TWI248780B

TWI248780B - Radiator capable of considerably suppressing a high-frequency current flowing in an electric component

Info

Publication number: TWI248780B
Application number: TW090108101A
Authority: TW
Inventors: Shige Yoshida; Yoshio Awakura; Hiroshi Yoshiono
Original assignee: Nec Tokin Corp
Priority date: 2000-04-05
Filing date: 2001-04-04
Publication date: 2006-02-01
Also published as: KR100789051B1; US20010040790A1; CN1222034C; DE60109343T2; MY123590A; JP2001291981A; EP1143777B1; DE60109343D1; NO20011706D0; JP4287020B2; SG102619A1; CN1316775A; NO20011706L; KR20010095275A; US6624714B2; NO325816B1; EP1143777A1

Description

1248780 五、發明説明（1 ) 發明背景本發明係關於一散熱器，用於散發電子組件在通電時產生之熱，以避免電子組件之溫度上升，其附著於電子組件本身或至電路板或具有電子組件安裝於其內之外殻 0 在電子通訊的領域中，使用電子裝置及具有各種電子組件安裝於其上之資料處理裝置。這些電子組件通常安裝於具有導電型式之電路板上。這些電子組件可以是各種半導體活性裝置，包括隨機存取記憶體（RAM)、唯讀記憶體（ROM)、微處理器（MPU) 、中央處理單元（CPU)、及影像處理算數邏輯單元 (IPALU) 〇通常，這些半導體活性裝置係以高頻及高速作業。至此，半導體活性裝置根據電路佈線爲高積體的，並且有複數個端點（通常稱爲引線框架），用於信號處理，以形成半導體積體電路裝置（1C)或半導體大規模積體電路裝置（LSI)之晶片。被描述的半導體活性裝置具有高作業速度及信號處理速度。爲了執行高速作業，裝置被設計成在數十MHz及數個GHz之間之頻帶之高頻上使用。因此，需要有一散熱器黏附於半導體活性裝置，以增進散熱效率。同時，假使在數十MHz及數個GHz之頻帶中之高頻被使用於半導體活性裝置，則高頻電流會流經半導體活性裝置之端點及散熱器本身。高頻電流可被引導至其他電子組件，信號路徑，包括端點，或具有電子組件安裝 1248780 五、發明説明（2 ) 於上之裝置。高頻電流變成引起電磁干擾之因素，其會不良地影響電子組件之作業，而造成作業錯誤，或破壞電子組件之基本功能。因此，此種高頻電流必須被移除或壓制。然而，在現存的電子組件或散熱器中，對抗高頻電流之對策並不足夠。因此，很難避免由高頻電流造成的電磁干擾。發明槪述因此，本發明之一目的係提供高頻電流抑制型之散熱器，其能抑制高頻電流以避免電磁干擾，即使在電子組件用於在數十MHz及數個GHz之間之頻帶中之高頻時亦然。本發明之其他目的會隨著描述而可顯淸楚。根據本發明之一方面，提供一散熱器，用於發散由電子組件產生之熱，散熱器具有面對電子組件之主表面，散熱器包含一高頻電流抑制器，黏附於主表面鎭，用於衰減流經電熱器並具有在數十MHz及數個GHz之間之頻帶中之高頻之高頻電流。根據本發明之另一方面，提供一散熱器，用於發散由電子組件產生之熱，散熱器具有面對電子組件之主表面，散熱器包含一高頻電流抑制器，附著於主表面，用於衰減流經散熱器及具有在數十MHz及數個GHz之間之頻帶中之高'頻之高頻電流，及具有良好熱導性並形成於高頻電流抑制器上之熱導薄片。 -4- 1248780 五、發明説明（3) 根據本發明之另一方面，提供一散熱器，用於發散由電子組件產生之熱’散熱器具有面對電子組件之主表面 ’散熱器包含一高頻電流抑制器，附著於主表面，用於衰減流經散熱器並具有在數十Μ Η z及數個G Η z之間之頻帶中之頻率之高頻電流，高頻電流抑制器由包含Μ、 X及\之磁組合之磁物質所形成，其中Μ爲包含Fe、

