專利名稱：熱動(dòng)力電子裝置、冷卻電子裝置的方法及發(fā)光二極管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子以及材料科學(xué)領(lǐng)域，特別是涉及一種熱動(dòng)力電子裝置、冷卻 電子裝置的方法及發(fā)光二極管。
背景技術(shù)：
在很多已開發(fā)國(guó)家中，大部分的人口認(rèn)為電子裝置對(duì)他們的生活而言是不可獲缺 的。這種增加的使用率及依賴度已經(jīng)產(chǎn)生對(duì)于電子裝置更小、更快速的需求。當(dāng)電子電路 的速度增加而尺寸減少時(shí)，這種裝置的冷卻就成了問題。電子裝置通常包含整體連接有電子元件的印刷電路板，提供該裝置具有整體性的 功能，這些電子元件(如處理機(jī)、晶體管、電阻器、電容器、發(fā)光二極管(LEDs)等)會(huì)產(chǎn)生大 量的熱量，當(dāng)熱量增加，其會(huì)產(chǎn)生各種與印刷電路板以及內(nèi)含的很多電子元件都有關(guān)的熱 問題(thermal problem)，顯著的熱量會(huì)影響一電子裝置的可靠性，或甚至使該電子裝置因 為例如在電子元件本身內(nèi)部以及該印刷電路板的表面的燒毀或短路而損壞。因此，熱量的 增加最后影響該電子裝置的作用壽命，此特別對(duì)于具有高功率與高電流需求的電子元件以 及對(duì)于支撐該等電子元件的印刷電路板是個(gè)難題。先前技術(shù)常常使用各種冷卻裝置，如風(fēng)扇、散熱器、Peltier散熱器、水冷裝置等以 減少電子裝置中的熱累積。當(dāng)增加的速度以及功率消耗使得熱量累積提高，這種冷卻裝置 通常必須增加尺寸以達(dá)到效果，其內(nèi)部或本身也需要較大的功率來操作。例如，風(fēng)扇必須增 加尺寸以及速度以增加氣流，而散熱器必須增加尺寸，以增加熱容量以及表面積。然而，對(duì) 于較小的電子裝置的需求不僅須排除這種冷卻裝置尺寸的增加，也還需要有顯著縮小的體 積。由此可見，上述現(xiàn)有的電子裝置及其冷卻電子裝置的方法在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、方法與使 用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決上述存在的問題，相關(guān) 廠商莫不費(fèi)盡心思來謀求解決之道，但長(zhǎng)久以來一直未見適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，而一般 產(chǎn)品及方法又沒有適切的結(jié)構(gòu)及方法能夠解決上述問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問 題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新的熱動(dòng)力電子裝置、冷卻電子裝置的方法及發(fā)光二極管，能以在 電子裝置尺寸最小化時(shí)提供足夠的冷卻效果，并解決因冷卻所造成的功率限制問題亦成為 當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種能在電子裝置尺寸趨于小型化時(shí)，能夠有效冷卻的 熱動(dòng)力裝置和發(fā)光二極管，以及冷卻電子裝置的方法，以解決相關(guān)產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)久以來存在的問題。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出 的一種熱動(dòng)力電子裝置，包括一鉆石材料層，其涂布在一支撐基材上；一電路，其設(shè)置在 該鉆石材料層上，該鉆石材料層配置為加速熱從該電路離開。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。前述的熱動(dòng)力電子裝置，其中所述的鉆石材料層的材料為類鉆碳。前述的熱動(dòng)力電子裝置，其中所述的類鉆碳為非晶碳。前述的熱動(dòng)力電子裝置，其中所述的鉆石材料層的材料為結(jié)晶鉆石。前述的熱動(dòng)力電子裝置，其中所述的鉆石材料層具有從約0. 1至約100.0微米 (microns)的厚度。前述的熱動(dòng)力電子裝置，其中所述的鉆石材料層具有從約0. 1至約20. 0微米 (microns)的厚度。前述的熱動(dòng)力電子裝置，其中所述的支撐基材為金屬。前述的熱動(dòng)力電子裝置，其中所述的金屬為鋁。前述的熱動(dòng)力電子裝置，其中所述的支撐基材為高分子材料。前述的熱動(dòng)力電子裝置，其中所述的高分子材料是選自于由以下物質(zhì)所構(gòu)成的群 組聚胺化合物、聚丙烯酸酯、聚酯、聚酰胺、聚亞酰胺、聚氨酯、多酚、環(huán)氧樹脂、異氰酸酯、 聚異氰脲酸酯、聚硅氧烷、聚乙烯化合物、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚砜、丙烯腈-丁二 烯_苯乙烯、聚丙烯酸、聚碳酸酯及其混合物。前述的熱動(dòng)力電子裝置，其中所述的高分子材料為環(huán)氧樹脂。前述的熱動(dòng)力電子裝置，其中所述的支撐基材為半導(dǎo)體材料。前述的熱動(dòng)力電子裝置，其中所述的半導(dǎo)體材料為硅。前述的熱動(dòng)力電子裝置，其中所述的電路包括至少一傳導(dǎo)路徑。前述的熱動(dòng)力電子裝置，其中所述的電路包括晶片級(jí)電路(chip levelcircuitry)0前述的熱動(dòng)力電子裝置，其還包括一額外的鉆石材料層，其是涂布于該電路上，使 得該電路位于該鉆石材料層以及該額外的鉆石材料層之間。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的 一種冷卻電子裝置的方法，包括以下步驟涂布一鉆石材料層在一支撐基材上；以及在該 鉆石材料層上沉積具有熱源的電路，以使得熱移動(dòng)從熱源快速離開而移動(dòng)到鉆石材料中。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。前述的冷卻電子裝置的方法，其中所述的沉積具有熱源的電路還包括沉積一未 硬化的導(dǎo)電膠于該鉆石材料上；以及硬化該未硬化的導(dǎo)電膠以形成一硬化的導(dǎo)電電路。前述的冷卻電子裝置的方法，其中所述的沉積具有熱源的電路還包括藉由物理氣 相沉積法沉積一導(dǎo)電材料。前述的冷卻電子裝置的方法，其中所述的導(dǎo)電材料包括一選自于由銅、銀、金、鉬、 鋁、鈦、鎢、鉬、其合金及其組合物所組成的群組的物質(zhì)。前述的冷卻電子裝置的方法，其中所述的導(dǎo)電材料包括一選自于由銅、銀、金、鉬、 其合金及其混合物所組成的群組的物質(zhì)。前述的冷卻電子裝置的方法，其中所述的沉積一導(dǎo)電材料還包括沉積一緩沖層于該鉆石材料上；以及沉積該導(dǎo)電材料于該緩沖層上，其中該緩沖層能促進(jìn)鉆石材料與導(dǎo)電材料之間的
