專利名稱：傳熱部件、突起結(jié)構(gòu)部件、電子裝置以及電氣產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種傳熱部件，突起結(jié)構(gòu)部件、電子裝置以及電氣產(chǎn) 品，用于從所需位置快速移走熱量并將熱量快速提供給電子裝置、家 用電器或者工業(yè)產(chǎn)品的所需位置。
背景技術(shù)：
通常，使用陰極射線管的電子槍方法已經(jīng)成為一種用于將圖像投射到電視機(jī)(TV)中監(jiān)視器的常規(guī)方法。然而，由于使用該方法的電視機(jī)使用單個(gè)電子槍掃描陰極射線管，因此當(dāng)增加監(jiān)視器尺寸時(shí)，其 與外部周圍的角度變得很大，且增加該尺寸的能力由于監(jiān)視器失真而 受限。用于防止監(jiān)視器中失真的一種方法是彎曲監(jiān)視器以保持電子槍 和陰極射線管之間的恒定距離。然而，特別是在大監(jiān)視器的電視機(jī)中 較容易觀看平板監(jiān)視器，且平板監(jiān)視器即使在小電視機(jī)中也非常流行。 因此，在大監(jiān)視器電視機(jī)中不采用彎曲監(jiān)視器。而且，陰極射線管電 視機(jī)隨著監(jiān)視器尺寸的增加明顯增加了厚度，并且這種大監(jiān)視器電視 機(jī)不適合于安裝在一般家庭的客廳中。為此，背投電視機(jī)、液晶顯示電視機(jī)、等離子體電視機(jī)(PDP: 等離子體顯示面板)等作為可用于實(shí)現(xiàn)具有較大監(jiān)視器和較薄外形電 視機(jī)的方法受到了關(guān)注，且這種電視機(jī)取代了常規(guī)的陰極射線管電視 機(jī)。而且，使用投影儀將圖像投射到大屏幕上的方法在家庭影院應(yīng)用 中越來越普遍。此外，監(jiān)視器和屏幕尺寸逐漸增加以實(shí)現(xiàn)更好的效果， 但是除了不占用室內(nèi)空間的監(jiān)視器和屏幕，對(duì)于更薄更輕的裝置仍存 在需求。由于光更深程度地?cái)U(kuò)散并且隨著監(jiān)視器尺寸增加監(jiān)視器變得 更暗且更難以觀看，因此還需要更亮的亮度。在上述的背投電視機(jī)中，其中借助于投影儀將圖像從背表面投射 到屏幕，使用一個(gè)或多個(gè)反射鏡以節(jié)省薄殼內(nèi)部監(jiān)視器和投影儀之間的距離，且由此，該結(jié)構(gòu)能制作得更薄。通常，使用CRT方法背投也 從背表面投射到監(jiān)視器，但是，目前，為MD(微顯示)方法進(jìn)行轉(zhuǎn)換， 以使得結(jié)構(gòu)更薄且更輕，和實(shí)現(xiàn)更高的圖像質(zhì)量。MD方法包括那些其 中將透射用作光學(xué)裝置的液晶方法(HTPS:高溫多晶硅)，以及反射 DLP (數(shù)字光學(xué)處理)方法以及LCOS (硅上的液晶)方法。在液晶和PDP方法中，排列液晶元件或小等離子體電極作為監(jiān)視 器上的小光閘，其數(shù)量對(duì)應(yīng)于像素?cái)?shù)量，以形成屏幕本身。為此，液 晶和PDP方法不需要為投射建立距離，且能更容易地實(shí)現(xiàn)較薄和較大 的結(jié)構(gòu)。因此，背投電視機(jī)與上述液晶電視機(jī)和等離子體電視機(jī)一起 很快成為一種受歡迎的大監(jiān)視器電視機(jī)類型。另一方面，自元件和監(jiān) 視器的熱輸出和熱密度與這種監(jiān)視器的較大尺寸一起增加。而且，由 于在使用相同輸出將顯示器制成大監(jiān)視器時(shí)，每單位面積的光能都是 不夠的，因此， 一般，功耗都隨著監(jiān)視器尺寸的增加而增加，且熱輸 出也隨其增加。結(jié)果，如果熱量不有效地從系統(tǒng)散出，則元件和外圍 裝置將熱老化，并且對(duì)有效散熱存在日益增加的需求。而且，MPU、臺(tái)式計(jì)算機(jī)、筆記本、服務(wù)器以及較大的大型計(jì)算 機(jī)以及其他計(jì)算機(jī)的中心部件越來越高度集成，且對(duì)更高的時(shí)鐘速度 存在需求，以高速處理大量信息。為此，MPU的熱輸出每年都在增加。 但是目前，散熱技術(shù)趕不上熱輸出的快速增加。為此，產(chǎn)生其中因?yàn)?MPU元件由于自發(fā)熱導(dǎo)致故障、因此必須臨時(shí)終止較高時(shí)鐘速度的情 況，且對(duì)于更有效的散熱技術(shù)仍存在需求。日本特開專利申請(qǐng)No.2004-319942 (專利文獻(xiàn)1)公開了一種散 熱器作為重發(fā)冷卻(resent cooling)技術(shù)，其中金屬膨脹體用作散熱單 元。然而，金屬膨脹體具有無數(shù)孔，且如果不正確使用，則金屬膨脹 體并不提供散熱特性，而是由于內(nèi)部空氣隙而易于用作絕緣層，如在高絕緣膨脹聚苯乙烯等中。日本特開專利申請(qǐng)No.2005-032881 (專利 文獻(xiàn)2)公開了一種具有低孔區(qū)域和高孔區(qū)域的多孔散熱體。然而，由 于多孔性區(qū)域不變形，因此難以實(shí)現(xiàn)與散熱區(qū)域的直接無間隙接觸， 如通過多孔燒結(jié)體或陶瓷纖維所示例的。
在工業(yè)部件和家用電器中，加熱器用于多種位置中，以快速提供 和處理所需位置的熱量。在半導(dǎo)體制造器件中，例如，加熱器和冷卻 模塊組合使用，以快速增加和降低溫度，并且需要降低至從一個(gè)工藝 到下一個(gè)工藝的可能渡越時(shí)間的范圍，從而增加產(chǎn)量。為此，當(dāng)在其 中需要在加熱器或冷卻劑模塊處于接觸狀態(tài)的狀態(tài)進(jìn)行冷卻時(shí)，使得 冷卻劑在冷卻劑模塊內(nèi)部流動(dòng)；或者使得冷卻模塊可移動(dòng)，在加熱期 間單獨(dú)通過加熱器來加熱產(chǎn)品，并且使得冷卻模塊與加熱器接觸，從 而僅當(dāng)需要快速冷卻時(shí)進(jìn)行冷卻。
專利文獻(xiàn)1:日本特開專利申請(qǐng)公開No.2004-319942 專利文獻(xiàn)2:日本特開專利申請(qǐng)公開No.2005-03288
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題
以下描述當(dāng)前電視機(jī)的散熱技術(shù)。例如，在液晶電視機(jī)和等離子 體電視機(jī)中，將Al片固定到監(jiān)視器的背面，將熱量釋放到A1片的背 面，之后向Al片背面吹氣以將熱量散到空氣中，并且通過套管中的間 隙將熱量釋放到外部。在背投電視機(jī)和反射式投影儀中，將具有A1鰭 片的Al散熱器壓向光學(xué)芯片的背面，借助于風(fēng)扇向其提供氣體以進(jìn)行 空氣冷卻，并以相同方式通過套管中的間隙將熱量散到外部。
在背投電視機(jī)和投影儀中，輸出熱量的總量隨著監(jiān)視器尺寸的增 加而增加，光被聚焦在以約10至20mm的角度設(shè)置的小元件(微顯示 器)上，以形成圖像，該圖像被投射到大屏幕上，并且因此在該元件 中聚集的熱量密度很高。為此，特別需要以高效率散出熱量。然而， 在透射HTPS方法中，光通過液晶芯片，并冷卻模塊表面不能被壓向芯片以與上述相同的方式進(jìn)行冷卻?？紤]到這種情況，其中，采用一種液晶芯片外圍框架由高導(dǎo)熱金屬如Al或Mg構(gòu)成的技術(shù)，該框架傳輸 熱量并且借助于風(fēng)扇空氣冷卻，且風(fēng)扇進(jìn)一步貼附到外圍框架上以提 高空氣冷卻效率。在DLP方法中，水冷DLP芯片的背面，特別是用于在電影院中使 用并且其中產(chǎn)生大量熱的大監(jiān)視器投影儀。然而，在電子裝置中使用 水意味著該系統(tǒng)總是在可能由于水分泄漏導(dǎo)致短路、電子部件老化以 及其他危險(xiǎn)的情況下操作。因此優(yōu)選空氣冷卻技術(shù)用于可能范圍。而 且，即使不水冷元件部分，通常也很少使用不可回收的流體，且，由 于循環(huán)流體，必須通過分離設(shè)置的熱交換器將熱量釋放到空氣，并且有效的空氣冷卻結(jié)構(gòu)是主要部分。然而，通過其中如上所述地借助于散熱器和鰭片從元件和其它部 件獲取熱量并使用風(fēng)扇進(jìn)行冷卻的方法，限制了充分冷卻與較大監(jiān)視 器尺寸相關(guān)的附加產(chǎn)生的熱量的能力。具體地，從元件等傳輸?shù)缴?器的熱量在傳送到散熱器背面之前擴(kuò)散到外圍部件，降低了溫度并且 因此即使當(dāng)散熱器背面通過風(fēng)扇冷卻，也會(huì)獲得差的冷卻效率。而且， 問題在于通過風(fēng)扇進(jìn)行的空氣冷卻在殼體內(nèi)部散熱且其它部件易受 影響。自套管中間隙的熱氣作為熱風(fēng)吹到裝置附近的人身上，室溫增 加，且因此使得房間里的人們感到不舒服。而且，當(dāng)在安靜的起居室 里欣賞圖像時(shí)，風(fēng)扇制造的空氣流動(dòng)噪音是令人不愉快的最大因素。在其上安裝了元件的陶瓷襯底中以及在其他部件中，在封裝中伴 隨著燒結(jié)發(fā)生的翹曲變形是不可避免的。由于例如，變形為約0.1至 0.15mm,則當(dāng)按壓和安裝散熱器等時(shí)會(huì)形成間隙，并且當(dāng)空氣留在間 隙中時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量熱阻?？紤]到上述因素，采用其中將具有1至2mm 厚度的易彎導(dǎo)熱片或復(fù)合樹脂插入到散熱器和基板、封裝等之間以無 間隙地安裝散熱器的方法。由于即使使用高導(dǎo)熱率的片或復(fù)合物，其 導(dǎo)熱率也約為幾個(gè)W/nvK至10W/nrK，層間層的低導(dǎo)熱率限制了散熱速度，并且甚至當(dāng)所使用的散熱器由237W/m*K的鋁構(gòu)成或者由 403W/nvK高導(dǎo)熱率的銅構(gòu)成，也不能實(shí)現(xiàn)有效散熱。
在臺(tái)式個(gè)人電腦、服務(wù)器等中，將空氣冷卻技術(shù)用作MPU冷卻技 術(shù)，其基本上與在背投電視機(jī)和投影儀中使用的元件冷卻技術(shù)相同。 具體地，熱量通過設(shè)置在MPU背面上的導(dǎo)熱片或?qū)針渲瑐魉偷紸l 散熱器，并且借助于風(fēng)扇從背面吹風(fēng)以散熱。替換地，自MPU的熱量 借助于熱管被帶到套管附近，并且通過使用大的鰭片和風(fēng)扇將熱量排 放到套管外部。然而，仍未解決差的冷卻效率問題，且散熱不能跟上 MPU熱量輸出的增加。而且，由于熱管是用于帶走熱量的簡(jiǎn)單裝置， 因此仍需要通過設(shè)置在傳熱位置的大鰭片和風(fēng)扇來將熱量排放到空氣 中，并之后排放到套管外部。這一事實(shí)防止將結(jié)構(gòu)制作得更小。
加熱器和冷卻模塊用在工業(yè)產(chǎn)品和家用電器的各種位置中。例如 在半導(dǎo)體制造器件中，需要一種將組合使用的加熱器和冷卻模塊，以 便快速增加和降低溫度，從而降低從一個(gè)工藝到下一個(gè)工藝的可能渡 越時(shí)間范圍，并增加產(chǎn)量。然而，當(dāng)用顯微鏡觀察加熱器和冷卻模塊 之間的區(qū)域時(shí)，存在其中出現(xiàn)由于波紋、變形和粗糙導(dǎo)致的間隙的問 題，并且由于熱阻較高而不能快速冷卻。
考慮到這種現(xiàn)有技術(shù)的問題設(shè)計(jì)了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供 用于冷卻或加熱的傳熱部件、突起結(jié)構(gòu)部件、電子裝置以及電氣產(chǎn)品， 其可安裝成與陶瓷或另一接觸體緊密接觸而不需使用聚合物、有機(jī)片 或者脂膏，并且不會(huì)產(chǎn)生引起熱阻的間隙；其能夠立即消散自接觸體 傳送的熱量至冷卻劑或者立即將熱量提供給接觸體；且因此與通過經(jīng) 由聚合物、有機(jī)片或脂膏的接觸相比，其熱運(yùn)移效率較高。
解決上述問題的方法
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的傳熱部件具有支撐體和柱狀體， 所有柱狀體或一些柱狀體設(shè)置成關(guān)于支撐體以一角度傾斜。柱狀體與接觸體接觸，且柱狀體沿著接觸體的接觸表面的形狀彈性變形和/或 塑性變形，從而沿著接觸體波狀或粗糙的凹凸直接接觸并引起熱量通 過柱狀體移動(dòng)。
由本發(fā)明提供的突起結(jié)構(gòu)部件具有由多個(gè)突起結(jié)構(gòu)構(gòu)成的突起結(jié) 構(gòu)單元，其中所有或一些突起結(jié)構(gòu)與接觸體接觸并沿著接觸體的接觸
表面形狀發(fā)生彈性和/或塑性變形，從而熱量經(jīng)由沿著接觸體的波狀 或粗糙凹凸直接接觸并與接觸體直接接觸的突起結(jié)構(gòu)單元移動(dòng)。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的傳熱部件，通過使用具有彈性變形和/或塑性變形 的柱狀體結(jié)構(gòu)，即使在元件、其上安裝了元件的基板或者氣體冷卻體 中出現(xiàn)翹曲、粗糙等，也能將傳熱部件安裝成與冷卻體緊密接觸，而 不需使用常規(guī)方式的聚合物、有機(jī)片或者脂膏，并且不會(huì)產(chǎn)生引起熱 阻的間隙。結(jié)果，從接觸體經(jīng)由柱狀體結(jié)構(gòu)傳送的熱量能立即散到冷 卻劑中，或者能快速加熱接觸體。
