KR20070107035A - 탄소질 복합재료 히트 스프레더 및 이와 연관된 방법 - Google Patents

탄소질 복합재료 히트 스프레더 및 이와 연관된 방법 Download PDF

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Abstract

탄소질 복합재료 히트 스프레더는 히트 스프레더의 부피에 대해 대략 50% 이상인 양으로 존재하는 복수의 다이아몬드 그릿(14) 과 압밀된 매스 내에 다이아몬드 그릿을 수용하는, 부피에 대해 적어도 대략 50%의 알루미늄을 함유한 금속 매트릭스(16)를 포함한다. 상기 히트 스프레더는 상당량의 그래파이트를 추가적으로 포함하고, 복수의 다이아몬드 그릿은 그래파이트와 실질적으로 접촉하며, 금속 매트릭스는 압밀된 매스내에 그래파이트와 다이아몬드 그릿을 수용한다. 상당량의 그래파이트는 그래파이트의 2개 이상의 개별 층(12a, 12b)을 포함하고, 다이아몬드 그릿은 그래파이트 층들 사이에 배열된 층 내에 배치된다.
다이아몬드 그릿, 그래파이트

Description

탄소질 복합재료 히트 스프레더 및 이와 연관된 방법{CARBONACEOUS COMPOSITE HEAT SPREADER AND ASSOCIATED METHODS}
본원 발명은 열원으로부터 열을 흡수하거나 또는 전도하는데 사용될 수 있는 탄소질 복합재료 장치 및 시스템에 관한 것이다. 따라서, 본원 발명은 화학, 물리학, 반도체 기술 및 재료 과학 분야에 관련된다.
반도체 산업에서의 진보는 인텔사의 공동 창설자 고든 무어(Gordon Moore)에 의하여 1965년에 제안된 무어의 법칙(Moore's Law)의 추세에 따라왔다. 이러한 추세는 집적회로(IC) 또는 일반적으로, 반도체 칩(chip)의 용량이 18개월 마다 2배로 될 것을 요한다. 따라서 종래의 중앙처리장치(CPU) 상에 배열되는 트랜지스터의 개수는 약 1억 개에 달했다.
전기적 회로의 집적화가 지속됨에 따라 다양한 디자인적 도전을 하게 되었다. 종종 간과되는 도전의 하나는 열 손실에의 도전이다. 종종 이러한 디자인의 양상(phase)은 유닛들이 제조되기 전 무시되거나 또는 최종 순간의 고려사항으로 추가된다. 열역학 제 2 법칙에 따라, 폐쇄 시스템에서 더 많은 작업이 수행될수록, 얻게 되는 엔트로피는 더 높아진다. CPU 전력이 증가함에 따라, 더 많은 양의 전자가 흘러 더 많은 양의 열이 발생된다. 따라서, 상기 회로의 단락(shorting) 또는 버닝 아웃(burning out)을 방지하기 위하여, 엔트로피의 증가로 인한 열을 제거하여야 한다.
일반적인 반도체 칩은 조밀하게 패킹된 금속 도체들(예를 들어 Al, Cu) 및 세라믹 절연체(예를 들어 산화물, 질화물)들을 함유한다. 금속의 열팽창은 전형적으로 세라믹의 열팽창의 5 - 10배이다. 상기 칩이 60℃ 이상으로 가열될 때, 금속과 세라믹스 사이의 열팽창 용량의 불일치는 미세균열을 생성할 수 있다. 반복되는 온도 순환은 칩에 대하여 손상을 가중시키는 경향이 있다. 결과적으로, 상기 반도체의 성능이 저하된다. 게다가, 온도가 90℃ 이상으로 도달하였을 때, 상기 칩의 반도체 부분은 도체로 되어, 칩의 기능을 잃을 수도 있다. 또한, 상기 회로는 손상을 입게 되며, 반도체는 더 이상 사용할 수 없게 된다(즉, "소진"된다). 따라서 상기 반도체의 성능을 유지시키기 위하여, 반도체의 온도를 대략 90℃의 한계 수준(threshold level) 미만으로 유지시켜야 한다.
몇몇의 종래 CPU들은 120와트(W)를 초과하는 전력을 가질 수 있다. 금속(예를 들어 알루미늄, 구리) 핀 라디에이터와 수 증발 열 파이프를 이용하는 방법과 같은 열을 방출시키는 현 방법은 CPU를 충분히 냉각시키는데 적합하지 못한 것으로 입증되었다.
최근에, 세라믹 히트 스프레더(예를 들어, AIN)과 금속 매트릭스 혼합재료 히트 스프레더(예를 들어 SiC/Al)는 열 발생량 증가에 대항하는데 사용되어 져 왔 다. 그러나 이러한 물질들은 기껏해야 Cu의 열전도성을 가지므로, 반도체 칩으로부터 열을 방출시키는 성능이 제한된다.
종래의 방열 방법은 반도체를 금속 히트 싱크(metal heat sink)와 접촉시키는 것이다. 일반적인 히트 싱크는 라디에이팅 핀을 포함하는 알루미늄으로 제조된다. 이러한 핀은 팬에 부착된다. 상기 칩으로부터의 열은 알루미늄 기반으로 흘러가서 라디에이팅 핀에 전달되고, 대류를 통하여 순환되는 공기가 가져갈 것이다. 따라서 히트 싱크는 종종 열원으로부터 열을 제거하기 위한 저장소로서 작용하기 위하여 높은 열용량을 가지도록 설계된다.
대안으로 열 파이프는 분리된 위치에 위치하는 라디에이터와 히트 싱크 사이에 연결될 수 있다. 상기 열 파이프는 진공관 안에 밀폐된 수증기를 함유한다. 수분은 히트 싱크에서 증발되고, 라디에이터에서 응축될 것이다. 상기 응축된 물은 다공성 매체(예컨대, 구리분말)의 윅(wick) 작용에 의하여 히트 싱크로 다시 흐르게 될 것이다. 따라서 반도체 칩의 열은 물을 증발시킴으로써 가져가게 되고, 물을 응축시킴으로써 라디에이터에서 제거된다.
비록 열 파이프 및 열판이 열을 매우 효율적으로 제거한다 하더라도, 상기 복잡한 진공 챔버 및 정교한 모세관 시스템으로 인하여 반도체 구성요소를 직접적으로 열을 손실하기에 충분히 작게 디자인할 수 없다. 결과적으로, 이러한 방법은 예컨대, 히트 싱크와 같이 보다 큰 열원으로부터 열을 전달하는 것에 일반적으로 제한된다. 따라서 전자적 구성요소로부터 전도를 통하여 열을 제거하는 것은 당해 산업에서 계속되는 연구 분야이다.
히트 스프레더에서의 사용을 위하여 조사되어 져 왔던 가능성 있는 하나의 다른 방법은 다이아몬드-함유 물질이다. 다이아몬드는 어떠한 다른 물질보다 훨씬 빠르게 열을 전도시킬 수 있다. 열을 저장하지 않고 열원으로부터 열을 전달하는 다이아몬드의 특성으로 인하여 다이아몬드는 이상적인 히트 스프레더이다. 히트 싱크와 대조적으로, 히트 스프레더는 열을 저장하지 않고 열원으로부터 열을 빠르게 전도시키는 기능을 한다.
다이아몬드가 히트 스프레더 내에서 이용되기에 매력적인 특성을 나타낼지라도, 이는 특정 분야에서 문제점이 있다는 것이 입증되었다. 예를 들어 주로 다이아몬드로 구성된 히트 스프레더는 매우 고가이며, CPU의 정격 전력이 점진적으로 증가됨에 따라 이에 따른 고려 사항도 증가된다. 또한 다이아몬드가 매우 낮은 열팽창 계수를 가지기 때문에 다이아몬드 열 팽창기를 열원의 유효 계수와 일치시키는 어려움이 종종 발생된다. 열원과 열 팽창기의 열팽창 계수 사이에 매우 다양한 값이 존재하기 때문에 열 팽창기를 열원으로 신뢰성 있게 결합시키기에 어려우며, 열원의 열 팽창과 수축은 이들 사이의 결합을 저하시킬 수 있다.
이와 같이, 열원으로부터 효율적으로 열을 전도해 낼 수 있는 비용 효율적 시스템 및 장치들은 진행중인 연구 및 개선 노력을 통하여 계속 추구되어야 한다.
