, 36) 사이에 삽입되는 한장의 포일(59)로서 제공된다. 그러나, 당업자는 두 표면(32, 36) 사이에 재료(44)의 층을 형성하는 데에는 여러 가지 방법이 있으며, 그 중 어느 방법이든 본 발명에서 이용할 수 있음을 알 것이다.
제안된 방법에 대한 하나의 테스트에서, 전술한 플루오로알루민산 칼륨 플럭스(58)를 포면에 도포하되 그 밖의 다른 표면 처리나 세정은 실행하지 않고서, 시판되는 거울형으로 마감 처리된 한 쌍의 실리콘 웨이퍼 디스크를 시판되는 알루미늄 포일이 삽입되어 있는 층과 접합시켰다. 샌드위치를 형성한 상기 어셈블리를 1기압의 건조 질소 분위기 하에 약 645℃에서 13분간 가열하여, 조인트(42)에 알루미늄-실리콘 공융혼합물이 형성된 양호한 접합 조인트(42)를 제조했다. 또 다른 작업예로서, 전술한 플루오로알루민산 칼륨 플럭스(58)를 포면에 도포한 후, 실리콘 12%를 함유하는 알루미늄 4047 브레이즈 합금의 층을 시판되는 웨이퍼 디스크 사이에 삽입하고 1기압의 건조 질소 분위기 하에 약 645℃에서 25분간 가열하여 2개의 실리콘 디스크와 알루미늄-실리콘 공융혼합물을 접합 조인트(42)에서 성공적으로 접합시켰다. 이에 관하여, 알루미늄 4047 브레이즈 합금의 층을 완전히 소비하기 위해 상기 부품들을 상기 온도에서 25분간 유지했음을 알아야 하고, 더 낮은 온도에서 및/또는 상기 온도에서 더 짧은 시간에도 적합한 접합 조인트(42)가 형성되었을 것으로 믿어진다. 또 다른 작업예로서, OMNI Technlogies Corporation사에 의해 판매되고 4047 파우더와 NOCOLOK® 플럭스가 바인더에 의해 페이스트 형태로 유지되어 포함된 브레이징 페이스트의 층을 시판되는 웨이퍼 디스크 사이에 삽입하고, 약 607℃의 온도에서, 한 샘플의 경우는 약 1.7분 동안, 또 다른 샘플의 경우는 3.3분 동안 유지시킨 결과, 두 가지 경우에서 모두 성공적인 접합 조인트(42)를 얻었다.
단계 54에서의 소요 시간은 각 응용분야에 특정한 여러 가지 요인에 의존함을 알아야 하며, 그러한 요인으로는 선택되는 특정의 재료(44), 상기 층에 사용되는 재료(44)의 양, 가열 및 유지 단계가 수행되는 온도, 및 접합의 형성에 소망되는 재료(44)와 실리콘의 확산량 등이 포함된다.
하우징 어셈블리(22) 및 실리콘 하우징 부분(24, 26)은 여러 가지 형태를 가질 수 있으며, 하우징 어셈블리(22)는 각 부분들 사이에 테두리 접합 조인트를 가진 2개의 실리콘 하우징 부분(24, 26)보다 많은 수로 만들어질 수 있음을 알아야 한다. 이에 더하여, 일 실시예에서, 하우징 부분(24, 26) 중 하나는 전자 부품(12)을 위한 표준 덮개 또는 캡을 대체하여, 전자 부품(12)용 캡 또는 덮개로서 활용된다.
