本發(fā)明涉及一種導熱組件的制作方法，特別是涉及一種高導熱組件的制作方法。

背景技術：

隨著半導體制程技術發(fā)展愈來愈成熟，半導體組件的集成化程度愈來愈高，因此，“散熱”已成為半導體組件重要的技術之一。特別是對高功率組件而言，由于組件作動時產(chǎn)生的熱能大幅增加，使得電子產(chǎn)品的溫度會急速上升。而電子組件的平均工作溫度每升高10℃時，組件壽命就會減少50％。因此，如何發(fā)展出更適用于高功率組件需求的散熱方法，則為相關廠商亟待克服的難題。

一般組件的散熱大都是在組件上設置一散熱結構(例如散熱鰭片、散熱片)，再利用該散熱結構將功率組件產(chǎn)生的廢熱導出。前述該散熱結構的構成材料一般是利用具有高導熱性的金屬，或是利用摻有高導熱性無機材料，例如氮化硼、氮化鋁等的高分子復合材料，或是，直接以具有高導熱性的碳纖維或石墨片所制成。然而，金屬的導熱性雖佳，但是比重較重，因此會增加組件整體的重量，而用于與高分子材料摻混的高導熱性無機材料，因為會被導熱性較差的高分子包覆，而會減低其散熱性。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種具有高導熱性的高導熱組件的制作方法。

本發(fā)明高導熱組件的制作方法，包含:一準備步驟、一含浸步驟，及一固化步驟。

該準備步驟是準備一種液態(tài)的成形基質，并控制令該成形基質的黏度介于1000～30000cps。該含浸步驟是將多個具預定長度的導熱纖維，以其中一端浸入該成形基質中，并維持令所述導熱纖維的另一端位于該成形基質外。該固化步驟，將含有所述導熱纖維的成形基質固 化成一個支撐體，而制得該高導熱組件。

較佳地，前述，其中該成形基質包含一選自高分子材料、金屬材料。

較佳地，前述高導熱組件的制作方法，其中該高分子材料選自下列群組其中之一：酚醛樹脂、呋喃樹脂、環(huán)氧樹脂、聚硅氧樹脂、聚胺酯樹脂。

較佳地，前述高導熱組件的制作方法，其中該成形基質還包含一種黏度調(diào)整劑。

較佳地，前述高導熱組件的制作方法，其中該高分子材料為環(huán)氧樹脂，該黏度調(diào)整劑選自可與該環(huán)氧樹脂反應的反應型黏度調(diào)整劑，或不與該環(huán)氧樹脂反應的非反應型黏度調(diào)整劑。

較佳地，前述高導熱組件的制作方法，其中該反應型黏度調(diào)整劑選自下列群組其中之一：丁基縮水甘油醚、1,4-丁二醇二縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚、C₁₂-C₁₄脂肪縮水甘油醚、芐基縮水甘油醚、1,6-已二醇二縮水甘油醚、環(huán)氧丙烷鄰甲苯基醚、環(huán)氧丙烷鄰甲苯基縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚。

較佳地，前述高導熱組件的制作方法，其中該非反應型黏度調(diào)整劑選自下列群組其中之一：丙酮、無水乙醇、甲苯、二甲苯、苯乙烯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、二甲基甲酰胺、苯甲醇、多元醇。

較佳地，前述高導熱組件的制作方法，其中該金屬材料選自下列群組其中之一：銀、鋁、銅、鋁合金。

較佳地，前述高導熱組件的制作方法，其中所述導熱纖維選自金屬纖維、高導熱碳纖維，或石墨化氣相沉積碳纖維。

本發(fā)明的有益效果在于：利用直接將導熱纖維以含浸方式浸置于一液態(tài)的成形基質中，令該成形基質于固化的同時即令所述導熱纖維裸露于外，制程簡便容易控制，且可直接制得具有導熱纖維外露的高導熱組件。

附圖說明

圖1是一示意圖，說明本發(fā)明高導熱組件的制作方法的實施例中，該高導熱組件的示意結構；及

圖2是一文字流程圖，說明該實施例的制作流程。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發(fā)明進行詳細說明。