따라서, 본 발명은 열원으로부터 열을 전도하거나 제거하기 위해 사용될 수 있는 복합재료 히트 스프레더를 제공한다. 한 특징에 있어서, 탄소질 복합재료 히트 스프레더는 히트 스프레더의 부피에 대해 대략 50% 이상인 양으로 존재하는 복수의 다이아몬드 그릿과 압밀된 매스(consolidated mass)내에 다이아몬드 그릿을 수용하는, 부피에 대해 적어도 대략 50%의 알루미늄을 함유한 금속 매트릭스를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따라서, 복합재료 히트 스프레더는 상당량의 그래파이트를 포함하고, 실질적으로 복수의 다이아몬드 그릿은 그래파이트와 직접 접촉하며, 금속 매트릭스는 압밀된 매스내에 그래파이트와 다이아몬드 그릿을 수용한다.
본 발명의 다른 특징에 따라서, 상당량의 그래파이트는 그래파이트의 2개 이상의 개별 층을 포함하고, 다이아몬드 그릿은 그래파이트 층들 사이에 배열된 층 내에 배치된다.
본 발명의 다른 특징에 따라서, 상당량의 그래파이트는 분쇄된 그래파이트 파이버(milled graphite fiber), 상대적으로 긴 그래파이트 파이버(long graphite fiber), 잘게 잘려 진 그래파이트 파이버(chopped graphite fiber), 그래파이트 포일(graphite foil), 그래파이트 시트(graphite sheet), 그래파이트 매트(graphite mat), 그래파이트 폼(graphite foam) 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택된 형태이다.
본 발명의 다른 특징에 따라서, 알루미늄은 Al-Mg, Al-Si, Al-Cu, Al-Ag, Al-Li 및 Al-Be로 구성된 그룹으로부터 선택된 합금을 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따라서, 금속 매트릭스는 금속 매트릭스의 용융점을 낮추기 위한 요소를 포함하고, 상기 요소는 Mn, Ni, Sn 및 Zn으로 구성된 그룹으로부터 선택된다.
본 발명의 다른 특징에 따라서, 탄소질 복합재료 히트 스프레더는 열을 전도하는 등방성 탄소질 재료와 혼합된 열을 전도하는 비등방성 탄소질 재료와 압밀된 매스 내에 등방성 탄소질 재료와 비등방성 탄소질 재료를 수용하기 위한 비-탄소질 등방성 재료를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따라서, 열원으로부터 열을 제거하기 위한 방법은 상기 언급된 바와 같이 히트 스프레더를 제조하는 단계 및 열원과 열적으로 연통되도록 히트 스프레더를 배치시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따라서, 복합재료 그래파이트 히트 스프레더를 통해 등방성 열유동(thermal flow)을 시뮬레이트하기 위한(simulating) 방법이 제공되며, 상기 방법은 금속 매트릭스 내에 적어도 2가지의 양의 그래파이트를 배치시키는 단계를 포함하고, 그래파이트의 양들은 금속 매트릭스의 일부분에 의해 적어도 부분적으로 분리되며, 다이아몬드 그릿은 그래파이트의 개별적인 양들 사이에 그리고 금속 매트릭스를 통하여 등방성 열경로를 형성한다.
지금까지 다음의 상세한 설명을 더 잘 이해하고, 선행 기술에 대한 본원 발명의 기여를 더욱 잘 알기 위하여, 본원 발명의 다양한 특징들을 다소 광범위하게 개요를 잡아보았다. 본원 발명의 다른 특징들은 다음의 발명의 상세한 설명, 수반되는 청구항으로부터 더 명확해 지거나, 본원 발명의 실시예에 의하여 명확히 알 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따르는 열원과 히트 스프레더를 도시하는 횡단면도.
도 2는 본 발명에 따르는 열원과 히트 스프레더의 횡단면도를 도시하며, 히트 스프레더는 불규칙적인 분포로 배열된 비등방성 탄소질 재료를 포함한다.
도 3은 본 발명에 따르는 열원과 히트 스프레더의 횡단면도를 도시하며, 히트 스프레더는 규칙적인 분포로 배열된 등방성 탄소질 재료를 포함한다
도 4는 본 발명에 따르는 열원과 히트 스프레더의 횡단면도를 도시하며, 히트 스프레더는 도 3의 비등방성 재료에 대해 수직한 방향으로 배열된 비등방성 탄소질 재료를 포함한다.
도 5는 본 발명에 따르는 열원과 히트 스프레더의 횡단면도를 도시하며, 히트 스프레더는 이에 배열된 비등방성 탄소질 재료와 등방성 탄소질 입자의 층을 포함한다.
도 6은 본 발명에 따르는 열원과 히트 스프레더의 횡단면도를 도시하며, 히트 스프레더는 이에 배열된 다양한 농도의 등방성 탄소질 입자의 층을 포함한다.
상기 도면들은 단지 본 발명을 이해를 돕기 위한 도식의 목적으로 제공된다. 추가적으로 도면은 비례척(scale)으로 도시되지 않으며, 도시된 부품들은 그 외의 다른 부품에 대해 정확한 크기로 형성되지 않으며, 이에 따라 치수, 입자 크기 및 그 외의 다른 특징들은 보다 명확함을 위해 확대 도시된다. 따라서 본 발명의 히트 스프레더를 제조하기 위하여 도면에 도시된 특정 치수와 특징으로부터 가변될 수 있다.
본원 발명이 기술되고 설명되기에 앞서, 본원 발명은 특정 구조, 공정 단계, 또는 본원에 공개된 물질들에 제한되지 않으며, 종래 기술의 당업자에게 인식될 수 있는 그 균등물에까지 확장된다. 또한 여기에서 사용된 전문용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여만 사용되며, 발명을 제한하고자 함이 아니다.
특정 실시에와 해당 청구항에서 사용되는 단수형 "a", "an", "the"등은 문맥에서 명확하게 다른 언급을 하지 않는 한 복수를 포함한다는 것을 알아 두어야 한다. 그러므로, 예를 들어, "다이아몬드 입자"라는 말은 하나 혹은 그 이상의 입자를 포함하고, "비-탄소질 물질" 또는 "틈새 물질"이라는 말은 하나 혹은 그 이상의 그러한 물질을 포함하며, "입자"라는 말은 하나 혹은 그 이상의 입자들을 포함한다.
정의
본원 발명을 설명하고 청구항을 청구하는데 있어서, 다음의 용어가 아래 설명되는 정의에 따라 사용될 것이다.
여기서 사용되는 " 입자" 및 "그릿"은 호환적으로 사용될 수 있으며, 탄소질 물질과 관련하여 사용될 때, 이러한 입자들의 미립자 형태를 말한다. 이러한 입자 또는 그릿은 수많은 특정 메쉬 크기뿐 아니라, 원형, 타원형, 사각형, 자형, 등을 포함하는 다양한 모양을 취할 수 있다. 선행 기술에 공지된 바와 같이, "메 쉬(mesh)"는 미국 메쉬의 경우와 같이 단위 구역당 구멍의 개수를 말한다. 여기에 언급된 모든 메쉬 크기들은 다른 지시가 없으면 미국 메쉬이다. 또한, 메쉬 크기는 특정의 "메쉬 크기" 내의 각각의 입자는 실제적으로 작은 크기의 분포 이상으로 다양하기 때문에 주어진 모임(collection) 입자의 평균 메쉬 크기를 지칭하는 것으로 일반적으로 이해된다. 공지된 바와 같이, 본원의 히트 스프레더에 사용된 그릿 또는 입자의 메쉬 크기에 대한 제한사항은 기능적인 것이다.
여기서 사용되는 "실질적인" 또는 "실질적으로"는 마치 원하는 목적 또는 배열이 실제적으로 얻어진 것과 같은, 원하는 목적, 작동, 또는 배열의 기능적 달성을 말한다. 그러므로 서로 실질적으로 접촉되어 있는 탄소질 또는 다이아몬드 입자들은 마치 서로 실제적으로 접촉하고 있는 것과 같이 또는 그와 가깝게 기능한다. 동일한 견지에서, 실질적으로 동일한 크기의 탄소질 입자들은 비록 그들이 크기가 약간 다를지라도, 마치 각각이 정확하게 동일한 크기인 것 같은 배열을 수득하거나, 동일한 크기인 것처럼 작동한다.