黏著性。
前述的冷卻電子裝置的方法，其中所述的緩沖層是以鉆石材料形成一碳化物層。前述的冷卻電子裝置的方法，其中所述的緩沖層是包括選自由鉻、鈦、鎢、鈷、鉬、 鉭、鋁、鎳、鋯、鈮及其組合所組成的群組的物質(zhì)。前述的冷卻電子裝置的方法，其還包含涂布一額外的鉆石材料層于該電路上，使 得該電路位于該鉆石材料層以及該額外的鉆石材料層之間。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題另外再采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提 出的一種具有增進(jìn)的散熱性質(zhì)的發(fā)光二極管裝置，包括一鉆石材料層，其涂布于一支撐基 材上；一電路，其包含一發(fā)光二極管，該電路設(shè)置于該鉆石材料層上，且該鉆石材料層配置 為加速熱從電路離開。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，本發(fā) 明的主要技術(shù)內(nèi)容如下為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種熱動(dòng)力電子裝置，包括涂布在一支撐基材上 的一鉆石材料層以及設(shè)置在該鉆石材料層上的電路，該鉆石材料層配置為加速熱從該電路 離開。雖然該鉆石材料可為任何已知功能為用以加速熱傳遞的鉆石材料，但該鉆石材料層 的材料在一形態(tài)中可為類鉆碳。在一特定的形態(tài)中，該類鉆碳可為非晶碳。在另一形態(tài)中， 該鉆石材料層的材料可為結(jié)晶鉆石。各種材料都能考慮作為支撐基材，且任何能夠支撐該鉆石材料層的材料以及相關(guān) 的電路能考慮于本發(fā)明的范疇中。例如，該支撐基材的一形態(tài)可為金屬；在一特定形態(tài)中， 該金屬可為鋁；在另一形態(tài)中，該支撐基材可為高分子材料，該高分子材料非限制性的范例 包括聚胺化合物(polyamines)、聚丙烯酸酯(polyacrylates)、聚酯(polyesters)、聚酰胺 (polyamides)、聚亞酉先胺(polyimides)、聚氨酉旨(polyurethanes)、多酚(polyphenols)、 環(huán)氧樹脂(印oxies)、異氰酸酯(isocyanates)、聚異氰脲酸酯(polyisocyanurates)、聚 硅氧烷(polysiloxanes)、聚乙烯化合物(polyvinyls)、聚乙烯(polyethylenes)、聚丙烯 (polypropylenes)、聚苯乙烯(polystyrenes)、聚砜(polysulfones)、丙烯腈 _ 丁二烯 _ 苯 ZjM (aeryIonitrile-butadiene-styrene polymers)、聚丙j；希酸(polyacrylics)、聚碳酸 酯(polycarbonates)及其混合物。一高分子材料的特定的范例為環(huán)氧樹脂。在又一形態(tài) 中，該支撐基材可為半導(dǎo)體材料；半導(dǎo)體材料的特定范例為硅。另外，為達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供了一種冷卻電子裝置的方法。這種方法可 包括涂布一鉆石材料層在一支撐基材上，以及在該鉆石材料層上沉積具有熱源的電路，以 使得熱是從熱源快速離開而移動(dòng)到鉆石材料中。各種在鉆石材料層上沉積電路的方法都 能考慮。在一形態(tài)中，沉積具有熱源的電路可包括沉積一未硬化的導(dǎo)電膠于該鉆石材料上， 且硬化該未硬化的導(dǎo)電膠以形成一硬化的導(dǎo)電電路。在另一形態(tài)中，沉積具有熱源的電路 可包括藉由物理氣相沉積法沉積一導(dǎo)電材料，這種沉積法可進(jìn)一步包含沉積一緩沖層于該 鉆石材料上，且沉積該導(dǎo)電材料于該緩沖層上，其中該緩沖層能促進(jìn)鉆石材料與導(dǎo)電材料 的間的黏著性。在一形態(tài)中，該緩沖層是以鉆石材料形成一碳化物層。各種緩沖層皆能被 考慮促進(jìn)導(dǎo)電材料以及鉆石材料層之間的黏著性。例如，在一形態(tài)中該緩沖層可包括鉻 (chromium)、鐵(titanium)、鶴(tungsten)、鈷(cobali)、銀(molybdenum)、組(tantalum)、 招(aluminum)、鎳(nickel)、,告(zirconium)、鈮(niobium)及其組合物。除此之外，能考慮任何導(dǎo)電材料而用以在一緩沖層或鉆石材料層上形成電路或電路元件。例如，該導(dǎo)電材料在一形態(tài)中可包括銅(copper)、銀(silver)、金(gold)、鉬 (platinum)、招(aluminum)、鐵(titanium)、鶴(tungsten)、銷(molybdenum)、其合金及其 組合物。在更特定的實(shí)施例中，該導(dǎo)電材料可包括一選自于由銅、銀、金、鉬、其合金及其混 合物所組成的群組的物質(zhì)。再者，為達(dá)到上述目的，本發(fā)明再提供了一種具有增進(jìn)的散熱性質(zhì)的發(fā)光二極管 裝置。這種裝置可包括涂布于一支撐基材上的一鉆石材料層，以及具有發(fā)光二極管的電路， 其中該電路是設(shè)置于該鉆石材料層上，且該鉆石材料層配置為加速熱從電路離開。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明熱動(dòng)力電子裝置、冷卻電子裝置的方法及發(fā)光二極管 至少具有下列優(yōu)點(diǎn)及有益效果本發(fā)明使用鉆石材料以加速將熱從電路等熱點(diǎn)移除，且能快速地將熱散逸至空氣 中，又能因其介電特性而讓電路處于電絕緣的狀態(tài)，因此尺寸逐漸趨于小型化的電子裝置， 如LED，即使在小型化的封裝體中仍然具有足夠的冷卻效果，故本發(fā)明能夠有效解決目前存 在于小型化電子裝置中的散熱問題，且達(dá)到有效冷卻的目的。綜上所述，本發(fā)明能夠有效解決目前存在于小型化電子裝置中的散熱問題。本發(fā) 明在技術(shù)上有顯著的進(jìn)步，并具有明顯的積極效果，誠(chéng)為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠 更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。