因此，與常規(guī)散熱器，鰭片和風(fēng)扇或者使用聚合物、有機(jī)片或脂 膏的其他冷卻裝置相比，通過使用本發(fā)明的散熱部件，接觸體能快速 加熱或者熱量能以較高效率消散。因此能處理如電視機(jī)、投影儀、個(gè) 人電腦、汽車以及其他電子裝置和電氣產(chǎn)品中當(dāng)前熱輸出的增加，并 且能處理半導(dǎo)體制造裝置、加熱器等中的高處理量和高均勻性的加熱 特性。
根據(jù)本發(fā)明的突出結(jié)構(gòu)部件，在需要快速加熱和冷卻的部件中或 者在冷卻體中，在其上安裝了元件的襯底中，即使在需要高效率冷卻 的元件中出現(xiàn)翹曲、粗糙等，通過利用具有彈性變形和/或塑性變形 能力的突起結(jié)構(gòu)單元，傳熱部件可以被安裝成與冷卻體緊密接觸，而 無需常規(guī)使用的聚合物、有機(jī)片或脂膏，并且不會(huì)產(chǎn)生引起熱阻的間 隙。結(jié)果，熱量從接觸體快速帶走并消散掉，或者能快速地傳送到接觸體，并能以低成本制造部件。因此，與其中使用了聚合物、有機(jī)片或脂膏的常規(guī)傳熱部件相比， 可以批量制造其中能通過使用本發(fā)明的突起結(jié)構(gòu)部件增加散熱效率或 者熱提供效率的部件。因此，可以快速加熱或者有效處理如電子裝置、 家用電器和工業(yè)產(chǎn)品熱量輸出的新近增加。


圖1A是示出本發(fā)明傳熱部件或突起結(jié)構(gòu)部件實(shí)例的示意性截面圖。圖1B是示出本發(fā)明傳熱部件或突起結(jié)構(gòu)部件另一實(shí)例的示意性截面圖。圖1C是示出本發(fā)明突起結(jié)構(gòu)部件再一實(shí)例的示意性截面圖。圖2是示出其中傳熱部件與接觸體相接觸的狀態(tài)的示意性截面圖。圖3是描述傳熱部件傾斜角度的示意性側(cè)視圖。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明柱狀體實(shí)例的示意性截面圖。圖5是示出根據(jù)本發(fā)明柱狀體另一實(shí)例的示意性截面圖。圖6是示出根據(jù)本發(fā)明柱狀體再一實(shí)例的示意性截面圖。圖7是示出根據(jù)本發(fā)明柱狀體再一實(shí)例的示意性截面圖。圖8是示出其中在形成傳熱部件中使用并沿著一側(cè)排列柱狀體的箔的示意性截面圖。圖9是示出在形成傳熱部件中使用的并沿著一側(cè)形成凹凸槽的箔的示意性截面圖。圖IO是示出本發(fā)明傳熱部件再一實(shí)例的示意性截面圖。圖11是示出其中使用本發(fā)明冷卻部件的試驗(yàn)性冷卻裝置的示意性截面圖。圖12是示出根據(jù)比較實(shí)例的試驗(yàn)性冷卻裝置的示意性截面圖。
具體實(shí)施方式
通常在冷卻體中出現(xiàn)不能被完全抑制的翹曲、波狀、表面粗糙以 及其他形狀，因此在與散熱器的接觸表面中產(chǎn)生間隙，且該間隙基本 上不具有導(dǎo)熱性，從而對(duì)傳熱帶來相當(dāng)大的阻礙。例如，當(dāng)將非常堅(jiān)硬的部件設(shè)置成相互接觸時(shí)，不管增加多少平坦度和降低多少表面粗 糙度，在顯微鏡下觀看時(shí)，都不能形成非常平坦的表面。結(jié)果，使得 三個(gè)最突出的點(diǎn)相接觸，并且其他部分保持懸置。因此，在部件之間 產(chǎn)生的間隙無助于傳熱，且不可避免地降低冷卻能力。考慮到這種情況，通常必須使用脂膏、有機(jī)片或非常有效的空隙 填充聚合物以填充在部件之間的間隙中。然而，這種聚合物、有機(jī)片 和脂膏的導(dǎo)熱性非常差，并且，甚至是高導(dǎo)熱材料也具有最好為約5W/m《的導(dǎo)熱率。因此，在部件之間產(chǎn)生的間隙被填充，并且消除了 不具有導(dǎo)熱性的區(qū)域。然而，由這種聚合物、有機(jī)片和脂膏構(gòu)成的具有差導(dǎo)熱性的層形成在部件之間，且具有差導(dǎo)熱性的層產(chǎn)生明顯的熱 阻并阻礙冷卻能力的提高。相反，本發(fā)明的傳熱部件提供有用作傳熱元件的柱狀體組件。傳熱部件的柱狀體結(jié)構(gòu)不特別限定為這樣，而是優(yōu)選為其中將多個(gè)柱狀 體以與支撐體成傾斜角度設(shè)置的結(jié)構(gòu)。通過采用這種柱狀體結(jié)構(gòu)，可以容易地獲得溫度緩沖特性而不需使用復(fù)雜形狀，并由于該形狀是簡(jiǎn) 單形狀，因此能使用各種制造方法并且能以非常低的成本制造傳熱部 件。傳熱部件20是在支撐體1上具有多個(gè)柱狀體2的部件，例如，如 圖1A中所示，所有或一些柱狀體2關(guān)于支撐體1以一角度傾斜并且設(shè) 置成與接觸體(未示出)接觸。凸緣3設(shè)置在柱狀體2的末端，如圖 1B中所示，并且增加了與接觸體的接觸表面積。當(dāng)傳熱部件20與接觸 體21接觸時(shí)，柱狀體2沿著與接觸體21接觸表面的形狀彈性變形和 /或塑性變形，如圖2中所示，從而沿著接觸圖21的波狀和粗糙凹凸 進(jìn)行直接接觸。結(jié)果，即使在不使用聚合物、有機(jī)片或脂膏的情況下也能與接觸體21進(jìn)行直接無間隙的接觸，并且熱量能通過柱狀體2移 動(dòng)。因此，例如，由于從接觸體21帶走的熱量經(jīng)由柱狀體2快速傳送 到散熱單元，因此熱量不會(huì)保留在該結(jié)構(gòu)的接觸體21 —側(cè)。
柱狀體2從垂直于支撐體1的線以10至S0。的角度<9傾斜，如圖 3中所示，從而能更容易地獲得緩沖特性。當(dāng)傾斜角度S大于80。時(shí)， 相對(duì)于按壓應(yīng)力降低了強(qiáng)度，該應(yīng)力特別聚集在柱狀體2的基部，之 后該柱狀體將容易彎曲，并且不能獲得更高的緩沖特性。當(dāng)傾斜角度0 小于10。時(shí)，柱狀體2不能更長(zhǎng)久地彎曲并且不能獲得足夠的緩沖特性。 柱狀體2的傾斜角度0是在連接柱狀體2的末端至柱狀體基部的線段 和垂直于支撐體1的線之間形成的角度。
比率^1W2優(yōu)選為1或更小，其中W是連接柱狀體2的中心和基 部的線與垂直于支撐體1的線的傾斜角度，和02是連接柱狀體2的中 心和末端的線與垂直于支撐體1的線的傾斜角度，如圖3中所示。在 柱狀體2基部側(cè)的傾斜角度61和在柱狀體2末端側(cè)的傾斜角度02的 比率01/02設(shè)置成1或更小，從而柱狀體2的末端提供有足夠的緩沖特 性，并且能將所有柱狀體2牢固地保持在基部，并且能夠與接觸體柔 性接觸。包括柱狀體形成曲線的情況，基部側(cè)的傾斜角度W是通過連 接柱狀體2的中心和基部的線段和垂直于支撐體1的線形成的角度。 末端側(cè)的傾斜角度02是通過連接柱狀體的中心和末端的線段和垂直于 支撐體l的線形成的角度。
柱狀體2的厚度優(yōu)選通過設(shè)置末端截面面積Sl和基部截面面積 S2的比率Sl/S2為1或更小來確定。從而柱狀體2的末端與接觸體接 觸同時(shí)保持足夠的緩沖特性，基部部分牢固地保持所有柱狀體2，且可 以與接觸體進(jìn)行柔性接觸。優(yōu)選地，各柱狀體2的直徑設(shè)置為500Aim 或更小，且將縱橫比設(shè)置為5或更高，從而能獲得足夠的變形能力以 及散熱特性。能增加自柱狀體2散熱的表面面積，能干擾流體流動(dòng)， 并且能通過進(jìn)一步在柱狀體2的表面上形成分枝體更容易地實(shí)現(xiàn)散熱。通過使用其中所有或一些柱狀體2彎曲的結(jié)構(gòu)，柱狀體2能被設(shè) 置成與柱狀體2側(cè)表面處的冷卻體接觸，且由此，由于增加了表面面 積、并且能利用從彎曲部分產(chǎn)生的彈性，因此能以良好的緩沖特性將 柱狀體壓向冷卻體。當(dāng)柱狀體2壓向接觸體且受壓部分能發(fā)生完全塑 性變形以防止損失緩沖特性時(shí)，應(yīng)力沿著柱狀體2的曲率聚集在基部 或者中間。當(dāng)提供曲率至所有或一些柱狀體2時(shí)，自柱狀體基部到中心的曲 線Ll的曲率半徑rl和自柱狀體2的中心到末端的曲率L2的曲率半徑 r2之間的比率r2/rl優(yōu)選被設(shè)置為l或更小。曲率半徑的這種比率允許 柱狀體2的末端設(shè)置成與接觸體接觸同時(shí)保持足夠的緩沖特性，并且 允許基部部分牢固地保持所有或一些柱狀體2，并且與接觸體進(jìn)行柔性 接觸。所有或一些具有曲線的柱狀體2的實(shí)例于圖4和5中示出。具體 地，柱狀體2彎曲部分的僅一側(cè)3a固定到支撐體1，如圖4中所示， 且柱狀體2彎曲部分的兩側(cè)3a和3b固定到支撐體以形成弧狀，如圖5 中所示。特別地，通過使用于圖5中示出的結(jié)構(gòu)，將柱狀體壓向冷卻 體，同時(shí)保持穩(wěn)定且良好的緩沖特性。而且，定形所有或一些柱狀體2 以包括多個(gè)曲線或螺旋形狀，如圖6中所示。柱狀體2可進(jìn)一步是S 形狀，如圖7中所示。在如圖2中所示的本發(fā)明的傳熱部件20中，通過將所有柱狀體2 中的50%或以上設(shè)置為與接觸體21接觸，能增加傳熱效果，且能增強(qiáng) 冷卻和加熱能力。甚至更優(yōu)選地，由于能顯著增加冷卻和加熱速度， 因此能保持柱狀體總數(shù)的70%或以上與接觸體21接觸。在與接觸體 21接觸的這些柱狀體2當(dāng)中，優(yōu)選將50%或更多的柱狀體2設(shè)置成在 側(cè)表面上與接觸體21接觸，從而，由于能有效使用柱狀體2的彎曲彈 性，因此能獲得足夠的緩沖特性，并且當(dāng)在側(cè)表面而非在柱狀體2的末端進(jìn)行接觸時(shí)能獲得更大的接觸表面積。當(dāng)與接觸體在柱狀體2的 末端進(jìn)行接觸時(shí)，存在以下區(qū)域，其中，隨著壓力等級(jí)增加，僅末端 和側(cè)表面之間的邊界邊緣以一定等級(jí)壓力接觸，且由于這種情況導(dǎo)致 點(diǎn)接觸，因此接觸熱阻快速增加。為此，由于能獲得穩(wěn)定接觸且在增 加壓力等級(jí)的過程中不易發(fā)生點(diǎn)接觸，因此，如果從開始就使用側(cè)接 觸，則能增加冷卻和加熱能力。
用于將柱狀體2壓向接觸體21的壓力優(yōu)選為每個(gè)柱狀體為0.01g 或更高。由此每個(gè)柱狀體2都充分壓向接觸體21，并且，由于如果帶 著提供足夠壓力目的而施加多余應(yīng)力，則接觸體21會(huì)被壓力損壞，因 此壓向接觸體21的總壓力優(yōu)選為低于接觸體21的破壞應(yīng)力的95%或 更少。
其上設(shè)置柱狀體2的表面的面積優(yōu)選大于設(shè)置接觸體21—側(cè)上的 熱源22的范圍的表面的面積。原因在于可以使用其中進(jìn)行傳熱同時(shí)在 圖2中的水平方向上散布通過熱源22產(chǎn)生的熱量并因此進(jìn)行高效冷卻 的散熱作用。在柱狀體2和接觸體21之間的接觸熱阻設(shè)置成 0.3K/mm、W或更少，從而通過常規(guī)導(dǎo)熱片或脂膏能以高效率傳熱，并 且因此能以良好效率進(jìn)行冷卻和加熱。而且，通過設(shè)置柱狀體2和接 觸體21之間的接觸熱阻為0.1K/mm2'W或更低，甚至能以較高效率傳 送熱量，并且因此甚至能以較好效率進(jìn)行冷卻和加熱。
柱狀體2的其他優(yōu)選結(jié)構(gòu)包括金屬多孔體和蜂窩結(jié)構(gòu)體。例如能 通過電鍍樹脂膨脹體以低成本制造金屬多孔體，且之后燒掉樹脂膨脹 體。此外，容易獲得具有相對(duì)均勻空隙的結(jié)構(gòu)。蜂窩體具有平行于與 冷卻體的接觸表面設(shè)置的軸，從而能獲得相對(duì)均勻且穩(wěn)定的剛性以及 緩沖特性，此外，容易獲得具有內(nèi)部空隙的結(jié)構(gòu)。
柱狀體2的其他優(yōu)選結(jié)構(gòu)包括其中纏繞了金屬引線的結(jié)構(gòu)，和其 中纏繞了碳纖維的結(jié)構(gòu)。能夠獲得其中通過借助于支撐體1將柱狀體2壓向接觸體21，以將柱狀體2的組件壓向接觸體21的低成本結(jié)構(gòu)。具 有纏繞金屬引線的柱狀體1幾乎用于所有金屬，且根據(jù)制造條件，碳 纖維在軸向方向"c"上提供有500至800W/m-K的高導(dǎo)熱率。由于成本 相對(duì)低，因此容易獲得其中將柱狀體壓向接觸體的結(jié)構(gòu)。為此，優(yōu)選 纏繞金屬引線的結(jié)構(gòu)或纏繞碳纖維的結(jié)構(gòu)。
柱狀體2通過放電加工機(jī)床、納米壓印、LIGA (Lithograph Galvanoformung Abformug)、蝕刻箔疊層、MEMS或另一種方法形成。 放電加工機(jī)床是一種其中使得向其施加了電壓的引線或以與所需形狀 相反的圖形加工的電極與導(dǎo)電材料緊密接觸以由此產(chǎn)生放電并引起處 理導(dǎo)電材料的汽化或熔化的方法。納米壓印是一種其中使用金屬模型 例如加熱并處理工件以由此賦予金屬模型形狀的方法。該方法適合于 以低成本批量生產(chǎn)。