여기서 사용되는 "히트 스프레더"는 열을 분배하거나 전도하고, 열원으로부터 열을 전달시키는 물질을 말한다. 히트 스프레더는 상당량의 열을 보유하지는 않지만, 열원으로부터 단순히 열을 전달해 가는 반면, 또 다른 방법에 의하여 히트 싱크로부터 열이 전달되어 나갈 수 있을 때까지 열을 그 안에 고정시키는 저장소(reservoir)로 사용되는 히트 싱크와는 구별된다.
본 명세서에 사용된 "열원"은 요구되는 것보다 더 많은 열 또는 열적 에너지량을 가지는 장치 또는 물체를 말한다. 열원은 또 다른 열원으로부터 물체에 열을 전달함으로써 원하는 것보다 더 높은 온도로 가열되는 물체뿐 아니라, 작동의 부산물로서 열을 제조하는 장치를 포함할 수 있다. 본 발명이 이용될 수 있는 열원의 제한되지 않은 한 실례는 일반적으로 다양한 컴퓨터에 기초한 중앙 처리 유닛("CPU") 이다.
여기서 사용되는 "탄소질"은 주로 탄소 원자로 만들어진 물질을 말한다. 탄소 원자에 대하여 평면, 비틀린 사면체, 및 사면체 결합 배열들을 포함한 다양한 결합 배열 또는 "동소체"가 알려져 있다. 당해 기술 분야의 당업자에게 공지된 바와 같이, 이러한 결합 배열들은 흑연, 다이아몬드-유사 탄소(diamond-like-carbon), 또는 무정형의 다이아몬드, 및 순수한 다이아몬드와 같은 특정한 생성 물질을 결정한다. 한 양태에서, 상기 탄소질의 물질은 다이아몬드 일 수 있다.
여기서 사용되는 "습윤(wetting)"은 탄소질 입자의 표면의 적어도 한 부분에서 용융된 금속이 가로질러 흘러가는 공정을 말한다. 습윤은 종종, 적어도 일부는 상기 용융된 금속의 표면 장력에 기인하며, 상기 용융된 금속에 특정 금속들을 사용 또는 첨가함으로써 촉진될 수 있다. 몇몇 양태에서는, 습윤은 카바이드 형성 금속이 이용될 때 탄소질 입자 및 용융된 금속의 경계면에서 이들 사이에 화학결합을 형성하는데 도움을 줄 수 있다.
여기서 사용되는 "화학 결합" 및 "화학적 결합"은 호환적으로 사용될 수 있으며, 원자들 사이의 경계면에서 이원(binary) 고체 화합물을 생성하기에 충분히 강한, 원자들 사이에서 인력을 발휘하는 분자 결합을 말한다. 본원 발명에 관련된 화학 결합은 다이아몬드 초정밀연마 입자들의 경우에는 전형적으로 카바이드이고, 또는 입방정 붕화 질소의 경우에는 질화물 또는 붕소화물이다.
농도, 양, 입자 크기, 부피, 및 다른 수치적 데이터는 여기서 범위 형식으로 표현되거나 주어질 수 있다.이러한 범위 형식은 단순히 편의 및 간결함을 위해 사용되는 것이며, 범위의 한계로 명백하게 언급된 수치뿐 아니라, 마치 각각의 수치 및 종속 범위가 명확하게 언급된 것처럼 그 범위 내에서 포괄되는 개별적인 수치 또는 종속-범위 모두를 포함하는 것으로 유연하게 해석하여야 한다.
설명하자면, "약 1㎛ 내지 약 5㎛"의 수치 범위는 명확히 연급된 약 1㎛ 내지 5㎛의 수치뿐 아니라, 지시된 범위 내의 개별적 수치 및 종속-범위를 포함하는 것으로 해석하여야 한다. 그러므로, 이러한 수치 범위에는 2, 3, 및 4와 같은 개별적인 수치 및 1-3, 2-4, 및 3-5 등과 같은 종속-범위가 포함된다. 이와 동일한 원리가 한 개의 수치만을 언급하는 범위에 적용된다. 더욱이, 이러한 해석은 설명되는 특정 또는 범위의 폭에 관계없이 적용하여야 한다.
본 발명은 열원으로부터 열을 전달하기 위한 방법, 장치 및 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따라 제조된 히트 스프레더는 히트 스프레더의 부피에 대해 대략 50% 이상인 양으로 존재하는 복수의 다이아몬드 그릿을 포함한다. 부피에 대해 적어도 50%의 알루미늄을 함유한 금속 매트릭스는 압밀된 매스내에 다이아몬드 그릿을 수용할 수 있다.
본 발명에 따라 형성된 실례의 히트 스프레더는 도 1에서 도면부호 10a로 도시된다. 본 발명의 한 특징에 있어서, 복합재료 히트 스프레더는 예를 들어 복수의 다이아몬드 그릿을 포함할 수 있는 열 전도성 등방성의 탄소질 재료(14)를 포함할 수 있다. 다이아몬드 그릿은 히트 스프레더의 부피에 대해 대략 50% 이상인 양으로 존재할 수 있다. 몇몇 특징에 있어서, 다이아몬드 그릿은 부피에 대해 대략 30% 내지 95%의 양으로 존재할 수 있다. 다른 특징에 있어서, 다이아몬드 그릿은 부피에 대해 대략 40% 내지 60%의 양으로 존재할 수 있다. 비-탄소질 등방성 재료(16)는 압밀된 매스내에 다이아몬드 그릿들을 수용할 수 있다. 비-탄소질 등방성 재료는 예를 들어 부피에 대해 적어도 50%의 알루미늄을 함유한 금속 매트릭스를 포함할 수 있다.
한 실시예에서 금속 매트릭스(16)가 알루미늄을 포함할지라도, 금속 매트릭스는 다양한 금속 및 합금을 함유한 다양한 금속을 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 한 실시예에서, 주요하게 매트릭스는 알루미늄 또는 이의 합금을 포함하며, 금속 매트릭스는 다이아몬드 그릿(14) 보다 비싸지 않은 재료일 수 있다 .그러나 알루미늄은 히트 스프레더 내에서 이용되기에 적합하지만 다이아몬드 그릿의 열전도성보다 매우 작은 열전도성을 포함한다. 따라서 알루미늄은 다이아몬드 그릿보다 매우 느리게 열을 전도하는 경향이 있는 반면, 알루미늄은 허용 가능한 열 전달 성능을 제공하며 압밀된 매스내에 다이아몬드 그릿을 수용하기 위한 비용-효율적인 바이더로 형성된다. 이와 같은 방법에 있어서, 다이아몬드 입자로 전체 히트 스피레더를 제조할 필요성이 없으며, 이에 따라 다수의 다이아몬드 복합재료 히트 스프레더보다 상당히 큰 크기로 형성될 수 있는 히트 스프레더를 상당히 저렴한 비용으로 제조할 수 있다.
알루미늄의 상대적으로 저렴한 비용에 추가적으로, 알루미늄은 알루미늄 침 투 공정(aluminum infiltration process) 동안 알루미늄이 다이아몬드(하기에서는 그래파이트로 언급됨)를 습윤(wet)시킬 수 있기 때문에 금속 매트릭스(16) 내에서 이용되는데 효과적이라고 입증되어 져 왔다. 용융된 알루미늄은 본 명세서에 공개된 히트 스프레더의 그래파이트 성분과 다이아몬드에 대해 침투되며, 알루미늄은 다이아몬드 또는 그래파이트를 습윤시키며, 다이아몬드 또는 그래파이트와 화학적으로 결합된 알루미늄 카바이드를 형성한다. 그 결과 히트 스프레더 내에 임의의 공극(void) 또는 에어 포켓(air pocket)이 최소화되며, 그렇지 않으면 제거된다. 히트 스프레더 내에 공극 또는 에어 포켓을 최소화시키는 것은, 히트 스프레더 내에 매우 미세한 구멍이 존재하면 히트 스프레더의 전체적인 열전도성을 감소시키기 때문에, 중요한 고려 사항이다. 따라서 한 특징에 있어서, 본 발명의 히트 스프레더 장치는 탄소질 입자들 사이에 채워지지 않은 틈새 공간 또는 공극이 실질적으로 제거된다.
카바이드가 형성됨에 따라 복합재료의 기계적인 강도가 증가될 수 있다. 히트 스프레더의 기계적인 특성이 증가됨에 따라 히트 스프레더는 우발적인 충격과 진동 하중을 보다 우수하게 견딜 수 있다. 또한 종종 하중에 의해 열원으로 히트 스프레더가 부착되기 때문에 상대적으로 높은 강도의 히트 스프레더는 열원으로 부착되거나 또는 이와 보다 용이하고 효율적으로 압축-끼워맞춤될 수 있다.