本發(fā)明的高導熱組件可用于與一會產(chǎn)生熱能的電子組件100接觸，而將該電子組件100的熱能導出。

參閱圖1，本發(fā)明該高導熱組件2的一實施例包含：一支撐體21及多個導熱纖維22。

該支撐體21具有一與該電子組件100接觸的底面211，及一反向于該底面211的基面212，且該支撐體21的構成材料可選自金屬、合金金屬、熱固性高分子材料，或熱塑性高分子材料。較佳地，該支撐體21的構成材料是選自銀、鋁、銅、鋁合金、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚硅氧樹脂、聚胺酯樹脂，或呋喃樹脂。

所述導熱纖維22具有預定長度，且是以與該支撐體21的基面212實質垂直的方向排列分布，其中，所述導熱纖維22的一端被該支撐體21包覆，另一端則經(jīng)由該基面212裸露于該支撐體21外，而與外界環(huán)境直接接觸。

具體的說，所述導熱纖維22是選自具有預定長度，且導熱系數(shù)介于380～2000W/m·K的導熱材料構成，適用于本實施例的導熱纖維22可選自金屬纖維(metal fiber)、高導熱碳纖維(high thermal conductivity carbon fiber)、石墨化氣相沉積碳纖維(Graphitized VGCF)。

茲將前述該高導熱組件2的實施例的制作方法說明如下。

參閱圖2，本發(fā)明該高導熱組件2的制作方法，包含：一準備步驟31、一含浸步驟32，及一固化步驟33。

該準備步驟31是準備一液態(tài)的成形基質，并控制令該成形基質的黏度介于1000～30000cps。

該成形基質包含一主要是選自高分子材料、金屬材料，該成形基質還包含一種黏度調(diào)整劑。利用將固態(tài)的高分子材料、金屬，或是合金金屬材料熔融或是溶解于黏度調(diào)整劑中，令該高分子材料、金屬，或是合金金屬成液態(tài)即可。具體的說，該金屬可選自下列群組其中之一：銀、鋁、銅、錫、銻、鋁合金；該高分子材料可選自下列群組其 中之一：酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、呋喃樹脂、聚胺酯樹脂，或聚硅氧樹脂等。

為了避免液態(tài)的成形基質的黏度過高，導致后續(xù)導熱纖維22無法浸入該成形基質中，或是黏度過低，而使成形基質于所述導熱纖維22的浸置過程中，因毛細現(xiàn)象而吸附至所述導熱纖維22預定裸露的表面，因此，較佳地，該成形基質的黏度應控制在1000～30000cps。

詳細的說，當該成形基質的組成為選自高分子材料時，可利用將具有不同熔融黏度的高分子材料摻混，調(diào)整該成形基質的整體黏度，或是利用將高分子材料溶于黏度調(diào)整劑中，利用黏度調(diào)整劑調(diào)整該成形基質的整體黏度，其中，該黏度調(diào)整劑可選自可與所選擇該高分子材料反應的反應型黏度調(diào)整劑，或是不與該高分子材料反應的非反應型黏度調(diào)整劑。

以環(huán)氧樹脂為例，該黏度調(diào)整劑可選自可與環(huán)氧樹脂反應的反應型黏度調(diào)整劑，例如選自下列群組其中之一：丁基縮水甘油醚、1,4-丁二醇二縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚、C₁₂-C₁₄脂肪縮水甘油醚、芐基縮水甘油醚、1,6-已二醇二縮水甘油醚、環(huán)氧丙烷鄰甲苯基醚、環(huán)氧丙烷鄰甲苯基縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚，或是不與環(huán)氧樹脂反應的非反應型黏度調(diào)整劑(即一般可溶解高分子材料的溶劑)，例如選自下列群組其中之一：丙酮、無水乙醇、甲苯、二甲苯、苯乙烯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、二甲基甲酰胺、苯甲醇、多元醇。而當該成形基質是選自合金或合金金屬材料時，則是加熱讓金屬或合金金屬融熔成液狀。

于本實施例中，該成形基質是以環(huán)氧樹脂(EPON^TM Resin 828，熔融黏度：15000cps)為例，該非反應型黏度調(diào)整劑是選自縮水甘油(C₁₂-C₁₄)烷基醚(ALKYL(C12-C14)GLYCIDYL ETHER，AGE)。該準備步驟31是于室溫下，將環(huán)氧樹脂溶于該非反應型黏度調(diào)整劑中，并調(diào)整令該成形基質的黏度為<2000cps(25℃)，將該成形基質置入一具有預定高度的模具(圖未示)中。要說明的是，當該步驟31是利用加熱方式，而讓該成形基質熔融成液態(tài)時，則較佳地，該準備步驟31應在惰性氣體條件下操作，以避免該成形基質因高溫氧化而劣化。