例如當(dāng)圖1A中所示的多個(gè)柱狀體2的組件14使用LIGA制造時(shí)， 在用作支撐體1的金屬基板上涂覆并干燥抗蝕劑，之后安裝與柱狀體2 的截面對(duì)應(yīng)的圖形的掩模，并例如從傾斜45。方向照射X射線。接下來， 使用顯影溶液沖洗基板以去除暴露到X射線的位置處抗蝕劑，通過電 鍍?cè)谝呀?jīng)自其去除了抗蝕劑的區(qū)域中電鍍以柱狀形式嵌入金屬，并且 之后使用氧等離子體去除剩余的抗蝕劑。而且，通過銀焊料等將金屬 箔設(shè)置在多個(gè)柱狀體2末端上，加熱并結(jié)合該組件，并且之后使用激 光以正方形切割金屬箔，以由此以圖1B中所示的方式將凸緣3設(shè)置在 柱狀體2末端處。由此獲得其中增加了與接觸體接觸表面積的柱狀體。
在上述蝕刻箔疊層方法中，例如，通過蝕刻能獲得如圖8中所示 的測(cè)量為0.1x0.1mm并在Cu箔一側(cè)上排列的柱狀體2，該蝕刻中，沿 著具有O.lmm厚度的Cu箔一側(cè)留有O.lmm間隔。因此，例如，以約 0.3mm間隔蝕刻Cu箔，并在Cu箔一側(cè)以0.3mm間隔排列柱狀體2， 導(dǎo)致其中具有o.3mm厚度的Cu箔設(shè)置在柱狀體2之間的結(jié)構(gòu)，由此能 獲得其中以平面形式以0.3mm間隔排列柱狀體2的柱狀體2組件。該箔優(yōu)選通過熔融等相互結(jié)合，或者使用螺絲等固定并以低成本固定到 適當(dāng)位置。使用注入模制等通過使用樹脂作為柱狀體2能容易地批量制造傳 熱部件。樹脂優(yōu)選是具有高導(dǎo)熱性的材料。近些年已經(jīng)研發(fā)了一種具有高于30W/m，K導(dǎo)熱性的樹脂，并且這種樹脂優(yōu)選作為本發(fā)明的傳熱 部件20。然而，由于導(dǎo)熱性仍然低于含有Cu或Al的金屬的導(dǎo)熱性， 因此還可以對(duì)樹脂進(jìn)行注入模制并之后用具有高導(dǎo)熱性的無機(jī)物質(zhì)或 金屬涂敷該表面以補(bǔ)充導(dǎo)熱性。這種情況下金屬實(shí)例包括電鍍Ni、電 鍍Cu和電鍍Au;和已經(jīng)濺射、噴射或以另一種方式涂覆的Ni、 Cu、 Au或另一種金屬。該方法不特別限制，且其可以涂覆有機(jī)金屬漿液并 通過熱分解沉淀該金屬，或者當(dāng)樹脂具有充分的導(dǎo)電性時(shí)，可以通過 分解感應(yīng)或另一種方法沉淀該金屬。在上述的傳熱部件20中，對(duì)氧化和侵蝕具有髙阻抗的金屬可被涂 覆到柱狀體2的表面上以提高對(duì)氧化、侵蝕等的阻抗并在柱狀體2由 對(duì)氧化、侵蝕等具有低阻抗的高導(dǎo)熱金屬形成的情況下確保長(zhǎng)時(shí)間接 觸穩(wěn)定性。通過本發(fā)明的傳熱部件20，當(dāng)該結(jié)構(gòu)是其中凹凸槽形成在柱狀體 2之間的結(jié)構(gòu)時(shí)，優(yōu)選干擾空氣或另一種冷卻劑的流動(dòng)以促進(jìn)散熱。例 如，由于干擾空氣或另一種冷卻劑的流動(dòng)以促進(jìn)散熱，因此優(yōu)選的為 其中多個(gè)柱狀體2在支撐體1表面上以圖8中所示方式排列的箔，以 及以圖9中所示方式疊層其中凹凸槽15形成在支撐體1表面上的支撐 體1獲得的傳熱部件20。然而，當(dāng)凹凸槽15的深度比柱狀體2的厚度 大十倍時(shí)，很難制造，成本增加，且干擾冷卻劑流動(dòng)的效果不再顯著。 因此，凹凸槽的深度優(yōu)選為柱狀體厚度的十倍或更低。還優(yōu)選如圖IO中所示，干擾空氣或另一種冷卻劑的流動(dòng)并通過在 柱狀體2之間形成具有等于或小于柱狀體2的厚度d的厚度的板狀體23促進(jìn)散熱。通過設(shè)置板狀體23的表面粗糙度Ra為0.01/mi或更大， 通過固體/氣體與冷卻劑摩擦來干擾空氣或另一種冷卻劑以便于散 熱，并且在0.5pm或更大時(shí)很大程度上加強(qiáng)了效果。
在垂直于接觸體接觸表面的方向上，柱狀體2的組件的厚度優(yōu)選 地是大于等于lmm且小于等于50mm。難以加工該厚度d為少于 O.Olmm。并由于需要具有高提供精度的加工工具，因此，成本過高。 當(dāng)柱狀體組件的厚度d超出50mm時(shí)，在制造期間的加工成本過高并 不能滿足對(duì)較薄裝置的需求。
在垂直于接觸體接觸表面的方向上，柱狀體2組件的厚度更優(yōu)選 為大于等于0.3mm且小于等于5mm。當(dāng)厚度d少于0.3mm時(shí)，不能獲 得充分的變形，并由于不能實(shí)現(xiàn)與冷卻體的無間隙接觸，因此降低了 冷卻效率。當(dāng)厚度d超出5mm時(shí)，柱狀體2過厚，不再能快速進(jìn)行至
設(shè)置在后表面?zhèn)壬系纳釂卧膫鳠帷?br> 當(dāng)接觸體是冷卻體時(shí)，本發(fā)明的傳熱部件具有設(shè)置在具有冷卻體 的接觸表面之外的表面上的散熱器。所有或部分散熱單元具有與上述 柱狀組件相同的結(jié)構(gòu)，或者是其中排列了多個(gè)公知鰭片或者多個(gè)板狀 體鰭片散熱單元。自冷卻體的散熱效率可通過使得熱量從散熱單元散 出進(jìn)一步增強(qiáng)。
散熱單元的厚度、即由多個(gè)柱狀體組件構(gòu)成的散熱單元的厚度或
者被其中排列多個(gè)板狀體的鰭片散熱單元占據(jù)的空間的厚度優(yōu)選為大 于等于O.Olmm且小于等于50mm。難以加工散熱單元至小于O.Olmm，
且因此需要具有高提供精度的加工工具，且成本過高。當(dāng)散熱單元的 厚度超出50mm時(shí)，制造期間的加工成本過高，不能滿足對(duì)較薄裝置 的需求，且因此不優(yōu)選這種情況。
散熱單元的厚度更優(yōu)選大于等于0.3mm且小于等于5mm。當(dāng)散熱單元的厚度小于0.3mm時(shí)，不能獲得足夠的散熱表面積并且降低了冷 卻效率。相反，當(dāng)散熱單元的厚度超出5mm時(shí)，散熱距離過長(zhǎng)，且因 此不再能快速進(jìn)行至整個(gè)散熱單元的傳熱?？諝夂茈y滲透到鰭片散熱 單元的鰭片基部，并且因此降低了冷卻效率。本發(fā)明的散熱部件20可使用具有高導(dǎo)熱性的材料構(gòu)成，例如 403W/nvK的銅或者236W/irrK的鋁，且因此，由于這種常規(guī)片僅具有 最佳為5W/nrK的導(dǎo)熱率，因此于具有相當(dāng)大熱阻的傳熱片相比，能降 低熱阻。因此，通過使用傳熱部件20代替常規(guī)傳熱片并提供空氣從柱 狀體2的支撐體1后表面進(jìn)行冷卻能獲得高冷卻效果。還可以使用柱 狀體結(jié)構(gòu)作為后表面上的散熱鰭片以獲得薄的冷卻器件。在本發(fā)明的傳熱部件中，將空氣或另一種冷卻劑提供到支撐體1 和/或柱狀體2組件的后表面以進(jìn)行冷卻，從而能增加散熱的表面的 面積，并因此能提高冷卻效率。例如，形成允許空氣或另一種冷卻劑 通過到支撐體1的孔，和空氣或另一種冷卻劑從后表面流過該孔，據(jù) 此能提高冷卻效率而不需提供特定的大輔助裝置。為了提高冷卻效率， 可經(jīng)油泵、壓縮機(jī)等提供空氣或另一種冷卻劑至與熱源接觸的柱狀體， 和借助于風(fēng)扇將空氣或另一種冷卻劑提供到后表面。當(dāng)在柱狀體2組件內(nèi)部的壓力損失增加且在抽真空或加壓期間產(chǎn) 生降低壓力的空氣或另一種冷卻劑的區(qū)域時(shí)，由于降低了該區(qū)域中熱 接收分子密度，因此降低了冷卻效率。為此，優(yōu)選地，形成其中柱狀 體2組件內(nèi)部的壓力損失不增加的冷卻劑流以便改善冷卻效率。例如， 當(dāng)將冷卻劑從中心中單個(gè)點(diǎn)處的后表面泵出冷卻劑時(shí)，壓力在中心出 口附近最低，且在中心區(qū)域中降低了冷卻效率。為此，例如，當(dāng)提供 輔助孔以在中心孔附近分散壓力時(shí)，降低了壓力損失并提高了冷卻效 率。通過替換地形成空氣入口和泵出口或者通過以另一種方式控制壓 力損失，進(jìn)一步降低了壓力損失并提高了冷卻效率。通過本發(fā)明的傳熱部件20，面對(duì)柱狀體2的連接體21的表面的 面積(面對(duì)表面區(qū)域)和其中多個(gè)柱狀體2與接觸體21接觸的部分的 表面的面積(接觸表面的面積)之間的比率優(yōu)選等于高于0.01%。通 過接觸將熱量從接觸體21帶走的效率通過設(shè)置接觸表面積與面對(duì)表面 積的比率為等于高于0.01%而高度保持。然而，當(dāng)接觸表面積和面對(duì) 表面積的比率小于等于0.01%時(shí)，接觸熱阻過高，且因此不優(yōu)選這種 情況。
為傳熱部件的柱狀體2組件的間隙比率優(yōu)選等于高于50%。當(dāng)柱 狀體2組件的間隙比率等于高于50%時(shí)，由于熱量也從柱狀體散出， 因此以優(yōu)選方式進(jìn)一步提高了冷卻效率。柱狀體2的彈性變形量和/ 或塑性變形量在垂直于接觸體21接觸表面的方向上優(yōu)選等于多于 50Mm，彈性變形量和塑性變形量中之一或兩者都等于多于50^n，從而 提供吸收接觸體21翹曲和波狀的足夠能力。因此優(yōu)選該方法。
柱狀體2優(yōu)選由具有等于高于70GPa揚(yáng)氏模量的材料構(gòu)成。這是 由于當(dāng)柱狀體2壓向接觸體21時(shí)通過柱狀體2的彈力獲得穩(wěn)定接觸的 事實(shí)，其中當(dāng)將柱狀體牢固地壓向接觸體21時(shí)產(chǎn)生該彈力。當(dāng)將柱狀 體2用于冷卻和加熱時(shí)，柱狀體2的溫度增加到常溫之上。當(dāng)溫度增 加時(shí)，揚(yáng)氏模量易于降低且高于60'C的揚(yáng)氏模量?jī)?yōu)選等于高于60GPa。
理想化地，柱狀體2全部具有高彈力，在與接觸體21進(jìn)行接觸的 末端在低應(yīng)力下發(fā)生塑性變形，并且沿著接觸體收縮，使得其在每個(gè) 柱狀體2中可以獲得足夠的接觸表面積。需要該材料表現(xiàn)出矛盾特性。 為了滿足該需求，優(yōu)選獲得混合形式的柱狀體，將具有楊氏模量的材 料用于柱狀體2自身，且其末端表面有涂覆有具有高導(dǎo)熱性的軟材料。 例如，可以電鍍或沉積銀(Ag)和金(Au)到由Cu構(gòu)成的柱狀體2 的表面上。
柱狀體2優(yōu)選由等于高于100W/nvK導(dǎo)熱率的材料構(gòu)成。由于傳送到柱狀體2的熱量能快速傳送到背表面?zhèn)?，因此柱狀體導(dǎo)熱率設(shè)置成等于高于100W/nvK。而且，熱量通過用具有高于柱狀體材料導(dǎo)熱率 的材料涂覆柱狀體2的表面更有效地經(jīng)由接觸面?zhèn)魉蜔崃?。例如，?以電鍍或沉積銀(Ag)、金(Au)、碳(C)、鈷石等到由Cu構(gòu)成的 柱狀體表面上。柱狀體2構(gòu)成材料的純度優(yōu)選等于高于90%。當(dāng)含有大量雜質(zhì)、 即等于高于10。％時(shí)，將柱狀體壓向熱源的時(shí)候，該材料的初始導(dǎo)熱率 快速降低并且由于柱狀體散熱能力下降導(dǎo)致接觸熱阻增加，以降低實(shí) 際接觸表面積。通過固體/氣體與冷卻劑的摩擦干擾空氣或另一種冷卻劑，且通 過將柱狀體2的表面粗糙度Ra設(shè)置成等于高于O.OlMm更容易促進(jìn)散 熱，且在等于高于O.lMm時(shí)效果相當(dāng)大程度地?cái)U(kuò)大。通過固體/氣體 與冷卻劑摩擦干擾空氣或另一種冷卻劑，并通過將柱狀體2表面粗糙 度Rmax設(shè)置為等于高于O.lpm，可更容易促進(jìn)散熱，且在等于高于 0.5pim時(shí)效果相當(dāng)大程度地?cái)U(kuò)大。由于柱狀體2具有窄的直徑，因此難 以使用基于記錄計(jì)的表面光度儀來測(cè)量表面粗糙度。由于能以非接觸 方式以高放大率測(cè)量表面粗糙度，因此能測(cè)量表面粗糙度和波狀的三 維SEM (3DSEM)適合于測(cè)量柱狀體的表面粗糙度。當(dāng)柱狀體2的強(qiáng)度大于350MPa時(shí)，降低了將柱狀體壓向熱源時(shí) 柱狀體的緩沖特性和散熱能力以增加實(shí)際接觸表面積，且由于接觸熱 阻增加了因此不優(yōu)選這種情況。當(dāng)柱狀體2接觸面積的表面粗糙度Ra 等于高于10/mi時(shí)，降低了具有熱源的接觸表面積，并且由于增加了熱 阻因此不優(yōu)選這種情況。因此，可能的話，優(yōu)選保持表面粗糙度Ra等 于低于l]tmi。將柱狀體2壓向接觸體21的應(yīng)力優(yōu)選每柱狀體等于高于lg。當(dāng) 該應(yīng)力小于lg時(shí)，柱狀體2將不能充分地壓向接觸體，并且緩沖特性和通過表面變形產(chǎn)生的接觸是不夠的。最大壓力值必須低于將要破壞接觸體的總應(yīng)力的95%。這是由于接觸體21將被破壞的概率在超出這個(gè)等級(jí)時(shí)會(huì)增加。在傳熱部件20中的柱狀體2優(yōu)選至少由銅或鋁或者含有這些金屬 的材料構(gòu)成。例如，銅具有120GPa的揚(yáng)氏模量，且鋁具有80GPa的揚(yáng) 氏模量，其提供足夠的變形。銅具有403K/mm2，W的高導(dǎo)熱率，和鋁 具有237K/mm2，W的高導(dǎo)熱率，且這些金屬因此都是優(yōu)選的。其他優(yōu) 選材料包括金(Au)和銀(Ag)，其也具有高的導(dǎo)熱性和變形性，但 是這種金屬昂貴并因此根據(jù)商業(yè)觀點(diǎn)其不是優(yōu)選的。在傳熱部件20中的散熱單元優(yōu)選具有等于高于0.1的表面散熱 率。散熱以及對(duì)流通過將散熱單元的表面散熱率設(shè)置為等于高于0.1充 分進(jìn)行，且因此進(jìn)一步增強(qiáng)了冷卻效率。而且，通過將表面散熱單元 的傳熱部件20的表面散熱率設(shè)置為等于高于0.1，接觸傳熱和通過輻 射進(jìn)行的傳熱也用可在與接觸體20接觸的部分中。