Co、及/或Νι之鐵磁材料，X爲μ[及Y之外之元件，Y 爲F、Ν、及或〇，Μ— Χ—γ磁組合之Μ濃度爲使Μ-Χ-Υ磁組合具有爲祇包含Μ之磁材料之金屬塊之35至 80%之飽合磁化強度，磁組合具有在〇.1至i〇GH之頻率範圍中之相對磁導率之虛數部份”之最大値”。圖式之簡單說明：第1 A圖爲根據本發明之第一實施例之高頻電流抑制型之散熱器之側視圖；第1 B圖係一例子圖，顯示在第1 A圖中說明之散熱器，在安裝於一電路板上之狀態；第2圖係一根據本發明之第二實施例之高頻電流抑制型之散熱器之側視圖，其在安裝於電路板上狀態；第3圖爲根據本發明之第三實施例之高頻電流抑制型之散熱器之側視圖；第4圖爲根據本發明之第四實施例之高頻電流抑制型之散熱器之側視圖；第5圖係一槪略圖，顯示磁組合M-X-Y之粒子結構；第6 A圖係一槪略圖，顯示用於範例之噴濺裝置之結構； 1248780 五、發明説明（4 ) 第6 B圖係一槪略橫切面圖’顯示使用於範例中之氣相澱積裝置之結構；第7圖顯示在範例1中之膜樣品1之磁導率頻率回應之圖形；第8圖顯示在範例2中之膜樣品2之磁導率頻率回應之圖形；第9圖顯示在可比較範例2中之可比較樣品1之磁導率頻率回應之圖形；第1 0圖爲測試磁樣品之雜訊抑制效應測試裝置之槪略及透視圖；第1 1 A圖顯示膜樣品1之傳送特性之圖形；第1 1 B圖顯示組合磁材料片之可比較範例之傳送特性之圖形；第12A圖爲具有長度1之分散恆定電路，顯示做爲雜訊抑制器之磁材料；第12B圖爲具有第12A圖之分散恆定電路之單元長度 △丨之等效電路；第12C圖爲具有第12A圖之分散恆定電路之長度1之等效電路；第1 3 A圖爲顯示範例1中之膜樣品1之等效電阻R之頻率回應之圖形；及第1 3 B圖爲顯示組合磁材料片之比較範例之等效電阻 R之頻率回應之圖形。較佳實施例之描述 1248780 五、發明説明（5 ) 參考第1A圖，將描述根據本發明之第一實施例之高頻電流抑制型之散熱器。第1 A圖之散熱器包含以預定間隔排列之複數個散熱片la，一基板lb，具有主表面或固定於散熱片la之一端之上表面，及一膜式形成於對面或基板lb之下表面之高頻電流抑制器2。參考第1 B圖，第1圖之散熱器係安裝於印刷電路板 4上。印刷電路板4具有一主表面或上表面，且具有一半導體積體電路裝置5安裝於其上，做爲一電子組件。在半導體積體電路裝置5之周圍，形成一膜式高頻電流抑制器3。散熱器1係安裝於電路板4上，使得高頻電流抑制器2與半導體積體電路裝置5及高頻電流抑制器 3接觸。結果，散熱器1附著於印刷電路板4上，且半導體積·體電路裝，置5之上表面及周邊表面由高頻電流抑制器2及3包圍。高頻電流抑制器2藉由黏膠或雙面膠帶黏附於半導體積體電路裝置5及高頻電流抑制器3。半導體積體電路裝置2及3係薄膜磁物質並展現在小於數十MHz之頻率範圍內之導電性。有了此種結構，即使半導體積體電路裝置5係用於在數十MHz友數個GHz之間之頻帶中之高頻率，高頻率電流抑制器2及3能大大衰減流經半導體積體電路裝置5 之端點及散熱器1本身之高頻電流。因此可以避免電磁干擾並移除電磁干擾之不良效應。因此’高頻電流抑制 1248780 五、發明説明（6) 器2及3之組合用來衰減流經散熱器1本身並具有在數十MHz及數個GHz之間之頻帶中之頻率之高頻電流。參考第2圖，將描述根據本發明之第二實施例之高頻電流抑制型之散熱器。相似部份將以相似參考標號代表且不再對其說明。在第2圖中之散熱器1中，基板lb具有一凹口部份6 形成於其下表面以接收半導體積體電路裝置5。在基板 lb之下表面上，包括凹口部份6，形成膜式之高頻電流抑制器2。