圖1是本發(fā)明一實(shí)施例中一電路裝置的剖面圖。圖2是本發(fā)明一實(shí)施例中一電路裝置的剖面圖。圖3是本發(fā)明一實(shí)施例中一電路裝置的剖面圖。圖4是本發(fā)明一實(shí)施例中一 LED裝置的剖面圖。12、30:鉆石材料層14、32:支撐基材16、18、34:電路20 額外的鉆石材料層36 發(fā)光二極管
具體實(shí)施例方式為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合 附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的熱動(dòng)力電子裝置、冷卻電子裝置的方法及發(fā)光二 極管其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、方法、步驟、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，在以下配合參考圖式的較佳實(shí) 施例的詳細(xì)說明中將可清楚呈現(xiàn)。通過具體實(shí)施方式
的說明，當(dāng)可對(duì)本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定目 的所采取的技術(shù)手段及功效得一更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說 明之用，并非用來對(duì)本發(fā)明加以限制。^X在本發(fā)明的敘述與申請(qǐng)專利范圍中，以下術(shù)語會(huì)依照以下所提出的定義而被使用。
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單數(shù)型態(tài)字眼如“一”和“該”除非在上下文中清楚指明為單數(shù)，不然亦包括多個(gè) 對(duì)象，因此例如“一熱源”包括一個(gè)或多個(gè)這樣的熱源；“該鉆石層”包括一個(gè)或多個(gè)這樣的
層狀結(jié)構(gòu)?！盁醾鬟f(heat transfer) ”、“熱移動(dòng)(heat movement)，，和“熱傳輸(heat transmission)”可互換使用，其是指熱從溫度較高的區(qū)域轉(zhuǎn)移至溫度較低的區(qū)域。熱的 轉(zhuǎn)移是指包括任何于所屬技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識(shí)者所知的熱轉(zhuǎn)移機(jī)制，例如但不限制于傳 導(dǎo)、對(duì)流以及輻射等?！皠?dòng)力的(dynamic)，，或“動(dòng)力地(dynamically)，，或“熱動(dòng)力的(thermally dynamic) ”是指材料的的特性，其中該材料是能主動(dòng)傳遞能量。通常，該動(dòng)力材料是主動(dòng)傳 遞熱能?！半娐?electrical circuitry) ” 和“電路(circuitry) ” 能相互交換使用，其 是用于描述包括晶片級(jí)電路(chip level circuitry)和封裝級(jí)電路(package level circuitry) 二者的電路；傾向于讓該封裝級(jí)電路也包括印刷電路板電路。“介電材料(dielectric material) ”是用于描述任何具有顯著電絕緣性質(zhì)的材 料?！盁嵩?heat source) ”是指具有大于直接鄰近的區(qū)域的熱能或熱量的裝置或物 體。例如在印刷電路板中，熱源是該板體的任何比鄰近區(qū)域熱的區(qū)域。熱源包括制造熱(作 為操作時(shí)的副產(chǎn)物)的裝置(在此之后稱為“主要熱源”或“主動(dòng)熱源”)以及被熱能或熱 轉(zhuǎn)換而加熱的物件(在此之后稱為“次要熱源”或“被動(dòng)熱源”)。主要或主動(dòng)熱源的范例 包括但不限制在中央處理機(jī)(CPU)、傳導(dǎo)性路徑、LED等。次要或被動(dòng)熱源的范例包括但不 限制在熱分散器(heat spreaders)、散熱器(heat sinks)等。“傳導(dǎo)性路徑”和“傳導(dǎo)路徑”是指在印刷電路板或其他基材上的傳導(dǎo)路線，其能夠 導(dǎo)熱、導(dǎo)電或二者?！皻庀喑练e物(vapor d印osited) ”是指一種藉由氣相沉積法所形成的材料，“氣 相沉積法”是指一種藉由氣體相將物質(zhì)沉淀在基材上的方法，其包括任何例如，但不限制為 化學(xué)氣相沉積法(chemical vapor deposition, CVD)和物理氣相沉積法(physical vapor deposition, PVD)，每一氣相沉積法的使用皆可由于本領(lǐng)域具通常知識(shí)者在不改變主要 原理的情況下做變動(dòng)，因此該氣相沉積法的例子包括熱燈絲化學(xué)氣相沉積法(filament CVD)、射頻化學(xué)氣相沉積法(rf-CVD)、激光化學(xué)氣相沉積法(laser CVD, LCVD)、激光剝離 法(laser ablation)、同構(gòu)型鉆石涂布方法(conformal diamondcoating processes)、 金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積法(metal-organic CVD, M0CVD)、濺鍍、熱蒸發(fā)物理氣相沉積法 (thermal evaporation PVD)、離子化金屬物理氣相沉積法(ionized metal PVD, IMPVD)、 電子束物理氣相沉積法(electron beam PVD，EBPVD)以及反應(yīng)物理氣相沉積法(reactive PVD)等其他類似的方法?！盎瘜W(xué)氣相沉積(chemical vapor exposition) ”或“CVD”是指任何以氣相狀態(tài)化 學(xué)沉積鉆石顆粒于一表面的方法。各種CVD是所屬技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識(shí)者所知悉的?！拔锢須庀喑练e(physical vapor d印osition) ”或“PVD”是指任何以氣相狀態(tài)物 理沉積鉆石顆粒于一表面的方法。各種PVD是所屬技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識(shí)者所知悉的。