바람직한 일 실시예에서, 상기 층의 형성을 위해 제공되는 재료(44)의 양은 도면의 54로 도시된 가열 및 유지 단계가 행해지는 동안, 본질적으로 재료(44) 전부가 실리콘과 함께 확산되어, 접합 조인트(42)에서 본래 형태 내에 재료(44)가 거의 또는 전혀 잔존하지 않고 접합 조인트(42)에서 재료와 실리콘의 공융혼합물을 형성하며, 재료 중 적어도 일부(단, 재료의 전량은 아님)가 실리콘과 공융혼합물을 형성하도록 조절된다. 다른 바람직한 실시예에서, 재료(44) 전부가 실리콘과 함께 확산되지는 않고, 따라서 2개의 공융 부분 또는 층(43)을 가진 접합 조인트(42), 즉 재료(44)의 어느 한 측면 상의 각 공융 부분이 2개의 실리콘 표면(32, 36) 사이에서 샌드위치를 형성하게 된다.
하우징 부분(24, 26)을 실리콘으로부터 제조함으로써, 종래의 열 파이프에 있어서 보편적 현상인, 이질적 재료의 열팽창의 차이에 의해 발생되는 열 유도 응력이 거의 없거나 전혀 없는 칩의 실리콘 하우징/케이싱과 열 파이프(10) 사이에 접합 조인트(60)가 형성될 수 있음을 알 것이다. 이점은 열 파이프(10)와 전자 부품(12)의 성능과 수명 모두를 잠재적으로 높일 수 있으며, 열 파이프(10)와 전자 부품(12) 사이에 보다 광범위한 접합 기술 및 접합 재료를 사용할 수 있다는 점에서 유리하다.
이상과 같이 본 발명의 개시는 실리콘으로 만들어진 열 파이프 하우징의 제조에 초점을 맞추었지만, 선택적이지만 바람직하게는 포타슘 플루오로 알루미늄 플럭스를 플럭스 재료로 사용하여, 실리콘과 함께 공융혼합물을 형성하는 재료(44)(예컨대, 알루미늄 또는 알루미늄-실리콘 합금)의 단일층을 이용하여 2개의 실리콘 부분과 접합시키는 개시된 방법은 열 파이프 하우징의 형성에 사용되는 것 이외의 실리콘 부품의 결합에 이용될 수 있음을 알아야 한다.

Claims (33)

  1. 실리콘으로 만들어진 열 파이프 하우징의 제조 방법에 있어서,
    실리콘의 용융점보다 낮은 온도에서 실리콘과 공융혼합물(eutectic)을 형성하는 재료를 제공하는 단계;
    열 파이프 하우징의 두 부분을 이루는 2개의 실리콘 표면 사이에 상기 재료의 층을 삽입하는 단계; 및
    삽입된 상기 재료의 층 및 상기 2개의 실리콘 표면을 공융 온도와 실리콘의 용융점 사이의 온도로 가열하고, 상기 재료와 상기 실리콘이 상호 내부로 확산되어 상기 하우징의 두 부분 사이에 접합 조인트(bond joint)를 생성할 때까지, 삽입된 상기 재료의 층 및 상기 2개의 실리콘 표면을 공융 온도와 실리콘의 용융점 사이의 온도로 유지하는 단계
    를 포함하는 열 파이프 하우징의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가열 단계는, 삽입된 상기 재료의 층과 상기 2개의 실리콘 표면을 1기압의 질소 분위기에서 공융 온도와 실리콘의 용융점 사이의 온도로 가열하고, 상기 재료와 상기 실리콘이 상호 내부로 확산되어 응고 시 상기 재료와 상기 실리콘의 공융혼합물을 함유하는 합금을 생성할 때까지, 삽입된 상기 재료의 층과 상기 2개의 실리콘 표면을 1기압의 질소 분위기에서 공융 온도와 실리콘의 용융점 사이의 온도로 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 파이프 하우징의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 재료가 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 열 파이프 하우징의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 재료가 금을 포함하는 것을 특징으로 하는 열 파이프 하우징의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 삽입 단계가 상기 재료의 포일(foil)을 상기 2개의 실리콘 표면 사이에 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 파이프 하우징의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 삽입 단계 이전에 상기 재료의 층과 상기 2개의 실리콘 표면 각각의 사이에 플럭스(flux)를 도포하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열 파이프 하우징의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 플럭스를 도포하는 단계가 상기 삽입 단계 이전에 상기 재료의 층과 상기 2개의 실리콘 표면 각각의 사이에 플루오로알루민산 칼륨 플럭스를 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 파이프 하우징의 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 가열하고 유지하는 단계가 상기 재료의 액상선 온도(liquidus point)보다 낮은 온도에서 실행되는 것을 특징으로 하는 열 파이프 하우징의 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 가열 단계에서 상기 재료와 상기 실리콘의 공융혼합물을 포함하는 접합 조인트를 생성하는 것을 특징으로 하는 열 파이프 하우징의 제조 방법.
