KR20170128565A - 전기 장치에서의 열 전도 ald 코팅 - Google Patents

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heat
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테로 레흐토
마르쿠 캐리애
오시 해메노야
위리 살미넨
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피코순 오와이
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Abstract

열 전도 코팅 및, 열 전도 코팅(60)을 기판(20)의 표면상에 제공하는 방법이 제공되는데, 이는 제 1 물질의 적어도 하나의 얇고 연속적인 층을 ALD 에 의하여 증착하는 단계를 포함하고, 제 1 물질은 기판 보다 낮은 열전도성을 가진다. 전자 구성 요소(50)는 열을 발생시키며, 상기 열은 포논(phonon)들에 의하여 열 전도 코팅으로 전달되고 소산된다.

Description

전기 장치에서의 열 전도 ALD 코팅
본 발명은 전체적으로 원자층 증착(atomic layer deposition; ALD)에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 ALD 에 의하여 열 전도 코팅을 제공하는 것에 관한 것이다.
본 단락은 현재 기술을 나타내는 여기에 개시된 그 어떤 기술의 수용 없이 유용한 배경 정보를 나타낸다.
전자 구성 요소들은 사용시에 열을 발생시킨다. 현대적인 전자 장치들의 크기는 고온 구성 요소들로부터 열을 전달하고 과열의 위험성을 감소시키기 위하여 효율적인 열 전달 구성을 필요로 한다. 더욱이, 전자 장치의 표면 온도가 예를 들어 특정의 영역에서 너무 뜨거워지는 것을 회피하기 위하여 열은 제어된 방식으로 전달되고 소산될 필요성이 있다. 효율적인 열 전달은 마이크로프로세서와 같은 전자 구성 요소들 내부에서 필요하고, 예를 들어 발광 다이오드를 이용하는 발광 장치들에서 필요하다.
전자 장치들의 크기, 예를 들어 전자 장치들의 두께가 줄어들면 열 전달 구성이 효율적일 필요가 있다. 열 전달 테이프를 이용하는 것과 같은 공지의 구성들은 제어된 열 전달 및 소산에 대하여 최적이지 않은 것으로 증명되었다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 문제점을 개선한 전기 장치에서의 열 전도 ALD 코팅을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 1 예시적인 양상에 따르면 기판의 표면상에 열 전도 코팅을 제공하는 방법이 제공되며, 이것은,
기판의 표면상에 ALD 에 의하여 제 1 물질의 적어도 하나의 얇고 연속적인 층을 증착하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 물질은 기판보다 낮은 열 전도성을 가진다.
상기 방법은 제 1 물질의 적어도 하나의 층에 ALD 에 의하여 제 2 물질의 적어도 하나의 얇고 연속적인 층을 증착시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 제 1 물질 및 제 2 물질의 교번하는 층들을 증착시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
제 1 물질 및/또는 제 2 물질의 얇고 연속적인 층은 비결정질일 수 있다.
기판은 높은 열전도성의 물질을 포함할 수 있다.
제 1 및/또는 제 2 물질은 비결정질 금속 산화물을 포함할 수 있다.
제 1 및/또는 제 2 물질은 알루미늄, 마그네슘, 하프늄, 티타늄, 탄탈륨 및 지르코늄을 포함하는 그룹으로부터 선택된 물질을 포함할 수 있다.
제 1 물질 및/또는 제 2 물질은 알루미늄 산화물, 마그네슘 산화물, 하프늄 산화물, 티타늄 산화물, 탄탈륨 산화물 및 지르코늄 산화물을 포함하는 그룹으로부터 선택될 수 있다.
코팅의 두께는 최대 250 nm 까지일 수 있다.
본 발명의 제 2 예시적인 양상에 따르면, 열 전도 코팅이 제공되는데, 이것은:
기판의 표면상에 ALD 에 의하여 증착된 제 1 물질의 적어도 하나의 얇고 연속적인 층을 포함하고, 상기 제 1 물질은 기판 보다 낮은 열전도성을 가진다.
