WO2012126955A1 - Thermal interface based on a material having low thermal resistance and manufacturing process - Google Patents

Thermal interface based on a material having low thermal resistance and manufacturing process Download PDF

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WO2012126955A1
WO2012126955A1 PCT/EP2012/055020 EP2012055020W WO2012126955A1 WO 2012126955 A1 WO2012126955 A1 WO 2012126955A1 EP 2012055020 W EP2012055020 W EP 2012055020W WO 2012126955 A1 WO2012126955 A1 WO 2012126955A1
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Hung LE KHANH
Pierre Le Barny
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Thales
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    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/08Materials not undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/14Solid materials, e.g. powdery or granular
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L23/36Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/373Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L23/42Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
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    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
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    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73253Bump and layer connectors

Definitions

  • the field of the invention is that of thermal interfaces for electronic components and in particular for power devices.
  • thermal interface materials TIM
  • composites greyses, adhesives or gels
  • organic matrix including inorganic conductive thermal particles (metals, nitrides, oxides or carbon).
  • VACNT vertical nanotubes obtained by vertical growth CVD "Chemical Vapor Deposition”
  • CVD Chemical Vapor Deposition
  • the polymer serves as a mechanical support for the nanotubes, so that it is possible to produce a polymer sheet comprising vertical nanotubes.
  • the sheet can then be integrated between the surfaces of the component and the packaging or the heat sink.
  • Another solution may be the use of a thin substrate on which the nanotubes are raw on both sides.
  • the resulting sheet can then be integrated between the surfaces of the component and the packaging or the heat sink.
  • Another solution is the integration of the growth substrate in the interface.
  • the obvious solution is the growth of nanotubes on the surfaces of the interface. This solution ensures a good thermal contact nanotube - substrate.
  • the disadvantage is the need to subject these surfaces to the growth conditions of the nanotubes (high temperature, atmosphere and controlled pressures, etc.).
  • one solution is to postpone the nanotubes on one of the two surfaces by exploiting an adhesion.
  • the adhesion on the surface is greater than the adhesion of the nanotubes to their growth substrate, so that the application of a force leads to the separation of the nanotubes from their growth substrate, and the obtaining of an assembly of vertical nanotubes on the new substrate.
  • This adhesion is achieved by the use of a material which may be a metal, a polymer, or simply a chemical function present on the surface of the transfer substrate. It should be noted that the material at the nanotube / transfer substrate interface must have a low thermal resistance since it is an integral part of the thermal interface after transfer.
  • Metals are the most commonly described materials. Two main modes of implementation can be cited.
  • a metal with a low melting point is deposited on the substrate.
  • the end of the nanotubes is brought into contact with the metal and the temperature is raised above the melting point of the metal.
  • the nanotubes are thus welded to the transfer substrate. It should be noted, however, that the nanotubes must be previously treated during the growth step (plasma treatment) so as to allow wetting by the liquid metal and therefore adhesion (Zhu et al., 57th electronic components and technology conference. Reno (Nevada, USA): IEEE, 2007. 2006-10, Zhu et al., Nano Lett., Vol 6, No. 2, 2006).
  • the second method is to evaporate a high-melting (gold) metal on the end of the nanotubes and on the substrate.
  • the contacting of the two metal surfaces and the heating makes it possible to generate an adhesion to the metal-metal interface, even if the temperature is much lower than the melting temperature of the metal.
  • a gold layer on nanotubes to improve adhesion to a low melting point metal, for example (Tong et al., IEEE TRANSACTIONS ON COMPONENTS AND PACKAGING TECHNOLOGIES, VOL. , NO.1, MARCH 2007).
  • Organic materials can also be used at the nanotube / transfer substrate interface.
  • the functionalization of the transfer substrate has recently been suggested.
  • the introduction of a reactive surface function with nanotubes (Lin et al., Carbon 48 (2010) 107-1 13) or the use of a functional self-assembled monomolecular layer (Lin et al., J. AM. CHEM. SOC 2008, 130, 9636-9637) make it possible to generate the adhesion of the nanotubes to the transfer substrate.
  • the evaluation of the thermal properties of these interfaces shows relatively low resistances.
  • the transfer substrates are in general silicon layers with very low surface roughness quite far from the applications.
  • reaction conditions of the molecular functions of the nanotubes are, moreover, very specific (working under nitrogen, using microwave irradiations). However, it is demonstrated that the existence of a strong (covalent) interaction between the nanotube and the transfer substrate is favorable to a low thermal resistance. The effect of the covalent interaction has also been demonstrated by calculation (Hu et al., Journal of Applied Physics 104, 083503 (2008)).
  • a last solution consists in the use of polymers.
  • the polymers have an excellent affinity for the nanotubes, so that obtaining adhesion is easy.
  • the polymers are therefore already used for the transfer of nanotubes (Tsai et al., APL 95, 013107 (2009)). However, because of their low thermal conductivity, they are generally not used in thermal interfaces.
  • the present invention proposes a solution allowing the use of polymers at the interface: nanotubes of the CNT carbon nanotube type / transfer substrate, which make it possible, on the one hand, to transfer the CNTs to the CNT. new substrate, and on the other hand the obtaining of very low thermal resistances.
  • the formulation of the proposed polymers makes it possible to obtain a strong adhesion with the nanotubes even if their glass transition temperature Tg is very low, and if they are used in very thin layers.
  • the present invention relates to a thermal interface comprising a first layer of aligned nanotubes which further comprises a polymer layer (C po n) in contact with said first layer, said polymer having a carbon or siloxane main chain and at least a reactive function, the reactive function being an azide (N 3 ) generating covalent bonds with the nanotubes by heating or catalysis and / or the reactive functional group being a polycyclic aromatic group generating a ⁇ -type interaction between an aromatic group of the polymer and a aromatic group of the first nanotube layer.
  • a polymer layer C po n
  • the reactive function being an azide (N 3 ) generating covalent bonds with the nanotubes by heating or catalysis and / or the reactive functional group being a polycyclic aromatic group generating a ⁇ -type interaction between an aromatic group of the polymer and a aromatic group of the first nanotube layer.
  • ⁇ -stacking An ⁇ type interaction between two aromatic groups is commonly called " ⁇ -stacking".
  • the interface further comprises a second polymer layer having a carbon or siloxane main chain and at least one reactive functional group which may be an N 3 azide or an N 2 + diazonium or an NH group. 2 or Si-H, and generating covalent bonds with the nanotubes, the nanotube layer being inserted between said polymer layers.
  • the covalent bonds can be done either with the aromatic rings of the carbon nanotubes, or with the defects present on the nanotubes.
  • the ⁇ -stacking interactions are done with the aromatic rings of the nanotubes.
  • said polymer comprises a first series of side chains carrying the reactive function and a second series of nonfunctional side chains.