當散熱器1附著於電路板4上時，凹口部份 6面對半導體積體電路裝置5。結果，半導體積體電路裝置5之上表面及周邊表面祇由高頻電流抑制器2包圍。因此，不需要在電路板4上形成高頻電流抑制器。高頻電流抑制器2藉由黏膠或雙面膠帶附著於半導體積體電路裝置5及電路板4上。有了此種結構，即使半導體積體電路裝置5係用於在數十MHz及數個GHz之間之頻率帶中之頻率，高頻電流抑制器2亦會大大衰減流經半導體積體電路裝置5之端點及散熱器1本身之高頻電流。因此，可以避免電磁干擾並移除電磁干擾之不良影響。因此，高頻電流抑制器2可衰減流經散熱器1本身並具有在數十MHz及數個 GHz之間之頻帶中之頻率之高頻電流。參考第3圖，將描述根據本發明之第三實施例之高頻電流抑制型式之散熱器。相似部份以相似參考標號，並且不再多做說明。 1248780 五、發明説明（7 ) 在第3圖之散熱器1中，形成於基板lb之下表面之高頻電流抑制器2具有熱導片7，其附著至高頻電流抑制器2具有熱導片7，其附著至高頻電流抑制器2之下表面並具有良好的熱導性。熱導片7藉由黏膠或雙面膠帶黏附至高頻電流抑制器2。有了此種結構，可達到上述效應。此外，因爲具有熱導片7,所以提升了至散熱器1之熱傳送。因而改善了熱幅射特性。參考第4圖，將描述根據本發明之第四實施例之高頻電流抑制型式之散熱器。相似部份以相似參標號標示之，並且不再多做說明。在第4圖之散熱器中，形成於基板lb之下表面之高頻電流抑制器2具有一絕緣片8，如聚亞醯胺膜，其附著於高頻電流抑制器2之下表面，並且有良好的電氣絕緣特性。絕緣片8藉由黏膠或雙面膠帶黏附於高頻電流抑制器2。高頻電流抑制器2及3可由噴濺或氣相澱積形成。除了上述噴濺或氣相澱積法，高頻電流抑制器2及3之形成亦可使用化學氣相澱積（CVD)、離子束澱積、氣體澱積、及圖案傳送等方法。高頻電流抑制器2及3係厚度爲0.3及20# m之薄膜磁性物質，並在小於數十MHz之頻率範圍內顯示導電性〇做爲高頻電流抑制器2及3之材料，可使用窄頻磁漏失 -9- 1248780 五、發明説明（8 ) 材料，其具有M-X-Y組合，做爲成份M ( Μ爲Fe、Co 、及Ni中至少一個）、γ(γ爲F、N、〇中至少一元素 )、及X(X爲含於Μ及Y之外之至少一元素）之混合，且其具有磁導率特性，做爲頻率及相對磁導率之虛數部份// π之間之關係，使得虛數部份# "之最大値存在於100MHz及10GHz之間之頻率範圍內，且相對頻寬bwr不超過200%，其中相對頻寬bwr係藉由擷取在 μ "値爲// 之50%之兩頻率之間之頻寬而獲得，並且在中央頻率標準化頻寬。在此假設窄頻磁漏失材,料之飽合磁化爲傘屬磁性材料之80%到60%之間，金屬磁性材料包含成份Μ及介於100# Ω · cm及700 // Ω · cm之間之d.c.電阻。做爲高頻電流抑制器4a、4b、5之材料，可使用寬頻磁性漏失材料，其具有M-X-Y組合，做爲成份Μ (至少爲Fe、Co、及Ni之一）、¥(至少爲卩、1^、及〇之一 )及X(至少爲含於Μ及Y之外之元素）之混合，且其具有磁導率特性，做爲在頻率及相對磁導率之虛數部份 # 〃之間之關係，使得虛部數份# ”之最大値# 存在於100MHz及10GHz之間之頻率範圍內，且使相對頻寬 bwr不小於150%，其中相對頻寬係藉由擷取在Μ "之値爲最大// 値之50%之兩個頻率之間之頻寬並在中央頻率標準化頻寬而獲得。在此假設寬頻磁性漏失材料之飽合磁化爲包含成份Μ及大於500# Ω · cm之d.c.電阻之金屬磁性材料者之60%至35%之間。 -10- 1248780 五、發明説明（9 ) 在做爲高頻電流抑制器4a、4b及5之窄頻磁性漏失材料及寬頻磁性漏失材料中，成份X至少爲C、B、S1 、Al、Mg、Ti、Zn、Hf、Sr、Mb、Ta 及少數地球元素之一。成分M以粒子結構存在，其中成份M之粒子係數散佈於X及Y之化合物之矩陣。粒子之平均大小爲i nm至40nm。窄頻或寬頻磁性漏失材料之各向異性磁場爲47400A/m或更少。