專利名稱:熱傳遞結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本公開(kāi)內(nèi)容總體上涉及包括熱界面材料在內(nèi)的裝置和制造該裝置的方法。
背景技術(shù):
常規(guī)的熱界面材料(TIM)通常由散布在熱絕緣有機(jī)基體(organic matrix)中的 熱傳導(dǎo)微粒(例如,粘合劑或油脂)合成。由于經(jīng)常需要確保正確的粘性,這種復(fù)合物的導(dǎo) 熱性受限于微粒相對(duì)低的濃度,以及受限于微粒與微粒接觸的熱阻,微粒相對(duì)低的濃度。此 外,可以將導(dǎo)熱性很差的充氣空間聚集在有機(jī)基體中,從而減少TIM的整體導(dǎo)熱性。軟金屬 (例如,銦)或者其它軟材料(例如,石墨)有時(shí)也被用作熱界面材料。雖然這些材料的導(dǎo) 熱性高于復(fù)合材料,然而其貼合非平坦或不規(guī)則表面的能力有限。這些軟的材料中的一些 容易受到腐蝕并可具有低的熔點(diǎn)。所有這些限制可對(duì)可靠性、適用性和裝配選項(xiàng)造成限制。
發(fā)明內(nèi)容
一個(gè)實(shí)施例是裝置,其包括具有第一表面的第一基底、具有面向所述第一表面的 第二表面的第二基底以及位于所述第一表面上的金屬凸起特征的陣列,每一個(gè)凸起特征將 所述第一表面與所述第二表面相接觸,所述凸起特征的一部分經(jīng)由壓縮力而變形。另一實(shí)施例是裝置,其包括具有前表面和后表面的金屬平坦基底,所述后表面與 所述前表面相對(duì)。所述裝置還包括金屬凸起特征的陣列,直接位于每一個(gè)所述表面上。另一個(gè)實(shí)施例是方法。所述方法包括在電子器件的第一組件的表面上提供熱傳 遞結(jié)構(gòu),其中,所述熱傳遞結(jié)構(gòu)包括金屬可變形凸起特征。所述方法還包括將所述電子 器件的第二組件壓向所述表面,使得所述熱傳遞結(jié)構(gòu)位于所述第一組件和所述第二組件之 間,使得至少一部分所述金屬可變形凸起特征變形,以與按壓之前的所述凸起特征的高度 相比,減少其高度至少約百分之一。另一個(gè)實(shí)施例是方法。所述方法包括形成熱傳遞結(jié)構(gòu),包括在充分平坦的基底表 面上形成壓力可變形金屬凸起特征的二維陣列。所述陣列具有針對(duì)由以下特征構(gòu)成的組所 選擇的屬性A)所述凸起特征是中空的;B)所述凸起特征是電鍍結(jié)構(gòu);以及C)所述凸起特 征的第一組具有第一高度,所述凸起特征的第二組具有不同的第二高度。
當(dāng)與附圖一起閱讀時(shí),通過(guò)以下詳細(xì)描述對(duì)本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施例進(jìn)行最好的理 解。對(duì)應(yīng)的或相似的數(shù)字或符號(hào)指示了對(duì)應(yīng)或相似的結(jié)構(gòu)。為了討論的清楚,未按照比例 畫出各種特征,并且可在大小上任意增加或減少各種特征?,F(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)后續(xù)描述進(jìn)行引 用,在附圖中圖1A-1B示出了本公開(kāi)內(nèi)容的示例裝置在壓縮前的截面視圖;圖2示出了本公開(kāi)內(nèi)容的示例裝置在壓縮前的截面視圖;圖3示出了圖IA中所示的示例裝置在壓縮后的截面視圖4-11示出了本公開(kāi)內(nèi)容的裝置的示例凸起特征的透視或截面視圖;圖12示出了在使用諸如圖1A-3中的本公開(kāi)內(nèi)容的裝置的示例方法中所選擇的步 驟的流程圖;圖13示出了在制造諸如圖1A-12中的本公開(kāi)內(nèi)容的裝置的示例方法中所選擇的 步驟的流程圖;圖14A-14I示出了在制造諸如圖13中的本公開(kāi)內(nèi)容的裝置的示例實(shí)施例中所選 擇的階段的平面圖;以及圖15A-15D示出了在制造諸如圖13中的本公開(kāi)內(nèi)容的裝置的示例實(shí)施例中所選 擇的階段的截面圖。