因此這種情況是優(yōu) 選的，原因在于接觸熱阻被降低了，且熱量更快速地傳送，由此有助 于改善冷卻效率。在本發(fā)明的傳熱部件20中，通過冷卻劑流動(dòng)到散熱單元，散熱效 率與自然對(duì)流相比相當(dāng)大程度地提高了。例如，通過使用冷卻氣體，熱量容易在裝置中循環(huán)，且優(yōu)選這種結(jié)構(gòu)?？諝馓貏e優(yōu)選作為冷卻氣 體，原因在于不需要提供或調(diào)換用于提供氣體的槽等，可以從該裝置 附近的區(qū)域收容空氣并且以簡(jiǎn)單方式使用該空氣，且如果氣體泄漏對(duì) 人體也沒有影響。在特定情況下優(yōu)選使用液體作為冷卻劑，在該情況下由于當(dāng)將液 體用作冷卻劑時(shí)增加了熱容量，因此需要較大的冷卻能力。特別優(yōu)選冷卻水作為液體冷卻劑原因在于冷卻水便宜且易于回收。盡管成本更 加低廉，但是當(dāng)在低溫區(qū)易于發(fā)生冷凍和當(dāng)甚至需要更高的冷卻能力時(shí)，使用Galden作為液體冷卻劑也是有效的。本發(fā)明的熱傳送部件20也僅通過將熱傳送部件20壓向接觸體來 安裝到接觸體21上，但是當(dāng)熱傳送部件20能抵抗銅焊(brazing)、 錫焊(soldering)等時(shí)，部件優(yōu)選通過銅焊或錫焊結(jié)合。在這種情況下， 柱狀體2容易變形以形成接觸體21的緩沖層(coshicm)，且能吸收熱 應(yīng)力。因此優(yōu)選地使得熱膨脹系數(shù)為匹配與接觸體21相關(guān)的熱膨脹 系數(shù)，而不需要犧牲導(dǎo)熱性和揚(yáng)氏模量，并且不需要經(jīng)由合成樹脂等 結(jié)合部件以減輕應(yīng)力。為此，由于由不需要的間隙和應(yīng)力降低層產(chǎn)生 的熱阻被消除了，因此實(shí)現(xiàn)了高冷卻特性。如上所述的本發(fā)明的熱傳送部件20用于冷卻電視機(jī)、投影儀、計(jì) 算機(jī)或其他電子裝置和電氣產(chǎn)品，從而能放射冷卻體的熱量并與常規(guī) 散熱器、鰭片或者其它冷卻裝置相比，以非常好的效率提供冷卻。能 防止熱誘導(dǎo)故障、減少壽命、對(duì)芯片的損傷等。因此能控制熱輸出的 當(dāng)前的增加并且能設(shè)計(jì)更薄的電子裝置。當(dāng)用在具有加熱器的電氣產(chǎn) 品或者電子裝置中時(shí)，本發(fā)明的熱傳送部件能以非常高的效率提供均 勻加熱。(實(shí)施例2)本發(fā)明的突起結(jié)構(gòu)部件是具有多個(gè)支撐于支撐體上的突起結(jié)構(gòu)的 部件，其中所有或一些突起結(jié)構(gòu)與接觸體接觸并且沿著接觸體接觸表 面的形狀發(fā)生彈性和/或塑性形變。因此，由于突起結(jié)構(gòu)沿著冷卻體 的波狀或粗糙不規(guī)則體直接接觸并且與接觸體直接接觸，因此熱量經(jīng) 由突起結(jié)構(gòu)單元移動(dòng)。換句話說，與接觸體進(jìn)行了直接無間隙接觸， 且接觸體的熱量能從接觸體帶走或者提供到接觸體。由于熱量能經(jīng)由 與接觸體接觸的突起結(jié)構(gòu)單元從較高溫度區(qū)域向較低溫度區(qū)域轉(zhuǎn)移， 因此接觸體能被快速升到規(guī)定溫度。在根據(jù)本發(fā)明突起結(jié)構(gòu)部件的一種模式中，突起接觸單元優(yōu)選是多個(gè)柱狀體的組件。由于多個(gè)柱狀體能以有序方式對(duì)準(zhǔn)以形成突起結(jié) 構(gòu)單元，且多個(gè)柱狀體能在突起結(jié)構(gòu)單元中整體均勻?qū)?zhǔn)，因此熱量 移動(dòng)通過熱模擬等精確設(shè)計(jì)。在一些情況下，在其中需要熱量傳送的 區(qū)域中的柱狀體密度可增加，且其它情況可容易控制。因此，突起結(jié) 構(gòu)部件適合于用在需要嚴(yán)格熱量控制的位置中。柱狀體的所有或一些組件是具有曲線的結(jié)構(gòu)，從而使用彎曲柱狀 體整體的彈性從而以優(yōu)選方式橫跨接觸體整個(gè)表面進(jìn)行充分接觸。分 枝體可形成在柱狀體上，從而散熱器的表面面積增加了，且提供的冷 卻劑流被干擾以增加散熱效率。因此由于熱量通過柱狀體從接觸體傳 送而提高了冷卻效率，且也促進(jìn)了自柱狀體表面的散熱。用于制造柱狀體的方法是，其中，將板狀體加工成以使得在板狀 體中形成多個(gè)凹槽、且留下板狀體的剩余部分以用作柱狀體，從而以 簡(jiǎn)單方式形成柱狀體。例如，通過使用可移動(dòng)研磨機(jī)加工板狀體形成 多個(gè)凹槽，從而以簡(jiǎn)單形式形成支撐在支撐體上的多個(gè)柱狀體。用于 切割或劃片的刀片、其中嵌入了研磨顆粒的導(dǎo)線或者用于加工同時(shí)滴 下研磨顆粒的導(dǎo)線可用作可移動(dòng)研磨機(jī)。這些在商業(yè)上可獲得，且以 簡(jiǎn)單方式通過引入這種裝置和可移動(dòng)研磨機(jī)進(jìn)行加工。多個(gè)凹槽通過電性放電加工形成。由于導(dǎo)線用于通過無接觸電性 放電進(jìn)行加工，因此當(dāng)通過凹槽加工形成柱狀體時(shí)，可加工隨后的柱 狀體而不會(huì)將機(jī)械應(yīng)力施加到相鄰的被加工柱狀體。因此，優(yōu)點(diǎn)在于 根據(jù)設(shè)計(jì)來制造成品柱狀體。電性放電加工是一種其中使得通電導(dǎo)線 位于導(dǎo)電材料附近以產(chǎn)生電性放電和汽化或熔合并加工該導(dǎo)電材料的 方法。用在上述的可移動(dòng)研磨機(jī)加工中的刀片或?qū)Ь€、或者用于產(chǎn)生電 性放電的導(dǎo)線可被設(shè)計(jì)成用于模擬加工的一組刀片或者導(dǎo)線。根據(jù)該 方法，當(dāng)加工多個(gè)凹槽以形成柱狀體時(shí)可降低每個(gè)機(jī)器的加工時(shí)間。根據(jù)批量生產(chǎn)和降低成本的觀點(diǎn)，在商業(yè)上優(yōu)選這種方法。在單個(gè)凹槽加工過程中，通過用電極電性放電加工作為整體形成 多個(gè)凹槽，該電極具有對(duì)應(yīng)于凹槽形狀的多個(gè)突起。例如，當(dāng)柱狀體通過以300pm間距在整個(gè)表面中形成凹槽被制造在測(cè)量為30x30mm的 表面上時(shí)，加工必須在X方向上進(jìn)行1,000次和在Y方向上進(jìn)行1,000 次，且需要相當(dāng)數(shù)量的加工次數(shù)以一次加工一個(gè)柱狀體，導(dǎo)致較高成 本?？紤]到上述問題，以柱狀體目標(biāo)形狀反向圖形制造具有突起的電 極，且在移動(dòng)電極接近板狀導(dǎo)電材料的同時(shí)，單次操作中進(jìn)行電性放 電加工至指定深度。由此顯著降低了加工次數(shù)。該方法是其中通過施 加電壓具有與被加工的希望形狀反向的圖形的電極與導(dǎo)電材料接近的 方法，其中另一個(gè)電極電連接至該導(dǎo)電材料，且由此產(chǎn)生電性放電以 汽化或者熔合并加工導(dǎo)電材料。柱狀體的組件通過使用板狀體的塑性變形而形成。通過該方法顯 著降低了運(yùn)轉(zhuǎn)成本。例如，通過按壓使用鑄模加工板狀體需要成本和 時(shí)間進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造以及設(shè)置鑄模的按壓條件。然而， 一旦完成鑄模， 就依順序方式進(jìn)行加工。在使用板狀體塑性變形的加工方法當(dāng)中，使 用納米壓印以在單個(gè)工藝中形成多個(gè)非常小的柱狀體，且形成與接觸 體接觸的多個(gè)狹窄柱狀體。為此，增加了接觸點(diǎn)的數(shù)量，便于熱傳送， 并且能增加特定表面面積。因此當(dāng)熱量從柱狀體表面散出時(shí)該方法是 有利的。由于加工在上述的按壓和納米壓印處理中快速進(jìn)行，因此當(dāng)加熱、 軟化和加工作為工件的板狀體時(shí)，以優(yōu)選方式促進(jìn)了加工。在納米壓 印期間遇到的問題在于，當(dāng)將鑄模壓向工件以進(jìn)行精確加工和之后去 除鑄模時(shí)，已經(jīng)以良好精確度小心加工的柱狀體粘附到鑄模上并可能 被損壞。為此，鑄模優(yōu)選在被施加振動(dòng)之后移走以將鑄模和柱狀體分 開，且由此以良好精確度進(jìn)行納米壓印。柱狀體的組件通過對(duì)金屬進(jìn)行圖形化和疊層形成。由于這種方法 可用于通過熱模擬制造根據(jù)所設(shè)計(jì)形狀的柱狀體，因此這種方法是優(yōu)選的。LIGA (Lithograph Galvanoformung Abformug)是這樣一種方法， 當(dāng)制造由柱狀體組件構(gòu)成的突起結(jié)構(gòu)單元時(shí)使用該方法，其中在用作 基板的金屬襯底上涂覆并干燥抗蝕劑，與柱狀體截面對(duì)應(yīng)的圖形掩模 之后被安裝，且X射線例如從45。傾斜角度照射。使用顯影溶液沖洗襯 底以去除位于暴露到X射線的位置上的抗蝕劑，通過電鍍?cè)谝呀?jīng)自其 去除了抗蝕劑的位置以柱狀形式嵌入金屬，從而獲得其中在支撐體1 上組裝多個(gè)對(duì)角傾斜柱狀體2的突起結(jié)構(gòu)單元14,如圖1A中所示。 而且，經(jīng)由銀焊料等將金屬箔設(shè)置在多個(gè)柱狀體2的末端，加熱并結(jié) 合組件，且之后使用激光以正方形切掉金屬箔。從而以圖1B中所示方 式將凸緣3設(shè)置在柱狀體2的末端部，且獲得其中增加具有冷卻體的 接觸表面面積的突起結(jié)構(gòu)單元。柱狀體2的組件通過蝕刻一個(gè)或多個(gè)箔并疊層多個(gè)箔層制造。使 用常規(guī)技術(shù)在士10/mi的數(shù)量級(jí)上以錯(cuò)誤精確度蝕刻箔，并且通過熱模 擬根據(jù)所設(shè)計(jì)的形狀進(jìn)行蝕刻。例如，具有0.1x0.1mm截面的柱狀體2 可通過蝕刻具有O.lmm厚度的Cu箔并留下O.lmm的間隔獲得。當(dāng)柱 狀體2的間隔例如是0.3mm時(shí)，可以以間隔0.3mm蝕刻柱狀體2，通 過在柱狀體之間插入具有0.3mm厚度的箔疊層柱狀體2，且能獲得其 中柱狀體2在平面方向上以0.3mm的間隔對(duì)準(zhǔn)的突起結(jié)構(gòu)。多個(gè)疊層 的箔以簡(jiǎn)單方式通過用螺釘、銅焊或錫焊固定在適當(dāng)位置。因此，由 于可控制疊層箔而其后不會(huì)彼此偏移，由此提高了可靠性。例如，在 多個(gè)疊層箔中在襯墊一側(cè)上的箔中形成凹凸形狀，從而能干擾冷卻劑 的流動(dòng)，從而當(dāng)冷卻劑在柱狀體2附近流動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生攪動(dòng)效果，且熱 量能以高效率被輻射到冷卻劑中。上述柱狀體2的組件通過將熱量和/或振動(dòng)施加到板狀體來形 成，以重新排列分子，且具有復(fù)雜形狀的柱狀體可根據(jù)該方法容易地 形成。當(dāng)加熱、振動(dòng)或二者組合施加到板狀體時(shí)，促進(jìn)了板狀體中的分子移動(dòng)。因此，該狀態(tài)下，相對(duì)于所需形狀具有反向形狀的鑄模被 壓向板狀體，從而沿著反向形狀鑄模進(jìn)行模制并且以非常簡(jiǎn)單的方式 模制柱狀體的組件。當(dāng)如上所述的板狀體被加工以形成柱狀體時(shí)，可 將振動(dòng)施加到板狀體和鑄模上，從而促進(jìn)了板狀體和/或鑄模的構(gòu)成 分子的分子移動(dòng)，使得加工更簡(jiǎn)單，且能改進(jìn)自鑄模的分離。通過使用注入模制形成柱狀體，能夠以高批量生產(chǎn)率制造上述的柱狀體2的組件。在金屬的情況下，金屬顆?？杀荒蠛铣勺鳛檎澈蟿┑臉渲?，以形成被注入到用于注入模制的鑄模中的化合物，從而能夠 以很好的批量生產(chǎn)率獲得柱狀體組件形式的模制件。由于涉及到微結(jié) 構(gòu)，因此當(dāng)使用低粘度的樹脂時(shí)很大地增加了批量生產(chǎn)率，增加了溫 度以便提高流動(dòng)性，在平行于支撐體的方向上形成放氣孔，以便在柱 狀體的末端處不形成毛邊，且進(jìn)行其他測(cè)量以促進(jìn)化合物流入該結(jié)構(gòu) 中。例如在分離期間施加振動(dòng)時(shí)改善了與鑄模的分離。該模制件通過 加熱等脫脂，且之后在指定溫度下烘焙該工件，從而在單個(gè)周期中大 量地制造柱狀體組件。而且，在使用熱塑性樹脂的情況下，增加溫度 直到樹脂本身軟化并進(jìn)行注入模制，從而由于當(dāng)冷卻會(huì)返回到室溫時(shí) 樹脂會(huì)硬化因此能以非常簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。在使用熱塑性樹脂的情況下，增加溫度例如至50'C，以實(shí)現(xiàn)軟化、且將樹脂注入到已 經(jīng)被加熱到150'C的鑄模中，從而完成熱固化。上述的柱狀體2的組件通過一體預(yù)制造每個(gè)柱狀體2、和之后將 其嵌入到支撐體1中來制造。通常，柱狀體2組件必須形成在例如幾 千個(gè)單元中，且根據(jù)商業(yè)觀點(diǎn)不優(yōu)選人工嵌入柱狀體2。