비-탄소질 등방성 재료(16)와 같은 알루미늄을 이용함에 따른 다른 장점은 알루미늄의 상대적으로 낮은 용융점에 있다. 예를 들어 알루미늄은, 상대적으로 낮은 비용의 공정이 본 발명의 히트 스프레더를 제조하기에 이용될 수 있도록 충분히 낮은, 대략 660℃의 용융점을 가진다. 알루미늄의 합금이 비-탄소질 등방성 재료에 대해 이용되는 경우 금속 매트릭스의 용융점은 추가적으로 낮아질 수 있다. 예를 들어 알루미늄-마그네슘은 대략 450℃에서 용융된다(대략 36중량%의 마그네슘을 포함한 공정 조성물). 본 발명에 대해 보다 적합한 합금들 중 하나인 Al-Si는 대략 577℃에서 용융된다(대략 12.6 중량%의 Si를 포함한 공정 조성물).
유사하게 대략 32 중량%의 Cu를 포함하는 Al-Cu 합금을 이용함에 따라 용융점은 대략 548℃로 감소될 수 있다. 알루미늄 바이더 내에 구리를 이용함으로써 히트 스프레더의 전체적인 열전도성이 증가되고, 열원으로부터 열을 제거하는데 있어서 히트 스프레더의 효율성이 증가된다. 26 중량%의 Ag를 포함한 Al-Ag는 대략 567℃에서 용융되며, 히트 스프레더의 열전도성을 유사하게 증가시킨다. 7 중량%의 Li를 포함한 Al-Li는 대략 598℃에서 용융된다.
이러한 합금들을 이용함에 따라 본 발명의 히트 스프레더는 상대적으로 용이하고 저렴한 기술을 이용하여 제조될 수 있다. 예를 들어 BN 스프레이와 같은 이형제(release agent)로 처리된 일반적인 스틸 몰드는 본 발명에 따르는 히트 스프레더를 형성하기 위하여 상대적으로 낮은 온도에서 이용될 수 있다. 추가적으로 상대적으로 낮은 용융점을 가진 합금을 이용함에 따라, 다이아몬드 열화(diamond degradation)이 주요 문제점인 충분히 높은 온도를 요하는 종래 기술에 비해, 히트 스프레더를 형성하는데 사용되는 다이아몬드 그릿이 상당히 적게 열화된다. 이와 같이 상대적으로 많은 양의 다이아몬드 재료가 보존되며, 상대적으로 높은 용량의 열을 전도할 수 있다.
상대적으로 낮은 용융점을 가진 알루미늄 합금을 이용함과 추가적으로 금속 매트릭스는 매트릭스의 전체적인 용융점을 감소시키는 다양한 요소를 포함할 수 있다. 매트릭스의 용융점을 낮추는 적절한 재료는 Mn, Ni, Sn 및 Zn을 포함한다.
도 2에 따르는 본 발명의 한 특징에 있어서, 히트 스프레더(10b)는 상당량의 그래파이트(12)를 포함하지만 이에 제한되지 않는 상당량의 비등방성 탄소질 재료를 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 등방성 탄소질 재료(예를 들어 복수의 다이아몬드 그릿, 14)는 그래파이트와 직접적으로 접촉할 수 있다. 비-탄소질 등방성 재료(예를 들어 금속 매트릭스, 16)는 압밀된 매스내에 다이아몬드 그릿들과 그래파이트를 수용할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 다량의 그래파이트는 히트 스프레더 내에 불규칙한 분포와 방향을 가지는 것으로 도시된다. 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 다량의 그래파이트는 패턴이 형성되고 층을 이루는 방향으로 히트 스프레더 내에 분포될 수 있다.
히트 스프레더 내에서 그래파이트(12)의 방향을 고려하지 않고, 다이아몬드 그릿(14)은 히트 스프레더 내에서 이용되는 비등방성 재료로 형성된 그래파이트가 각각의 도면에 도시된 열원(11)과 같은 열원으로부터 등방성의 열전도를 제공하도록 설계될 수 있다. 공지된 바와 같이, 그래파이트는 그래파이트 평면의 길이를 따르는 방향으로, 즉 도 3의 히트 스프레더(10c)의 그래파이트 층 또는 파이버에 대해 평행한 방향(15)으로(도 4에서 히트 스프레더(10d)의 그래파이트 층 또는 파이버에 대해 평행한 방향(17)) 다이아몬드의 열전도성에 근접한 열전도성을 나타낸다. 그러나 그래파이트 평면에 대해 수직한 방향으로의(도 4의 방향(17) 또는 도 3 의 방향 (15)에 대해 수직한 방향) 그래파이트의 열전도성은 그래파이트가 이러한 방향으로의 열전도에 대해 절연체로 형성되기 때문에 매우 낮다.
이러한 이유로, 열전달의 목적을 위해 그래파이트 조각 또는 파이버들을 열원으로부터의 열 유동의 방향에 대해 평행하게 방향 설정하는 것이 고려되어 져 왔으며, 이에 따라 열은 그래파이트 파이버들의 길이를 따라 열원으로부터 전도될 수 있다. 도 3에 따라서, 예를 들어 그래파이트 층 또는 파이버(12)는 열원(11)으로부터 상부를 향하여 열이 전달되도록 방향설정될 수 있다. 그러나 이러한 배열로 인해 그래파이트가 그래파이트 평면을 따라 열을 전달할지라도 열은 히트 스프레더를 횡방향 또는 수평방향으로(즉 도 3에서의 방향(15)에 대해 수직한 방향) 가로지르도록 흐를 수 없다. 즉 그래파이트는 그래파이트 평면을 통하거나 또는 이를 가로질러 방향(15)에 대해 수직한 방향으로 열적 절연체이다.
따라서 상대적으로 넓은 히트 스프레더가 사용되는 열원으로부터 열이 제거되는 방향에 대해 평행하게 배열된 그래파이트를 포함하는 경우에도, 열원내에서 국소화된 "핫 스폿(hot spot)"은 전체 히트 스프레더의 폭을 가로질러 확산될 수 없다. 이러한 문제점으로 인해, 열이 하나 또는 오직 몇몇의 그래파이트 파이버 또는 층에 의해 열원으로부터 전달되기 때문에 그래파이트 평면을 따라 열 전도시 "병목현상(bottlenecks)"이 발생된다. 열을 전달하는 몇몇의 그래파이트 파이버 또는 층들이 최대 열전도 용량에 달함에 따라 히트 스프레더는 히트 스프레더의 전체 폭에 의해 제한되어 지는 대신에 열을 전달하는 몇몇의 파이버 또는 층들에 의해 제한된다. 따라서 그래파이트 파이버가 열을 전달하기 위해 적절히 정렬되는 경우 에도, 히트 스프레더 내에서 비등방성 그래파이트의 이용은 열 전도 문제점에 대해 선호되는 해결방법이지 못하다.
본 발명은 전체적으로 히트 스프레더에 대해 선호되는 등방성 품질을 추가하기 위하여 그래파이트에 인접하거나 또는 이의 내에 다이아몬드 그릿과 같은 높은 등방성 재료를 첨가함으로써 상기 단점이 극복된다. 예를 들어 도 4에 도시된 그래파이트 조각(flake) 또는 파이버(12)는 페이지(page)를 가로질러 평행하게 연장되며, 이에 따라 방향(17)으로 우수한 히트 스프레더로서 제공된다. 그러나 히트 스프레더가 방향(15) 이외의 다른 방향으로 열을 전달하는 것이 요구되는 경우, 그래파이트는 열 유동에 대한 절연체로서 제공될 것이다. 본 발명은 금속 매트릭스(16)와 그래파이트의 매트릭스 내에 다이아몬드 그릿(14)을 삽입함으로써 이러한 문제점을 극복한다. 다이아몬드 그릿은 열 경로 또는 브리지(bridge)로서 제공되며, 열은 히트 스프레더 내의 그래파이트 파이버의 방향을 고려하지 않고 전체적으로 스프레더를 통해 등방성 열 유동을 제공하기 위하여 상기 열 경로 또는 브리지를 통해 흐를 수 있다. 이와 같은 방법에 있어서, 열은 다이아몬드 입자에 도달될 때까지 그래파이트 재료의 평면을 따라 자유롭게 흐를 수 있다. 그 뒤 열은 다이아몬드 입자를 통해 추가 그래파이트 재료로 전달될 수 있으며, 열은 상기 추가 그래파이트 재료의 평면을 따라 재차 흐를 수 있다.