  • said polymer has side chains and corresponds to the following chemical formula:
  • said polymer corresponds to the following chemical formula, namely:
  • said polymer corresponds to the following chemical formula, namely:
  • the subject of the invention is also a method for manufacturing a thermal interface according to the invention, characterized in that it comprises the following steps:
  • polymer layer on the surface of a second support said polymer being a polymer having a carbon or siloxane main chain and at least one reactive function, the reactive function being an N 3 azide generating covalent bonds with the nanotubes and / or the function being a polycyclic aromatic group generating an interaction between an aromatic group of the polymer and an aromatic group of the first nanotube layer.
  • the adhesion of the nanotubes to the polymer film surface being preferential to that of the nanotubes on the surface of the first growth support.
  • the assembly of the two supports is carried out under pressure.
  • the assembly of the two supports is carried out at a temperature below 80 ° C.
  • the subject of the invention is also a method of manufacturing a device characterized in that it comprises the steps of the method of manufacturing a thermal interface according to the invention and which can comprise, after the withdrawal of said first support:
  • the subject of the invention is also a device comprising a first support and a third support that can in particular be a housing, a heat sink, characterized in that it further comprises a thermal interface according to the invention, said interface being located between the two supports.
  • the device can be an electronic device, one of the supports comprising at least one electronic component, it can also in particular, be a device incorporating a laser, a thermal interface of the invention and a heat sink.
  • FIGS. 1a to 1d illustrate the various steps of a method of manufacturing a thermal interface according to the invention
  • FIGS. 2a and 2b illustrate the various steps of a method of manufacturing an electronic device comprising the interface of the invention.
  • the covalent interaction makes it possible to retain the adhesion even if the polymer has a very low Tg
  • the covalent interaction makes it possible to retain the adhesion even if the polymer is disposed in the form of a very thin layer (which is favorable for limiting the thermal resistance);
  • Tg glass transition temperature
  • the advantages of this technique for the application of the present invention are: the formation of an interface by simple heating at low temperature;
  • the Applicant also proposes polymer formulations that can generate covalent bonds and / or ⁇ -stacking bonds.
  • the flexibility of the macromolecular skeleton allows polycyclic aromatic groups to come close to the carbon nanotubes and thus generate ⁇ stacking.
  • the grafting of a copolymer via the azide function is carried out by heating, typically to a temperature of 135 ° C. for 24 hours.
  • the ⁇ -stacking bond is spontaneously at room temperature.
  • the Applicant has tested functional azide side chain polymer formulations. It is well known that the azide functions are reactive on the walls of the nanotubes. Moreover, the length lateral chains is adapted to obtain a glass transition temperature Tg, low.
  • the reactive function can be an azide (N 3 ) or a diazonium (N 2 + ) or another type of reactive function
  • the polymers tested are derivatives of polyvinylphenol (main chain).
  • the phenol function is used for the introduction of different reactive grafts (carrying azides), or nonreactive alkyl chains to adjust the glass transition temperature.
  • the polymer P2 having a glass transition temperature Tg 60 ° C.
  • the DMAP (4-dimethylaminopyridine) is dissolved in 125 ml of ether.
  • the APTS.H 2 0 para-toluenesulphonic acid monohydrate is dissolved in a mixture of 6 ml of methanol and 10 ml of ether. This solution is added dropwise into the DMAP solution. The salt precipitates. Stir at room temperature for 1 hour.
  • the salt is filtered off from the fritted glass, then washed with ether and dried under vacuum to give 4 g of product in a yield of 91.3%.
  • FIGS. 1a to 1d The different steps of an exemplary method of implementation are illustrated by means of FIGS. 1a to 1d.
  • a first step illustrated in Figure 1a is deposited by spin-coating the polymer on a copper substrate from a solution containing the polymer p0 s i y i - This gives a thin film of about 30 nm of polymer C po n on a support Si copper, after possible annealing.
  • VACNT vertical nanotubes
  • a pressure of about 66 kPa is applied at about 80 ° C for about 90 minutes to effect the assembly illustrated in Figure 1c. Thermal measurements are then made.
  • the applicant has carried out test measurements to evaluate different types of thermal and mechanical properties.
  • the thermal properties of the CNT / polymer / copper contact are tested by measuring the thermal resistance of the assembly. The resistance is compared to the resistances of other assemblies made in different ways.
  • the nanotubes reported on the copper are observed under a scanning electron microscope.
  • the polymer layer is formed on the heat sink, the nanotubes are thus transferred to it as explained above, and the dissipator-component assembly is made directly without prior treatment.
  • the electronic device comprises a printed circuit type support and comprising on the surface at least one component Comp, which can be a power component, generating a large amount of heat in operation.
  • a polymer layer C p0 i y 2 of the same type as the polymer used in the thermal interface of the present invention is deposited on the surface of said component, as illustrated in FIG. 2a.
  • the electronic component covered with the layer C p0 i y 2 is then assembled with the preliminary interface prepared and comprising the stack of a heat-sink type support Int, of the polymer layer called the first layer C p0. i y i and CM nanotube layer.

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Abstract

The invention relates to a thermal interface comprising a first layer of aligned nanotubes, characterized in that it additionally comprises a layer of polymer material (Cpol1), said polymer having a carbon-based or siloxane main chain and at least one reactive function, the reactive function being an azide (N3) that generates covalent bonds with the nanotubes by heating or catalysis and/or the reactive function being a polycyclic aromatic group that generates π interactions between an aromatic group of the polymer and an aromatic group of the first nanotube layer. Another subject of the invention is a process for manufacturing a thermal interface using the preferential adhesion of the nanotubes to the surface of the polymer film relative to that of the nanotubes to the surface of the first growth support.

Description

Interface thermique à base de matériau à faible résistance thermique et procédé de fabrication  Thermal interface based on low heat resistance material and method of manufacture
Le domaine de l'invention est celui des interfaces thermiques pour composants électroniques et notamment pour les dispositifs de puissance. The field of the invention is that of thermal interfaces for electronic components and in particular for power devices.
Habituellement, ces interfaces sont constituées de matériaux d'interface thermique (TIM), en général des composites (graisses, adhésifs ou gels) constitués d'une matrice organique incluant des particules inorganiques conductrices thermiques (métaux, nitrures, oxydes ou carbone). Ces solutions classiques permettent une amélioration des propriétés thermiques des interfaces. Toutefois, les résistances résiduelles restent importantes et l'amélioration de leurs propriétés est un domaine technique ou l'activité inventive est importante.  Usually, these interfaces consist of thermal interface materials (TIM), generally composites (greases, adhesives or gels) consisting of an organic matrix including inorganic conductive thermal particles (metals, nitrides, oxides or carbon). These conventional solutions allow an improvement of the thermal properties of the interfaces. However, the residual strengths remain important and the improvement of their properties is a technical field where the inventive step is important.