然而，例如通 過在不嵌入支撐體1的柱狀體2的位置中使用按壓等打開孔、使用轉(zhuǎn) 移機(jī)器將柱狀體2機(jī)械轉(zhuǎn)移到孔中、以及將銅焊材料灌注到孔中以將 體固定到合適位置，可以以簡(jiǎn)單方式實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)?？梢酝ㄟ^箔蝕刻 或者LIGA根據(jù)由熱模擬獲得的所設(shè)計(jì)形狀以高精確度制造柱狀體2。本發(fā)明的突起結(jié)構(gòu)部件20也可通過在接觸體和支撐體1之間插入具有突起結(jié)構(gòu)的多孔體形成，且其不限于其中以上述方式在支撐體1上形成柱狀體2的組件的部件。這種情況下，由于存在兩個(gè)接觸區(qū)域， 即位于接觸體和突起結(jié)構(gòu)部件20之間以及位于突起結(jié)構(gòu)部件20和支 撐體1之間，因此與其中整體制造突起結(jié)構(gòu)部件20和支撐體1的柱狀 體2的組件相比，可以增加熱阻。然而，多孔體可由金屬、樹脂、金 屬/金屬化合物、樹脂/樹脂化合物、金屬/樹脂化合物、以及各種 其他材料構(gòu)成，且由于具有與主要成分相同的膨脹顆粒在商業(yè)上已經(jīng) 可以獲得，因此通過使用這些顆粒能獲得具有合適熱阻的非常便宜的 部件。多孔體和支撐體可通過熔合或銅焊集成，以改善特性。多孔體可以是由纏繞的金屬線構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。難以嚴(yán)格且均勻地控 制接觸體和突起結(jié)構(gòu)部件20之間、以及突起結(jié)構(gòu)部件20和支撐體1 之間的接觸面積，但是由于也可使用便宜的金屬回絲(wool)，因此 能確保低成本。突起結(jié)構(gòu)部件20也可通過將用其中排列了具有在支撐 體1上形成的線圈或波狀金屬導(dǎo)線的凹槽的賦予緩沖特性的結(jié)構(gòu)，或 者將其中在支撐體1上使用焊料、銅焊材料或另一種結(jié)合材料結(jié)合線 圈或波狀金屬導(dǎo)線的賦予緩沖特性的結(jié)構(gòu)，插入到結(jié)合體一側(cè)上的區(qū) 域中來形成。通過纏繞纖維、針狀單晶或者兩者組合、以及通過中度 按壓等將模制，可以以簡(jiǎn)單形式形成多孔體。幾乎任一種金屬都可以 用在具有纏繞金屬導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)的多孔體中。也可以以上述方式模制碳 纖維以及針狀單晶以形成多孔體。碳纖維特別有利在于，其相對(duì)便宜， 而不論根據(jù)制造條件是否使用在軸方向"c"上具有500到800W/nrK的 非常高導(dǎo)熱性的材料。多孔體也可以是蜂窩結(jié)構(gòu)。由于通過設(shè)置蜂窩的材料和形狀可以 以簡(jiǎn)單形式精確調(diào)整緩沖特性，因此這種結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的。蜂窩在商業(yè) 上可獲得，并因此能通過獲得具有合適特性的蜂窩并將蜂窩插入到支 撐體和接觸體之間以簡(jiǎn)單形式用作便宜的多孔體。而且，通過平行于 支撐體平面方向地設(shè)置蜂窩結(jié)構(gòu)的軸可以更有效地使用緩沖特性。上述的本發(fā)明的突起結(jié)構(gòu)部件20由金屬、樹脂、金屬/金屬化合 物、樹脂、樹脂化合物或金屬/樹脂化合物構(gòu)成，從而能增強(qiáng)導(dǎo)熱性 和緩沖特性，并且能獲得便宜的突起結(jié)構(gòu)部件。很多樹脂通常都具有 等于低于1W/nvK的導(dǎo)熱性，但是在近些年已經(jīng)研究出具有等于高于 30W/m，K的高導(dǎo)熱性的樹脂，并且這種材料對(duì)于本發(fā)明的突起結(jié)構(gòu)部 件20是優(yōu)選的。優(yōu)選將鋁或銅用作上述金屬的主要成分。這些金屬具有高導(dǎo)熱性 和緩沖特性以及當(dāng)將其壓向接觸同時(shí)具有高彈性變形。因此，能容易 地改善接觸并且能夠以低成本容易地獲得金屬。金、銀等具有較佳特 性如高導(dǎo)熱性和高緩沖特性，但是由于其高成本總是不適合于商業(yè)使 用。另一方面，樹脂的導(dǎo)熱性總是比金屬的差，且樹脂總是不適合作 為導(dǎo)熱性材料。然而，樹脂具有優(yōu)良的可模制能力并且通常不貴。化 合物的導(dǎo)熱性可通過分散具有比主要成分樹脂高的導(dǎo)熱性的材料改 善。能通過加熱軟化樹脂并且通過注入模制等容易將其形成為復(fù)雜形 狀?？色@得高導(dǎo)熱特性同時(shí)在這種突起結(jié)構(gòu)部件的制造中保持批量生 產(chǎn)率高。在上述本發(fā)明的突起結(jié)構(gòu)部件20中，通過向突起結(jié)構(gòu)單元14的 表面提供由具有較突起結(jié)構(gòu)單元14高的導(dǎo)熱性的材料構(gòu)成的涂覆膜 13，利用通過該表面的熱傳送，如圖1C中所示。例如，通過添加具有 高導(dǎo)熱性的分散材料，可以賦予樹脂以較高導(dǎo)熱性，且仍保持該較低 導(dǎo)熱性低于其中銅或鋁是主要成分的金屬。因此，能注入模制樹脂以 制造突起結(jié)構(gòu)單元14，且能將具有高導(dǎo)熱性的金屬或者無機(jī)物涂覆到 表面上以補(bǔ)充導(dǎo)熱性。通過Ni電鍍、Cu電鍍和Au電鍍，或者已經(jīng)被 濺射、噴射、達(dá)埃蒙涂覆(diamond coated)或者以另一種方式應(yīng)用的 Ni、 Cu、 Au或另一種金屬，可以獲得金屬涂覆膜13。該方法不特別限 定。替換地，可涂覆無機(jī)金屬漿液或者可使用熱分解淀析出金屬，或者當(dāng)樹脂具有充分導(dǎo)電性時(shí)，使用電感應(yīng)等淀析出金屬。在突起結(jié)構(gòu)單元14具有差的氧化阻抗、差的侵蝕阻抗或兩者都有的情況下，在突起結(jié)構(gòu)單元14的表面上形成由和突起結(jié)構(gòu)單元14相 比具有較高氧化阻抗、侵蝕阻抗或兩者都有的材料構(gòu)成的涂覆膜13， 從而可以克服上述問題。當(dāng)突起結(jié)構(gòu)單元14表面將用于散出熱量時(shí)形 成具有等于高于0.5的輻射強(qiáng)度的涂覆膜13。從而除了對(duì)流之外還使 用輻射以從突起結(jié)構(gòu)單元14表面散出熱量，并且因此可進(jìn)行高效率散 熱。具有高輻射率的碳或陶瓷、或者由這些構(gòu)成的組合物優(yōu)選用于高 散熱涂覆膜13。本發(fā)明的突起結(jié)構(gòu)部件20可用于電子裝置、電氣產(chǎn)品或工業(yè)產(chǎn) 品，以快速帶走或提供熱量，可以進(jìn)行高效率或者高速度冷卻或加熱。 因此，對(duì)于處理由高效率冷卻硅半導(dǎo)體芯片的或?qū)峋哂胁畹挚剐缘?其他部分的熱量，可以獲得優(yōu)點(diǎn)。由于引起快速溫度變化的能力，因 此可以以高產(chǎn)量獲得工業(yè)產(chǎn)品。[實(shí)例1]使用具有20x20xlmm的縱向、水平向和厚度尺寸的A1N加熱器4 代替半導(dǎo)體元件，如圖11中所示，且使用Ag脂膏(導(dǎo)熱性9W/m《) 將該A1N加熱器4鍵合到具有92。^純度和分別為40x40x2.5mm的縱 向、水平向和厚度尺寸的八1203襯底5上。作為接觸體的、在八1203襯 底相反側(cè)中心中的接觸區(qū)域具有20mm的長(zhǎng)度和20mm的寬度，并且 凹進(jìn)扭曲0.05mm。在作為支撐體的Cu基板6 —側(cè)上的由多個(gè)Cu柱狀體組件構(gòu)成的 柱狀體組件7也通過電性放電加工形成，以用作熱傳送部件20。用于 散出熱量的Cu板狀體8設(shè)置在Cu基板6的另一表面上，且鰭片9通 過在Cu板狀體8背表面上整體加工形成。柱狀體組件7的柱狀體在 Al203襯底5相反表面中心被壓向接觸區(qū)域，且使用SUS螺釘固定Al203襯底5和Cu板狀體8，以固定并完成組件，如圖11中所示。使用風(fēng)扇 10進(jìn)一步使得空氣以常規(guī)方式流動(dòng)到Cu板狀體8的背表面上的鰭片9。使用電性放電加工形成熱傳送部件20，以制造Cu支撐，其中柱 狀體和垂直于被測(cè)量為50x50x3mm的Cu基板6 (支撐體)的線所形 成的角度0 (見圖3)對(duì)于每個(gè)樣品都是變化的。制造具有不同斜率的 樣品，即，0。(樣品1) 、 5。(樣品2) 、 10° (樣品3) 、 20 (樣品4)、 45° (樣品5) 、 70° (樣品6) 、 80° (樣品7)和85° (樣品8)。每個(gè) 樣品的柱狀體組件7都具有其中在作為支撐體的Cu基板6上將具有 O.lxO.lmm截面的多個(gè)柱狀體以0.3mm的間隔規(guī)則排列在相互之間的 結(jié)構(gòu)。上述樣品1至8的冷卻系統(tǒng)被設(shè)置到具有300x300x600mm的縱 向、水平向和厚度尺寸的外殼中。在其中外部因素沒有影響的狀態(tài)下， 通過空氣調(diào)節(jié)保持室溫為2CTC，將提供到A1N加熱器4的功率設(shè)置為 7W，且進(jìn)行冷卻試驗(yàn)。這種情況下，不特別允許環(huán)境氣體在柱狀體組 件7內(nèi)部流動(dòng)，并且通過風(fēng)扇從提供有鰭片9的背表面提供環(huán)境氣體 以進(jìn)行冷卻。使用其中在背表面?zhèn)壬系啮捚?與支撐體8集成、且其 中安裝被測(cè)量為20x50xlmm的14個(gè)鰭片的結(jié)構(gòu)。對(duì)上述的樣品1至8進(jìn)行上述冷卻試驗(yàn)，并且發(fā)現(xiàn)，通過在AIN 加熱器4中嵌入RTD元件12測(cè)量的溫度，對(duì)于樣品1是4(TC，對(duì)于 樣品2是39'C，對(duì)于樣品3是35'C，對(duì)于樣品4是3rC,對(duì)于樣品5 是30'C，對(duì)于樣品6是3TC，對(duì)于樣品7是36"C，對(duì)于樣品8是40'C。[比較實(shí)例1]代替上述實(shí)例1中制造的散熱部件，使用不具有柱狀體的光滑Cu 板。換句話說，除了代替柱狀體組件，在光滑Cu基板6和Al2Cb襯底 5之間插入并固定具有5W/nrK導(dǎo)熱性的樹脂片11 (厚度1.5mm)， 作為比較實(shí)例的樣品9以與上述實(shí)例1相同的方式制造，如圖12中所示。在與上述實(shí)例1中所使用的相同的條件下，將作為比較實(shí)例的樣品9用在冷卻試驗(yàn)中，且溫度是52'C,如通過在A1N加熱器4中嵌入 RTD元件12所測(cè)量的那樣。[實(shí)例2]以與上述實(shí)例l相同的方式制造熱傳送部件20。在本實(shí)例中，通 過連接柱狀體2中心和基板的線與垂直于Cu基板6 (支撐體)的線形 成的角度01 (見圖3)和通過連接柱狀體2中心和末端的線與垂直于 Cu基板6 (支撐體)的線形成的角度02 (見圖3)變化，以獲得兩個(gè) 角度的以下比率(01/62) : 0.1 (樣品10) , 0.3 (樣品11) ， 0.6 (樣 品12) ， 0.8 (樣品5) ， 0.95 (樣品13) ， 1.0 (樣品14) ， 1.5 (樣 品15)和2.0 (樣品16)。在與上述實(shí)例1所使用的相同的條件下，將上述本發(fā)明實(shí)例10至 16的熱傳送部件用在冷卻試驗(yàn)中，并且如通過將RTD元件12嵌入到 A1N加熱器4中所測(cè)量的那樣，溫度對(duì)于樣品10是30'C，對(duì)于樣品11 是3rC，對(duì)于樣品12是33'C，對(duì)于樣品5是35'C，對(duì)于樣品13是35'C， 對(duì)于樣品14是39t:，對(duì)于樣品15是40'C，對(duì)于樣品16是42'C。[實(shí)例3]蝕刻測(cè)量為20x5x0.1mm的Cu箔以形成其中排列在一側(cè)上具有曲 線的柱狀體的柱狀體組件7。在一側(cè)上具有柱狀體組件7的Cu箔和被 測(cè)量為20x4x0.1mm并沒有柱狀體的Cu箔以交替方式疊層以制造具有 20x20x5mm的外部尺寸的熱傳送部件。在具有上述曲線的柱狀體2 (見圖3)中，自基板向柱狀體中心的 曲線的曲率半徑rl改變，自中心到末端的曲線的曲率半徑r2也變化， 使得二者的比率r2/rl是0.1 (樣品17) ， 0.3 (樣品18) ， 0.6 (樣品說明書第29/43頁(yè)19) ， 0.8 (樣品20) ， 0.95 (樣品21) ， 1.0 (樣品22) ， 1.5 (樣品 23)和2.0 (樣品24)。在這些熱傳送部件中，Ag被銅焊到純Cu基板 6 (支撐體)上，該Cu基板具有其中移走了上述實(shí)例1的柱狀體的形 狀，且每個(gè)部件以與上述實(shí)例l相同的方式形成冷卻系統(tǒng)。在與上述實(shí)例1中所使用的相同條件下，將上述本發(fā)明樣品17至 21的熱傳送部件用在冷卻實(shí)驗(yàn)中，且如通過將RTD元件嵌入到A1N 加熱器4中所測(cè)量的那樣，溫度對(duì)于樣品17是24'C，對(duì)于樣品18是 26。C，對(duì)于樣品19是27。C，對(duì)于樣品20是29。C，對(duì)于樣品21是29'C， 對(duì)于樣品22是30'C，對(duì)于樣品23是33匸，對(duì)于樣品24是35。C。