코팅은 제 1 물질의 적어도 하나의 층에 ALD 에 의하여 증착된 제 2 물질의 적어도 하나의 얇고 연속적인 층을 더 포함할 수 있다.
코팅은 ALD 에 의하여 증착된 제 1 및 제 2 물질의 교번하는 층들을 더 포함할 수 있다.
제 1 물질 및/또는 제 2 물질의 얇고 연속적인 층은 비결정질일 수 있다.
제 1 및/또는 제 2 물질은 비결정질 금속 산화물을 포함할 수 있다.
제 1 및/또는 제 2 물질은 알루미늄, 마그네슘, 하프늄, 티타늄, 탄탈륨 및 지르코늄을 포함하는 그룹으로부터 선택된 물질을 포함할 수 있다.
제 1 물질 및/또는 제 2 물질은 알루미늄 산화물, 마그네슘 산화물, 하프늄 산화물, 티타늄 산화물, 탄탈륨 산화물 및 지르코늄 산화물을 포함하는 그룹으로부터일 수 있다.
코팅의 두께는 최대 250 nm 까지일 수 있다.
본 발명의 제 3 예시적인 양상에 따르면, 열 전달 장치가 제공되는데, 이것은:
기판; 및,
본 발명의 제 2 예시적인 양상에 따른 열 전도 코팅;을 포함한다.
기판은 높은 열전도성의 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 제 4 양상에 따르면,
열원; 및,
본 발명의 제 2 예시적인 양상에 따른 열 전도 코팅, 또는,
본 발명의 제 3 예시적인 양상에 따른 열 전달 장치;를 포함하는 장치가 제공된다.
장치는 전자 장치, 발광 장치 또는 마이크로프로세서이다.
본 발명의 제 5 예시적인 양상에 따르면,
전기 장치의 열원으로부터, 제 1 물질의 적어도 하나의 얇고 연속적인 층을 가진 ALD 층으로 열을 수용하는 단계;
ALD 층에 수용된 열을 포논(phonon)들에 의하여 열원으로부터 멀리 전달하는 단계;를 포함하는 방법이 제공된다.
ALD 층은 본 발명의 제 2 예시적인 양상의 열 전도 코팅을 포함할 수 있다.
ALD 층은 본 발명의 제 1 예시적인 양상에 따른 방법으로 제공될 수 있다.
본 발명의 제 6 예시적인 양상에 따르면, 전자 장치가 제공되고, 상기 전자 장치는:
열원; 및,
제 1 물질의 적어도 하나의 얇고 연속적인 층을 가진 ALD 층;을 포함하고, 상기 전자 장치는 ALD 층의 포논(phonon)에 의하여 열원으로부터 ALD 층으로 수용된 열을 열원으로부터 멀리 전달하도록 구성된다.
ALD 층은 본 발명의 제 2 예시적인 양상의 열 전도 코팅을 포함할 수 있다.
ALD 층은 본 발명의 제 1 예시적인 양상에 따른 방법으로 제공될 수 있다.
본 발명의 제 7 예시적인 양상에 따르면, 본 발명의 제 6 예시적인 양상에 따른 전자 장치의 열 전달 코팅이 제공되는데, 이것은 기판 및, 상기 기판상에 증착된 ALD 층을 포함하고, ALD 층은 본 발명의 제 2 예시적인 양상에 따라서 ALD 층을 제공한다.
본 발명의 제 8 예시적인 양상에 따르면 본 발명의 제 7 예시적인 양상에 따른 열 전달 코팅의 제공 방법이 제공되는데, 이것은 기판상에 ALD 층을 증착하는 단계를 포함한다.