Plus récemment, de nouvelles solutions plus sophistiquées ont été étudiées. En particulier, l'utilisation de nanotubes verticaux (VACNT) obtenus par croissance verticale CVD « Chemical Vapor Déposition », sur un substrat est identifiée comme une solution potentiellement très performante en raison de la très grande conductivité thermique des nanotubes dans la direction axiale (supérieure à 1000 W/mK). Parmi les solutions existantes, on peut noter l'utilisation de composites comportant des nanotubes verticaux obtenus par croissance CVD, sur un substrat. Mais l'utilisation de ces nanotubes comme interface thermique pose de nombreux problèmes techniques. Ces problèmes sont liés au fait que les nanotubes verticaux sont obtenus par croissance sur un substrat qui n'est pas nécessairement destiné à faire partie de l'interface finale. La difficulté consiste donc à pouvoir reporter les nanotubes sans leur substrat de croissance dans l'interface.  More recently, new and more sophisticated solutions have been studied. In particular, the use of vertical nanotubes (VACNT) obtained by vertical growth CVD "Chemical Vapor Deposition", on a substrate is identified as a potentially very powerful solution because of the very high thermal conductivity of the nanotubes in the axial direction (higher at 1000 W / mK). Among the existing solutions, it is possible to note the use of composites comprising vertical nanotubes obtained by CVD growth, on a substrate. But the use of these nanotubes as a thermal interface poses many technical problems. These problems are related to the fact that the vertical nanotubes are grown on a substrate that is not necessarily intended to be part of the final interface. The difficulty is to be able to postpone the nanotubes without their growth substrate in the interface.
Une solution consiste en la fabrication d'un matériau composite à partir de nanotubes sur substrat comme décrit dans le brevet US 7 253 442.  One solution is to manufacture a composite material from nanotubes on a substrate as described in US Pat. No. 7,253,442.
Dans ce type de matériaux, le polymère sert de support mécanique pour les nanotubes, de sorte qu'il est possible de réaliser une feuille de polymère comportant des nanotubes verticaux. La feuille peut alors être intégrée entre les surfaces du composant et du packaging ou du drain thermique.  In this type of material, the polymer serves as a mechanical support for the nanotubes, so that it is possible to produce a polymer sheet comprising vertical nanotubes. The sheet can then be integrated between the surfaces of the component and the packaging or the heat sink.
Une autre solution peut être l'utilisation d'un substrat fin sur lequel les nanotubes sont crus sur les deux faces. La feuille obtenue peut alors être intégrée entre les surfaces du composant et du packaging ou du drain thermique. Another solution may be the use of a thin substrate on which the nanotubes are raw on both sides. The resulting sheet can then be integrated between the surfaces of the component and the packaging or the heat sink.
Une autre solution est l'intégration du substrat de croissance dans l'interface. La solution évidente consiste en la croissance des nanotubes sur les surfaces de l'interface. Cette solution permet de s'assurer d'un bon contact thermique nanotube - substrat. L'inconvénient est la nécessité de soumettre ces surfaces aux conditions de croissance des nanotubes (haute température, atmosphère et pressions contrôlées, etc .).  Another solution is the integration of the growth substrate in the interface. The obvious solution is the growth of nanotubes on the surfaces of the interface. This solution ensures a good thermal contact nanotube - substrate. The disadvantage is the need to subject these surfaces to the growth conditions of the nanotubes (high temperature, atmosphere and controlled pressures, etc.).
De manière à ne pas soumettre les surfaces à de telles conditions, une solution consiste à reporter les nanotubes sur une des deux surfaces en exploitant une adhésion. L'adhésion sur la surface est supérieure à l'adhésion des nanotubes sur leur substrat de croissance, de sorte que l'application d'une force conduit à la séparation des nanotubes de leur substrat de croissance, et l'obtention d'une assemblée de nanotubes verticaux sur le nouveau substrat. Cette adhésion est obtenue par l'emploi d'un matériau qui peut être un métal, un polymère, ou simplement une fonction chimique présente à la surface du substrat de report. Il est à noter que le matériau à l'interface nanotube / substrat de report doit posséder une résistance thermique faible puisqu'elle fait partie intégrante de l'interface thermique après report.  In order not to subject the surfaces to such conditions, one solution is to postpone the nanotubes on one of the two surfaces by exploiting an adhesion. The adhesion on the surface is greater than the adhesion of the nanotubes to their growth substrate, so that the application of a force leads to the separation of the nanotubes from their growth substrate, and the obtaining of an assembly of vertical nanotubes on the new substrate. This adhesion is achieved by the use of a material which may be a metal, a polymer, or simply a chemical function present on the surface of the transfer substrate. It should be noted that the material at the nanotube / transfer substrate interface must have a low thermal resistance since it is an integral part of the thermal interface after transfer.
Les métaux constituent les matériaux les plus couramment décrits. Deux modes de mise en œuvres principaux peuvent être cités. Dans un premier mode qui s'apparente à une soudure, un métal à bas point de fusion est déposé sur le substrat. L'extrémité des nanotubes est portée au contact du métal et la température est portée au dessus du point de fusion du métal. Les nanotubes sont ainsi soudés sur le substrat de report. Il est toutefois à noter que les nanotubes doivent être précédemment traités lors de l'étape de croissance (traitement par plasma) de manière à permettre un mouillage par le métal liquide et donc une adhésion (Zhu et al. 57th electronic components and technology conférence. Reno (Nevada, USA): IEEE; 2007. 2006-10 ; Zhu et al. Nano Lett., Vol. 6, No. 2, 2006). La deuxième méthode consiste à évaporer un métal à haut point de fusion (Or) sur l'extrémité des nanotubes et sur le substrat. La mise en contact des deux surfaces métalliques et le chauffage permet de générer une adhésion à l'interface métal - métal, même si la température est très inférieure à la température de fusion du métal (Johnson et al. Nanotechnology 20 (2009) 065703). Des solutions intermédiaires sont décrites, l'utilisation d'une couche d'or sur les nanotubes pour améliorer l'adhésion sur un métal à bas point de fusion par exemple (Tong et al. IEEE TRANSACTIONS ON COMPONENTS AND PACKAGING TECHNOLOGIES, VOL. 30, NO. 1 , MARCH 2007). Metals are the most commonly described materials. Two main modes of implementation can be cited. In a first mode which is similar to a weld, a metal with a low melting point is deposited on the substrate. The end of the nanotubes is brought into contact with the metal and the temperature is raised above the melting point of the metal. The nanotubes are thus welded to the transfer substrate. It should be noted, however, that the nanotubes must be previously treated during the growth step (plasma treatment) so as to allow wetting by the liquid metal and therefore adhesion (Zhu et al., 57th electronic components and technology conference. Reno (Nevada, USA): IEEE, 2007. 2006-10, Zhu et al., Nano Lett., Vol 6, No. 2, 2006). The second method is to evaporate a high-melting (gold) metal on the end of the nanotubes and on the substrate. The contacting of the two metal surfaces and the heating makes it possible to generate an adhesion to the metal-metal interface, even if the temperature is much lower than the melting temperature of the metal. (Johnson et al., Nanotechnology 20 (2009) 065703). Intermediate solutions are described, the use of a gold layer on nanotubes to improve adhesion to a low melting point metal, for example (Tong et al., IEEE TRANSACTIONS ON COMPONENTS AND PACKAGING TECHNOLOGIES, VOL. , NO.1, MARCH 2007).