다이아몬드 그릿(14)은 도 2에 도시된 그래파이트(12)의 불규칙적인 분포를 가지거나 또는 도 3 내지 도 6에 도시된 그래파이트의 보다 규칙적인 분포를 가지도록 이용될 수 있다. 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 한 특징에 서, 다량의 그래파이트는 그래파이트, 층(12a) 및 층(12b)의 2개 이상의 개별적인 층을 포함할 수 있다. 다이아몬드 그릿(14a)은 그래파이트의 층(12a)와 층(12b) 사이에 열 경로를 형성할 수 있다. 이와 같은 방법으로, 열이 층(12a) 또는 층(12b)를 통해 전달됨에 따라, 다이아몬드 그릿(14a)은 한 층으로부터 그 외의 다른 층으로 열을 전달시킬 수 있다. 일반적으로 다이아몬드 그릿(14a)은 각각의 그래파이트 층의 열전도성보다 크거나 또는 이와 동일한 열전도성을 가짐에 따라 다이아몬드 그릿은 그래파이트의 층 내에서 열 유동의 병목현상이 형성되는 것이 감소된다. 이와 같은 방법으로, 열은 그래파이트 파이버 또는 층을 따라서 상대적으로 높은 속도로 전도될 수 있으며, 또한 다이아몬드 그릿을 통해 그래파이트 파이버 또는 층 사이에서 상대적으로 높은 속도로 전도될 수 있다. 따라서 히트 스프레더는 비등방성 재료로 형성된 것보다 등방성 재료로 형성된 히트 스프레더와 같이 보다 우수한 기능을 한다.
상기 기술된 바와 같이, 본 발명에서 이용된 그래파이트는 분쇄된 그래파이트 파이버(milled graphite fiber), 긴 그래파이트 파이버, 잘게 잘려 진 그래파이트 파이버, 그래파이트 포일, 그래파이트 시트, 그래파이트 매트, 그래파이트 폼(foam) 및 이들의 혼합물을 포함하는 다양한 형태로 형성될 수 있다. "Graphoil"이라는 상표명으로 제조된 시트와 같은 통상적인 그래파이트 재료가 이용될 수 있다.
따라서 본 발명은 전체적으로 등방성의 특징을 나타내는 히트 스프레더를 제공하기 위하여 비등방성 및 등방성 재료의 조합물을 이용한다. 이에 따라, 상대적 으로 저렴한 그래파이트는 종래의 다이아몬드 히트 스프레더보다 상당히 적은 양의 다이아몬드 함유물을 첨가함으로써 보다 많이 히트 스프레더 바디 내에서 이용될 수 있다. 다이아몬드 그릿이 등방성이고 그래파이트보다 높은 열전도성을 가지기 때문에, 그래파이트의 파이버들 사이에 다이아몬드 그릿을 배열시킴에 따라 파이버를 통해 열의 유동이 방지되는 반면 파이버에 인접하게 그리고 파이버들 사이에 열이 분포된다.
요구되지 않는다면, 적어도 몇몇의 다이아몬드 그릿은 개별적인 양의 열을 전달하는 비등방성 탄소질 재료(예를 들어 그래파이트) 내에 매몰될 수 있다(embed). 개별적인 양의 그래파이트 내에 다이아몬드 그릿을 매립시킴에 따라, 다이아몬드 그릿과 그래파이트 사이의 경계 공간은 그래파이트와 다이아몬드 그릿 사이에서 열 유동의 차단을 감소시키기 위하여 최대화될 수 있다.
그래파이트의 층들을 고정하는(spanning) 다이아몬드 그릿에 의해 히트 스프레더를 통과하는 열적 경로는 불규칙한 방법으로 형성될 수 있으며, 이 경우 다이아몬드 그릿은 그래파이트 층에 대해 분규칙적으로 분포된다. 추가적으로 다이아몬드 그릿은 특정 방열분야에 부합되는 선호되는 패턴으로 전체 히트 스프레더에 대해 의도적으로 분포될 수 있다.
예를 들어 도 5는 그래파이트(12)와 다이아몬드 입자 또는 그릿(14)의 층들이 그래파이트 파이버와 다이아몬드의 균일한 패턴을 형성하도록 적층되는 본 발명의 실시예를 도시한다. 이러한 실례의 실시예에서, 히트 스프레더(10e)는 우선 적절한 몰드(도시되지 않음)의 바닥에 그래파이트의 층을 배치시킴으로써 형성될 수 있다. 그래파이트의 층은 적절한 바인더에 의해 서로 고정된 복수의 그래파이트 파이버를 포함하는 "예비성형(preform)" 시트를 포함할 수 있다. 그 뒤 다이아몬드 그릿의 층은 그래파이트의 층 위에 적층될 수 있다. 다이아몬드 그릿은 다이아몬드 그릿의 균일한 층이 형성될 수 있도록 적절한 바인더와 고정된 예비성형 시트 내에 형성될 수 있다. 다이아몬드 및 그래파이트의 연속적인 층들은 선호되는 두께 또는 높이를 가진 히트 스프레더를 형성하기 위해 추가될 수 있다.
선호되는 양의 그래파이트와 다이아몬드 그릿이 배열될 때, 용융된 알루미늄 또는 알루미늄 합금(또는 그 외의 적합한 비-탄소질 등방성 재료)이 다이아몬드 그릿과 그래파이트로 제공되기 때문에 몰드는 가열될 수 있다. 알루미늄이 다이아몬드 그릿과 그래파이트로 침투되기 때문에 재료들은 알루미늄이 채워진 그래파이트와 다이아몬드 사이에 모든 공극을 포함하는 매스로 압밀된다(consolidate). 상기 기술된 바와 같이, 알루미늄은 침투 공정 동안 카바이드를 형성할 수 있다.
본 발명의 히트 스프레더는 다양한 열원(도면에 도시되지 않으며, 이러한 열원은 종래 기술의 당업자에게 잘 공지된 CPU로 구성됨)과 함께 사용될 수 있다. 제한되지 않는다면, 본 발명의 히트 스프레더는 큰 형태로 용이하게 형성될 수 있는 상대적으로 저렴한 히트 스프레더가 요구되어지는 다양한 기기로부터 열을 전달하거나 또는 전도하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 한 장점에 있어서, 히트 스프레더는 특정 열원의 열팽창 계수를 일치시키기 위하여 히트 스프레더의 필수 구성요소를 가변시킬 수 있다. 이에 따른 장점에 있어서, 히트 스프레더와 열원이 히트 스프레더와 열원 사이의 결합을 저하 시키는 것을 방지하기 위하여 유사한 속도로 수축되고 팽창될 수 있다. 본 발명의 히트 스프레더는 3가지의 주요 재료, 즉 다이아몬드, 그래파이트 및 알루미늄을 포함하기 때문에, 본 히트 스프레더의 전체적인 열팽창 계수는 3가지의 자유도로 조절될 수 있다. 따라서 임의의 3가지의 재료의 농도를 조절함으로써 전체 열팽창 계수가 조절될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예를 도시하며, 여기서 열전도성 구배는 다이아몬드 그릿의 층(30)보다 큰 다이아몬드 그릿의 농도를 가진 다이아몬드 그릿의 한 층(32)을 형성함으로써 히트 스프레더(10f) 내에서 형성된다. 히트 스프레더(10f)에 가변 가능한 열전도성 구배를 제공함으로써 보다 많은 다이아몬드 재료가 열원에 인접한 영역에서(열원(11)에 인접한 층(32)에서) 선택적으로 사용될 수 있는 반면 보다 적은 다이아몬드 재료가 열원으로부터 이격된 영역(예를 들어 층(30))에서 이용될 수 있다. 이와 같은 방법으로, 상대적으로 큰 부피일 수 있는 영역은(따라서 높은 열전도율이 요구되지 않음) 히트 스프레더의 전체 성능을 저하시키지 않고 상대적으로 작게 고비용의 재료를 수용할 수 있다. 이와 유사한 효과는 상대적으로 크거나 작은 메쉬 크기를 가진 다이아몬드 그릿을 이용함으로써 특정 층 내에서 다이아몬드 그릿의 농도를 가변시켜 구현될 수 있다.