본 발명의 상이하고 결합되지 않은 예시적인 양상들 및 실시예들이 위에서 설명되었다. 상기 실시예들은 본 발명의 구현에 사용될 수 있는 선택된 양상들 또는 단계들을 설명하도록 이용되었을 뿐이다. 일부 실시예들은 본 발명의 특정한 예시적인 양상들만을 참조하여 제시될 수 있다. 대응하는 실시예들이 다른 예시적인 양상들에도 적용될 수 있음이 이해되어야 한다. 실시예들의 그 어떤 적절한 조합들이라도 형성될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 오직 예시로서만 설명될 것이다.
도 1 은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 장치 및 전도 코팅을 개략적으로 도시한다.
도 2 는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 장치 및 열 전도 코팅을 확대시켜서 개략적으로 도시한다.
도 3 은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 작동의 원리 및 열 전도성 코팅과 장치를 확대시켜서 개략적으로 도시한다.
도 4 는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 열 전도 코팅을 개략적으로 도시한다.
도 5 는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 방법을 도시한다.
다음의 설명에서, 원자층 증착(Atomic Layer Deposition (ALD)) 기술을 예로 든다. ALD 성장 메커니즘의 기초는 당업자에게 공지되어 있다. ALD 는 적어도 하나의 기판에 적어도 2 개의 반응 전구체 종(precursor species)을 순차 도입하는 것에 기초한 특수한 화학적 증착 방법이다. ALD 에 의해 성장된 박막은 조밀하고, 핀홀(pinhole)이 없고, 균일한 두께를 가진다.
적어도 하나의 기판이 통상적으로 반응 용기에서 일시적으로 분리된 선구체 펄스(precursor pulses)들에 노출됨으로써 순차적인 자체 포화 표면 반응(self-saturating surface reactions)에 의하여 기판 표면상에 물질을 증착시킨다. 이러한 적용예와 관련하여, ALD 라는 용어는 모든 적용가능한 ALD에 기초한 기술 및 그 어떤 등가의 기술 또는 밀접한 관련 기술이라도 포함하며, 예를 들어, MLD(Molecular Layer Deposition분자층 증착) 기술과 같은 것을 포함한다.
기본적인 ALD 증착 사이클은 4 개의 순차적인 단계들로 이루어진다: 펄스 A, 퍼지 A, 펄스 B 및, 퍼지 B 로 이루어진다. 펄스 A 는 제 1 전구체 증기로 이루어지고 펄스 B 는 다른 전구체 증기(precursor vapor)로 이루어진다. 비활성 기체 및 진공 펌프는 퍼지 A 및 퍼지 B 동안 반응 공간으로부터 잔류 반응물 분자 및 기체 반응 부산물의 퍼지 작용을 위하여 통상적으로 사용된다. 증착 시퀀스는 적어도 하나의 증착 사이클을 포함한다. 소망 두께의 박막 또는 코팅이 증착 시퀀스에 의하여 생성될 때까지 증착 사이클들이 반복된다. 증착 사이클들이 보다 복잡할 수도 있다. 예를 들어, 사이클들은 퍼지 단계들에 의해 분리된 3 개 이상의 반응물 증기 펄스들을 포함할 수 있다. 이들 모든 증착 사이클들은 로직 유닛(logic unit) 또는 마이크로프로세서에 의해 제어되는 시간 맞춤 증착 시퀀스(timed deposition sequence)를 형성한다.
본 발명은 표면상에 열 전도 코팅을 제공하기 위한 ALD-적용 나노층들을 사용함으로써 현존의 열전달 해법을 향상하려는 것이다.
도 1 은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 장치 및 열 전도 코팅의 개략적인 도면을 도시한다. 예시적인 실시예에서, 전자 장치는 예를 들어 이동 전화, 스마트폰, 태블릿 콤퓨터 또는 전자책 리이더(e-book reader)를 포함한다. 도 1 은 회로 기판(40)을 도시하고, 즉, 인쇄 와이어 기판을 도시하고, 그 위에는 전자 구성 요소(50)가 장착된다. 전자 구성 요소(50)는 사용시에 열을 발생시키는데, 상기 열은 전자 구성 요소(50)에 의해 발생된 고온 지점으로부터 멀리 전달될 필요가 있다. 예시적인 실시예에서, 전자 구성 요소는 예를 들어 마이크로프로세서이다. 도 1 은 전자 장치의 배면 덮개(30), 예를 들어 폴리머 덮개 및, 전자 장치의 전방 덮개(10)를 더 도시한다. 예시적인 실시예에서, 전방 덮개(10)는 윈도우 조립체를 포함하고, 예를 들어 유리로 덮인 터치 스크린을 포함한다.