Des matériaux organiques peuvent également être utilisés à l'interface nanotube / substrat de report. La fonctionnalisation du substrat de report a été récemment suggérée. L'introduction d'une fonction de surface réactive avec les nanotubes (Lin et al. Carbon 48 (2010) 107-1 13) ou l'utilisation d'une couche monomoléculaire autoassemblée fonctionnelle (lin et al. J. AM. CHEM. SOC. 2008, 130, 9636-9637) permettent de générer l'adhésion des nanotubes sur le substrat de report. L'évaluation des propriétés thermiques de ces interfaces montre des résistances relativement faibles. En revanche, les substrats de report sont en général des couches de silicium de rugosités de surface très faibles assez lointaines des applications. Les conditions de réaction des fonctions moléculaires des nanotubes sont par ailleurs très spécifiques (travail sous azote, utilisation d'irradiations microondes). Il est toutefois démontré que l'existence d'une forte interaction (covalente) entre le nanotube et le substrat de report est favorable à une faible résistance thermique. L'effet de l'interaction covalente a aussi été mis en évidence par le calcul (Hu et al. JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 104, 083503 (2008)).  Organic materials can also be used at the nanotube / transfer substrate interface. The functionalization of the transfer substrate has recently been suggested. The introduction of a reactive surface function with nanotubes (Lin et al., Carbon 48 (2010) 107-1 13) or the use of a functional self-assembled monomolecular layer (Lin et al., J. AM. CHEM. SOC 2008, 130, 9636-9637) make it possible to generate the adhesion of the nanotubes to the transfer substrate. The evaluation of the thermal properties of these interfaces shows relatively low resistances. On the other hand, the transfer substrates are in general silicon layers with very low surface roughness quite far from the applications. The reaction conditions of the molecular functions of the nanotubes are, moreover, very specific (working under nitrogen, using microwave irradiations). However, it is demonstrated that the existence of a strong (covalent) interaction between the nanotube and the transfer substrate is favorable to a low thermal resistance. The effect of the covalent interaction has also been demonstrated by calculation (Hu et al., Journal of Applied Physics 104, 083503 (2008)).
Une dernière solution consiste en l'emploi de polymères. Les polymères possèdent une excellente affinité avec les nanotubes, de sorte que l'obtention de l'adhésion est aisée. Les polymères sont donc déjà utilisés pour le report des nanotubes (Tsai et al. APL 95, 013107 (2009)). Toutefois, en raison de leur faible conductivité thermique, ils ne sont en général pas utilisés dans les interfaces thermiques.  A last solution consists in the use of polymers. The polymers have an excellent affinity for the nanotubes, so that obtaining adhesion is easy. The polymers are therefore already used for the transfer of nanotubes (Tsai et al., APL 95, 013107 (2009)). However, because of their low thermal conductivity, they are generally not used in thermal interfaces.
Leur emploi pour ces applications semble toutefois possible, à condition que l'épaisseur du polymère soit très faible de sorte que la résistance thermique associée soit faible. Par ailleurs, la nécessité de réaliser ce transfert à température relativement basse nécessite que le polymère ait une température de transition vitreuse faible. Ces deux points ne permettent a priori pas une adhésion suffisante pour le report des nanotubes, ce qui diminue grandement leurs possibilités d'application. C'est pourquoi et dans ce contexte, la présente invention propose une solution permettant l'utilisation de polymères à l'interface : nanotubes de type nanotubes de carbone CNT/substrat de report, qui permettent d'une part le report des CNT sur le nouveau substrat, et d'autre part l'obtention de résistances thermiques très faibles. La formulation des polymères proposés permet d'obtenir une forte adhésion avec les nanotubes même si leur température de transition vitreuse Tg est très basse, et s'ils sont utilisés en couches très minces. Their use for these applications seems however possible, provided that the thickness of the polymer is very low so that the associated thermal resistance is low. Furthermore, the need to perform this transfer at a relatively low temperature requires that the polymer has a low glass transition temperature. These two points do not a priori allow sufficient adhesion for the transfer of nanotubes, which greatly reduces their applicability. This is why, and in this context, the present invention proposes a solution allowing the use of polymers at the interface: nanotubes of the CNT carbon nanotube type / transfer substrate, which make it possible, on the one hand, to transfer the CNTs to the CNT. new substrate, and on the other hand the obtaining of very low thermal resistances. The formulation of the proposed polymers makes it possible to obtain a strong adhesion with the nanotubes even if their glass transition temperature Tg is very low, and if they are used in very thin layers.
Plus précisément la présente invention a pour objet une interface thermique comprenant une première couche de nanotubes alignés qui comporte en outre une couche de polymère (Cpon) en contact avec ladite première couche, ledit polymère présentant une chaîne principale carbonée ou siloxane et au moins une fonction réactive, la fonction réactive étant un azoture (N3) générant des liaisons covalentes avec les nanotubes par chauffage ou catalyse et/ou la fonction réactive étant un groupement aromatique polycyclique générant une interaction de type π entre un groupement aromatique du polymère et un groupement aromatique de la première couche de nanotube. More specifically, the present invention relates to a thermal interface comprising a first layer of aligned nanotubes which further comprises a polymer layer (C po n) in contact with said first layer, said polymer having a carbon or siloxane main chain and at least a reactive function, the reactive function being an azide (N 3 ) generating covalent bonds with the nanotubes by heating or catalysis and / or the reactive functional group being a polycyclic aromatic group generating a π-type interaction between an aromatic group of the polymer and a aromatic group of the first nanotube layer.
Une interaction de type π entre deux groupements aromatiques est communément appelée « ττ-stacking ».  An π type interaction between two aromatic groups is commonly called "ττ-stacking".
Selon une variante de l'invention, l'interface comporte en outre une seconde couche de polymère présentant une chaîne principale carbonée ou siloxane et au moins d'une fonction réactive pouvant être un azoture N3 ou un diazonium N2 + ou un groupement NH2 ou Si-H , et générant des liaisons covalentes avec les nanotubes, la couche de nanotubes étant insérée entre les dites couches de polymère. According to a variant of the invention, the interface further comprises a second polymer layer having a carbon or siloxane main chain and at least one reactive functional group which may be an N 3 azide or an N 2 + diazonium or an NH group. 2 or Si-H, and generating covalent bonds with the nanotubes, the nanotube layer being inserted between said polymer layers.
Les liaisons covalentes peuvent se faire soit avec les cycles aromatiques des nanotubes de carbone, soit avec les défauts présents sur les nanotubes.  The covalent bonds can be done either with the aromatic rings of the carbon nanotubes, or with the defects present on the nanotubes.
Les interactions de type ττ-stacking se font avec les cycles aromatiques des nanotubes.  The ττ-stacking interactions are done with the aromatic rings of the nanotubes.