寬頻或窄頻磁性漏失材料之M-X-Y組合最好是Fe-Al-Ο組合或Fe-Si-Ο組合。以上係以半導體積體電路裝置做爲電子|且件之描述。然而，本發明亦可應用在電子組件爲不同的半導體積體電路裝置之情況'中，包括大規模半導體積體電路裝置，如微處理器之邏輯電路裝置、中央處理單元、及影像處理算數邏輯單元等。散熱器可附著於電路板或具有電子組件安裝於其上之外殼。在任一情況下，做爲高頻電流抑制器2及3，可使用薄膜磁性物質，其體積小，且爲具有大的相對磁導率之虛數部份//"(即，磁性漏失項）之磁性漏失材料。做爲可增加磁性漏失項之磁性物質，粒子磁性材料爲已知。更具體地說，假使在粒子磁性材料中之磁性金屬粒子之濃度下降至一特定範圍內時，可在高頻區獲得優良磁性漏失特性。接下來，將描述M-X_Y磁性組合之粒子結構及產生方法。 •11- 1248780 五、發明説明（1G) 參考第5圖，顯示M-X-Y磁性組合之粒子結構’金屬磁性材料Μ之粒子11係均勻地散佈於包含X及Y之矩陣12中。參考第6Α圖，在此顯現之噴濺裝置係用於在下列範例及比較範例中產生樣品。噴濺裝置具有傳統結構’且包含一真空容器20、一快門開關2 1、大氣氣體源22、一基板或玻璃板23、晶片24 ( X或Χ-Υ )、一目標25 (Μ)、一 RF功率源、一真空泵27。大氣氣體源22及真空泵27係連接於真空容器20。基板23面對其上排列有晶片24之目標25。快門開關21係置放於基板23之前。RF功率源26係連接至目標25。參考第6Β圖，顯現的氣相澱積裝置可用於在下列範例及比較範例中^生樣品。氣相澱積裝置具有傳統結 \ 構’赴具有一真空容器20、大氣氣體源22、及真空泵. 27 ’與噴濺裝置類似，但具有一坩堝28，包含材料（X-Υ)、取代晶片24、目標25及RF功率源26。範例1 : 一薄膜Μ-Χ-Υ磁性組合係藉由使用示於第6Α圖中之噴濺裝置，在示於表1之噴濺情況下，而形成於玻璃板 -12- 1248780 五、發明説明（11 ) 表1 噴濺前之真空程度 <lxl06 Torr 大氣 Ar氣體電氣功率 RF 目標 Fe(100mm之直徑）及Ah〇3 晶片（120片）（晶片大小：5mm x5 mmx2mm) 產生之膜樣品1由螢光X-射線光譜儀分析並且確定爲 Fe72AlM〇17組合之膜。膜樣品1具有2.0// m之厚度、 5 30 /ζ Ω · cm之DC電阻率、18〇e之各向異性場（HK)、及1 6800高斯之飽合磁化（Ms)。膜樣品1之飽合磁化及金屬材料Μ本身者{Ms(M-X-Y)/Ms(M)} X 100 爲 72.2%。爲了測量磁導率頻率回應，膜樣品1形成爲帶狀並插入一線圖中。在偏磁場之施加下，回應施加至線圈之 AC電流之頻率改變，測量線圏之阻抗變化。測量値爲不同偏磁場値之數倍。從回應頻率變化之測量之阻抗變化，計算磁導率頻率回應"_f回應）並顯示於第7 圖中。在第7圖中，相對磁導率之虛數部份有一最大値 U "^0，且快速在兩側落下。顯示最大値（# 'a〇之自然共振頻率（f( " ”max))約爲700MHz。從/z n-f回應，相對頻寬bwr爲在顯示相對磁導率之虛數部份爲最大値 β 'η之一半V "5。之兩頻率點之間之頻寬對該頻寬之中央頻率之百分比。相對頻寬bwr爲148%。範例2 : 在相似於範例1之情況下，但使用150個AhCh晶 -13- 1248780 五、發明説明（12) 片，在玻璃板上形成膜樣品2。產生之膜樣品2由螢光X射線光譜儀分析且確認爲 Fe44Al^Ch4組合之膜。膜樣品2具有1.2 // m之厚度、 2400/ζ Ω · cm之DC電阻率、120〇e之各向異性場（HK) 、及9600Gauss之飽合磁性（Ms)。膜樣品2之電阻率較樣品1者爲高。膜樣品2之飽合磁化對金屬材料Μ者之百分比爲4 4.5 %。膜樣品2之#”4回應係以與範例1相似之方式獲得，並示於第8圖。最大値與膜樣品1者相似。然而尖峰之頻率點，或自然共振頻率約爲1 GHz，且相對磁導率之虛數部份漸漸地在尖峰之兩側落下，使得// ”-f回應有一寬頻特性。