도 1 은 마그네슘과 같은 고 열용량 기판 재료를 포함하는 기판(20)을 도시한다. 기판(20)은 고 전도성 코팅(60)으로 코팅된다. ALD 를 이용하여 열전도 코팅(60)이 기판상에 증착된다. 예시적인 실시예에서, 기판(20)은 양쪽 측면에서 코팅되거나 또는 모든 측면들에서 코팅되며, 따라서 도 1 은 ALD 를 이용하여 기판상에 증착된 다른 열 전도 코팅(70)을 도시한다. 열 전도 코팅을 가진 기판(20)은 일 실시예에서 발광 장치와 같은 다른 유형의 장치에서 이용됨으로써, 예를 들어 광원으로서 이용된 발광 다이오드들에 의하여 형성된 고온 지점으로부터의 열을 효율적으로 전달한다. 다른 예시적인 실시예에서, 분리된 기판이 필요하지 않으며 열 전달이 필요한 장치의 일부가 기판(20)으로서 기능하며, 즉, 열 전도 코팅(60)은 열 전달이 필요한 장치의 일부에 직접적으로 ALD 에 의해 증착되며, 예를 들어 마이크로프로세서의 구성 요소들을 가진 동일한 회로 기판상에 증착된다. 예시적인 실시예에서, 열은 고온 지점(hot spot)으로부터 히트 싱크(heat sink)로 전달된다.
도 2 는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 열 전도 코팅 및 장치의 확대된 개략도이다. 사용시에 열을 발생시키는 전자 구성 요소(50)가 도시되어 있으며, ALD 를 이용하여 기판의 표면상에 증착된 열 전도 코팅(60) 및 고 열용량을 가진 기판(20)이 도시되어 있다.
도 3 은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 작동 원리 및 열 전도 코팅과 장치에 대한 확대된 개략도를 도시한다. 전자 구성 요소(50)에 의해 발생된 열은 열 전도 코팅(60)으로 전달된다. 열 전도 코팅(60)은 전자 구성 요소(50)에 의해 발생된 열을 고온 지점으로부터 신속하게 전달하며, 동시에 열은 고 열용량을 가진 기판(20)으로 전달된다. 따라서, 발생된 열은 제어된 방식으로 고르게 퍼지고 소산된다. 열 전달은 특히 열 전도 코팅의 길이 방향에서 효율적이며, 즉 기판의 표면 및 코팅의 층들에 평행한 방향에서 효율적이다. 예시적인 실시예에서, 열 전도 코팅(60)의 층 또는 층들은 컨포말(conformal)을 이룬다.
열 전도 코팅(60)과 같은 나노층에서, 열전달은 적어도 부분적으로 포논(phonons)으로서 알려진 결정 격자에서 진동에 의해 수행된다. 열 전도 코팅(60)과 같은 박막의 열 전달 특성들은 물질 또는 물질들에 달려있으며, 즉, 코팅의 상이한 층들 또는 구성들에 달려 있고 층들의 형태학(morphology)과 인터페이스 특성들에 달려 있다. 고 열 전도성을 위하여, 즉, 나노층에서의 신속하고 효율적인 열전달을 위하여, 열전도 코팅에서의 포논(phonon)들의 전파가 저지되지 않아야 하며, 서로에 대한 포논들의 간섭이 최소화되어야 한다는 점이 이론화되었다. 이것은 열 전도 코팅(60)의 구조에 달려 있다. 예를 들어, 열 전도 코팅과 같은 물질의 열전달 및 그것을 통한 열전도성은 물질에서의 포논들의 평균 자유 경로(mean free path)에 의존할 수 있다. 평균 자유 경로는 예를 들어 격자 구조에서의 결정 또는 입자 경계와 같은, 물질에서의 결함(defect)에 의해 영향을 받으며, 이는 물질의 열전도성에 대한 상한(upper limit)을 한정한다.