“鉆石(diamond)”是指一種碳原子鍵結(jié)至在四角晶格的結(jié)晶形態(tài)(即sp3鍵結(jié)型態(tài))中其他碳原子的結(jié)晶型態(tài)，特別的是每一碳原子被其他四個(gè)各位于正四面體的四角的 碳原子圍繞并鍵結(jié)，此外，盡管實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差值很小，但在室溫下實(shí)驗(yàn)后的任兩個(gè)碳原子的 鍵長(zhǎng)為1. 54埃，其鍵角為109度28分16秒，而鉆石的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，包括許多其物理及電學(xué) 性質(zhì)已為現(xiàn)有習(xí)知的技術(shù)，故在此不贅述。“扭曲四面體配位結(jié)構(gòu)(distorted tetrahedral coordination) ”是指不規(guī)則碳 原子的在四面體鍵結(jié)配位結(jié)構(gòu)，或具有脫離了上述正常的鉆石四面體型態(tài)，這種扭曲通常 是由于一些鍵被拉長(zhǎng)，而其他被縮短，而鍵之間的鍵角差異也是原因之一。除此之外，這種 四面體的扭曲結(jié)構(gòu)改變了碳的特征與性質(zhì)，以有效界于以SP3結(jié)構(gòu)鍵結(jié)的碳(即鉆石)以 及以SP2結(jié)構(gòu)鍵結(jié)的碳(即石墨)之間的特征，舉例來說，一個(gè)具有鍵結(jié)在扭曲四面體鍵結(jié) 中的碳原子的材料為非晶鉆石。“類鉆碳(diamond-like carbon) ”是指主要組成物為碳原子，且大量的這種碳原 子鍵結(jié)于一扭曲四面體配位結(jié)構(gòu)的含碳物質(zhì)，雖然CVD或其他方法也能使用(如氣相沉積 法)，但類鉆碳通常能夠以PVD法所形成。尤其各種其他包括在類鉆碳材料中的元素為不純 物或摻雜物，包括但不限制為氫、硫、磷、硼、氮、硅、鎢等?！胺蔷с@石(amorphous diamond) ”是屬于類鉆碳的一種，其主要元素為碳原子，且 大量碳原子鍵結(jié)于一扭曲四面體配位結(jié)構(gòu)。一方面，在非晶鉆石中的碳原子含量至少約為 90%，其中至少約20%的碳原子是屬于扭曲四面體配位結(jié)構(gòu)。非晶鉆石的原子密度也比一 般鉆石(176at0mS/cm3)高，而且非晶鉆石與鉆石材料會(huì)在熔化時(shí)收縮。關(guān)于基材的“涂布(coat) ”、“涂層(coating)，，以及“被涂布的(coated) ”，是指沿 著基材至少一部分外表面與一層導(dǎo)熱材料緊密接觸的面積，且因此達(dá)到熱耦合。在一些形 態(tài)中，涂層實(shí)質(zhì)上覆蓋該基材整體表面的一層狀結(jié)構(gòu)。在另一形態(tài)中，該涂層可為僅覆蓋該 基材部分表面的一層狀結(jié)構(gòu)。“實(shí)質(zhì)上地(substantially)”是指步驟、特性、性質(zhì)、狀態(tài)、結(jié)構(gòu)、項(xiàng)目或結(jié)果的完 全、接近完全的范圍或程度。例如，一“實(shí)質(zhì)上”被包覆的物體是指該物體完全被包覆或幾 乎完全被包覆。而離絕對(duì)完全確實(shí)可允許的偏差可在不同情況下依照特定上下文來決定。 然而，通常來說接近完全就如同獲得絕對(duì)或完整的完全具有相同的總體結(jié)果。所用的“實(shí) 質(zhì)上地”在當(dāng)使用于負(fù)面含意亦同等適用，以表示完全或接近完全缺乏步驟、特性、性質(zhì)、狀 態(tài)、結(jié)構(gòu)、項(xiàng)目或結(jié)果。舉例來說，一“實(shí)質(zhì)上沒有(substantiallyfree of) ”顆粒的組成可 為完全缺乏顆粒，或者非常近乎完全缺乏顆粒，而其影響會(huì)如同完全缺乏顆粒一樣。換句話 說，一“實(shí)質(zhì)上沒有” 一成分或元素的組成只要在所關(guān)注的特性上沒有可測(cè)量到的影響，可 實(shí)際上依然包含這樣的物質(zhì)。“大約(about) ”是可在邊界值“高一些”或“低一些”的數(shù)值，以用于提供一數(shù)值范 圍的邊界值的彈性。這里所述的多個(gè)個(gè)物品、結(jié)構(gòu)元件、組成元素和/或材料，基于方便可出現(xiàn)在一般 的常見列舉中，然而這些列舉可解釋為列舉中的單一構(gòu)件單獨(dú)或個(gè)別地被定義，因此，這樣 列舉中的單一構(gòu)件不能視為任何單獨(dú)基于在一般族群中無相反表示的解釋的相同列舉中 實(shí)際上相等的其他構(gòu)件。濃度、數(shù)量以及其他數(shù)值上的資料可是以范圍的形式來加以呈現(xiàn)或表示，而需要 了解的是這種范圍形式的使用僅基于方便性以及簡(jiǎn)潔，因此在解釋時(shí)，應(yīng)具有相當(dāng)?shù)膹椥?，不僅包括在范圍中明確顯示出來以作為限制的數(shù)值，同時(shí)亦可包含所有個(gè)別的數(shù)值以及在 數(shù)值范圍中的次范圍，如同每一個(gè)數(shù)值以及次范圍被明確地引述出來一般。例如一個(gè)數(shù)值 范圍“約1微米到約5微米”應(yīng)該解釋成不僅僅包括明確引述出來的約1到約5，同時(shí)還包 括在此指定范圍內(nèi)的每一個(gè)數(shù)值以及次范圍，因此，包含在此一數(shù)值范圍中的每一個(gè)數(shù)值， 例如2、3及4，或例如1-3,2-4以及3-5的次范圍等，以及個(gè)別的1、2、3、4和5。此相同原則適用在僅有引述一數(shù)值的范圍中，再者，這樣的說明應(yīng)該能應(yīng)用于無 論是一范圍的幅度或所述的特征中。本發(fā)明可用于散熱裝置有潛力的材料為鉆石，鉆石材料的傳熱速率能快過任何其他材 料，鉆石在室溫的熱傳導(dǎo)率(約2000W/mK)高于銅(約400W/mK)的五倍，且為鋁(250W/ mK)的八倍，其是兩種目前所用熱傳導(dǎo)率最快的兩種金屬。再者，鉆石的熱擴(kuò)散率(12. 7cm2/ sec)為銅(1. 17cm2/sec)或鋁(0. 971cm2/sec)的十一倍。鉆石將熱帶離而不儲(chǔ)存熱的能 力使鉆石成為用于散熱的理想材料。本發(fā)明的形態(tài)是使用鉆石材料以加速將熱由電路有關(guān)的熱點(diǎn)帶離。藉由將電路設(shè) 置在鉆石材料層上，熱可加速?gòu)碾娐窓M向擴(kuò)散地穿過該鉆石材料層而遠(yuǎn)離，且藉由傳遞至 底部的基材材料而散失。