Selon une variante de l'invention, ledit polymère comprend une première série de chaînes latérales portant la fonction réactive et une seconde série de chaînes latérales non fonctionnelles. Selon une variante de l'invention, ledit polymère est à chaînes latérales et répond à la formule chimique suivante :According to a variant of the invention, said polymer comprises a first series of side chains carrying the reactive function and a second series of nonfunctional side chains. According to a variant of the invention, said polymer has side chains and corresponds to the following chemical formula:
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Selon une variante de l'invention ledit polymère répond à la formule chimique suivante, soit :
Figure imgf000007_0001
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According to a variant of the invention, said polymer corresponds to the following chemical formula, namely:
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Selon une variante de l'invention ledit polymère répond à la formule chimique suivante, soit : According to a variant of the invention, said polymer corresponds to the following chemical formula, namely:
Figure imgf000008_0002
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L'invention a encore pour objet un procédé de fabrication d'une interface thermique selon l'invention, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :  The subject of the invention is also a method for manufacturing a thermal interface according to the invention, characterized in that it comprises the following steps:
- la réalisation d'une couche de nanotubes à la surface d'un premier support de croissance ;  the production of a layer of nanotubes on the surface of a first growth support;
- la réalisation d'une couche de polymère à la surface d'un second support , ledit polymère étant un polymère présentant une chaîne principale carbonée ou siloxane et au moins une fonction réactive, la fonction réactive étant un azoture N3 générant des liaisons covalentes avec les nanotubes et/ou la fonction étant un groupement aromatique polycyclique générant une interaction entre un groupement aromatique du polymère et un groupement aromatique de la première couche de nanotube. the production of a polymer layer on the surface of a second support, said polymer being a polymer having a carbon or siloxane main chain and at least one reactive function, the reactive function being an N 3 azide generating covalent bonds with the nanotubes and / or the function being a polycyclic aromatic group generating an interaction between an aromatic group of the polymer and an aromatic group of the first nanotube layer.
- l'assemblage des deux supports ;  - the assembly of the two supports;
- le retrait du premier support de l'assemblage préconstitué, l'adhésion des nanotubes à la surface de film de polymère étant préférentielle à celle des nanotubes à la surface du premier support de croissance.  removing the first support from the preconstituted assembly, the adhesion of the nanotubes to the polymer film surface being preferential to that of the nanotubes on the surface of the first growth support.
Selon l'invention, l'assemblage des deux supports est effectué sous pression.  According to the invention, the assembly of the two supports is carried out under pressure.
Selon une variante de l'invention, l'assemblage des deux supports est effectué à température inférieure à 80 °C.  According to a variant of the invention, the assembly of the two supports is carried out at a temperature below 80 ° C.
L'invention a aussi pour objet un procédé de fabrication d'un dispositif caractérisé en ce qu'il comprend les étapes du procédé de fabrication d'une interface thermique selon l'invention et pouvant comprendre après le retrait dudit premier support :  The subject of the invention is also a method of manufacturing a device characterized in that it comprises the steps of the method of manufacturing a thermal interface according to the invention and which can comprise, after the withdrawal of said first support:
le report direct d'un troisième support ;  the direct report of a third support;
la réalisation d'un composite notamment par l'infiltration d'une matrice organique dans les nanotubes, suivi du report d'un troisième support ;  the production of a composite, in particular by the infiltration of an organic matrix into the nanotubes, followed by the transfer of a third support;
le dépôt d'une couche métallique pour réaliser une soudure des nanotubes sur un troisième support ;  depositing a metal layer to bond the nanotubes to a third support;
le dépôt de couches monomoléculaires autoassemblées sur un troisième support ;  the deposition of self-assembled monomolecular layers on a third support;
le dépôt de tout autre type de polymère réalisé en couche mince sur un troisième support.  depositing any other type of polymer made in a thin layer on a third support.
L'invention a aussi pour objet un dispositif comprenant un premier support et un troisième support pouvant notamment être un boîtier, un dissipateur thermique, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une interface thermique selon l'invention, ladite interface étant située entre les deux supports.  The subject of the invention is also a device comprising a first support and a third support that can in particular be a housing, a heat sink, characterized in that it further comprises a thermal interface according to the invention, said interface being located between the two supports.
Le dispositif peut être un dispositif électronique, l'un des supports comportant au moins un composant électronique, il peut également notamment s'agir d'un dispositif intégrant un laser, une interface thermique de l'invention et un dissipateur thermique. The device can be an electronic device, one of the supports comprising at least one electronic component, it can also in particular, be a device incorporating a laser, a thermal interface of the invention and a heat sink.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre donnée à titre non limitatif et grâce aux figures annexées parmi lesquelles :  The invention will be better understood and other advantages will become apparent on reading the description which follows given by way of non-limiting example and by virtue of the appended figures among which:
- les figures 1 a à 1 d illustrent les différents étapes d'un procédé de fabrication d'une interface thermique selon l'invention ; FIGS. 1a to 1d illustrate the various steps of a method of manufacturing a thermal interface according to the invention;
- les figures 2a et 2b illustrent les différentes étapes d'un procédé de fabrication d'un dispositif électronique comprenant l'interface de l'invention. FIGS. 2a and 2b illustrate the various steps of a method of manufacturing an electronic device comprising the interface of the invention.
De manière générale, les qualités des polymères proposés permettant d'assurer une bonne interface peuvent être résumées en deux points principaux :  In general, the qualities of the proposed polymers to ensure a good interface can be summarized in two main points:
- la présence d'une interaction covalente avec les CNT et/ou la présence d'un interaction de type ττ-stacking ;  the presence of a covalent interaction with the CNTs and / or the presence of an ττ-stacking interaction;
- une température de transition vitreuse Tg très basse.  a very low glass transition temperature Tg.
Ces propriétés cumulées permettent plusieurs possibilités dans le cadre de l'application visée :  These cumulative properties allow several possibilities in the context of the intended application:
- le report aisé en raison de l'adhésion plus forte que l'adhésion des VACNT sur leur substrat de croissance ;  - the easy transfer due to the stronger adhesion than the adhesion of VACNT on their growth substrate;
- l'interaction covalente permet de conserver l'adhésion même si le polymère possède une Tg très basse ;  the covalent interaction makes it possible to retain the adhesion even if the polymer has a very low Tg;
l'interaction covalente permet de conserver l'adhésion même si le polymère est disposé sous forme de couche très fine (ce qui est favorable pour la limitation de la résistance thermique) ;  the covalent interaction makes it possible to retain the adhesion even if the polymer is disposed in the form of a very thin layer (which is favorable for limiting the thermal resistance);
- une température de transition vitreuse Tg très basse permet un bon mouillage des CNT y compris à très basse température ;  a very low glass transition temperature Tg allows a good wetting of the CNTs even at very low temperature;
- l'optimisation de la résistance thermique d'interface VACNT/ polymère grâce à l'interaction covalente ;  optimization of the VACNT / polymer interface thermal resistance thanks to the covalent interaction;
- un report possible sur des types de substrats différents en raison de l'interaction non spécifique polymère/substrat (l'utilisation est toutefois restreinte aux substrats qui permettent un mouillage par le polymère). En conséquence, les avantages de cette technique pour l'application de la présente invention sont : - la formation d'une interface par simple chauffage à basse température ; - a possible transfer to different types of substrates because of the nonspecific polymer / substrate interaction (the use is, however, restricted to substrates that allow wetting by the polymer). Accordingly, the advantages of this technique for the application of the present invention are: the formation of an interface by simple heating at low temperature;
- la formation d'une interface sans technique de vide ;  - the formation of an interface without vacuum technique;
- la formation d'une interface à basse température comparée aux métaux ;  - the formation of a low temperature interface compared to metals;
- une interface adhésive ;  an adhesive interface;
- des excellentes propriétés thermiques (résistances très faibles)  - excellent thermal properties (very low resistance)
La demanderesse propose également des formulations de polymère pouvant générer des liaisons covalentes et/ou des liaisons de type ττ- stacking. The Applicant also proposes polymer formulations that can generate covalent bonds and / or ττ-stacking bonds.