발명자들은 ALD로 적용된 열전도 코팅(60)이 우수한 열전도성을 제공하고 따라서 열이 전달 및 소산될 필요가 있는 고온 지점으로부터의 효율적인 열 전달을 제공한다는 점을 확립하였다. 발명자들은 특히 코팅의 평면, 즉, 코팅의 층들에 평행한 평면에서의 열전달이 효율적이라는 점을 확립하였다. 발명자들은 ALD 에 의하여 증착된 얇은 연속 층, 즉, 결함 및 경계부가 실질적으로 없는 층이 평면 열 전달에서 효율성을 제공한다는 점을 확립하였으며, 또한 ALD 에 의하여 증착된 상이한 물질들의 차후 층들을 포함하는 소위 나노라미네이트(nanolaminate)가 평면 열 전달에서 효율성을 더 제공한다는 점을 확립하였다.
예시적인 실시예에서, 열 전도 코팅(60)은 적어도 하나의 얇은 연속 층을 포함하고, 예시적인 실시예에서는 ALD 로 증착된 물질의 단일 또는 제 1 층의 모노층(monolayer)을 포함한다. 다른 예시적인 실시예에서 열 전도 코팅은 ALD 로 증착된 단일 물질, 예를 들어 Al2O3 의 다수의 모노층들을 포함함으로써, 코팅의 두께는 예를 들어 최대 대략 250 nm, 또는 최대 대략 500 nm 이다. 예시적인 실시예에서, 제 1 물질은 그것이 증착되어야 하는 표면 또는 기판보다 낮은 열 전도성을 가지지만, 얇고 연속적인 코팅은 코팅되지 않은 기판보다 효율적인 열전달을 제공한다. 예시적인 실시예에서, 얇은 연속 코팅은 비결정질(amorphous)이다.
그러나, ALD로 증착된 단일 물질의 코팅은, 열을 전도하는 동안, 늘 가장 효율적인 것은 아니다. 다른 예시적인 실시예에서, 열 전도 코팅(60)은 ALD 로 증착된 나노라미네이트(nanolaminate), 즉, 차후의 2 개 이상의 상이한 물질들의 얇고 연속적인 층들을 포함함으로써, 나노라미네이트 코팅의 두께는 예를 들어 최대 대략 250nm 이거나, 또는 최대 대략 500 nm 이다. 예시적인 실시예에서, 제 1 및/또는 제 2 물질의 얇고 연속적인 코팅은 비결정질(amorphous)이다.
ALD 에 의해 증착된 코팅들의 특성들은 주의 깊게 제어될 수 있다. 증착된 코팅은 높은 균일성(uniformity) 및 컨포말리티(conformality)을 가져서 얇고 연속적인 층을 제공한다. 물질의 구조는 비결정질이도록, 즉, 결정 특성이 없도록 제어될 수 있다. ALD 에 의하여 증착된, 비결정질이기도 한 예시적인 실시예에서의 연속적이고 얇은 필름의 특성들은 우수한 열전도성을 제공한다.