很多鉆石材料(特別是類鉆碳)也能加速將熱傳遞至空氣中，因 此電路能藉由將熱橫向傳遞過鉆石材料層而有效冷卻，且將熱橫向傳遞時(shí)加速熱傳遞至空 氣中。除了熱傳遞的優(yōu)點(diǎn)之外，該鉆石材料層由于鉆石的介電特性也能使電路處于電絕緣 狀態(tài)。為所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者所熟知從熱引入電路中的任何熱源形式皆被 考慮在本發(fā)明的范疇中。熱源在一形態(tài)中能為主動(dòng)熱源，且其范例可為產(chǎn)生熱的電子元件， 這種元件可包括但不限制在電阻器、電容器、晶體管、具有中央和繪圖處理單元的處理器、 LED、激光二極管、濾波器等。熱源也能包括印刷電路板或其他具有高密度傳導(dǎo)路徑的電路 的區(qū)域，以及接收從熱源傳遞而來的熱且與印刷電路板無物理接觸的區(qū)域。其也可包括處 于物理接觸狀態(tài)的熱源，但并無考慮整合至一印刷電路板。一范例可為一具有與其耦合的 子板的母板，其中熱是從子板傳遞至母板。無論熱源為何，在電路中呈現(xiàn)的熱傳遞能加速?gòu)臒嵩赐ㄟ^在底層的鉆石材料離 開。應(yīng)該注意本發(fā)明并不局限于特定的熱傳遞理論，因此，從熱源離開的熱加速移動(dòng)至少部 分是因?yàn)闊釞M向移動(dòng)而通過該鉆石材料。由于鉆石熱傳導(dǎo)的特性，熱能快速地橫向散布而 穿過鉆石材料層，除此之外，熱加速移動(dòng)而從熱源離開至少部分是因?yàn)閺你@石材料至空氣 中的熱移動(dòng)。鉆石材料(特別是類鉆碳)即使在100°c以下也有卓越的熱發(fā)散特征，因此能 將熱直接輻射至空氣中。很多其他的材料，特別是樹脂、陶瓷和其他材料可用以作為支撐結(jié) 構(gòu)，其導(dǎo)熱效果優(yōu)于其熱發(fā)散效果。由于鉆石材料高的熱傳導(dǎo)以及輻射特性，熱從鉆石材料 層移動(dòng)至空氣中比從其他支撐結(jié)構(gòu)移動(dòng)至空氣中更好，因此，鉆石材料層能將熱引出電路， 且在一些情形中是從支撐結(jié)構(gòu)引出，且因此能夠加速熱從熱源離開而至空氣中。這種加速 的熱傳遞使得電路具有較冷的操作溫度。從熱源使熱加速傳遞遠(yuǎn)離，不僅冷卻相關(guān)電路，且藉由降低施加于鄰近設(shè)置的電 子元件上的熱而可作為冷卻非直接與鉆石材料層有關(guān)的電路。例如，一具有外部散熱器和 鰭片的中央處理器(CPU)會(huì)要求較少的外部冷卻，這是因?yàn)橥ㄟ^印刷電路板經(jīng)由CPU插座
10而增進(jìn)熱傳遞。因此，在本發(fā)明的一形態(tài)中提供一種熱動(dòng)力電子裝置。如圖1所示，這種裝置可包 括涂布于一支撐基材14上的一鉆石材料層12以及設(shè)置于該鉆石材料層12上的電路16、 18，該鉆石材料層12配置為加速熱從該電路16、18遠(yuǎn)離。如上所述，傾向于使電路一詞包 括任何種類能夠合并于一電子裝置中的電路元件或電子結(jié)構(gòu)。例如在圖1中，標(biāo)號(hào)16可表 示傳導(dǎo)路徑；18代表集成電路。然而應(yīng)注意的是可依照本發(fā)明各種形態(tài)于晶片級(jí)和封裝級(jí) 電路二者，而使用鉆石材料層，該封裝電路意指包括印刷電路板。該支撐基材有涂布鉆石材料層的部分能依照該電路的型態(tài)和欲使用的目的而有 所不同。例如在一形態(tài)中，如圖1所示，該鉆石材料層12可涂布于實(shí)質(zhì)上整個(gè)支撐基材14 的側(cè)邊，其是電路16、18將沉積之處。因此，對(duì)于一些電路而言，鉆石材料層可涂布于該用 于支撐電路的支撐基材的很多表面。如圖2所示，在另一形態(tài)中，鉆石材料層12可僅有涂 布于支撐基材14支撐電路16、18的部分。另外，該鉆石材料層可涂布于該支撐基材上主要 在電路(圖中未示)熱點(diǎn)的區(qū)域。在又另一形態(tài)中，如圖3所示，可涂布額外的鉆石材料層 20于該支撐基材14缺乏電路的表面，在這種情形中，該額外的鉆石材料層可作為將熱吸引 至該支撐基材外且散逸于空氣中。也能考慮接下來將該電路沉積于該鉆石材料層上，第二鉆石材料層可進(jìn)一步沉積 于該電路上，以此方式，該電路是被夾設(shè)于二鉆石材料層層之間，因此能進(jìn)一步增加電路接 觸鉆石材料的面積，且更進(jìn)一步促進(jìn)冷卻。再者，關(guān)于沉積鉆石材料層于電路上的細(xì)節(jié)仍在 審查中，在2005年8月10日申請(qǐng)的美國(guó)專利第11/201，771號(hào)申請(qǐng)案，以及仍在審查中，在 2007年2月14日申請(qǐng)，代理人編號(hào)為00802-24219. CIP，發(fā)明名稱為“冷卻電路的方法與裝 置”的美國(guó)專利申請(qǐng)案，二者皆能合并于本案中作為參考。本發(fā)明也考慮冷卻電子裝置的方法，包括涂布一鉆石材料層于一支撐基材上，且 沉積具有至少一熱源的電路于該鉆石材料上，使得熱能加速地從熱源遠(yuǎn)離而移動(dòng)至鉆石材 料中。能考慮很多支撐基材，且一支撐基材的選擇能依照要被沉積的電路的型態(tài)以及 該電子裝置的預(yù)定使用目的而決定。然而要注意的是任何合適能夠支撐一鉆石材料層以 及相關(guān)電路的基材皆能考慮在本發(fā)明的范疇中。例如在一形態(tài)中，該支撐基材可包括但 不限制在半導(dǎo)體材料、金屬材料、高分子材料以及其組合物。半導(dǎo)體材料特定的例子可包 括但不限制在娃(silicon) ^blt (silicon carbide)、娃化鍺(silicon germanium)、 石申化嫁(gallium arsenide) >(gallium nitride)、錯(cuò)(germanium)、硫化鋒(zinc sulfide)、磷化鎵(gallium phosphide)、銻化鎵(galliumantimonide)、砷磷化鎵銦 (gallium indium arsenide phosphide)、憐化招(aluminum phosphide)、石申化招(aluminum arsenide)、石申(aluminum gallium arsenide)(gallium nitride) (boronnitride)、氮化招(aluminum nitride)、石申化銦(indium arsenide)、憐化銦(indium phosphide)、銻化銦(indium antimonide)、氮化銦(indiumnitride)以及其組合物。在另 一形態(tài)中，該半導(dǎo)體材料可包括但不限制在硅、碳化硅、砷化鎵、氮化鎵、磷化鎵、氮化鋁、氮 化銦、氮化銦鎵、氮化鋁鎵或這些材料的組合物。