Ces formulations répondent à des molécules tels que des copolymères  These formulations respond to molecules such as copolymers
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La souplesse du squelette macromoléculaire permet aux groupements aromatiques polycycliques de venir à proximité des nanotubes de carbone et donc de générer du Π stacking. The flexibility of the macromolecular skeleton allows polycyclic aromatic groups to come close to the carbon nanotubes and thus generate Π stacking.
Le greffage d'un copolymère via la fonction azide se fait en chauffant, typiquement jusqu'à une température de 135°C pendant 24 heures. La liaison de type ττ-stacking se fait spontanément à température ambiante.  The grafting of a copolymer via the azide function is carried out by heating, typically to a temperature of 135 ° C. for 24 hours. The ττ-stacking bond is spontaneously at room temperature.
La demanderesse a testé des formulations de polymères à chaînes latérales fonctionnelles de type azoture. Il est bien connu que les fonctions azoture sont réactives sur les parois des nanotubes. Par ailleurs, la longueur des chaines latérales est adaptée à l'obtention de température de transition vitreuse Tg, basse. The Applicant has tested functional azide side chain polymer formulations. It is well known that the azide functions are reactive on the walls of the nanotubes. Moreover, the length lateral chains is adapted to obtain a glass transition temperature Tg, low.
Ces formulations répondent à la formulation générale suivante  These formulations correspond to the following general formulation
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onct on r act ve La formulation générale du polymère. La fonction réactive peut être un azoture (N3) ou un diazonium (N2 +) ou un autre type de fonction réactiveThe general formulation of the polymer is known. The reactive function can be an azide (N 3 ) or a diazonium (N 2 + ) or another type of reactive function
(NH2, Si-H, etc ..) (NH 2 , Si-H, etc.)
Les polymères testés sont des dérivés du polyvinylphenol (chaîne principale). La fonction phénol est utilisée pour l'introduction de différents greffons réactifs (portant des azotures), ou des chaînes alkyl non réactives pour ajuster la température de transition vitreuse.  The polymers tested are derivatives of polyvinylphenol (main chain). The phenol function is used for the introduction of different reactive grafts (carrying azides), or nonreactive alkyl chains to adjust the glass transition temperature.
Plus précisément les polymères suivants on été testés : More specifically, the following polymers have been tested:
Le polymère P1 présentant une température de transition vitreuse Tg =The polymer P1 having a glass transition temperature Tg =
1 10°C 1 10 ° C
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Le polymère P2 présentant une température de transistion vitreuse Tg = 60 °C
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The polymer P2 having a glass transition temperature Tg = 60 ° C.
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Le polymère P3 présentant une température de transistion vitreuse Tg  The polymer P3 having a glass transition temperature Tg
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Les réactions de greffage ayant un rendement inférieur à 100%, des fonctions phénol subsistent dans le polymère final (quelques %). The grafting reactions having a yield less than 100%, phenol functions remain in the final polymer (a few%).
A titre d'exemple, la synthèse du polymère P3 est décrite ci-après : By way of example, the synthesis of the polymer P3 is described below:
Synthèse du DPTS (paratoluène sulfonate de 4-diméthyl amino pyridinium) Synthesis of DPTS (4-dimethylamino pyridinium paratoluene sulphonate)
Dans un erlenmeyer de 250mL avec agitation magnétique, on dissout le DMAP (4-diméthyllaminopryridine) dans 125mL d'éther. Parallèlement, on dissout l'APTS.H20 (Acide paratoluène sulfonique monohydraté) dans un mélange de 6 mL de méthanol et 10 mL d'éther. Cette solution est ajoutée goutte à goutte dans la solution de DMAP. Le sel précipite. On agite à température ambiante pendant 1 heure. In a 250mL Erlenmeyer flask with magnetic stirring, the DMAP (4-dimethylaminopyridine) is dissolved in 125 ml of ether. In parallel, the APTS.H 2 0 (para-toluenesulphonic acid monohydrate) is dissolved in a mixture of 6 ml of methanol and 10 ml of ether. This solution is added dropwise into the DMAP solution. The salt precipitates. Stir at room temperature for 1 hour.
Le sel est séparé par filtration sur le verre frité, puis lavé à l'éther et séché sous vide, on obtient 4g de produit avec un rendement de 91 ,3 %.  The salt is filtered off from the fritted glass, then washed with ether and dried under vacuum to give 4 g of product in a yield of 91.3%.
Synthèse du greffon (acide 6-azido hexanoïque) Synthesis of the graft (6-azido hexanoic acid)
Dans un ballon tricol de 250mL, on dissout 3,9 g d'acide 6- bromohexanoïque (20mmol) dans 100mL DMF, puis on introduit 3,9g NaN3 (60mmol). Le mélange réactionnel est chauffé pendant une nuit à 85 °C, puis refroidi. Le DMF est évaporé. Les produits sont redissous dans 100mL dichlométhane (CH2CI2). La phase organique est lavé à l'eau acidifiée par HCI (50mL HCI 25% + 750mL H20), puis séchée avec Na2SO4. Le solvant est ensuite évaporé sous pression réduite. On obtient 2,8g acide 6-azido hexanoique avec un rendement de 89%. In a three-necked flask of 250 ml, 3.9 g of 6-bromohexanoic acid (20 mmol) are dissolved in 100 ml DMF and then 3.9 g NaN 3 (60 mmol) are introduced. The reaction mixture is heated overnight at 85 ° C and then cooled. DMF is evaporated. The products are redissolved in 100mL dichlomethane (CH 2 Cl 2 ). The organic phase is washed with water acidified with HCl (50 mL HCl 25% + 750 mL H 2 O) and then dried with Na 2 SO 4 . The solvent is then evaporated under reduced pressure. 2.8 g of 6-azidohexanoic acid is obtained with a yield of 89%.
Greffage sur le polymère : Grafting on the polymer:
Dans un ballon tricol de 100ml (THF) sont introduits 120mg de poly(4-vinylphenol) (Mw=25000), 320mg d'acide 6-azido hexanoïque, 494mg de DCCI (Ν,Ν'- Dicyclohexylcarbodiimide) et 164mg de DPTS (paratoluène sulfonate de 4-diméthyl amino pyridinium). La solution est agitée pendant 24h à température ambiante sous courant d'argon.  In a three-necked flask of 100 ml (THF) are introduced 120 mg of poly (4-vinylphenol) (Mw = 25,000), 320 mg of 6-azido hexanoic acid, 494 mg of DCCI (Ν, Ν'-Dicyclohexylcarbodiimide) and 164 mg of DPTS ( paratoluene 4-dimethylamino pyridinium sulfonate). The solution is stirred for 24 hours at room temperature under a stream of argon.