膜樣品2之相對頻寬bwr以類似於範例1之方式被確認爲1 8 1 %。比較範例1 與範例1相似的情況下，但使用90個Ah〇3晶用，在玻璃板上形成比較樣品1。所產生之比較樣品1由螢光X射線光譜儀分析並且確認爲Fe86Al6〇U_a合之膜。比較範例1具有1.2# m之厚度，74// Ω · cm之DC電阻率，220e之各向異性場（HK) ，1 8 8 00GaUSS之飽合磁化（Ms)，及比較範例1之飽合磁化對金屬材料者{ Ms(M-X-Y)/Ms(M) } xlOO之百分比85.7%。比較樣品1之// "-f回應以與範例1相似的方式獲得 ’並示於第9圖中。比較樣品1之相對磁導率之虛數部 -14- 1248780 五、發明説明（^ ) 表3 膜厚度 \ .5 β m (Ms(M-X-Y)/Ms(M)} X 100 5 1.9 % fJL max 520 f( β "max) 8 30MHz b wr 175% 範例5 : 一薄膜M-X-Y磁組合係藉由使用示於第6A圖中之噴濺裝置，以示於表4之噴濺條件下，形成於玻璃板上。薄膜係以300°C之溫度，在真空磁場下熱處理2小時，並獲得膜樣品5。表4 噴濺前之真空程度 <lxl06 Torr 大氣 Ar氣體電氣功率 RF 目標 Co(直徑 100mm)及 Al2〇3 晶片（130片）（晶片大小：5mmx 5 mmx2mm) 膜樣品5之性質示於表5。表5 膜厚度 1 . 1 // m {Ms(M-X-Y)/Ms(M)}xl00 64.7% fJL max 850 f( β "max) 800MHz b wr 157% 範例6 : 一薄膜M-X-Y磁組合係藉由使用示於第6A圖中之噴濺裝置之反應噴濺方法，在示於表6之噴濺條件下，形

成於玻璃板>。N2部份壓力比爲10%。薄膜係以300°C —16— 1248780 五、發明説明（fr ) 之溫度，在真空磁場下熱處理2小時，並獲得膜樣品表6 噴濺前之真空程度 <1 X 106 Torr ―― 大氣 A + N2氣體 ............. 電氣功率 RF - 目標 Co(直徑100mm)及A1晶片 (170片）（晶片大小：5mmx 5 mm X 2 mm) 膜樣品6之性質示於表7。表7 膜厚度 1.2 // m {Ms(M-X-Y)/Ms(M)}xl00 3 2.7 % fJL max 350 ΐ(β "max) 1GHz b wr 191% 範例7 : 一薄膜M-X-Y磁組合係藉由使用示於第6A圖中之噴濺裝置，在示於表8之噴濺條件下，形成於玻璃板上。薄膜係以300°C之溫度，在真空磁場下熱處理2小時，並獲得膜樣品7。表8 噴濺前之真空程度 < 1 X 1 06 Torr 大氣 Ar氣體電氣功率 RF 目標 Ni(直徑 100mm)及 Al2〇3 晶片（140片）（晶片大小：5mmX 5mmx2mm) 膜樣品7之性質示於表9。 —17— 1248780 五、發明説明（4 ) 表9 膜厚度 1.7 // m {Ms(M-X-Y)/Ms(M)}xl00 5 8.2% // Mmax 280 f(/i ^ax) 240MHz b wr 169% 範例8 : 一薄膜M-X-Y磁組合係藉由使用示於第6A圖中之噴濺裝置之反應噴濺方法，在示於表1 〇的噴濺條件下，形成於玻璃板上。N2之部分壓力比爲10%。薄膜係以 3 00°C之溫度，在真空磁場下熱處理2小時，並獲得膜樣品8。表10 噴濺前之真空程度 <1 X 106 Torr 大氣 A + N2氣體電氣功率 RF 目標 Ni(直徑100mm)及A1晶片 (100片）（晶片大小：5mmX 5 mmx2mm) 膜樣品10之性質不於表11。表11 膜厚度 1.3 β m {Ms(M-X-Y)/Ms(M)}xl00 76.2% jJL max 410 f( β ".ax) 170MHz b wr 15 8% 範例9 : 一薄膜M-X-Y磁組合係藉由使用示於第6A圖中之噴濺裝置，在示於表1 2之噴濺條件下，形成於玻璃板 1248780 五、發明説明（) 上。