在一特定的形態(tài)中，該半導(dǎo)體材料可為硅。 在另一特定形態(tài)中，該半導(dǎo)體材料可為碳化硅。在一些額外的實(shí)施例中，非硅基支撐材料可 包括砷化鎵、氮化鎵、鍺、氮化硼、氮化鋁、銦基材料以及其復(fù)合物。在另一形態(tài)中，該半導(dǎo)體材料包括氮化鎵、氮化銦鎵、氮化銦以及其組合物。在一特定的形態(tài)中，該半導(dǎo)體材料為氮 化鎵。在另一特定的形態(tài)中，該半導(dǎo)體材料為氮化鋁。其他可用的半導(dǎo)體材料包括氧化鋁 (Al2O3)、氧化鈹(BeO)、鎢(W)、鉬(Mo)、C-氧化釔(C-Y2O3)、c_ 氧化釔鑭(c_ (YQ. 9LaQ.》203)、 C-氮氧化鋁(C-Al23O27N5)、C-氧化鎂鋁(C-MgAl2O4)、t-氟化鎂(t_MgF2)、石墨(graphite) 以及其混合物。需要了解的是該支撐基材可包括任何已知的半導(dǎo)體材料，而且不應(yīng)限制 在這里所述的材料。另外，半導(dǎo)體材料可呈現(xiàn)任何已知的結(jié)構(gòu)型態(tài)，例如但不限制在立 方(cubic)(閃鋅礦(zincblende or sphalerite))、纖維礦型(wurtzitic)、菱形六面體 (rhombohedral)、石墨狀(graphitic)、亂層結(jié)構(gòu)狀(turbostratic)、熱分解(pyrolytic)、 六角形(hexagonal)、非晶型(amorphous)以及其組合構(gòu)型。在另一形態(tài)中，該支撐基材可為金屬材料，金屬材料可用于任何情形，因?yàn)樵诤芏?情形中金屬相對(duì)地容易操作。任何能夠根據(jù)本發(fā)明各種形態(tài)而做為基材的金屬材料應(yīng)被考 慮于本發(fā)明的范疇中。這種金屬材料的一范例為鋁，其他非限制性的范例可包括錫、銅、不 銹鋼等。當(dāng)使用很多金屬材料作為支撐基材時(shí)，可藉由各種碳化物或碳化物形成材料幫助 一鉆石材料層沉積于其上。碳化物形成材料的范例可包括但不限制在鎢(W)、鉭(Ta)、鈦 (Ti)、鋯(&)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、硅(Si)和錳(Mn)0除此之外，碳化物非限制性的范例包括 碳化鎢(WC)、碳化硅(SiC)、碳化鈦(TiC)、碳化鋯(ZrC)以及其混合物。在另一形態(tài)中，該支撐基材可為高分子材料，有用的高分子材料非限制性的范例 包括聚胺化合物(polyamines)、聚丙烯酸酯(polyacrylates)、聚酯(polyesters)、聚酰胺 (polyamides)、聚亞酉先胺(polyimides)、聚氨酉旨(polyurethanes)、多酚(polyphenols)、 環(huán)氧樹脂(印oxies)、異氰酸酯(isocyanates)、聚異氰脲酸酯(polyisocyanurates)、聚 硅氧烷(polysiloxanes)、聚乙烯化合物(polyvinyls)、聚乙烯(polyethylenes)、聚丙烯 (polypropylenes)、聚苯乙烯(polystyrenes)、聚砜(polysulfones)、丙烯腈 _ 丁二烯 _ 苯 ZjM (aeryIonitrile-butadiene-styrene polymers)、聚丙j；希酸(polyacrylics)、聚碳酸 酯(polycarbonates)及其混合物。一高分子材料的特定的范例包括環(huán)氧樹脂。如已經(jīng)建議的，可使用各種鉆石材料以將熱從電路傳遞出去，能夠促進(jìn)熱傳遞的 任何形式的鉆石材料可因此被考慮于本發(fā)明的范疇中。例如但不限制在該鉆石材料可包括 類鉆碳、非晶鉆石以及結(jié)晶鉆石，包括單晶以及多晶鉆石。除此之外，該鉆石材料層可為任 何能夠作用為幫助熱從電路傳遞出去的厚度。然而在一特定的形態(tài)中，該鉆石材料層可具 有從約0. 1至約100. 0微米的厚度。在另一特定的形態(tài)中，該鉆石層可具有從約0. 1至約 20.0微米的厚度。在此所述的鉆石材料層可使用任何已知的方法來形成在一基材上，若能得到相 似的特性以及結(jié)果，雖然任何類似的方法皆能使用，但最常見的氣相沉積法包括化學(xué)氣 相沉積法(CVD)和物理氣相沉積法(PVD)。在一形態(tài)中，CVD法如可使用熱燈絲氣相沉 積法(filament CVD)、微波等離子氣相沉積法(microwave plasma)、乙炔火焰氣相沉積 法(oxyacetylene flame)、射頻化學(xué)氣相沉積法(rf_CVD)、激光化學(xué)氣相沉積法(laser CVD，LCVD)、金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積法(metal-organic CVD，M0CVD)、激光剝離法(laser ablation)、同構(gòu)型鉆石鍍膜方法(conformal diamond coatingprocesses)以及直流電弧 技術(shù)(direct current arc techniques)。一般的CVD法是使用氣體反應(yīng)劑來沉積該鉆石或類鉆碳成層狀或膜狀結(jié)構(gòu)，這些氣體通常包括以氫氣稀釋的少量(即少于約5%)的碳化 物材料，如甲烷。各種特定的CVD工藝(包括儀器和條件)以及使用于氮化硼層的CVD工藝 皆是所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者所熟知的。在另一形態(tài)中，可使用PVD技術(shù)如濺鍍、熱 蒸發(fā)物理氣相沉積法(thermal evaporation PVD)、離子化金屬物理氣相沉積法(ionized metal PVD，IMPVD)、電子束物理氣相沉積法(electron beam PVD, EBPVD)以及反應(yīng)物理氣 相沉積法(reactive PVD)皆可使用。除此之外，應(yīng)該注意可使用特定的沉積條件以調(diào)整要 被沉積的特定種類的材料，如類鉆碳、非晶鉆石或結(jié)晶鉆石。為了更增進(jìn)熱傳遞的特性，在本發(fā)明的一形態(tài)中該鉆石材料層可為同構(gòu)型鉆石材 料層。同構(gòu)型鉆石材料涂布技術(shù)能提供很多比既有鉆石成膜技術(shù)更好的優(yōu)點(diǎn)，同構(gòu)型鉆石 涂布能實(shí)施于各種基材(包括非平面的基材)，一生長(zhǎng)表面能在缺乏偏壓的生長(zhǎng)條件下前 處理以形成一碳膜，該鉆石生長(zhǎng)條件可為既有CVD沉積鉆石的條件而無施加偏壓，結(jié)果形 成一薄的碳膜，其通常是小于約100埃(angstroms)；能在大致任何的生長(zhǎng)溫度實(shí)施該前處 理步驟，例如雖然于低于約500°C的較低溫度為較佳的，但從約200°C至約900°C皆可使用。 