[實(shí)例4]制造樣品，該樣品中，在其中以與上述實(shí)例1中相同的方式制造 柱狀體7組件的情況下，在電性放電加工之前，使用具有改變扭曲等 級(jí)的Cu板，改變與作為接觸體的八1203襯底5接觸的柱狀體數(shù)目概率。 具體地，與入1203襯底5接觸的柱狀體數(shù)目概率是10% (樣品25)， 30% (樣品26) ， 50% (樣品27) ， 80% (樣品28) ， 95% (樣品 29)。在與上述實(shí)例1中所使用的相同條件下，將上述樣品25至29的 熱傳送部件用在冷卻試驗(yàn)中，且如通過將RTD元件12嵌入到A1N加 熱器4中所測(cè)量的那樣，溫度對(duì)于樣品25是42'C ，對(duì)于樣品26是39°C , 對(duì)于樣品27是33i:，對(duì)于樣品28是27'C，對(duì)于樣品29是25'C，與 其中接觸體數(shù)目概率是70%的上述樣品5的30'C形成對(duì)比。[實(shí)例5]以與上述實(shí)例1相同的方式制造幾個(gè)柱狀體組件7，其被夾向 八1203襯底5，并將Al2Cb襯底5用作接觸體，柱狀體組件7用于制造 與柱狀體側(cè)表面觸點(diǎn)具有不同概率的熱傳送部件(側(cè)表面觸點(diǎn)數(shù)目/ (側(cè)表面觸點(diǎn)數(shù)目+末端觸點(diǎn)數(shù)目))。具體地，柱狀體側(cè)表面接觸八1203襯底5的概率是20% (樣品30) ， 40% (樣品31) ， 50% (樣 品32) ， 60% (樣品33) ， 80% (樣品34) ， 90% (樣品35)。在與上述實(shí)例1中所使用的相同條件下，將上述樣品30至35的 熱傳送部件用在冷卻實(shí)驗(yàn)中，且如通過將RTD元件12嵌入到A1N加 熱器中所測(cè)量的，溫度對(duì)于樣品30是3(TC，對(duì)于樣品31是29'C，對(duì) 于樣品32是27'C，對(duì)于樣品33是26'C，對(duì)于樣品34是25'C，和對(duì) 于樣品35是25"。[實(shí)例6]改變?cè)谏鲜鰧?shí)例1的冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中使用的固定應(yīng)力，且其中將 柱狀體夾向接觸體的八1203襯底5的每個(gè)柱狀體的按壓應(yīng)力等級(jí)是對(duì) 于每個(gè)柱狀體5mg (樣品36)，每個(gè)柱狀體9mg (樣品37)，每個(gè)柱 狀體10mg(樣品38)，每個(gè)柱狀體15mg(樣品39)，每個(gè)柱狀體500mg(樣品40)，每個(gè)柱狀體l,OOOmg (樣品41)，每個(gè)柱狀體5，000mg(樣品42)。在與上述實(shí)例1中所使用的相同條件下，將上述樣品36至42的 熱傳送部件用在冷卻試驗(yàn)中，且如通過將RTD元件12嵌入到A1N加 熱器4中所測(cè)量的，溫度對(duì)于樣品36是42'C，對(duì)于樣品37是4(TC， 對(duì)于樣品38是36'C，對(duì)于樣品39是35'C，對(duì)于樣品40是29'C，和 對(duì)于樣品41是28'C，和對(duì)于樣品42是26'C，與其中上述按壓應(yīng)力是 每個(gè)柱狀體100mg的上述樣品5的30'C形成對(duì)比。[實(shí)例7]改變?cè)谏鲜鰧?shí)例1的冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中使用的固定應(yīng)力，并且將柱 狀體夾向接觸體八1203襯底5的總應(yīng)力等級(jí)為50% (樣品43) ， 70 % (樣品44) ， 95% (樣品5) ， 97% (樣品46) ， 100% (樣品47)， 與用作接觸體的^203襯底5的破壞強(qiáng)度形成對(duì)比。對(duì)于上述樣品43至47的熱傳送部件計(jì)算在夾緊之后20個(gè)樣品破 壞概率，并且破壞概率對(duì)于樣品43是0/20，對(duì)于樣品44是0/20， 對(duì)于樣品45是1 / 20，對(duì)于樣品46是7 / 20，和對(duì)于樣品47是20 / 20，與其中總應(yīng)力是30%的樣品5的0/20形成對(duì)比。[實(shí)例8]以與上述實(shí)例1相同的方式制造柱狀體組件7，和由柱狀體占據(jù) 的表面面積變化，從而由柱狀體占據(jù)的表面面積S2關(guān)于由A1N加熱器 4占據(jù)的表面面積Sl的比率S2/S1為0.5 (樣品48) , 0.9 (樣品49)， 1.0 (樣品50)和1.5 (樣品51)。在與上述實(shí)例1中所使用的相同條件下，將上述樣品48至51的 冷卻系統(tǒng)用在冷卻實(shí)驗(yàn)中，且如通過將RTD元件12嵌入到A1N加熱 器4中所測(cè)量的一樣，溫度對(duì)于樣品48是38'C，對(duì)于樣品49是37T:， 對(duì)于樣品50是34'C，對(duì)于樣品51是27'C，與其中上述表面面積比率 是1.2的樣品5的3(TC形成對(duì)比。[實(shí)例9]在已經(jīng)將熱傳送部件和八1203襯底5夾持在一起之后改變接觸熱 阻，與上述實(shí)例1中相同，且接觸熱阻是0.01K/mm2.W (樣品52)， 0.05K/mm2'W (樣品53) , 0.2K/mm2.W (樣品54) ， 0.3K/mm2'W (樣 品55) ， 0.4K/mm2'W (樣品56)，和0.5K/mm2'W (樣品57)。與上述實(shí)例1所使用的相同條件下，將上述樣品52至57的冷卻 系統(tǒng)用于冷卻試驗(yàn)，且如通過將RTD元件12嵌入到AIN加熱器4中 所測(cè)量的，溫度對(duì)于樣品52是25'C，對(duì)于樣品53是27'C,對(duì)于樣品 54是32'C，對(duì)于樣品55是35。C，對(duì)于樣品56是39'C，對(duì)于樣品57 是40°C，與其中接觸熱阻是0.1K/mm、W的樣品5的3(TC形成對(duì)比。[實(shí)例10]使用分別20x20xlmm的縱向、水平向和厚度尺寸的A1N加熱器 代替半導(dǎo)體芯片，且通過使用Ag脂膏(導(dǎo)熱性9W/nvK)將A1N加 熱器鍵合到具有92%純度且具有分別為40x40x2.5mm的縱向、水平向 和厚度尺寸的八1203襯底5。為冷卻體的在八1203襯底反向側(cè)中心中的 冷卻區(qū)域具有20mm的長(zhǎng)度以及20mm的寬度，并且凹進(jìn)扭曲0.05mm。使用以下描述的方法也將突起結(jié)構(gòu)部件形成為冷卻部件。突起結(jié) 構(gòu)部件具有以下部件純銅鰭片，其中，尺寸為50x20xlmm的14個(gè)鰭片垂直形成在測(cè)量為50x50x2mm的無氧Cu板一側(cè)上，以及測(cè)量為 20x20x6mm的突起部分形成在Cu板相反表面的中心中；和Cu柱狀體 組件，測(cè)量為O.lxO.lxl.Omm，且在突起部分表面上以0.3mm間隔以 45。角設(shè)置。在常規(guī)加工工藝中使用無氧銅板制備純Cu鰭片。具體地，Cu板的突起部分設(shè)置成面向前，Cu鰭片以45。角在劃片 機(jī)器臺(tái)上傾斜，并用蠟將其固定在適當(dāng)位置，和使用具有0.3mm厚度 的刀片從上表面切割Cu板至l.Omm深度，和以0.4mm間距提供以形 成50個(gè)凹槽。接下來，將臺(tái)旋轉(zhuǎn)9(T，將Cu板重置為平行于該臺(tái)，從 上表面垂直地切割該Cu板至l.Omm的深度，并以0.4mm的間距提供 形成50個(gè)凹槽，從而形成具有尺寸O.lxO.lxl.Omm的2， 500個(gè)柱狀體， 并使用其作為樣品101的突起結(jié)構(gòu)部件。將用作冷卻部件的突起結(jié)構(gòu)部件壓向上述A1203襯底反向表面中 心中的冷卻區(qū)域，并且使用SUS螺釘在適當(dāng)位置夾緊并固定八1203襯 底和突起結(jié)構(gòu)部件。樣品101的冷卻系統(tǒng)被設(shè)置在縱向、水平向和厚 度為尺寸300x300x600mm的外殼中，狀態(tài)是其中外部因素沒有影響， 室溫通過空氣調(diào)節(jié)保持在2(TC，提供到A1N加熱器4的功率設(shè)置為7W， 和進(jìn)行冷卻試驗(yàn)。這種情況下，環(huán)境氣體不提供到與冷卻體接觸一側(cè)上柱狀體2(突 起結(jié)構(gòu)單元)的組件，而是通過風(fēng)扇從提供有Cu鰭片的后表面?zhèn)忍峁┮赃M(jìn)行冷卻。A1N加熱器的溫度室32°C，如通過將RTD元件嵌入到 A1N加熱器中所測(cè)量的那樣。[比較實(shí)例2]在上述實(shí)例10的樣品101中，使用不具有突起結(jié)構(gòu)單元的光滑 Cu板作為冷卻部件，代替具有柱狀體(突起結(jié)構(gòu)單元)組件的突起結(jié) 構(gòu)部件。除了插入和固定導(dǎo)熱率為5W/nrK的樹脂片(厚度1.5mm) 到光滑Cu基板和八1203襯底之間，以與上述實(shí)例10中相同的方式制 造作為比較實(shí)例的樣品101a。在與上述實(shí)例IO中所使用的相同條件下，將作為比較實(shí)例的樣品 10la用在冷卻試驗(yàn)中，且如通過將RTD元件嵌入到A1N加熱器中所測(cè) 量的，溫度是52'C。[實(shí)例11]使用以下方法制造具有與實(shí)例10中相同形狀的突起結(jié)構(gòu)部件。具 體地，實(shí)例10中所述Cu板的Cu鰭片使用蠟固定到導(dǎo)線加工裝置的臺(tái) 上。該導(dǎo)線具有其中修改切割角度的機(jī)制。Cu板的突起部分使用具有 0.3mm直徑的導(dǎo)線以從Cu板上表面以45。角切割至l.Omm的深度，并 以0.4mm間距提供以形成50個(gè)凹槽。接下來，將臺(tái)旋轉(zhuǎn)90。，之后將導(dǎo)線切割角度設(shè)置成卯。，和從上 表面切割Cu板至l.Omm的深度，并以間距0.4mm提供以形成50個(gè)凹 槽，從而制造具有O.lxO.lxl.Omm尺寸的2， 500個(gè)柱狀體作為樣品102 的突起結(jié)構(gòu)部件。在與上述實(shí)例10中所使用的相同條件下，將樣品102的突起結(jié)構(gòu) 部件用在冷卻實(shí)驗(yàn)中，且如通過將RTD元件嵌入到A1N加熱器中所測(cè) 量的，溫度是33'C。[實(shí)例12]使用以下方法制造具有與實(shí)例io中相同形狀的突起結(jié)構(gòu)部件。具 體地，使用蠟將實(shí)例10中描述的Cu板的Cu鰭片固定到導(dǎo)線加工裝置 的臺(tái)上。該導(dǎo)線具有其中切割角度可自由修改的機(jī)制。具有0.3mm直 徑的50條導(dǎo)線以0.4mm的間隔被設(shè)置在Cu板的突起部分上，且通過 以45。角從上表面切割Cu板的突起部分至l.Omm的深度形成50個(gè)凹 槽。接下來，將臺(tái)旋轉(zhuǎn)卯。，之后將導(dǎo)線切割角度設(shè)置成卯。，從上表 面切割Cu板至l.Omm的深度，且以間距0.4mm形成50個(gè)凹槽，從此 制造具有O.lxO.lxl.Omm尺寸的2， 500個(gè)柱狀體作為樣品103的突起 結(jié)構(gòu)部件。切割速度降低且實(shí)際加工時(shí)間是實(shí)例11的樣品102時(shí)間的 1 / 20。使用以下方法將樣品103的突起結(jié)構(gòu)部件用在冷卻實(shí)驗(yàn)中。具體 地，使用蠟將實(shí)例10中描述的Cu板的Cu鰭片固定到電性放電加工裝 置的臺(tái)上，且電連接到下部電極。該導(dǎo)線具有其中可自由修改切割角 度的機(jī)制。經(jīng)由臺(tái)將電壓施加到Cu，同時(shí)在下電極和具有0.3mm直徑 的導(dǎo)線之間產(chǎn)生電性放電，和通過從Cu板上表面以0.4mm間距加工至 l.Omm深度形成50個(gè)凹槽。接下來，將臺(tái)旋轉(zhuǎn)90。，之后將導(dǎo)線切割角度設(shè)置成90。，從上表 面切割Cu板至l.Omm的深度，并以0.4mm的間距提供板以形成50個(gè) 凹槽，從而制造具有0.1x0.1xl.0mm尺寸的2， 500個(gè)柱狀體作為樣品 104的突起結(jié)構(gòu)部件。在與上述實(shí)例10中所使用的相同條件下，將樣品104的突起結(jié)構(gòu) 部件用在冷卻實(shí)驗(yàn)中，如通過將RTD元件設(shè)置在A1N加熱器中所測(cè)量 的，溫度為32'C。[實(shí)例14]其中使用與實(shí)例13中相同的方法制造與樣品104的突起結(jié)構(gòu)部件 相同形狀的、其中僅材料變化的樣品105的突起結(jié)構(gòu)部件。在與上述實(shí)例10中所使用的相同條件下，將樣品104的突起結(jié)構(gòu) 部件用在冷卻試驗(yàn)中，且如通過將RTD元件設(shè)置在A1N加熱器中所測(cè) 量的，溫度為35'C。[實(shí)例15]使用以下方法制造具有與實(shí)例13中形狀相同的突起結(jié)構(gòu)部件。具 體地，使用與實(shí)例12的樣品103相同的方法，在測(cè)量為20x20x20mm 的Cu板上形成尺寸為0.1x0.1x2.0mm的2， 500個(gè)柱狀體至2.0mm的 切割深度。