薄膜係以300°C之溫度，在真空磁場下熱處理2小時，並獲得膜樣品9。表12 噴濺前之真空程度 <1 X 106 Torr 大氣 Ar氣體電氣功率 RF 目標 Fe(直徑100mm)及TiCh晶片 (1 5 0片）（晶片大小：5 m m X 5 mmx2mm) 膜樣品9之性質示於表1 3。表13 膜厚度 1.4 // m (Ms(M-X-Y)/Ms(M)} χ 100 4 3.6% max 920 f( U "max) 1.5GHz b wr 188% 範例1 0 : 一薄膜M-X-Y磁組合係藉由反應噴濺方法，使用示於第6 A圖中之噴濺裝置，在示於表丨4之噴濺條件下，形成於玻璃板上。〇2之部份壓力比爲15%。薄膜係以300 °C之溫度’在真空磁場下熱處理2小時，並獲得膜樣品 10 ° 表1 4 噴濺前之真空程度 < 1 X 1 06 Torr 大氣 Ar + Ch氣體電氣功率 RF 目標 Fe(直徑100mm)及Si晶片 (1 3 0片）（晶片大小：5 m m X 5 mmx2mm) 19- 1248780 五、發明説明（^ ) 膜樣品1 0之性質示於表1 5。表15 膜厚度 1.5 // m (Ms(M-X-Y)/Ms(M)} X 100 5 5.2 % fJL max 920 f(/Z Mmax) 1.2GHz b wr 182% 範例1 1 : 一薄膜M-X-Y磁組合係藉由使用示於第6A圖中之噴濺裝置I，在示於表1 6之噴濺條件下，形成於玻璃板上。薄膜係以30(TC之溫度，在真空磁場下熱處理2小時，並獲得膜樣品1 1。、表1 6 噴濺前之真空程度 < 1 X 1 06 Torr 大氣 Ar氣體電氣功率 RF 目標 Fe(直徑100mm)及HfCh晶片 (100片）（晶片大小：5mmX 5mmx2mm) 膜樣品1 1之性質示於表1 7。 ( 表17 膜厚度 1. 8 // m {Ms(M-X-Y)/Ms(M)}><100 77.4% jJL max 1800 f(yCZ "max) 450MHz b wr 171% 範例1 2 : 一薄膜M-X-Y磁組合係藉由使用示於第6A圖中之噴濺裝置，在示於表1 8之噴濺條件下，形成於玻璃板上 -20- 1248780 五、發明説明（< 9 ) 。薄膜係以300°C之溫度，在真空磁場下熱處理2小時 ’並獲得膜樣品1 2。表18 噴濺前之真空程度 <1 X 106 Torr 大氣 Ar氣體電氣功率 RF 目標 Fe(直徑100mm)及BN晶片 (130片）（晶片大小：5mmx 5 mmx2mm) 膜樣品1 2之性質示於表1 9。表19 膜厚度 1.9 // m {Ms(M-X-Y)/Ms(M)}xl00 5 9.3 % fJL max 950 ϊ{ β "max) 680MHz b wr 185% 範例13 : 一薄膜M-X-Y磁組合係藉由使用示於第6A圖中之噴濺裝置，在示於表20之噴濺條件下，形成於玻璃板上。薄膜係以30CTC之溫度，在真空磁場下熱處理2小時，並獲得膜樣品1 3。表20 噴濺前之真空程度 <lxl06 Torr 大氣 Ar氣體電氣功率 RF 目標 Fe5〇C〇5。（直徑 100mm)及 AhCh晶片（130片）（晶片大小：5mmx5mmx2mm) 膜樣品1 3之性質示於表2 1。 —21— 1248780 五、發明説明（2〇) 表21 膜厚度 1 . 6 // m {Ms(M-X-Y)/Ms(M)}><100 5 9.3 % max 720 f ( // "max) 1.1GHz b wr 180% 範例1 4 : 一薄膜M-X-Y磁組合係藉由使用示於第6B圖中之噴濺裝置，在示於表22之條件下，形成於玻璃板上。薄膜係以300°C之溫度，在真空磁場下熱處理2小時，並獲得膜樣品14。