并無結(jié)合任何特定的理論，該薄的碳膜出現(xiàn)形成時(shí)是在一短的時(shí)間之內(nèi)，例如短于一小時(shí)， 且是一氫端(hydrogen terminated)的無晶碳。在這種前處理之后，該薄的碳膜在施以鉆 石生長(zhǎng)條件下形成同構(gòu)型鉆石材料層。鉆石生長(zhǎng)條件是那些常用于傳統(tǒng)CVD鉆石生長(zhǎng)的 條件，然而，不像既有的鉆石膜的生長(zhǎng)，在使用過前述前處理步驟后所產(chǎn)生以同構(gòu)型鉆石膜 形式存在的鉆石膜，再者，該鉆石膜通常開始生長(zhǎng)于實(shí)質(zhì)上整體基材上，且實(shí)質(zhì)上無孕育期 (incubation time)。除此之外，一連續(xù)膜(例如實(shí)質(zhì)上無晶界)能在約80nm以內(nèi)的生長(zhǎng) 中發(fā)展。將該鉆石材料層沉積在該支撐基材上后，電路可沉積于其上，應(yīng)該了解的是各種 沉積電路于鉆石材料層上的各種方法都是可能的，特別要考慮各種被沉積的電路以及電路 元件，因此，這種沉積的任何技術(shù)皆被考慮于本發(fā)明的范疇中，且之后的敘述并不會(huì)視為是 限制。在一形態(tài)中，電路可藉由施加未硬化的導(dǎo)電膠于該鉆石材料上表示想要的電路的 圖案而沉積于鉆石材料層上，且硬化該導(dǎo)電膠以形成硬化的導(dǎo)電電路。該未硬化的導(dǎo)電膠 能藉由任何已知的方法施加，然而在一特定的形態(tài)中，該導(dǎo)電膠可藉由各種網(wǎng)版印刷技術(shù) 施加。雖然可使用任何的導(dǎo)電膠，但特定非限制性的范例可包括銅膠、銀膠、金膠、鉬膠以及 其組合物。在加熱這種膠的過程中，一導(dǎo)電電路可形成于該鉆石材料層上，舉例來說，銅和 銀膠可網(wǎng)版印刷于該鉆石材料層上，且在約150°C和200°C之間的溫度硬化約30至約60分 鐘。在另一形態(tài)中，一導(dǎo)電金屬可藉由PVD技術(shù)(例如但不限制在陰極電弧法、濺鍍 以及電子束蒸鍍法等)直接沉積于該鉆石材料層上，然而很多導(dǎo)電金屬無法良好地貼附 于鉆石表面，在這種情形中，一緩沖層可施加于該鉆石材料上，以增加PVD沉積的電路的附 著性。雖然緩沖層的選擇可依照所用的鉆石材料和導(dǎo)電金屬的種類而有所不同，但在一 形態(tài)中，緩沖層非限制性的范例可包括鉻(chromium)、鈦(titanium)、鎢(tungsten)、鈷 (cobalt)、銷(molybdenum)、組(tantalum)、招(aluminum)、銀(nickel)、錯(cuò)(zirconium)、 鈮(niobium)及其組合物。在一特定的形態(tài)中，鉆石材料可包括類鉆碳、該導(dǎo)電金屬為銅或 銀，且該緩沖層可為鉻或鈦。再者，在一形態(tài)中，該緩沖層可形成碳化物層于該鉆石材料上，以促進(jìn)沉積于其上的導(dǎo)電金屬的附著性，例如碳化鉻或碳化鈦能促進(jìn)銅或銀導(dǎo)電金屬于一 類鉆碳層上的附著性。舉例來說，一緩沖層可使用一具有大于約100伏特(V)的偏壓的高 能涂布法沉積以在該緩沖層以及鉆石材料之間形成碳化物層，接著以一具有大于約50V至 約100V的偏壓的低能涂布法以增厚該緩沖層至所要的厚度。除此之外，在一些形態(tài)中，該 鉆石材料可漸次地進(jìn)入該緩沖層中以減少在層狀結(jié)構(gòu)之間不連續(xù)的晶格過渡變化。例如， 當(dāng)沉積該鉆石材料層時(shí)，沉積該緩沖層的原子的百分比會(huì)慢慢地增加以在該鉆石材料以及 該碳化物緩沖層之間提供逐步的過渡變化。在該緩沖層沉積之后，該導(dǎo)電金屬可沉積于該 緩沖層上。也要考慮本發(fā)明包括與LED裝置有關(guān)的形態(tài)。當(dāng)LED變得對(duì)于電子學(xué)和發(fā)光裝置 更具重要性，其持續(xù)發(fā)展且出現(xiàn)增加功率的需求，此增加功率的趨勢(shì)使得這些裝置產(chǎn)生冷 卻的問題，這些冷卻問題因這些裝置一般的小尺寸而更趨嚴(yán)重，且因?yàn)榫哂袀鹘y(tǒng)鋁散熱鰭 片的散熱器龐大的體積特性，使其無法使用。不過本發(fā)明者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)整合鉆石材料至LED 封裝體中，即使在非常高功率的情形下也會(huì)產(chǎn)生足夠的冷卻效果，此時(shí)也維持小的LED封 裝體尺寸。因此，如圖4所示，本發(fā)明的一形態(tài)可包括一具有增進(jìn)的散熱特性的LED裝置。該 LED裝置可包括涂布于一支撐基材32上的一鉆石材料層30以及設(shè)置于該鉆石材料層30上 的各種電路34，一發(fā)光二極管36可耦合于該鉆石材料層30，且電耦合于該電路34。該鉆石 材料層30因此配置為加速熱遠(yuǎn)離電路以及從LED遠(yuǎn)離，這種配置讓LED在比不具有鉆石材 料層的LED封裝體冷的溫度中操作。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖 然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人 員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更 動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的 技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案 的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種熱動(dòng)力電子裝置，其特征在于其包括一鉆石材料層，其涂布在一支撐基材上；一電路，其設(shè)置在該鉆石材料層上，該鉆石材料層配置為加速熱從該電路離開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱動(dòng)力電子裝置，其特征在于其中所述的鉆石材料層的材料 為類鉆碳。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱動(dòng)力電子裝置，其特征在于其中所述的類鉆碳為非晶碳。