본 발명의 이러한 특징은 매우 국부화된 영역(예를 들어 "핫 스팟")으로부터 상대적으로 큰 표면 영역을 가진 히트 스프레더로 방열시키는 것이 요구될 때 선호된다. 본 발명의 이러한 실시예는 2004년 2월 9일에 제출된 출원인의 공동출원 미국 출원 번호 제 10/775,543호에 공개된 히트 스프레더와 함께 이용될 수 있으며, 상기 특허는 본 명세서에서 일체 구성된다.
본 명세서에 공개된 분야에 추가적으로 본 발명은 열원으로부터 일을 전달하기 위한 냉각 시스템과 함께 이용될 수 있다. 본 발명이 일체 구성되는 냉각 시스템의 실례는 본 명세서에 일체 구성되는 2003년 6월 2일에 제출된 출원인의 공동 출원인 미국 특허 출원 제 10/453,469호에 공개된다.
상기 기술된 구조에 추가적으로, 본 발명은 열원으로부터 열을 제거하기 위한 방법을 제공하며, 상기 방법은, 상기 언급된 바와 같이 히트 스프레드를 형성하는 단계 및 열원과 열적으로 연통되도록 히트 스프레드를 배치시키는 단계를 포함한다.
도 5 및 도 6에 도시된 본 발명의 한 실시예에서, 그래파이트는 히트 스프레드의 표면을 포함하는 그래파이트의 층을 구비한 히트 스프레더로 일체 구성될 수 있으며, 상기 표면은 열원에 바로 인접하게 배열되거나 부착된다. 본 발명의 한 특징에서, 그래파이트가 상대적으로 연성인 재료이기 때문에, 히트 스프레더는 열원에 대해 또는 열원 위로 압축될 수 있으며, 히트 스프레더는 열원의 기하학적 형상(도면에 도시되지 않음)에 대해 적어도 부분적으로 변형될 수 있다. 이와 같은 방법으로, 히트 스프레더는 히트 스프레더를 열원으로 부착시키는데 종종 사용된 부착 매체에 대한 필요성을 감소시키거나 제거하기 위하여 열원으로 "마찰 끼워맞춤"될 수 있다. 따라서, 바람직하게 써멀 그리스(thermal grease)와 같은 통상적으로 이용되는 재료의 사용이 방지되고, 이러한 재료에 의해 야기되는 추가된 열 임피던스가 제거될 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따라서, 그래파이트 히트 스프레더를 통과하는 등방성 열 유동의 시뮬레이팅 방법이 제공되며, 상기 방법은 다이아몬드 그릿이 그래파이트에 의해 차단되는 방향으로 열 유동이 향상되도록 히트 스프레더 내에 그래파이트와 열적 연통되는 복수의 다이아몬드 그릿을 배열시키는 단계를 포함한다.
실례
하기 실례는 본 발명의 히트 스프레더를 제조하기 위한 다양한 방법을 나타낸다. 이러한 실례는 오직 도시의 목적이며, 이에 따라 본 발명이 제한되지 않는다.
실례 1
다이아몬드 탄소 파이버의 예비 성형된 시트들은 시트 형태로 다이아몬드와 탄소 파이버를 수용하는 적절한 유기 바인더를 포함하도록 형성된다. 상기 예비 성형된 시트(또는 예비성형물)들은 질화붕소 이형제가 뿌려진 스틸 다이 내에 적층된다. 대략 577℃의 용융점을 포함하는 용해된 Al-Si는 합금이 몰드에 대해 침투될 때까지 스틸 플런저에 의해 압축된다. 탄소 파이버와 다이아몬드가 습윤된 용융된 합금은 압밀된 매스 히트 스프레더를 형성하기 위하여 다이아몬드와 탄소 섬유 사이의 모든 공극을 실질적으로 채운다.
다이아몬드 및 탄소 섬유와 함께 사용된 유기 바인더는 알루미늄 침투 단계 동안 증발, 산화 또는 분해된다. 상기 유기 바인더는 최종 제품에 부정적인 영향을 미치지 않는 탄소 잔여물로 감소되어진다.
결과 히트 스프레더의 측정된 열 전도율은 대략 600 W/mK이며, 측정된 열팽 창 계수는 대략 7.5 PPM/C이다.
실례 2
다이아몬드 및 탄소 파이퍼의 혼합물의 예비성형된 시트들은 시트의 형태로 다이아몬드와 탄소 파이버들을 수용하기 위해 사용된 적절한 바인더를 가지도록 형성된다. 상기 예비성형물들은 적합한 몰드 내에 적층되며, 그 뒤 용융된 Al-Si가 몰드에 대해 그리고 몰드 내에 침투된다. 다이아몬드 및 탄소 파이버가 습윤된 용융된 합금은 압밀된 매스 히트 스프레더를 형성하기 위하여 탄소 파이버와 다이아몬드 사이의 모든 공극을 실질적으로 충진한다. 사용된 바인더는 알루미늄 침투 단계 동안 증발, 산화 또는 분해된다.
결과 히트 스프레더의 측정된 열 전도율은 대략 600 W/mK이며, 측정된 열팽창 계수는 대략 7.5 PPM/C이다.
물론, 상기 기술된 장치들은 단지 본원 발명의 원리의 응용을 설명하기 위한 것일 뿐이다. 수많은 변형과 다른 장치들이 본원 발명의 원리 및 범주에서 벗어나지 않고 당업자에 의하여 고안될 수 있으며, 수반되는 청구항은 이러한 변형 및 장치들을 뒷받침하기 위함이다. 그러므로 본원 발명을 본원 발명의 가장 실용적이고 바람직한 실시예로 현재 간주되는 것과 연관하여 특별히 상세하게 위에서 설명하였지만, 크기, 물질, 모양, 형태, 기능 및 작동 방식, 조립체 및 용도의 변화를 포함하여, 이에 제한되지 않는 수 많은 변형들이 여기에 설명된 원리 및 개념에서 벗어 나지 않고 이루어질 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다.

Claims (26)

  1. 탄소질 복합재료 히트 스프레더에 있어서, 상기 복합재료 히트 스프레더는
    -히트 스프레더의 부피에 대해 대략 50% 이상인 양으로 존재하는 복수의 다이아몬드 그릿 및
    -압밀된 매스내에 다이아몬드 그릿을 수용하는, 부피에 대해 적어도 대략 50%의 알루미늄을 함유한 금속 매트릭스를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합재료 히트 스프레더.
  2. 제 1 항에 있어서, 상당량의 그래파이트를 추가적으로 포함하고, 복수의 다이아몬드 그릿은 그래파이트와 실질적으로 접촉하며, 금속 매트릭스는 압밀된 매스내에 그래파이트와 다이아몬드 그릿을 수용하는 것을 특징으로 하는 복합재료 히트 스프레더.
  3. 제 2 항에 있어서, 상당량의 그래파이트는 그래파이트의 2개 이상의 개별 층을 포함하고, 다이아몬드 그릿은 그래파이트 층들 사이에 배열된 층 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 복합재료 히트 스프레더.
  4. 제 3 항에 있어서, 몇몇의 다이아몬드 그릿은 그래파이트의 하나 이상의 층 내에 부분적으로 임베드되는(embedded) 것을 특징으로 하는 복합재료 히트 스프레 더.
  5. 제 3 항에 있어서, 다이아몬드 그릿의 2개 이상의 층을 추가적으로 포함하고, 다이아몬드 그릿의 층들 중 한 층은 다이아몬드 그릿의 층들 중 그 외의 다른 층보다 높은 다이아몬드 그릿의 농도를 가지는 것을 특징으로 하는 복합재료 히트 스프레더.
  6. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상당량의 그래파이트는 분쇄된 그래파이트 파이버, 긴 그래파이트 파이버, 잘게 잘려 진 그래파이트 파이버, 그래파이트 포일, 그래파이트 시트, 그래파이트 매트, 그래파이트 폼 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택된 형태인 것을 특징으로 하는 복합재료 히트 스프레더.
  7. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 몇몇의 다이아몬드 그릿들은 제 1 양의 그래파이트와 이와는 구별되는 제 2 양의 그래파이트 사이에 열 경로를 형성하는 것을 특징으로 하는 복합재료 히트 스프레더.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 알루미늄은 그래파이트와 다이아몬드 그릿을 습윤시키는(wet) 것을 특징으로 하는 복합재료 히트 스프레더.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 복합재료 매스(composite mass)는 실질적으로 공극이 없는 것을 특징으로 하는 복합재료 히트 스프레더.