表22 噴濺前之真空程度 <1 X 106 Torr 大氣流率〇2 於 3 .Osccm 坦渦28及29中之元素 Fe 及 A1 膜樣品1 4之性質示於表2 3。表23 膜厚度 \ Λ β m {Ms(M-X-Y)/Ms(M)} X 100 4 1. 8 % JJL max 590 ΐ( β "max) 520MHz b wr 190% 現在將描述使用示於第1 0圖之測試裝置，測試關於樣品膜及比較樣品之雜訊抑制效應。測試片爲膜樣品1，其大小爲2 0 m m X 2 0 m m X 2.0 // m。用於比較，使用一片大小爲2 0 m m x 2 0 m m x 1.0 m m之已知組合磁材料。組合磁材料包含聚合物及散佈於聚合物中之扁平磁性金屬粉。磁性金屬粉包含Fe、A1及Si。 -22- 1248780 五、發明説明（>i ) 組合磁性材料具有在準微波範圍中之磁導率分佈，並在 700MHz之頻率處具有相對磁導率之虛數部份之最大値。表24顯示測試片及比較測試片之磁性質。表24 膜樣品1 比較測試片 β Μ/700ΜΗζ 1800 3.0 b wr 148 196 從表24可見，膜樣品1之相對磁導率之虛數部份之最大値爲比較測試片之600倍。因爲雜訊抑制效應通常係自相對磁導率之虛數部份之最大値# 與件厚度S 之乘積（// ”maxx8)來評估，所以組合磁性材料片之比較測試片之厚度被選擇爲1 mm，使得二片測試片具有相似之値（# "…x8)。參考第1 0圖，測試裝置包含具有二埠之微條線6 1，連接至二埠之同軸電纜62，及橫跨二埠連接之網路分析器（未示）。微條線61具有75mm之線長度及50 Ω之特性阻抗。測試片63係置放於微條線6 1之區64上，並測量傳送特性S21。膜樣品1及比較範例之S2 1之頻率回應係分別示於第1 1 A及1 1 B圖。對於膜樣品1之使用，自第11A圖可見，S21在100 MHz以上減少，在2GHz處變成最小値- l〇dB，並在2 GHz以上增加。另一方面，對於比較樣品之使用，可自第11B圖中見到S21逐漸減少，且在3GHz處變成最小値-1 0 d B。結果顯示S 2 1依據磁導率之頻率分佈且雜訊抑制效應 -23- 1248780 五、發明説明（>> ) 依據乘積（# " m a Χ X 8 )。現在，提供磁樣品形成如第1 2 A圖所示，長度爲1之散佈恆定電路，自傳送特性S11及S21爲單位長度Δ1 計算一等效電路，如第12 B圖所示。然後，爲長度1之等效電路自爲單位長度Λ1之等效電路獲得，如第12C 圖所示。磁樣品之等效電路包含串聯之電感L及電阻R 及並聯之電容C及電導G，如第12C圖所示。自此，可了解的是，由於磁性物質在微條線之放置所引起之微條線之傳送特性之改變係主要由串聯之等效電路R所決定〇在上述，測量等效電阻R之頻率回應。爲膜樣品1及比較樣品測量之資料係分別示於第1 3A及1 3B圖。從這些圖中，可見到等效電阻R在準微波範圍中逐漸減少，且在3GHz處爲60Ω。等效電阻R之頻率依賴與在1 GHz具有最大値之相對磁導率之虛數部份之頻率依賴不同。此不同係基於產品及樣品長度對於波長之比例之漸增。符號說明 1…散熱器 la…散熱片 1 b…基板 2、3…高頻電流抑制器 4…印刷電路板 5…半導體積體電路裝置 -24- 1248780 五、發明説明（w ) 6… 凹口部份 7·.. 熱導片 8… 絕緣片 11· 业丄 ••松子 12· ••矩陣 20· ••真空容器 21 · ••快閃開關 22· ••大氣氣體源 23· ••基片/玻璃板 24· •.晶片 25· .•巨標 26· ·· RP 7功率源 27· ••真空泵 28. ••坩渦 61 · ••微條線 62· ••同軸電纜 63· ••測試片 64· ••區 _25·

Claims