將柱狀體用作電性放電的上電極，測(cè)量為20x20x20mm的 Cu板電性連接到下電極以進(jìn)行電性放電加工，且制造具有測(cè)量為 O.lxO.lxl.Omm的2， 500個(gè)孔的工件。接下來，將該工件用作上電極，使用與實(shí)例13的樣品104所使用 的相同條件，對(duì)實(shí)例11中描述的Cu板的上表面進(jìn)行電性放電加工， 且在單個(gè)工藝中形成與實(shí)例13的樣品104相同的柱狀體組件。降低切 割速度且真實(shí)加工時(shí)間是樣品104的1 / 50。在與上述實(shí)例10中所使用的相同條件下，樣品106的突起結(jié)構(gòu)部 件用在冷卻實(shí)驗(yàn)中，且如通過將RTD元件嵌入到AIN加熱器中所測(cè)量 的，溫度是32'C。[實(shí)例16]使用以下方法制造具有與實(shí)例10中相同形狀的突起結(jié)構(gòu)部件。具 體地，使用與實(shí)例15的樣品106相同的方法制造其中在測(cè)量為 20x20x20mm的Cu板上形成尺寸為0.1x0.1xl.5mm的2， 500個(gè)柱狀 體至1.5mm的導(dǎo)線切割深度。將柱狀體用作電性放電的上電極，將測(cè)電性連接到下電極以進(jìn)行電性放電加工， 并且制造具有測(cè)量為0.1x0.1xl.5mm的2， 500個(gè)孔的工件。該工件用作鑄模，且在實(shí)例10中描述的Cu板的突起部分被壓床 以在單個(gè)工藝中形成與樣品106中相同的柱狀體組件。然而，通過該 樣品107，加工期間Cu板的塑性變形不是很好，且由于柱狀體2會(huì)破 裂，因此對(duì)于單個(gè)周期不必設(shè)置按壓時(shí)間為5分鐘。考慮到上述問題，將加熱器和振動(dòng)器設(shè)置在加工臺(tái)上，將Cu板加 熱到150'C并振動(dòng)，同時(shí)進(jìn)行按壓工藝，并且可制造樣品108的突起結(jié) 構(gòu)部件而無特定的任何破裂的柱狀體，即使當(dāng)將單個(gè)周期的按壓時(shí)間 設(shè)置為I分鐘時(shí)也是如此。在與實(shí)例10中所使用的相同條件下，可將樣品107和108的突起 結(jié)構(gòu)部件用在冷卻實(shí)驗(yàn)中，且對(duì)于兩個(gè)樣品107和108，如通過將RTD 元件嵌入到A1N加熱器中所測(cè)量的，溫度是32'C。[實(shí)例17]使用下述方法制造測(cè)量為0.02x0.02x0.10mm的多個(gè)孔的鑄模，以 進(jìn)行納米壓印。具體地，在測(cè)量為20x20x20mm的Ni板表面上涂敷和 干燥抗蝕劑，將掩模設(shè)置于其上，從45。的傾斜方向照射X射線，且使 用顯影溶液沖洗表面以去除暴露到X射線的位置處的抗蝕劑。通過在 己經(jīng)去除抗蝕劑的部分中電鍍嵌入柱狀形式的Ni，并且之后使用氧等 離子體去除剩余抗蝕劑。以這種方式制造的鑄模相對(duì)于柱狀體組件具 有反向圖形，以及其中具有0.02x0.02mm截面且對(duì)角傾斜45。的多個(gè)孔 以規(guī)則方式以0.06mm間隔排列的結(jié)構(gòu)。在實(shí)例lO中描述的Cu板的Cu鰭片設(shè)置在納米壓印機(jī)器的臺(tái)上， 壓床Cu板上表面的突起部分同時(shí)將其加熱到150'C，并且制造樣品109 的突起結(jié)構(gòu)部件。然而，由于在自鑄模分離期間易于粘附到鑄模上的部件，因此需要用3分鐘時(shí)間緩慢去除該部件?？紤]到這種情況，.僅 在從鑄模釋放期間以與上述相同的方式將振動(dòng)賦予臺(tái)，以改善鑄模釋放特性，并且甚至通過30秒的釋放時(shí)間實(shí)現(xiàn)充分的加工，并且獲得樣 品IIO的突起結(jié)構(gòu)部件。在與實(shí)例IO中所使用的相同條件下，將樣品109和IIO的突起結(jié) 構(gòu)部件用于冷卻實(shí)驗(yàn)，且如通過將RTD元件嵌入到A1N加熱器中所測(cè) 量的，對(duì)于兩個(gè)樣品109和110的溫度都是38'C。[實(shí)例18]使用下述的LIGA制造具有與實(shí)例10中相同形狀的突起結(jié)構(gòu)部 件。具體地，在實(shí)例10中所述的Cu板的表面上涂敷并干燥抗蝕劑， 將測(cè)量為O.lxO.lxl.Omm的多個(gè)方形孔以0.3mm間隔形成的掩模設(shè)置 于其上，從45。的傾斜方向照射X射線，且使用顯影溶液沖洗表面以去 除暴露到X射線的位置處的抗蝕劑。通過在已經(jīng)去除抗蝕劑的部分中 電鍍嵌入柱狀形式的Cu，并且之后使用氧等離子體去除剩余抗蝕劑， 以制造樣品111的突起結(jié)構(gòu)部件。以這種方式制造的突起結(jié)構(gòu)部件的突起結(jié)構(gòu)單元具有其中測(cè)量為 O.lxO.lxl.Omm且對(duì)角傾斜45。的多個(gè)柱狀體以鋸齒形式以規(guī)則方式以 0.3mm間隔排列的微結(jié)構(gòu)。在與實(shí)例io中所使用的相同條件下，將樣品m的突起結(jié)構(gòu)部件 用于冷卻實(shí)驗(yàn)，且如通過將RTD元件嵌入到A1N加熱器中所測(cè)量的， 對(duì)于樣品111的溫度是32。C。[實(shí)例19]蝕刻被測(cè)量為20x3mm且厚度為O.hrnn的Cu箔，且制造其中測(cè) 量為O.lxO.lxl.Omm且45。對(duì)角傾斜的柱狀體以0.3mm間隔排列的Cu 箔Al (見圖1)。五十組Cu箔Al和測(cè)量為20x2mm且具有0.3mm厚度的平坦Cu箔B交替覆蓋并之后在樣品112中使用螺釘將其固定， 在樣品113中熔合和在樣品114中Ag-Cu銅焊，以制造外部尺寸為 20x20x3mm的突起結(jié)構(gòu)部件，其具有柱狀體組件(突起結(jié)構(gòu)單元)。這些突起結(jié)構(gòu)組件使用在實(shí)例10中描述的Cu板的突起部分上的 Ag-Cu銅焊，以與上述樣品IO相同的方式制造冷卻系統(tǒng)。在與實(shí)例10中所使用的相同條件下，將樣品112、 113和114的 突起結(jié)構(gòu)部件用在冷卻試驗(yàn)中，且如將RTD元件嵌入到A1N加熱器中 所測(cè)量的那樣，對(duì)于樣品112溫度是33'C，對(duì)于樣品113溫度是33'C 和對(duì)于樣品114溫度是33'C。[實(shí)例20]當(dāng)蝕刻實(shí)例19的Cu箔時(shí)，在柱狀體側(cè)表面蝕刻測(cè)量為 0.05x0.1mm的分枝體，以便將四個(gè)柱狀體分別添加到左和右側(cè)。提供 有在側(cè)表面上具有分枝體的柱狀體組件的Cu箔A2和測(cè)量為 20x2x0.3mm的平坦Cu箔B被交替疊層并熔合以制造測(cè)量為 20x20x3mm的樣品115的突起結(jié)構(gòu)部件。當(dāng)蝕刻樣品19的Cu箔時(shí)，形成測(cè)量為0.3x0.1x0.1mm的Cu凸 緣3以便將其平行地安裝在柱狀體的末端上(見圖1B)。提供有在端 部具有凸緣3的柱狀體組件的Cu箔A3和測(cè)量為20x2x0.3mm的平坦 Cu箔交替層疊并熔合以制造具有尺寸為20x2x3mm的樣品116的突起 結(jié)構(gòu)部件。當(dāng)蝕刻樣品19的Cu箔時(shí)，以間隔0.35mm形成具有曲線形狀的 曲狀體2，其中寬度為100fmi，外部直徑為lmm,其一端集成到支撐 體1上，且另一端定位成距支撐體1 0.8mm，如圖4中所示。具有大量 這些曲狀體2的Cu箔B和Cu箔A4交替疊層并熔合以制造具有尺寸 為20x20x3mm的樣品117的突起結(jié)構(gòu)部件。當(dāng)蝕刻實(shí)例19的Cu箔時(shí)，以間隔0.2mm形成具有弧形的弧狀體 2，其中寬度為100jLim，外部直徑為lmm，其兩端都集成到支撐體1 上，如圖5中所示。具有大量這些弧狀體2的Cu箔B和Cu箔A5交 替層疊并熔合以制造具有尺寸為20x2x3mm的樣品118的突起結(jié)構(gòu)部 件。當(dāng)蝕刻實(shí)例19的Cu箔時(shí)，形成具有100/rni寬度、lmm的末端到 末端距離、具有250/mi外部直徑的多個(gè)半圓形曲線、以及700pm中心 間距的蜿蜒曲狀體2，如圖6中所示。具有大量這些蜿蜒曲狀體2的 Cu箔B和Cu箔A6交替層疊并熔合以制造具有尺寸為20x2x3mm的 樣品119的突起結(jié)構(gòu)部件。當(dāng)蝕刻實(shí)例10的Cu箔時(shí)，形成具有100/xm寬度、lmm的末端到 末端距離、250/mi的外部直徑、以及700/rni中心間距的S狀體2，如 圖7中所示。具有大量這些S狀體2的Cu箔B和Cu箔A7交替層疊 并熔合以制造具有尺寸為20x20x3mm的樣品120的突起結(jié)構(gòu)部件。測(cè)量為20x4x0.1mm并具有以圖1A中所示方式設(shè)置在表面上的多 個(gè)柱狀體2的Cu箔A8以及測(cè)量為20x3x0.1mm并被蝕刻以在表面上 形成lmm半徑(R)的凹凸形狀15的Cu箔A9交替層疊并熔合以制 造具有尺寸20x20x3mm的樣品121的突起結(jié)構(gòu)部件。在與實(shí)例11中所使用的相同條件下將樣品115、 116、 117、 118、 119、 120和121的突起結(jié)構(gòu)部件用在冷卻試驗(yàn)中，且如通過將RTD元 件嵌入到A1N加熱器中所測(cè)量的，溫度對(duì)于樣品115為27'C，對(duì)于樣 品116為30'C，對(duì)于樣品117為29。C，對(duì)于樣品118為28°C，對(duì)于樣 品119為28°C，對(duì)于樣品120為28'C和對(duì)于樣品121為29°C。[實(shí)例21]通過注入模制制造具有與實(shí)例IO相同形狀的突起結(jié)構(gòu)部件。具體地，將具有l(wèi).OMm顆粒直徑的Cu粉末捏合成用于注入模制的粘合劑以 形成化合物，并由該化合物形成球粒。該球粒被加熱到50°C,并之后 被注入到設(shè)置在15(TC的注入鑄模中并進(jìn)行注入模制。在氮?dú)庵袑@得 的模制工件加熱到800'C以去除粘合劑，且之后在950'C下的氮?dú)庵泻?焙工件以制造樣品122的突起結(jié)構(gòu)部件。樣品122的Cu突起結(jié)構(gòu)部件 的導(dǎo)熱性是80W/m-K。其中將Ni捏合到PPS樹脂中的樹脂球粒在相同條件下注入模制， 以制造樣品123的突起結(jié)構(gòu)部件。樣品123的突起結(jié)構(gòu)部件的導(dǎo)熱性 是20W/nvK。而且，實(shí)例20中樣品116突起結(jié)構(gòu)部件表面是Cu電鍍 到5/nn厚，以制造樣品124的突起結(jié)構(gòu)部件。在與實(shí)例10中所使用的相同條件下，將樣品122、 123和124的 突起結(jié)構(gòu)部件用在冷卻試驗(yàn)中，且如通過將RTD元件嵌入到A1N加熱 器中所測(cè)量的，溫度對(duì)于樣品122是3TC，對(duì)于樣品123是39'C,和 對(duì)于樣品124是36'C。[實(shí)例22]使用以下方法制造具有與實(shí)例IO相同形狀的突起結(jié)構(gòu)部件。具體 地，使用與實(shí)例15的樣品106相同的條件制造其中在測(cè)量為 20x20x20mm的Cu板上形成尺寸為0.1x0.lxl.5mm的2， 500個(gè)柱狀 體的工件，至導(dǎo)線切割1.55mm的深度。將該工件用作電性放電的上電 極，將測(cè)量為20x20x20mm的SUS板電性連接到下電極以進(jìn)行電性放 電加工，且制造具有測(cè)量為0.1x0.1xl.5mm的2， 500個(gè)孔的鑄模。用于鑄模釋放的Si02被氣相沉積到鑄模表面上。具有在實(shí)例10中描述的Cu鰭片的Cu板加熱到200'C并施加振動(dòng)， 同時(shí)將上述鑄模壓向Cu板的突起部分。在鑄模釋放期間將相同的振動(dòng) 施加到鑄模以去除鑄模，并且制造樣品125的突起結(jié)構(gòu)部件。在與實(shí)例10中所使用的相同條件下，將樣品125的突起結(jié)構(gòu)部件 用在冷卻實(shí)驗(yàn)中，且如通過將RTD元件嵌入到A1N加熱器中所測(cè)量的， 溫度是34'C。[實(shí)例23]蝕刻具有O.lmm厚度的Cu箔以制造測(cè)量為0.1x0.1x2.0mm的2， 500個(gè)管腳。在具有實(shí)例10中描述的Cu鰭片的Cu板突起部分表面上 以0.3mm間隔打開尺寸為0.15x0.15x0.5mm并且以角度45。傾斜的孔， 且使用振動(dòng)轉(zhuǎn)送裝置將管腳轉(zhuǎn)送到孔中。然后從Cu板的邊緣將銅焊材 料注入到孔中且將孔和管腳結(jié)合以制造樣品126的突起結(jié)構(gòu)部件。在與實(shí)例10中所使用的相同條件下將樣品126的突起結(jié)構(gòu)部件用 在冷卻試驗(yàn)中，且如通過將RTD元件嵌入到A1N加熱器中所測(cè)量的， 溫度是32"。[實(shí)例24]制備測(cè)量為20x20xlmm的商業(yè)上可獲得的Cu金屬多孔體 (PPI=50)作為樣品127的突起結(jié)構(gòu)部件。