  10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 알루미늄은 Al-Mg, Al-Si, Al-Cu, Al-Ag, Al-Li 및 Al-Be로 구성된 그룹으로부터 선택된 합금을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합재료 히트 스프레더.
  11. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 금속 매트릭스는 금속 매트릭스의 용융점을 낮추기 위한 요소를 포함하고, 상기 요소는 Mn, Ni, Sn 및 Zn으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 복합재료 히트 스프레더.
  12. 탄소질 복합재료 히트 스프레더에 있어서, 상기 복합재료 히트 스프레더는
    -열을 전도하는 등방성 탄소질 재료와 혼합된 열을 전도하는 탄소질 비등방성 재료 및
    -압밀된 매스내에 등방성 탄소질 재료와 비등방성 탄소질 재료를 수용하기 위한 비-탄소질 등방성 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합재료 히트 스프레더.
  13. 제 12 항에 있어서, 열을 전도하는 비등방성 탄소질 재료는 그래파이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합재료 히트 스프레더.
  14. 제 13 항에 있어서, 그래파이트는 분쇄된 그래파이트 파이버, 긴 그래파이트 파이버, 잘게 잘려 진 그래파이트 파이버, 그래파이트 포일, 그래파이트 시트, 그래파이트 매트, 그래파이트 폼 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택된 형태인 것을 특징으로 하는 복합재료 히트 스프레더.
  15. 제 12 항에 있어서, 열을 전도하는 등방성 탄소질 재료는 다이아몬드를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합재료 히트 스프레더.
  16. 제 12 항에 있어서, 비-탄소질 등방성 재료는 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합재료 히트 스프레더.
  17. 제 12 항에 있어서, 열을 전도하는 등방성 탄소질 재료는 열을 전도하는 비등방성 탄소질 재료의 2가지 이상의 개별적인 양들 사이에 하나 이상의 열경로를 형성하는 것을 특징으로 하는 복합재료 히트 스프레더.
  18. 제 17 항에 있어서, 몇몇의 열을 전도하는 등방성 탄소질 재료는 개별적인 양의 열을 전도하는 비등방성 탄소질 재료 내에 임베드되는 것을 특징으로 하는 복합재료 히트 스프레더.
  19. 제 12 항에 있어서, 열을 전도하는 등방성 탄소질 재료는 열을 전도하는 비 등방성 탄소질 재료의 열전도율보다 높은 열전도율을 가지는 것을 특징으로 하는 복합재료 히트 스프레더.
  20. 열원으로부터 열을 제거하기 위한 방법에 있어서, 상기 방법은
    -제 1 항 또는 제 12 항에 언급된 바와 같이 히트 스프레더를 제조하는 단계 및 열원과 열적으로 연통되도록 히트 스프레더를 배치시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 복합재료 그래파이트 히트 스프레더를 통해 등방성 열유동을 시뮬레이트하기 위한(simulating) 방법에 있어서, 상기 방법은
    다이아몬드 그릿이 그래파이트에 의해 차단되는 방향으로 열유동이 보강되도록 히트 스프레더 내에 그래파이트와 열적으로 연통되는 복수의 다이아몬드를 배열시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 복합재료 그래파이트 히트 스프레더는 다이아몬드 그릿과 그래파이트의 섹션을 통해 침투된 금속 매트릭스를 추가적으로 포함하고, 상기 금속 매트릭스는 부피에 대해 대략 50% 이상인 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 22 항에 있어서, 알루미늄은 Al-Mg, Al-Si, Al-Cu, Al-Ag, Al-Li 및 Al- Be로 구성된 그룹으로부터 선택된 합금을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제 22 항에 있어서, 금속 매트릭스는 금속 매트릭스의 용융점을 낮추기 위한 요소를 포함하고, 상기 요소는 Mn, Ni, Sn 및 Zn으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제 21 항에 있어서, 그래파이트는 분쇄된 그래파이트 파이버, 긴 그래파이트 파이버, 잘게 잘려 진 그래파이트 파이버, 그래파이트 포일, 그래파이트 시트, 그래파이트 매트, 그래파이트 폼 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택된 형태인 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제 21 항에 있어서, 몇몇의 다이아몬드 그릿들은 그래파이트의 섹션들 중 한 섹션에 부분적으로 임베드되는 것을 특징으로 하는 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190058684A (ko) * 2011-07-20 2019-05-29 트룸프 레이저 게엠베하 복합재료 형성 방법 및 히트 싱크

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070053168A1 (en) * 2004-01-21 2007-03-08 General Electric Company Advanced heat sinks and thermal spreaders
US7786486B2 (en) * 2005-08-02 2010-08-31 Satcon Technology Corporation Double-sided package for power module
US20070137836A1 (en) * 2005-12-19 2007-06-21 Qnx Cooling Systems, Inc. Heat transfer system
US20080128067A1 (en) * 2006-10-08 2008-06-05 Momentive Performance Materials Inc. Heat transfer composite, associated device and method
US20080085403A1 (en) * 2006-10-08 2008-04-10 General Electric Company Heat transfer composite, associated device and method
US9540883B2 (en) 2006-11-30 2017-01-10 Longyear Tm, Inc. Fiber-containing diamond-impregnated cutting tools and methods of forming and using same
US9267332B2 (en) 2006-11-30 2016-02-23 Longyear Tm, Inc. Impregnated drilling tools including elongated structures
CA2671193C (en) * 2006-11-30 2012-04-24 Kristian Drivdahl Fiber-containing diamond-impregnated cutting tools
US20080144291A1 (en) * 2006-12-13 2008-06-19 Shao Chung Hu Methods and devices for cooling printed circuit boards
ES2304314B2 (es) * 2007-03-27 2009-06-22 Universidad De Alicante Produccion de materiales compuestos con alta conductividad termica.
US7791188B2 (en) 2007-06-18 2010-09-07 Chien-Min Sung Heat spreader having single layer of diamond particles and associated methods
US20090002951A1 (en) * 2007-06-29 2009-01-01 Qimonda Ag System having a heat transfer apparatus
JP5335339B2 (ja) * 2008-09-11 2013-11-06 株式会社エー・エム・テクノロジー 黒鉛一金属複合体とアルミニウム押出材の組合せからなる放熱体。
US8590646B2 (en) * 2009-09-22 2013-11-26 Longyear Tm, Inc. Impregnated cutting elements with large abrasive cutting media and methods of making and using the same
TWI394928B (zh) * 2009-12-18 2013-05-01 Ritedia Corp A hot plate with single layer diamond particles and its related methods
JP5484111B2 (ja) 2010-02-08 2014-05-07 株式会社アライドマテリアル 半導体素子搭載部材とその製造方法ならびに半導体装置
US9006086B2 (en) 2010-09-21 2015-04-14 Chien-Min Sung Stress regulated semiconductor devices and associated methods
US8531026B2 (en) 2010-09-21 2013-09-10 Ritedia Corporation Diamond particle mololayer heat spreaders and associated methods
US8778784B2 (en) 2010-09-21 2014-07-15 Ritedia Corporation Stress regulated semiconductor devices and associated methods
TW201219131A (en) * 2010-11-04 2012-05-16 Ritedia Corp comprising multiple stacked and bonded composite bodies each of which is formed by using a metal substrate to enclose a single layer of planar arrangement of diamond particles
CN102569225A (zh) * 2010-12-13 2012-07-11 铼钻科技股份有限公司 热传导装置及其制造方法
JP2012158783A (ja) * 2011-01-31 2012-08-23 Denki Kagaku Kogyo Kk アルミニウム−ダイヤモンド系複合体及びその製造方法
JP5755895B2 (ja) * 2011-02-02 2015-07-29 電気化学工業株式会社 アルミニウム−ダイヤモンド系複合体及びその製造方法
US8657894B2 (en) 2011-04-15 2014-02-25 Longyear Tm, Inc. Use of resonant mixing to produce impregnated bits
TWI503274B (zh) 2012-07-13 2015-10-11 Ekeen Prec Co Ltd Compositions, powder materials and methods for preparing artificial graphite components
EP2725612A1 (en) * 2012-10-29 2014-04-30 TP Vision Holding B.V. Heat conductor device and method of forming a heat conductor device
DE102012112643A1 (de) * 2012-12-19 2014-06-26 Ald Vacuum Technologies Gmbh Graphitmatrix mit metallischem Bindemittel
KR102154522B1 (ko) * 2013-07-04 2020-09-10 엘지전자 주식회사 방열 시트 및 그 제조 방법
KR102150440B1 (ko) * 2013-06-28 2020-10-26 엘지전자 주식회사 방열 시트 및 그 제조 방법
US9741635B2 (en) * 2014-01-21 2017-08-22 Infineon Technologies Austria Ag Electronic component
JP5807935B1 (ja) * 2014-10-09 2015-11-10 株式会社半導体熱研究所 放熱基板と、それを使用した半導体用モジュール
PE20171462A1 (es) 2015-01-12 2017-10-11 Longyear Tm Inc Herramientas de perforacion que tienen matrices con aleaciones que forman carburo y metodos para fabricarlas y utilizarlas
US20160343466A1 (en) * 2015-05-20 2016-11-24 Jones Tech (USA), Inc. Multi-layer synthetic graphite conductor