Après la réaction, on élimine l'urée par filtration. L'urée est lavée au CH2CI2 pour récupérer le polymère. Le filtrat est concentré sous pression réduite. Le produit est précipité dans méthanol. On obtient 50mg après séché sous vide. Le rendement est 20%. After the reaction, the urea is removed by filtration. Urea is washed with CH 2 Cl 2 to recover the polymer. The filtrate is concentrated under reduced pressure. The product is precipitated in methanol. 50 mg is obtained after drying under vacuum. The yield is 20%.
Exemple de mise en œuyre d'un polymère selon l'invention : Example of setting a polymer according to the invention to use:
Les différentes étapes d'un exemple de procédé de mise en œuvre sont illustrées grâce aux figures 1 a à 1 d.  The different steps of an exemplary method of implementation are illustrated by means of FIGS. 1a to 1d.
Selon une première étape illustrée en figure 1 a, on procède au dépôt par spin-coating du polymère sur un substrat de cuivre depuis une solution contenant le polymère sp0iyi - On obtient ainsi un film mince d'environ 30 nm de polymère Cpon sur un support Si en cuivre, après recuits éventuels. In a first step illustrated in Figure 1a, is deposited by spin-coating the polymer on a copper substrate from a solution containing the polymer p0 s i y i - This gives a thin film of about 30 nm of polymer C po n on a support Si copper, after possible annealing.
En parallèle, on utilise des nanotubes verticaux (VACNT) de 10μιη sur un substrat de croissance S0 en silicium et l'on procède à la mise en contact des nanotubes sur le substrat de croissance en silicium comme illustré en figure 2b, constituant une couche de nanotubes CM-In parallel, vertical nanotubes (VACNT) of 10μιη are used on a silicon growth substrate S 0 and the nanotubes are brought into contact with the silicon growth substrate as illustrated in FIG. 2b, constituting a layer of nanotubes CM-
On applique une pression d'environ 66 kPa à environ 80 °C pendant environ 90 minutes de manière à réaliser l'assemblage illustré en figure 1 c. On réalise alors des mesures thermiques. A pressure of about 66 kPa is applied at about 80 ° C for about 90 minutes to effect the assembly illustrated in Figure 1c. Thermal measurements are then made.
On réalise enfin des vérifications sur la possibilité de report comme illustré en figure 1 d, correspondant à l'ouverture de l'assemblage, en dégageant le support S0. Finally, verifications are made on the possibility of transfer as illustrated in FIG. 1 d, corresponding to the opening of the assembly, releasing the support S 0 .
La demanderesse a réalisé des mesures de test pour évaluer différents type de propriétés thermiques et mécaniques. The applicant has carried out test measurements to evaluate different types of thermal and mechanical properties.
Propriétés thermiques : Thermal properties:
Les propriétés thermiques du contact CNT/polymère/cuivre sont testées par la mesure de la résistance thermique de l'assemblage. La résistance est comparée aux résistances d'autres assemblages réalisés de manières différentes.  The thermal properties of the CNT / polymer / copper contact are tested by measuring the thermal resistance of the assembly. The resistance is compared to the resistances of other assemblies made in different ways.
Propriétés mécaniques : Mechanical properties :
La possibilité de reporter les nanotubes par cette technique est testée simplement par la vérification de la possibilité de reporter les nanotubes sur le substrat de cuivre.  The possibility of nanotubes being postponed by this technique is simply tested by verifying the possibility of transferring the nanotubes to the copper substrate.
L'assemblage est ouvert par traction mécanique sur le cuivre. On constate que les nanotubes sont restés sur le cuivre. Caractérisations structurales :  The assembly is opened by mechanical traction on the copper. It is found that the nanotubes remained on the copper. Structural characterizations:
Les nanotubes reportés sur le cuivre sont observés au microscope électronique à balayage.  The nanotubes reported on the copper are observed under a scanning electron microscope.
On constate que les nanotubes sont restés verticaux et parallèles. Premier exemple de fabrication d'un dispositif selon l'invention intégrant une interface de l'invention : It is found that the nanotubes remained vertical and parallel. First example of manufacture of a device according to the invention integrating an interface of the invention:
Selon cet exemple, la couche de polymère est réalisée sur le dissipateur thermique, les nanotubes sont ainsi transférés sur celui-ci comme explicité précédemment, et l'assemblage dissipateur-composant est réalisé directement sans traitement préalable. According to this example, the polymer layer is formed on the heat sink, the nanotubes are thus transferred to it as explained above, and the dissipator-component assembly is made directly without prior treatment.
Second exemple de réalisation d'un dispositif de l'invention : Second embodiment of a device of the invention
Le dispositif électronique comporte un support type circuit imprimé et comprenant en surface au moins un composant Comp, pouvant être un composant de puissance, générant de forte quantité de chaleur en fonctionnement. The electronic device comprises a printed circuit type support and comprising on the surface at least one component Comp, which can be a power component, generating a large amount of heat in operation.
On procède au dépôt d'une couche de polymère Cp0iy2, de même type que le polymère utilisé dans l'interface thermique de la présente invention, à la surface dudit composant, comme illustré en figure 2a. A polymer layer C p0 i y 2 of the same type as the polymer used in the thermal interface of the present invention is deposited on the surface of said component, as illustrated in FIG. 2a.
On procède alors à l'assemblage du composant électronique recouvert de la couche Cp0iy2 avec l'interface préalable élaborée et comportant l'empilement d'un support de type dissipateur thermique Int, de la couche de polymère dite première couche Cp0iyi et de la couche de nanotubes CM. The electronic component covered with the layer C p0 i y 2 is then assembled with the preliminary interface prepared and comprising the stack of a heat-sink type support Int, of the polymer layer called the first layer C p0. i y i and CM nanotube layer.
On obtient ainsi un dispositif électronique intégrant une interface thermique de qualité tel qu'illustré en figure 2b.  An electronic device incorporating a quality thermal interface as shown in FIG. 2b is thus obtained.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Interface thermique comprenant une première couche de nanotubes alignés caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une couche de polymère (Cpon) en contact avec ladite première couche, ledit polymère présentant une chaîne principale carbonée ou siloxane et au moins une fonction réactive, la fonction réactive étant un azoture (N3) générant des liaisons covalentes avec les nanotubes par chauffage ou catalyse et/ou la fonction réactive étant un groupement aromatique polycyclique générant des interactions de type π entre un groupement aromatique du polymère et un groupement aromatique de la première couche de nanotube. 1. Thermal interface comprising a first layer of aligned nanotubes characterized in that it further comprises a polymer layer (C po n) in contact with said first layer, said polymer having a carbon or siloxane main chain and at least one reactive function, the reactive function being an azide (N 3 ) generating covalent bonds with the nanotubes by heating or catalysis and / or the reactive functional group being a polycyclic aromatic group generating π-type interactions between an aromatic group of the polymer and an aromatic group of the first layer of nanotube.