1248780 六、申請專利範圍第901 081 01號「能相當大地抑制流過電氣組件之高_ 流的散熱器」專利案 (94年1月27日修六申請專利範圍： 1 · 一種散熱器，用於發散由電子組件產生之熱，該散熱器具有一面對該電子組件之主表面，該散熱器包含附著於主表面之高頻電流抑制器，該高頻電流抑制器係由具有高電阻之高磁性漏失的磁性物質所構成，用於衰減流經散熱器及具有在數十MHz及數 GHz之間之頻率帶中之頻率之高頻電流。 2 .如申請專利範圍第1項之散熱器，更包含：一基板，具有主表面及主表面對面之表面；及複數個散熱片，自對面表面站起，具有預定間隔，該散熱片與基板一體成形。 3 .如申請專利範圍第1項之散熱器，其中高頻電流抑制器係藉由噴濺澱積於主表面上。 4 .如申請專利範圍第2項之散熱器，其中高頻電流抑制器係藉由噴濺澱積於主表面上。 5 .如申請專利範圍第1項之散熱器，其中高頻電流抑制器藉由氣相澱積而澱積於主表面上。 6 .如申請專利範圍第2項之散熱器，其中高頻電流抑制器藉由氣相澱積而澱積於主表面上。 7 .如申請專利範圍第1至6項中任一項之散熱器，其 1248780 六、申請專利範圍中該電子組件爲一使用於高頻帶之半導體主動裝置且可在高速下操作，該電子組件包括半導體積體電路裝置、大規模半導體積體電路裝置及邏輯電路裝置之一。 8 .如申請專利範圍第1至6項中任一項之散熱器，更包含具有良好熱導率且形成於高頻電流抑制器上之熱導片。 9 .如申請專利範圍第1至6項中任一項之散熱器，更包含一具有良好的電絕緣並形成於高頻電流抑制器上之絕緣片。 1 0 ·如申請專利範圍第1至6項中任一項之散熱器，更包含用於黏附之雙面膠帶。 1 1 ·如申請專利範圍第1至6項中任一項之散熱器，其中高頻電流抑制器之厚度在0 . 3 // m及2 0 // m之間。 1 2 .如申請專利範圍第1至6項中任一項之散熱器，其中高頻電流抑制器爲一薄膜磁性物質。 1 3 ·如申請專利範圍第1至6項中任一項之散熱器，其中高頻電流抑制器係由包含Μ、X及Y之磁性組合之磁性物質形成，其中Μ爲包含Fe、Co、及/或Ni之金屬磁性材料，X爲Μ及Y之外之元素，而γ爲F、 Ν、及/或0，該Μ - X - Υ磁性組合具有Μ之濃度使得 Μ - X - Υ磁性組合之飽合磁化爲只包含Μ之磁性材料之金屬塊者之3 5 - 8 0%，該磁性組合在0 . 1 - 10GHz之 1248780 六、申請專利範圍頻率範圍內具有相對磁導率之虛數部份//"之最大値 " max ° 1 4 .如申請專利範圍第1 3項之散熱器，其中磁性物質之飽合磁化爲只包含成份Μ之金屬磁性材料者之 80%至60%之間。 1 5 .如申請專利範圍第1 4項之散熱器，其中磁性物質之 d.c.電阻爲100// Ω · cm及700 // Ω · cm之間之値。 1 6 .如申請專利範圍第1 3項之散熱器，其具有相對寬頻之磁導率頻率回應，其中相對頻寬bwr爲150%或更多，該相對頻寬bwr爲在顯示相對磁導率之虛數部份爲最大値// nmax之一半# n5Q之兩頻率點之間之頻寬與該頻寬之中央頻率之百分比。 1 7 .如申請專利範圍第1 3項之散熱器，其中磁性物質之飽合磁化爲只包含成份Μ之金屬磁性材料者之 60%及35%之間。 1 8 .如申請專利範圍第1 7項之散熱器，其中該磁性物質之d.c.電阻大於500/ζ Ω · cm。 1 9 .如申請專利範圍第1 3項之散熱器，其中該磁性物質之成份X至少爲C、B、Si、Al、Mg、Ti、Zn、 Hf、Sr、Nb、Ta及稀土元素之一。 20 .如申請專利範圍第1 3項之散熱器，其中該磁性物質之成份Μ爲粒子結構，成份Μ之粒子係散佈於成份X及Υ之化合物之矩陣中。 1248780 六、申請專利範圍 < 2 1 .如申請專利範圍第2 0項之散熱器，其中磁性物質之形成使得粒子結構中之粒子之平均大小在1 n m及 4 0nm之間。 22 .如申請專利範圍第1 3項之散熱器，其中磁性物質具有 4740OA/m或更少之各向異性磁場。 23. 如申請專利範圍第13項之散熱器，其中M-X-Y組合係 F e - A 1 - 0 組合。 24. 如申請專利範圍第13項之散熱器，其中M-X-Y組合係 Fe-Si -0 組合。