바람직한 실시예에서, 열전도성 코팅은 적어도 제 1 물질의 제 1 층 및, 적어도 제 2 물질의 제 2 층을 포함한다. 예시적인 실시예에서, 제 1 및 제 2 물질 양쪽은 코팅이 증착되는 기판 또는 표면보다 낮은 열전도성을 가지지만, 포논의 열전달에 기인하여, 코팅되지 않은 표면보다 효율적인 열전달을 제공한다. 다른 예시적인 실시예에서 열 전도 코팅은 나노라미네이트 구조를 포함하며, 즉, 제 2 물질의 층들 사이에 샌드위치된 제 1 물질의 적어도 제 1 층을 포함한다. 그러한 나노라미네이트를 가지고, 증가된 열 전달이 구현된다. 나노라미네이트의 층들은 효율적인 평면에서의 포논 열전달(in plane phonon heat transfer)을 제공하는 반면에, 층 경계부(layer boundaries)들은 횡단 평면 전달(cross plane transfer)을 감소시키며, 이것은 열전달 용량을 감소시키는 결과를 가져올 수 있다. 예시적인 실시예에서, 예를 들어 2 nm 내지 13 nm 의 층 두께를 가지고 예를 들어 각각의 물질의 8 개 층들을 가져서 125 nm 의 코팅 두께를 초래하는 나노라미네이트가 ALD 에 의하여 증착된다. 예시적인 실시예에서 열 전도 코팅(60)은 비결정질 금속 산화물 물질을 포함한다. 열 전도 코팅(60)에 적절한 물질은 예를 들어 알루미늄 산화물, 아연 산화물, 마그네슘 산화물, 하프늄 산화물, 탄탈륨 산화물, 지르코늄 산화물, 티나늄 산화물 및 이들의 조합을 포함한다.
도 4 는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 열 전도 코팅(60)의 개략적인 도면을 도시한다. 도 4 는 제 1 물질의 층들(80a 내지 80h) 및 제 2 물질의 층들(90a-90h)을 포함하는 나노라미네이트 구조를 도시한다. 예시적인 실시예에서, 양쪽 제 1 및 제 2 물질의 층들의 수는 같지만, 각각의 물질의 층들의 상이한 수가 용이하게 생각된다. 제 1 및 제 2 물질의 예와 층(80a 내지 80h) 및 층(90a 내지 90h)의 두께는 다음의 표에 도시되어 있다.
물질 코팅 두께 ca. 층 두께 ca.
Al2O3:ZnO 125nm 8*(2nm Al2O3 + 13 nm ZnO)
Al2O3:ZnO 125nm 8*(13 nm Al2O3 + 2 nm ZnO)
다음의 표는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 열 전도 코팅들 가지고 수행된 시험들의 결과를 도시한다. 표는 코팅 물질, 사용된 두께 및, 고온 지점에서, 즉, 열원에서 측정된 결과적인 온도의 일부 예를 도시하며, 열은 상기 열원으로부터 이탈되게 전달되어야 한다. ALD로 증착된 제 1 의 물질 및, 예시적인 실시예에서 제 2 물질의 코팅은 고온 지점으로부터의 열 전달을 증가시킴으로써, 고온 지점에서의 온도를 낮춘다는 점이 주목되어야 한다.
코팅 없는 두께ca. (nm) 온도 ca. (℃)
코팅 물질 (기준) 77
Al2O3 50 61
Al2O3 125 66
Al2O3 200 61
HfO2 50 63
HfO2 125 68
HfO2 200 73
ZnO2 50 74
ZnO2 125 62
ZnO2 200 62
Al2O3+HfO2 125 (5*25) 63
Al2O3+ HfO2 125 (25*5) 59
ZnO2+ Al2O3 125 (5*25) 59
ZnO2+ Al2O3 125 (25*5) 57
도 5 는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 방법을 도시한다. 단계(500)에서 제 1 물질의 층은 예를 들어 ALD 프로세스에서 기판의 표면상에 증착된다. ALD 프로세스는 당업자에게 공지되어 있다. 단계(510)에서 제 2 물질의 층은 ALD 프로세스에서 제 1 물질의 층상에 증착된다. 단계(520)에서, 분리된 기판이 사용된다면, 코팅된 기판은 그것이 사용된 장치에 조립된다. 단계(500, 510)들은, 소망된다면 나노라미네이트에 필요한 바에 따라서 반복된다.