JP6632315B2 (ja) * 2015-10-16 2020-01-22 三菱重工業株式会社 固体レーザ増幅装置
JP6560954B2 (ja) 2015-10-16 2019-08-14 三菱重工業株式会社 固体レーザ増幅装置
KR20190124892A (ko) * 2018-04-27 2019-11-06 삼성전자주식회사 팬-아웃 반도체 패키지
KR102164795B1 (ko) 2018-09-06 2020-10-13 삼성전자주식회사 팬-아웃 반도체 패키지
US11313631B2 (en) * 2020-07-07 2022-04-26 Hfc Industry Limited Composite heat sink having anisotropic heat transfer metal-graphite composite fins
CN114375130B (zh) * 2020-10-16 2023-09-12 华为技术有限公司 一种中框及电子设备
CN112469239A (zh) * 2020-10-23 2021-03-09 广东工业大学 一种大尺寸金刚石散热片及其制备方法
CN113853099A (zh) * 2021-09-08 2021-12-28 深圳热声智能科技有限公司 导热复合基材及制备方法、电子设备、应用及散热装置与方法

Family Cites Families (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5642779A (en) * 1909-06-30 1997-07-01 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Heat sink and a process for the production of the same
US1382080A (en) * 1919-09-18 1921-06-21 William Haas Company Radiator-valve
US3678995A (en) * 1970-06-22 1972-07-25 Rca Corp Support for electrical components and method of making the same
US3913280A (en) * 1971-01-29 1975-10-21 Megadiamond Corp Polycrystalline diamond composites
IL39936A (en) * 1971-07-30 1975-04-25 De Beers Ind Diamond A diamond particle particularly for use in heat sinks
US3912500A (en) * 1972-12-27 1975-10-14 Leonid Fedorovich Vereschagin Process for producing diamond-metallic materials
US3872496A (en) * 1973-09-13 1975-03-18 Sperry Rand Corp High frequency diode having simultaneously formed high strength bonds with respect to a diamond heat sink and said diode
US3949263A (en) * 1974-12-20 1976-04-06 Raytheon Company Diamond brazing method for slow wave energy propagating structures
US4231195A (en) * 1979-05-24 1980-11-04 General Electric Company Polycrystalline diamond body and process
US4378233A (en) * 1981-07-24 1983-03-29 Norton Company Metal bonded grinding wheel containing diamond or CBN abrasive
GB8325320D0 (en) * 1983-09-21 1983-10-26 Plessey Co Plc Diamond heatsink assemblies
AU583299B1 (en) * 1984-08-24 1989-04-27 Australian National University, The Diamond compacts and process for making same
US4649992A (en) * 1984-10-05 1987-03-17 Plessey Overseas Limited Diamond heatsink assemblies
US5130771A (en) * 1988-10-11 1992-07-14 Amoco Corporation Diamond composite heat sink for use with semiconductor devices
US6413589B1 (en) * 1988-11-29 2002-07-02 Chou H. Li Ceramic coating method
US5224017A (en) * 1989-05-17 1993-06-29 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Composite heat transfer device
US5096465A (en) * 1989-12-13 1992-03-17 Norton Company Diamond metal composite cutter and method for making same
US5120495A (en) * 1990-08-27 1992-06-09 The Standard Oil Company High thermal conductivity metal matrix composite
US5070936A (en) * 1991-02-15 1991-12-10 United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force High intensity heat exchanger system
US5614320A (en) * 1991-07-17 1997-03-25 Beane; Alan F. Particles having engineered properties
US6238454B1 (en) * 1993-04-14 2001-05-29 Frank J. Polese Isotropic carbon/copper composites
US5382314A (en) * 1993-08-31 1995-01-17 At&T Corp. Method of shaping a diamond body
US5542471A (en) * 1993-11-16 1996-08-06 Loral Vought System Corporation Heat transfer element having the thermally conductive fibers
US6264882B1 (en) * 1994-05-20 2001-07-24 The Regents Of The University Of California Process for fabricating composite material having high thermal conductivity
US6466446B1 (en) * 1994-07-01 2002-10-15 Saint Gobain/Norton Industrial Ceramics Corporation Integrated circuit package with diamond heat sink
JP3401107B2 (ja) * 1995-01-23 2003-04-28 松下電器産業株式会社 パッケージｉｃのモジュール
JPH08222669A (ja) * 1995-02-10 1996-08-30 Fuji Dies Kk ヒートシンク及びその製法
DE19536463C2 (de) * 1995-09-29 2002-02-07 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von Laserdiodenbauelementen
US5834337A (en) * 1996-03-21 1998-11-10 Bryte Technologies, Inc. Integrated circuit heat transfer element and method
US5719441A (en) * 1996-07-11 1998-02-17 Larimer; William R. Transistor package with integral heatsink
US6167948B1 (en) * 1996-11-18 2001-01-02 Novel Concepts, Inc. Thin, planar heat spreader
US5895972A (en) * 1996-12-31 1999-04-20 Intel Corporation Method and apparatus for cooling the backside of a semiconductor device using an infrared transparent heat slug
JP3617232B2 (ja) * 1997-02-06 2005-02-02 住友電気工業株式会社 半導体用ヒートシンクおよびその製造方法ならびにそれを用いた半導体パッケージ
JP3893681B2 (ja) * 1997-08-19 2007-03-14 住友電気工業株式会社 半導体用ヒートシンクおよびその製造方法
JP4623774B2 (ja) * 1998-01-16 2011-02-02 住友電気工業株式会社 ヒートシンクおよびその製造方法
US6335863B1 (en) * 1998-01-16 2002-01-01 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Package for semiconductors, and semiconductor module that employs the package
US6517221B1 (en) * 1999-06-18 2003-02-11 Ciena Corporation Heat pipe heat sink for cooling a laser diode
US6215661B1 (en) * 1999-08-11 2001-04-10 Motorola, Inc. Heat spreader
US6337513B1 (en) * 1999-11-30 2002-01-08 International Business Machines Corporation Chip packaging system and method using deposited diamond film
US20020023733A1 (en) * 1999-12-13 2002-02-28 Hall David R. High-pressure high-temperature polycrystalline diamond heat spreader
US6448642B1 (en) * 2000-01-27 2002-09-10 William W. Bewley Pressure-bonded heat-sink system
US6534792B1 (en) * 2000-05-18 2003-03-18 The Boeing Company Microelectronic device structure with metallic interlayer between substrate and die
US6407922B1 (en) * 2000-09-29 2002-06-18 Intel Corporation Heat spreader, electronic package including the heat spreader, and methods of manufacturing the heat spreader
US6390181B1 (en) * 2000-10-04 2002-05-21 David R. Hall Densely finned tungsten carbide and polycrystalline diamond cooling module
US6482248B1 (en) * 2000-11-28 2002-11-19 Magnum Research, Inc. Aluminum composite for gun barrels
US6538892B2 (en) * 2001-05-02 2003-03-25 Graftech Inc. Radial finned heat sink
US6758263B2 (en) * 2001-12-13 2004-07-06 Advanced Energy Technology Inc. Heat dissipating component using high conducting inserts

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190058684A (ko) * 2011-07-20 2019-05-29 트룸프 레이저 게엠베하 복합재료 형성 방법 및 히트 싱크

Also Published As

Publication number Publication date
TWI307145B (en) 2009-03-01
WO2006086244A3 (en) 2007-05-03
JP2008532264A (ja) 2008-08-14
US20050189647A1 (en) 2005-09-01
TW200633169A (en) 2006-09-16
WO2006086244A2 (en) 2006-08-17

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