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱動(dòng)力電子裝置，其特征在于其中所述的鉆石材料層的材料 為結(jié)晶鉆石。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱動(dòng)力電子裝置，其特征在于其中所述的鉆石材料層具有從 約0. 1至約100.0微米的厚度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱動(dòng)力電子裝置，其特征在于其中所述的鉆石材料層具有從 約0. 1至約20. 0微米的厚度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱動(dòng)力電子裝置，其特征在于其中所述的支撐基材為金屬。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱動(dòng)力電子裝置，其特征在于其中所述的金屬為鋁。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱動(dòng)力電子裝置，其特征在于其中所述的支撐基材為高分子 材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熱動(dòng)力電子裝置，其特征在于其中所述的高分子材料是選 自于由以下物質(zhì)所構(gòu)成的群組聚胺化合物、聚丙烯酸酯、聚酯、聚酰胺、聚亞酰胺、聚氨酯、 多酚、環(huán)氧樹脂、異氰酸酯、聚異氰脲酸酯、聚硅氧烷、聚乙烯化合物、聚乙烯、聚丙烯、聚苯 乙烯、聚砜、丙烯腈_ 丁二烯_苯乙烯、聚丙烯酸、聚碳酸酯及其混合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的熱動(dòng)力電子裝置，其特征在于其中所述的高分子材料為環(huán) 氧樹脂。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱動(dòng)力電子裝置，其特征在于其中所述的支撐基材為半導(dǎo) 體材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其特征在于其中所述的半導(dǎo)體材料為硅。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其特征在于其中所述的電路包括至少一傳導(dǎo)路徑。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其特征在于其中所述的電路包括晶片級(jí)電路。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其特征在于其還包括一額外的鉆石材料層，其是 涂布于該電路上，使得該電路位于該鉆石材料層以及該額外的鉆石材料層之間。
17.—種冷卻電子裝置的方法，其特征在于其包括以下步驟涂布一鉆石材料層在一支撐基材上；以及在該鉆石材料層上沉積具有熱源的電路，以使得熱移動(dòng)從熱源快速離開而移動(dòng)到鉆石 材料中。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的冷卻電子裝置的方法，其特征在于其中所述的沉積具有熱 源的電路還包括沉積一未硬化的導(dǎo)電膠于該鉆石材料上；以及硬化該未硬化的導(dǎo)電膠以形成一硬化的導(dǎo)電電路。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的冷卻電子裝置的方法，其特征在于其中所述的沉積具有熱源的電路還包括藉由物理氣相沉積法沉積一導(dǎo)電材料。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的冷卻電子裝置的方法，其特征在于其中所述的導(dǎo)電材料包 括一選自于由銅、銀、金、鉬、鋁、鈦、鎢、鉬、其合金及其組合物所組成的群組的物質(zhì)。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的冷卻電子裝置的方法，其特征在于其中所述的導(dǎo)電材料包 括一選自于由銅、銀、金、鉬、其合金及其混合物所組成的群組的物質(zhì)。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的冷卻電子裝置的方法，其特征在于其中所述的沉積一導(dǎo)電 材料還包括沉積一緩沖層于該鉆石材料上；以及沉積該導(dǎo)電材料于該緩沖層上，其中該緩沖層能促進(jìn)鉆石材料與導(dǎo)電材料之間的黏著性。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的冷卻電子裝置的方法，其特征在于其中所述的緩沖層是以 鉆石材料形成一碳化物層。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的冷卻電子裝置的方法，其特征在于其中所述的緩沖層是包 括選自由鉻、鈦、鎢、鈷、鉬、鉭、鋁、鎳、鋯、鈮及其組合所組成的群組的物質(zhì)。
25.根據(jù)權(quán)利要求17所述的冷卻電子裝置的方法，其特征在于其還包含涂布一額外的 鉆石材料層于該電路上，使得該電路位于該鉆石材料層以及該額外的鉆石材料層之間。
26.一種具有增進(jìn)的散熱性質(zhì)的發(fā)光二極管裝置，其特征在于其包括 一鉆石材料層，其涂布于一支撐基材上；一電路，其包含一發(fā)光二極管，該電路設(shè)置于該鉆石材料層上，且該鉆石材料層配置為 加速熱從電路離開。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種熱動(dòng)力電子裝置、冷卻電子裝置的方法及發(fā)光二極管。該熱動(dòng)力電子裝置包括涂布在一支撐基材上的一鉆石材料層以及設(shè)置在該鉆石材料層上的電路，該鉆石材料層配置為加速熱從電路離開。雖然該鉆石材料層的材料可為任何已知功能為用以加速熱傳遞的鉆石材料，但該鉆石材料層的材料在一形態(tài)中可為類鉆碳。在一特定的形態(tài)中，該類鉆碳可為非晶碳。在另一形態(tài)中，該鉆石材料層的材料可為結(jié)晶鉆石。
文檔編號(hào)H05K7/20GK101896050SQ20091014301
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2009年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月21日
發(fā)明者宋健民 申請(qǐng)人:宋健民