除了將突起結(jié)構(gòu)部件插入 到八1203襯底和具有實(shí)例10中描述的Cu鰭片的Cu板的突起部分之間， 和之后使用SUS螺釘將其夾緊并固定到適當(dāng)位置，以與實(shí)例IO相同的 方式制造樣品127的冷卻系統(tǒng)。制備將測(cè)量為20x20xlmm并Cu電鍍到1/xm厚度的多孔四氟乙烯 (PTEE)體，作為樣品128的突起結(jié)構(gòu)部件。以與上述相同方式將突 起結(jié)構(gòu)部件固定到八1203板和Cu板的突起部分之間以制造樣品128的 冷卻系統(tǒng)。在與實(shí)例IO中所使用的相同條件下將樣品127和128的突起結(jié)構(gòu) 部件用在冷卻試驗(yàn)中，且如通過將RTD元件嵌入到A1N加熱器中所測(cè)量的，溫度對(duì)于樣品127是35'C，和對(duì)于樣品128是39'C。 [實(shí)例25]以0.36g量纏繞具有O.lmm直徑的商業(yè)上可獲得的Cu導(dǎo)線，并將 其設(shè)置為尺寸20x20xlmm,以用作樣品129的突起結(jié)構(gòu)部件。以與實(shí) 例24中相同的方式制造樣品129的冷卻系統(tǒng)，除了將孔率90%的突起 結(jié)構(gòu)部件插入到A1203基板和具有實(shí)例10中描述的Cu鰭片的Cu板的 突起部分之間，并之后使用SUS螺釘將其夾緊并固定在適當(dāng)位置。以量為0.09g來纏繞其中平均尺寸為尺寸0.5xl0/mi的碳晶須，且 其被設(shè)置為20x20xlmm的尺寸以用作樣品130的突起結(jié)構(gòu)部件。具有 90%孔率的突起結(jié)構(gòu)部件以與實(shí)例1中相同的方式固定到Al203基板和 Cu板突起部分之間，以制造樣品130的冷卻系統(tǒng)。在與實(shí)例IO中所使用的相同的條件下將樣品129和130的突起結(jié) 構(gòu)部件用在冷卻試驗(yàn)中，且如通過將RTD元件嵌入到A1N加熱器中所 測(cè)量的，溫度對(duì)于兩個(gè)樣品129和130都是37'C。[實(shí)例26]制備具有3.0mm厚度的Cu蜂窩和直徑為0.5mm的蜂窩作為樣品 131的突起結(jié)構(gòu)部件。以與實(shí)例24相同的方式制備樣品131的冷卻系 統(tǒng)，除了將突起結(jié)構(gòu)部件設(shè)置并固定在Al203基板和具有實(shí)例10中所 述的Cu鰭片的Cu板突起部分之間，以在平行于接觸體的方向上設(shè)置 蜂窩軸。在與實(shí)例io中所使用的相同條件下將樣品131的突起結(jié)構(gòu)部件用 在冷卻試驗(yàn)中，且如通過將RTD元件嵌入到AIN加熱器中所測(cè)量的， 溫度是37'C。[實(shí)例27]用Ni電鍍實(shí)例13中樣品104的突起結(jié)構(gòu)部件表面至的厚度， 以制造樣品132的突起結(jié)構(gòu)部件。在與實(shí)例10中所使用的相同條件下， 將樣品132的突起結(jié)構(gòu)部件用在冷卻試驗(yàn)中，且如通過將RTD元件嵌 入到A1N加熱器中所測(cè)量的，溫度對(duì)于樣品132是33'C，與不進(jìn)行Ni 電鍍的上述樣品104的32'C形成對(duì)比。在高溫濕度測(cè)試機(jī)器中，暴露樣品104和132的突起結(jié)構(gòu)部件達(dá) 100小時(shí)于溫度80'C和濕度80%，且之后以與上述相同方式評(píng)估。特 性不發(fā)生變化，在于溫度對(duì)于樣品104是34'C和對(duì)于樣品132是33'C。[實(shí)例28]在實(shí)例13中的樣品104突起結(jié)構(gòu)部件表面上氣相沉積碳達(dá)厚度 5nm，以制造樣品133的突起結(jié)構(gòu)部件。表面輻射率是0.92。在與實(shí)例 10中所使用的相同條件下，將樣品133的突起結(jié)構(gòu)部件用在冷卻實(shí)驗(yàn) 中，且如通過將RTD元件嵌入到A1N加熱器中所測(cè)量的，對(duì)于樣品133 溫度是28'C，與不將碳?xì)庀喑练e到表面上的上述樣品104的32'C形成 對(duì)比。[實(shí)例29]在實(shí)例13中的樣品104突起結(jié)構(gòu)部件表面上將八1203氣相沉積到 厚度0.1/xm，以制造樣品134的突起結(jié)構(gòu)部件。表面的輻射強(qiáng)度是0.7。 與實(shí)例10中所使用的相同的條件下，將樣品134的突起結(jié)構(gòu)部件用在 冷卻試驗(yàn)中，且如通過將RTD元件嵌入到A1N加熱器中所測(cè)量的，對(duì) 于樣品134溫度是30°C，與不將入1203氣相沉積到該表面上的上述樣 品104的32。C形成對(duì)比。
權(quán)利要求
1.一種傳熱部件(20)，其包括支撐體(1)；和柱狀體(2)，全部或部分的該柱狀體(2)被設(shè)置成相對(duì)于所述支撐體(1)以一角度傾斜，其中所述柱狀體(2)與接觸體(21)相接觸，且所述柱狀體(2)沿著所述接觸體(21)的接觸表面的形狀而彈性變形和/或塑性變形，從而沿著所述接觸體(21)的波狀和粗糙的凹凸形成直接接觸，并使熱移動(dòng)通過所述柱狀體(2)。
2. 如權(quán)利要求1的傳熱部件(20)，其中所述支撐體(1)被形 成為與垂直于所述柱狀體(2)的直線之間的傾角為10至80° 。
3. 如權(quán)利要求1的傳熱部件(20)，其中，比率ei/9 2等于或 小于l，其中ei是連接所述柱狀體(2)中心和基部的線與垂直于所 述支撐體(1)的線之間的角度，并且9 2是連接所述柱狀體(2)的中 心和末端的線與垂直于所述支撐體(1)的線之間的角度。
4. 如權(quán)利要求l的傳熱部件(20)，其中，比率S1/S2等于或小 于l，其中S1是所述柱狀體(2)的末端的橫截面面積，并且S2是所 述基部的橫截面面積。
5. 如權(quán)利要求l的傳熱部件(20)，其中，全部或部分的所述柱 狀體(2)具有包括曲線的結(jié)構(gòu)。
6. 如權(quán)利要求5的傳熱部件(20)，其中，比率r2/rl等于或小 于1,其中rl是從所述柱狀體(2)的基部到其中心的曲線的曲率半徑， 并且r2是從所述柱狀體的中心到其末端的曲線的曲率半徑。
7. 如權(quán)利要求1的傳熱部件(20)，其中，所述柱狀體(2)中 的50%或以上與所述接觸體(21)相接觸。
8. 如權(quán)利要求l的傳熱部件(20)，其中，與所述接觸體(21) 接觸的所述柱狀體中的50%或以上在所述柱狀體(2)的側(cè)表面部分與 所述接觸體(21)相接觸。
9. 如權(quán)利要求1的傳熱部件(20)，其中，用于將所述柱狀體(2) 壓向所述接觸體(21)的應(yīng)力為以每一柱狀體計(jì)為0.01g或以上，以及 用于將所述柱狀體(2)壓向所述接觸體(21)的總應(yīng)力優(yōu)選地為所述 接觸體(21)的破壞應(yīng)力的95%或更低。
10. 如權(quán)利要求1的傳熱部件(20)，其中，其上設(shè)置有所述柱 狀體(2)的表面的面積大于其上設(shè)置有所述接觸體(21)側(cè)的熱源(22) 的表面的面積。
11. 如權(quán)利要求l的傳熱部件(20)，其中，在所述柱狀體(2) 和所述接觸體(21)之間的接觸熱阻等于或小于0.3K/mm、W。
12. 如權(quán)利要求ll的傳熱部件(20)，其中，在所述柱狀體(2) 和所述接觸體(21)之間的接觸熱阻等于或小于0.1K/mm、W。
13. —種電子裝置，其包括如權(quán)利要求1的傳熱部件(21)。
14. 一種電氣產(chǎn)品，其具有如權(quán)利要求1的傳熱部件(21)。
15. —種突起結(jié)構(gòu)部件(20)，其包括由多個(gè)突起結(jié)構(gòu)(2)構(gòu)成 的突起結(jié)構(gòu)單元，其中，全部或部分的所述突起結(jié)構(gòu)(2)與接觸體(21) 相接觸，并沿著所述接觸體(21)的接觸表面的形狀發(fā)生彈性和/或 塑性變形，從而使得熱經(jīng)由沿著所述接觸體(21)的波狀和粗糙的凹凸直接接觸的并與所述接觸體(21)直接接觸的所述突起結(jié)構(gòu)單元移 動(dòng)。
16. 如權(quán)利要求15的突起結(jié)構(gòu)部件(20)，還包括支撐體(1)， 其中，所述突起結(jié)構(gòu)單元由通過所述支撐體(1)支撐的多個(gè)柱狀體(2) 的組件組成。
17. 如權(quán)利要求16的突起結(jié)構(gòu)部件(20)，其中，全部或部分的 所述柱狀體(2)的組件是具有曲線的結(jié)構(gòu)。
18. 如權(quán)利要求16的突起結(jié)構(gòu)部件(20)，其中，所述柱狀體(2) 的組件是具有在板狀體上形成有多個(gè)槽的結(jié)構(gòu)。
19. 如權(quán)利要求16的突起結(jié)構(gòu)部件(20)，其中，利用板狀體的 塑性變形來形成所述柱狀體(2)的組件。
20. 如權(quán)利要求16的突起結(jié)構(gòu)部件(20)，其中，通過對(duì)金屬進(jìn) 行圖案化和疊層來形成所述柱狀體(2)的組件。
21. 如權(quán)利要求16的突起結(jié)構(gòu)部件(20),其中，通過蝕刻一個(gè) 或多個(gè)箔并疊層多個(gè)箔來制造所述柱狀體(2)的組件。
22. 如權(quán)利要求16的突起結(jié)構(gòu)部件(20)，其中，通過將熱和/ 或振動(dòng)給予板狀體以重新排列分子來形成所述柱狀體(2)的組件。
23. 如權(quán)利要求16的突起結(jié)構(gòu)部件(20)，其中，所述柱狀體(2) 的組件具有每個(gè)所述柱狀體(2)被插入到所述支撐體(1)中的結(jié)構(gòu)。
24. 如權(quán)利要求16的突起結(jié)構(gòu)部件(20)，其中，所述突起結(jié)構(gòu) 單元是被設(shè)置在所述接觸體(21)和所述支撐體(1)之間的多孔體。
25. 如權(quán)利要求24的突起結(jié)構(gòu)部件(20)，其中，所述多孔體是 以金屬和/或樹脂為主要成分的膨脹體。
26. 如權(quán)利要求24的突起結(jié)構(gòu)部件(20)，其中，所述多孔體具 有纏繞有金屬導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)。
27. 如權(quán)利要求24的突起結(jié)構(gòu)部件(20)，其中，所述多孔體具 有纏繞有纖維和/或晶須的結(jié)構(gòu)。
28. 如權(quán)利要求24的突起結(jié)構(gòu)部件(20)，其中，所述多孔體是 蜂窩結(jié)構(gòu)。
29. 如權(quán)利要求15的突起結(jié)構(gòu)部件(20)，其中，所述突起結(jié)構(gòu) 單元由金屬和/或樹脂組成。
30. 如權(quán)利要求29的突起結(jié)構(gòu)部件(20)，其中，所述金屬具有 鋁或銅作為主要成分。
31. 如權(quán)利要求29的突起結(jié)構(gòu)部件(20),其中，所述樹脂包括 分散形式的材料，該材料具有高于作為主要成分的樹脂的導(dǎo)熱性。
32. 如權(quán)利要求15的突起結(jié)構(gòu)部件(20)，還包括涂覆膜(13)， 該涂覆膜(13)由被涂覆到所述突起結(jié)構(gòu)單元上的并具有高于突起結(jié) 構(gòu)單元的導(dǎo)熱性的材料組成。
33. 如權(quán)利要求15的突起結(jié)構(gòu)部件(20)，還包括涂覆膜(13)， 該涂覆膜(13)由被涂覆到所述突起結(jié)構(gòu)單元上的并具有比突起結(jié)構(gòu) 單元高的抗氧化性和/或抗腐蝕性的材料組成。
34. 如權(quán)利要求15的突起結(jié)構(gòu)部件(20)，還包括被涂覆到所述 突起結(jié)構(gòu)單元上的并具有大于0.5的輻射率的涂覆膜。
35. 如權(quán)利要求34的突起結(jié)構(gòu)部件(20)，其中所述涂覆膜(13) 是碳和/或陶瓷。
36. —種電子裝置，其具有如權(quán)利要求15的突起結(jié)構(gòu)部件(20)。
37. —種電氣產(chǎn)品，其具有如權(quán)利要求15的突起結(jié)構(gòu)部件(20)。
全文摘要
一種傳熱部件(20)，其具有支撐體(1)和柱狀體(2)，所有或一些柱狀體設(shè)置成關(guān)于支撐體(1)以一角度傾斜。柱狀體(2)與接觸體(21)接觸，且柱狀體(2)沿著與接觸體(21)的接觸表面的形狀彈性變形和/或塑性變形，從而沿著接觸體(21)的波狀和粗糙的凹凸形成直接接觸，并引起熱通過柱狀體(2)移動(dòng)。
文檔編號(hào)H01L23/34GK101331818SQ200780000730
公開日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2007年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月24日
發(fā)明者仲田博彥, 夏原益宏, 柊平啟, 粟津知之 申請(qǐng)人:住友電氣工業(yè)株式會(huì)社