  10. 실리콘으로 만들어진 열 파이프 하우징의 제조 방법에 있어서,
    열 파이프 하우징의 두 부분을 이루는 2개의 실리콘 표면 사이에 알루미늄 또는 알루미늄-실리콘 합금의 층을 삽입하는 단계; 및
    상기 삽입된 알루미늄의 층과 상기 2개의 실리콘 표면을 알루미늄-실리콘 공융 온도와 실리콘의 용융점 사이의 온도로 가열하고, 상기 알루미늄과 상기 실리콘이 상호 내부로 확산되어 상기 하우징의 두 부분 사이에 접합 조인트를 생성할 때까지 상기 삽입된 알루미늄의 층과 상기 2개의 실리콘 표면을 알루미늄-실리콘 공 융 온도와 실리콘의 용융점 사이의 온도로 유지하는 단계
    를 포함하는 열 파이프 하우징의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 가열 단계는, 삽입된 상기 알루미늄의 층과 상기 2개의 실리콘 표면을 1기압의 질소 분위기에서 알루미늄-실리콘 공융 온도와 실리콘의 용융점 사이의 온도로 가열하고, 상기 알루미늄과 상기 실리콘이 상호 내부로 확산되어 응고 시 알루미늄-실리콘 공융혼합물을 함유하는 합금을 생성할 때까지, 삽입된 상기 알루미늄의 층과 상기 2개의 실리콘 표면을 1기압의 질소 분위기에서 알루미늄-실리콘 공융 온도와 실리콘의 용융점 사이의 온도로 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 파이프 하우징의 제조 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 삽입 단계가 알루미늄의 포일을 상기 2개의 실리콘 표면 사이에 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 파이프 하우징의 제조 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 삽입 단계 이전에 상기 재료의 층과 상기 2개의 실리콘 표면 각각의 사이에 플럭스를 도포하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열 파이프 하우징의 제조 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 플럭스를 도포하는 단계가 상기 삽입 단계 이전에 상기 재료의 층과 상기 2개의 실리콘 표면 각각의 사이에 플루오로알루민산 칼륨 플럭스를 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 파이프 하우징의 제조 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 가열하고 유지하는 단계가 알루미늄의 액상선 온도보다 낮은 온도에서 실행되는 것을 특징으로 하는 열 파이프 하우징의 제조 방법.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 가열 단계에서 알루미늄-실리콘 공융혼합물을 포함하는 접합 조인트를 생성하는 것을 특징으로 하는 열 파이프 하우징의 제조 방법.
