[发明专利]散热结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种散热结构，特别是一种兼具高热传导性及结构功能的热接口材料层及其使用此热接口材料(thermal interface material，TIM)层的散热结构。

背景技术

随着半导体集成器件的微缩化，影响半导体集成器件运行效能的散热问题也逐渐受到重视。传统的散热结构是在发热器件上设置一散热鳍片，并且在发热器件与散热鳍片之间设置有一热接口材料层。

上述的热界面材料层系将高导热系数的陶瓷或金属氧化物粉末分散于聚合物基体中，当温度升高，热接口材料层由固态软化成半固态，并将发热器件与散热鳍片之间的不平整表面填满，使发热器件产生的热可以被有效率的传导出去。

然而，上述以陶瓷或金属氧化物粉末分散于聚合物基体为主的热接口材料层，其热传导性能仍然不足。因此，目前仍需要兼具高热传导性及结构功能的热接口材料，以解决半导体工业对于散热的需求。

发明内容

本发明提供一种兼具高热传导性及结构功能的热接口材料层及其使用此热接口材料层的散热结构。

本发明提供一种散热结构，包含一发热器件；一散热鳍片，设置于该发热器件上；以及一热接口材料层，设置于该发热器件与该散热鳍片之间，其特征在于：该热界面材料层系将奈米碳管或奈米碳球分散于乳胶聚合物基体。由于奈米碳管或奈米碳球本身分子结构与乳胶聚合物具有良好的化学亲合性及结合性，故在两者混合时容易结合成一体，而不会有团聚与分散不均的问题。

为让本发明上述的目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举较佳实施方式，并配合所附图式，作详细说明如下。然而如下的较佳实施方式与图式仅供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。

附图说明

图1为依据本发明最佳实施例所绘示的散热结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

1散热结构          10发热器件

12热接口材料层     12a奈米碳管或奈米碳球

12b乳胶聚合物基体  14散热器件

100印刷线路板

具体实施方式

本发明提供一种兼具高热传导性及结构功能的热接口材料层及其使用此热接口材料层的散热结构。图1例示本发明一优选实施例，其中，散热结构1可以包括一发热器件10，例如，半导体集成器件，设置于一印刷线路板(printed circuit board)100上，一散热器件14，例如散热鳍片，设置于发热器件10上，以及一热接口材料层12，设置于发热器件10与散热器件14之间，其特征在于：热界面材料层12系将奈米碳管或奈米碳球12a分散于乳胶聚合物(letax polymer)基体12b，具有优异的热传导性及韧性。

由于奈米碳管或奈米碳球12a本身的分子结构与乳胶聚合物具有良好的化学亲合性及结合性，故在两者混合时容易结合成一体，而不会有团聚与分散不均的问题。根据本发明优选实施例，热接口材料层12在室温呈固态，可以利用黏贴或印刷方式形成在发热器件10表面。奈米碳管或奈米碳球系商业上可取的材料，通常被应用于导电薄膜及显示器领域。此外，亦可将奈米碳管或奈米碳球混参于热熔胶、热塑性高分子材料或石蜡系(paraffin wax)高分子材料中。

热接口材料层12与发热器件10表面直接接触，且与散热器件14表面直接接触。当发热器件10的温度升高时，热接口材料层12软化而呈具流动性的半固态，因为奈米碳管或奈米碳球12a的尺寸微小，能够填补发热器件10与散热器件14表面的不平整处或微孔洞，减少阻碍热传导的空气间隙，因此热接口材料层12能够提供有效的散热路径，并提升热传导效率。此种散热结构特别适合被应用在三维堆栈封装(3D stacked package)高容量内存模块。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。