특허 청구항의 해석 및 범위를 제한하지 않으면서, 여기에 개시된 예시적인 실시예들중 하나 이상의 특정한 기술적 효과들은 다음과 같이 열거된다: 본 발명의 기술적인 효과는 열 전도가 증가된 열 전도 코팅을 제공하는 것이다. 다른 기술적 효과는 전자 장치로부터의 제어된 열 분포 및 소산(dissipation)을 제공하는 것이다.
위에서 설명된 기능들 또는 방법 단계들중 일부는 상이한 순서 및/또는 서로 동시에 수행될 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 더욱이, 상기 설명된 기능들 또는 방법 단계들중 하나 이상은 선택적일 수 있거나 또는 조합될 수 있다.
상기 설명은 본 발명의 특정한 구현예들 및 실시예들에 대한 비제한적인 예를 통하여 본 발명을 수행하기 위하여 발명자들이 현재 생각하는 최상의 양식에 대한 전체적이고 유익한 설명을 제공하였다. 그러나, 위에 제시된 실시예들의 세부 사항에 본 발명이 제한되지 않음은 당업자에게 명백하며, 본 발명의 특징들을 벗어남이 없이 등가의 수단을 이용하여 다른 실시예로 구현될 수 있다.
더욱이, 본 발명의 상기 개시된 실시예들에 대한 특징들중 일부는 다른 특징들의 대응되는 이용 없이도 유리하게 이용될 수 있다. 그와 같은 것에 의하여, 상기 설명은 본 발명의 원리에 대한 단지 예시적인 것으로 간주되어야 하며, 본 발명을 제한하는 것이 아니어야 한다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들에 의해서만 제한된다.
10. 전방 덮개 30. 배면 덮개
40. 회로 기판 50. 전자 구성 요소

Claims (29)

  1. 기판 표면상에 열 전도 코팅을 제공하는 방법으로서,
    ALD (Atomic Layer Deposition;원자층 증착)에 의하여, 기판 보다 낮은 열전도성을 가진 제 1 물질의 적어도 하나의 얇고 연속적인 층을 기판 표면상에 증착시키는 단계를 포함하는, 열 전도 코팅 제공 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 제 2 물질의 적어도 하나의 얇고 연속적인 층을 ALD 에 의하여 제 1 물질의 적어도 하나의 층에 증착시키는 단계를 더 포함하는, 열 전도 코팅 제공 방법.
  3. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 제 1 물질 및 제 2 물질의 교번하는 층들(alternating layers)을 증착시키는 단계를 더 포함하는, 열 전도 코팅 제공 방법.
  4. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 제 1 물질 및/또는 제 2 물질의 얇고 연속적인 층은 비결정질(amorphous)인, 열 전도 코팅 제공 방법.
  5. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 기판은 고 열용량(high thermal conductivity)의 물질을 포함하는, 열 전도 코팅 제공 방법.
  6. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 제 1 물질 및/또는 제 2 물질은 비결정질 금속 산화물을 포함하는, 열 전도 코팅 제공 방법.
  7. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 제 1 물질 및/또는 제 2 물질은 알루미늄, 마그네슘, 하프늄, 티타늄, 탄탈륨 및 지르코늄을 포함하는 그룹으로부터 선택된 물질을 포함하는, 열 전도 코팅 제공 방법.
  8. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 제 1 물질 및/또는 제 2 물질은 알루미늄 산화물, 마그네슘 산화물, 하프늄 산화물, 티타늄 산화물, 탄탈륨 산화물 및 지르코늄 산화물을 포함하는 그룹으로부터 선택되는, 열 전도 코팅 제공 방법.
  9. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 코팅의 두께는 최대 250 nm 까지인, 열 전도 코팅 제공 방법.