2. Interface thermique selon la revendication 1 , caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une seconde couche (Cp0i2) de polymère présentant une chaîne principale carbonée ou siloxane et au moins une fonction réactive, la fonction réactive étant un azoture (N3) ou un diazonium (N2 +) ou un groupement NH2 ou Si-H, et générant des liaisons covalentes avec les nanotubes et/ou la fonction réactive étant un groupement aromatique polycyclique générant des interactions de type π entre un groupement aromatique du polymère et un groupement aromatique de la première couche de nanotube, la couche de nanotubes étant insérée entre lesdites couches de polymère. 2. Thermal interface according to claim 1, characterized in that it further comprises a second layer (C p0 i2) of polymer having a carbon or siloxane main chain and at least one reactive function, the reactive function being an azide (N 3 ) or a diazonium (N 2 + ) or an NH 2 or Si-H group, and generating covalent bonds with the nanotubes and / or the reactive functional group being a polycyclic aromatic group generating π-type interactions between an aromatic group of the polymer and an aromatic group of the first nanotube layer, the nanotube layer being inserted between said polymer layers.
3. Interface thermique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit polymère comprend une première série de chaînes latérales portant la fonction réactive et une seconde série de chaînes latérales non fonctionnelles. 3. Thermal interface according to one of claims 1 or 2, characterized in that said polymer comprises a first series of side chains bearing the reactive function and a second series of nonfunctional side chains.
4. Interface thermique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit polymère est un polymère à chaînes latérales et répond à la formule chimique suivante : 4. Thermal interface according to one of claims 1 or 2, characterized in that said polymer is a side chain polymer and has the following chemical formula:
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5. Interface thermique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit polymère est un polymère à chaînes latérales et répond à la formule chimique suivante : 5. Thermal interface according to one of claims 1 or 2, characterized in that said polymer is a side chain polymer and has the following chemical formula:
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6. Interface thermique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit polymère est un copolymère répond à la formule chimique suivante : 6. Thermal interface according to one of claims 1 or 2, characterized in that said polymer is a copolymer meets the following chemical formula:
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7. Interface thermique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit polymère est un copolymère répondant à la formule chimique suivante :  7. Thermal interface according to one of claims 1 or 2, characterized in that said polymer is a copolymer corresponding to the following chemical formula:
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8. Dispositif électronique comprenant deux supports dont un pouvant être de type dissipateur thermique ou boîtier, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une interface thermique selon l'une des revendications 1 à 6, ladite interface étant située entre les deux supports. 8. Electronic device comprising two supports, one of which may be heat sink type or housing, characterized in that it further comprises a thermal interface according to one of claims 1 to 6, said interface being located between the two supports.
9. Procédé de fabrication d'une interface thermique selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - la réalisation d'une couche de nanotubes (CN à la surface d'un premier support de croissance (S0) ; 9. A method of manufacturing a thermal interface according to one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises the following steps: the production of a layer of nanotubes (CN on the surface of a first growth support (S 0 );
- la réalisation d'une couche de polymère (Cpon) à la surface d'un second support (lnt), ledit polymère présentant une chaîne principale carbonée ou siloxane et au moins une fonction réactive, la fonction réactive étant un azoture (N3) et générant des liaisons covalentes avec les nanotubes, et/ou la fonction réactive étant un groupement aromatique polycyclique générant des interactions de type π entre groupement aromatique du polymère et un groupement aromatique de la première couche de nanotube; - Making a polymer layer (C po n) on the surface of a second support (l n t), said polymer having a carbon or siloxane main chain and at least one reactive function, the reactive function being an azide (N 3 ) and generating covalent bonds with the nanotubes, and / or the reactive functional group being a polycyclic aromatic group generating π-type interactions between the aromatic group of the polymer and an aromatic group of the first nanotube layer;
- l'assemblage des deux supports ;  - the assembly of the two supports;
- le retrait du premier support de l'assemblage préconstitué, l'adhésion des nanotubes à la surface de film de polymère étant préférentielle à celle des nanotubes à la surface du premier support de croissance.  removing the first support from the preconstituted assembly, the adhesion of the nanotubes to the polymer film surface being preferential to that of the nanotubes on the surface of the first growth support.
10. Procédé de fabrication d'une interface thermique selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'assemblage des deux supports est effectué sous pression. 10. A method of manufacturing a thermal interface according to claim 8, characterized in that the assembly of the two supports is carried out under pressure.
1 1 . Procédé de fabrication d'une interface thermique selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'assemblage des deux supports est effectué à température inférieure à 80 °C. 1 1. A method of manufacturing a thermal interface according to claim 9, characterized in that the assembly of the two supports is carried out at a temperature below 80 ° C.
12. Procédé de fabrication d'un dispositif caractérisé en ce qu'il comprend : 12. A method of manufacturing a device characterized in that it comprises:
- les étapes du procédé de fabrication d'une interface thermique selon l'une des revendications 8 à 10 ;  the steps of the method of manufacturing a thermal interface according to one of claims 8 to 10;
- après le retrait dudit premier support, le report direct d'un troisième support (S).  after the withdrawal of said first support, the direct transfer of a third support (S).
13. Procédé de fabrication d'un dispositif caractérisé en ce qu'il comprend : 13. A method of manufacturing a device characterized in that it comprises:
- les étapes du procédé de fabrication d'une interface thermique selon l'une des revendications 8 à 10, - après le retrait dudit premier support, la réalisation d'un composite notamment par l'infiltration d'une matrice organique dans les nanotubes, suivi du report d'un troisième support. the steps of the method for manufacturing a thermal interface according to one of claims 8 to 10, after removal of said first support, the production of a composite, in particular by the infiltration of an organic matrix into the nanotubes, followed by the transfer of a third support.
14. Procédé de fabrication d'un dispositif caractérisé en ce qu'il comprend : 14. A method of manufacturing a device characterized in that it comprises:
- les étapes du procédé de fabrication d'une interface thermique selon l'une des revendications 8 à 10 ;  the steps of the method of manufacturing a thermal interface according to one of claims 8 to 10;
- après le retrait dudit premier support, le dépôt d'une couche métallique pour réaliser une soudure des nanotubes sur un troisième support.  after the withdrawal of said first support, the deposition of a metal layer to weld the nanotubes onto a third support.
15. Procédé de fabrication d'un dispositif caractérisé en ce qu'il comprend : 15. A method of manufacturing a device characterized in that it comprises:
- les étapes du procédé de fabrication d'une interface thermique selon l'une des revendications 8 à 10 ;  the steps of the method of manufacturing a thermal interface according to one of claims 8 to 10;
- après le retrait dudit premier support, le dépôt de couches monomoléculaires autoassemblées sur un troisième support.  after removal of said first support, the deposition of self-assembled monomolecular layers on a third support.
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