該含浸步驟32是將多個具預定長度的導熱纖維22，以其中一 端浸入該成形基質中，并維持令所述導熱纖維22的另一端位于該成形基質外。

詳細的說，該含浸步驟32是將具有預定長度的導熱纖維22成束固定后，再將多束的導熱纖維束集中，并將所述導熱纖維束的其中一端夾持固定后，以另一端浸入該成形基質中。

更具體的說，為了避免所述導熱纖維22于浸入該成形基質時，因該成形基質的黏度過高導致導熱纖維22無法順利進入該成形基質中，或是因為該成形基質的黏度過低，使得所述導熱纖維22于浸入該成形基質后，因為所述導熱纖維22間的間隔隙縫所造成的毛細現(xiàn)象，而讓該成形基質沿著所述導熱纖維22吸附至所述導熱纖維22原預定要外露的表面，而造成導熱纖維22外露部分被包覆的問題，因此，該成形基質的黏度須要控制在一預定的范圍；此外，為了提升該含浸步驟32的操作性，所述導熱纖維22的長度不小于0.1mm，較佳地，所述導熱纖維22為選自長度不小于0.1mm，且導熱系數(shù)不低于1800W/m·K的石墨化氣相沉積碳纖維。

最后進行該固化步驟33，將含有所述導熱纖維的該成形基質固化，令固化后的成形基質形成該支撐體21，即可制得如圖1所示的高導熱組件2。

具體的說，當該準備步驟31是以加熱熔融方式令該成形基質成液態(tài)時，則該固化步驟33可以冷卻方式，重新令該成形基質固化即可；而當該準備步驟31是利用添加黏度調(diào)整劑，而讓該成形基質溶解成液態(tài)時，該固化步驟33則可利用加熱方式，移除該非反應型黏度調(diào)整劑，令該成形基質固化，或是藉由讓反應型黏度調(diào)整劑與成型基質反應，而令其固化；此外，要說明的是，當該黏度調(diào)整劑為反應型黏度調(diào)整劑時，該固化步驟33可在加熱條件或是室溫下維持一預定時間，令該反應型黏度調(diào)整劑與成型基質反應固化即可。

本發(fā)明利用浸置固化方式，將導熱纖維22浸入液態(tài)的成形基質中，因此，在該支撐體21成形的過程中即可控制令導熱纖維22外露，而不須藉由后段加工讓導熱纖維22外露，且在制程的同時即可控制導熱纖維22外露的長度，因此，可大面積且以簡便的方式制得具有導熱纖維22外露的該高導熱組件2。

此外，要再說明的是，該高導熱組件2也可藉由后加工方式，進一步移除其它部分的該支撐體21，增加所述導熱纖維22與外界接觸的面積，而提升該高導熱組件2的散熱性。例如，可進一步再自該支撐體21的底面211移除部分的該支撐體21，令所述導熱纖維22可自該支撐體21反向于該基面212的方向露出；或是可將該支撐體21的其它部分移除，形成鏤空的結構，而令所述導熱纖維22可自該支撐體21的其它位置裸露。前述該支撐體21的鏤空結構，只要是可讓所述導熱纖維22裸露于該支撐體21外即可，并無特別限制，而該支撐體21的移除方式可以利用激光或砂磨方式移除。

此外，要再說明的是，于本較佳實施中該電子組件100的表面為以一平坦的面做說明，因此，該高導熱組件2與該電子組件100接觸的表面也會成一平坦面，但是要說明的是，該電子組件100的表面也可以是具有弧面或曲面等不同表面型態(tài)，此時，該高導熱組件2與該電子組件100接觸的表面也可以配合該電子組件100的表面型態(tài)而具有弧面或曲面，以提升與該電子組件100間的接觸密合性。

綜上所述，本發(fā)明直接將導熱纖維22以含浸方式浸置于液態(tài)的成形基質中，令該成形基質于固化的同時即令所述導熱纖維22裸露于外，制程簡便容易控制，且可直接制得具有導熱纖維22外露的高導熱組件2。