  17. 실리콘으로 만들어진 열 파이프 하우징의 제조 방법에 있어서,
    열 파이프 하우징의 두 부분을 이루는 2개의 실리콘 표면 사이에 금의 층을 삽입하는 단계; 및
    상기 삽입된 금의 층과 상기 2개의 실리콘 표면을 금-실리콘 공융 온도와 실리콘의 용융점 사이의 온도로 가열하고, 상기 금과 상기 실리콘이 상호 내부로 확산되어 상기 하우징의 두 부분 사이에 접합 조인트를 생성할 때까지 상기 삽입된 금의 층과 상기 2개의 실리콘 표면을 금-실리콘 공융 온도와 실리콘의 용융점 사이의 온도로 유지하는 단계
    를 포함하는 열 파이프 하우징의 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 삽입 단계가 금의 포일을 상기 2개의 실리콘 표면 사이에 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 파이프 하우징의 제조 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 삽입 단계 이전에 상기 금의 층과 상기 2개의 실리콘 표면 각각의 사이에 플럭스를 도포하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열 파이프 하우징의 제조 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 플럭스를 도포하는 단계가 상기 삽입 단계 이전에 상기 금의 층과 상기 2개의 실리콘 표면 각각의 사이에 플루오로알루민산 칼륨 플럭스를 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 파이프 하우징의 제조 방법.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 가열하고 유지하는 단계가 금의 액상선 온도보다 낮은 온도에서 실행되 는 것을 특징으로 하는 열 파이프 하우징의 제조 방법.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 가열 단계에서 금-실리콘 공융혼합물을 포함하는 접합 조인트를 생성하는 것을 특징으로 하는 열 파이프 하우징의 제조 방법.
  23. 실리콘으로 만들어진 제1 하우징 부분;
    실리콘으로 만들어진 제2 하우징 부분; 및
    상기 제1 하우징 부분과 상기 제2 하우징 부분 사이에 형성되고, 실리콘 공융혼합물을 포함하는 접합 조인트
    를 포함하는 열 파이프 하우징 구조물.
  24. 제20항에 있어서,
    상기 접합 조인트가 상기 2개의 하우징 부분 사이에 구획되어 있는 작업 유체 챔버를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 열 파이프 하우징 구조물.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 실리콘 공융혼합물이 알루미늄-실리콘 공융혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 열 파이프 하우징 구조물.
  26. 제23항에 있어서,
    상기 실리콘 공융혼합물이 금-실리콘 공융혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 열 파이프 하우징 구조물.
  27. 한 쌍의 실리콘 부품(silicon component)을 접합하는 방법에 있어서,
    실리콘의 용융점보다 낮은 온도에서 실리콘과 함께 공융혼합물을 형성하는 재료를 제공하는 단계;
    상기 재료의 층과 2개의 실리콘 표면 각각의 사이에 플루오로알루민산 칼륨 플럭스를 도포하고, 상기 재료의 층을 상기 2개의 실리콘 표면 사이에 삽입하는 단계; 및
    상기 재료와 상기 실리콘이 상호 내부로 확산되어 상기 한 쌍의 실리콘 부품 사이에 접합 조인트를 생성하기에 충분한 시간 동안 상기 삽입된 재료의 층과 상기 2개의 실리콘 표면을 적절히 높은 온도로 가열하는 단계
    를 포함하는 실리콘 부품의 접합 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 가열 단계는, 삽입된 상기 재료의 층과 상기 2개의 실리콘 표면을 1기압의 질소 분위기에서 공융 온도와 실리콘의 용융점 사이의 온도로 가열하고, 상기 재료와 상기 실리콘이 상호 내부로 확산되어 응고 시 상기 재료와 상기 실리콘의 공융혼합물을 함유하는 합금을 생성할 때까지, 삽입된 상기 재료의 층과 상기 2개 의 실리콘 표면을 1기압의 질소 분위기에서 공융 온도와 실리콘의 용융점 사이의 온도로 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 부품의 접합 방법.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 재료가 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 부품의 접합 방법.
  30. 제27항에 있어서,
    상기 재료가 금을 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 부품의 접합 방법.
  31. 제27항에 있어서,
    상기 삽입 단계가 상기 재료의 포일을 상기 2개의 실리콘 표면 사이에 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 부품의 접합 방법.
  32. 제27항에 있어서,
    상기 가열하고 유지하는 단계가 상기 재료의 액상선 온도보다 낮은 온도에서 실행되는 것을 특징으로 하는 실리콘 부품의 접합 방법.
  33. 제27항에 있어서,
    상기 가열 단계에서 상기 재료와 상기 실리콘의 공융혼합물을 포함하는 접합 조인트를 생성하는 것을 특징으로 하는 실리콘 부품의 접합 방법.
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