  10. ALD 에 의하여 기판의 표면상에 증착된 제 1 물질의 적어도 하나의 얇고 연속적인 층을 포함하고, 상기 제 1 물질은 기판 보다 낮은 열 전도성을 가지는, 열 전도 코팅.
  11. 제 10 항에 있어서, ALD 에 의하여 제 1 물질의 적어도 하나의 층에 증착된 제 2 물질의 적어도 하나의 얇고 연속적인 층을 더 포함하는, 열 전도 코팅.
  12. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, ALD 에 의하여 증착된 제 1 물질 및 제 2 물질의 교번하는 층들(alternating layers)을 더 포함하는, 열 전도 코팅.
  13. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 제 1 물질 및/또는 제 2물질의 얇고 연속적인 층은 비결정질(amorphous)인, 열 전도 코팅.
  14. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 제 1 물질 및/또는 제 2 물질은 비결정질 금속 산화물을 포함하는, 열 전도 코팅.
  15. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 제 1 물질 및/또는 제 2 물질은 알루미늄, 마그네슘, 하프늄, 티타늄, 탄탈륨 및 지르코늄을 포함하는 그룹으로부터 선택된 물질을 포함하는, 열 전도 코팅.
  16. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 제 1 물질 및/또는 제 2 물질은 알루미늄 산화물, 마그네슘 산화물, 하프늄 산화물, 티타늄 산화물, 탄탈륨 산화물 및 지르코늄 산화물을 포함하는 그룹으로부터 선택되는, 열 전도 코팅.
  17. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 코팅의 두께는 최대 250 nm 까지인, 열 전도 코팅.
  18. 기판; 및,
    제 10 항 내지 제 17 항중 어느 한 항에 따른 열 전도 코팅;을 포함하는 열 전달 장치.
  19. 제 18 항에 있어서, 기판은 고 열전도성의 물질을 포함하는, 열 전달 장치.
  20. 열원 및,
    제 10 항 내지 제 17 항중 어느 한 항에 따른 열 전도 코팅 또는 제 18 항 또는 제 19 항에 따른 열 전달 장치;를 포함하는, 장치.
  21. 제 20 항에 있어서, 장치는 전자 장치, 발광 장치 또는 마이크로프로세서인, 장치.
  22. 전기 장치의 열원으로부터 제 1 물질의 적어도 하나의 얇고 연속적인 층을 가진 ALD 층으로 열을 수용하는 단계; 및,
    ALD 층에 수용된 열을 포논(phonon)에 의하여 열원으로부터 멀어지게 전달하는 단계;를 포함하는, 방법.
  23. 제 22 항에 있어서, ALD 층은 제 10 항 내지 제 17 항중 어느 한 항에 따른 열 전도 코팅을 포함하는, 방법.
  24. 제 23 항 또는 제 24 항에 있어서, ALD 층은 제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 따른 방법으로 제공되는, 방법.
  25. 열원; 및,
    제 1 물질의 적어도 하나의 얇고 연속적인 층을 가진 ALD 층;을 포함하는 전자 장치로서, 상기 전자 장치는, ALD 층의 포논(phonon)에 의하여 열원으로부터 ALD 층으로 수용된 열을, 열원으로부터 멀어지게 전달하도록 구성된, 전자 장치.
  26. 제 25 항에 있어서, ALD 층은 제 10 항 내지 제 17 항중 어느 한 항에 따른 열 전도 코팅을 포함하는, 전자 장치.
  27. 제 25 항 또는 제 26 항에 있어서, ALD 층은 제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 따른 방법으로 제공되는, 전자 장치.
  28. 제 25 항의 전자 장치를 위한 열 전달 코팅으로서, 기판 및, 상기 기판상에 증착된 ALD 층을 포함하고, 상기 ALD 층은 제 10 항 내지 제 17 항중 어느 한 항에 따른 ALD 층을 제공하는, 열 전달 코팅.
  29. 제 28 항에 따른 열 전달 코팅을 제공하는 방법으로서, ALD 층을 기판상에 증착하는 단계를 포함하는, 열 전달 코팅의 제공 방법.
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