具體實(shí)施例方式圖IA和IB示出了示例裝置100的截面視圖。裝置100包括具有設(shè)計(jì)的金屬可變 形凸起特征110的熱傳遞結(jié)構(gòu)105。與變形前的形狀相比(例如圖IA所示的凸起特征110 的變形前形狀),金屬可變形凸起特征110被配置為在至少一個(gè)維度115上被壓縮。總體上,對(duì)于更大的壓縮量,存在增強(qiáng)的熱傳遞。然而,要求更大量的壓縮力來(lái)達(dá) 成更大程度的壓縮,這可能無(wú)意間損壞裝置100的組件。從而,在提高熱傳遞的好處與損壞 裝置之間,對(duì)在至少一個(gè)維度115上的壓縮量進(jìn)行謹(jǐn)慎地平衡。在一些優(yōu)選的實(shí)施例中,與 變形前的形狀相比,金屬可變形凸起特征110被配置為在至少一個(gè)所選維度(例如,高度) 上被壓縮至少約百分之一。在其它優(yōu)選實(shí)施例中,金屬可變形凸起特征110被配置為在至 少一個(gè)所選維度上被壓縮至少約百分之五,在一些情況下,至少約百分之二十五。在一些優(yōu)選實(shí)施例中,單個(gè)的凸起特征110是毫米級(jí)別的或更小的結(jié)構(gòu)。即,每一 個(gè)金屬可變形凸起特征110具有至少一個(gè)約1毫米或更小的第二維度120(例如,寬度、高 度或厚度)。毫米級(jí)別的凸起特征可以有利地貼合(例如,進(jìn)行很近的接觸)于一些組件的 不規(guī)則表面或粗糙表面,并從而增強(qiáng)組件之間的熱傳遞。與更大級(jí)別的凸起特征110相比, 毫米級(jí)別的凸起特征還有利地要求較低量的壓縮力來(lái)進(jìn)行變形,從而在壓縮凸起特征110 時(shí),減少了損壞裝置100的組件的風(fēng)險(xiǎn)。如本文所用的術(shù)語(yǔ)“設(shè)計(jì)”指的是具有根據(jù)本文描述的原理并通過(guò)本文描述的過(guò) 程而有意創(chuàng)建的一個(gè)或更多固體形狀的凸起特征110。凸起特征110被設(shè)計(jì)為以機(jī)械的方 式進(jìn)行變形,并從而貼合于裝置100的基底或組件130、132的界面表面125、127的非均勻 性,同時(shí)維持熱流方向140上的連續(xù)的熱路徑。例如,凸起特征110被設(shè)計(jì)為在物理上與表 面125、127都接觸,而不管表面125、127是否如圖IA中所示的共面,或不管表面125、127 中的一個(gè)或兩個(gè)是否是彎曲的或非平坦的。所設(shè)計(jì)的與表面相對(duì)的凸起特征完成,其可自 然地出現(xiàn)在一些金屬結(jié)構(gòu)上,或者可作為通過(guò)沉淀、切割、鍛造或其它加工過(guò)程形成金屬結(jié) 構(gòu)的結(jié)果而無(wú)意間出現(xiàn)。為了清楚起見(jiàn),將特定設(shè)計(jì)方面呈現(xiàn)來(lái)作為示例凸起特征中的單一元素。然而,應(yīng) 該理解,凸起特征110的一些優(yōu)選實(shí)施例可以在單一結(jié)構(gòu)中結(jié)合多個(gè)設(shè)計(jì)方面。在一些實(shí)施例中,裝置還包括電子器件145。例如,當(dāng)裝置100是遠(yuǎn)程射頻頭、基 站、計(jì)算機(jī)或電信系統(tǒng)的其它部分時(shí),電子器件145可以是電路板。該器件可具有至少兩個(gè) 組件130、132,這兩個(gè)組件130、132在界面表面125、127處彼此接觸,并且熱傳遞結(jié)構(gòu)105位于界面表面125、127之間。組件130、132的示例實(shí)施例包括散熱器或熱源(例如,集成 電路)。本公開(kāi)內(nèi)容的凸起特征110被設(shè)計(jì)為由足以引起凸起特征的壓縮(例如,至少約 百分之一)的變形壓力以機(jī)械的方式被進(jìn)行壓縮。然而,一般對(duì)變形壓力進(jìn)行謹(jǐn)慎地調(diào)節(jié) 以避免對(duì)同樣可能經(jīng)受變形壓力的裝置100的組件130、132進(jìn)行壓縮或進(jìn)行變形或損壞。 例如,如果變形壓力過(guò)大,可能損壞位于熱傳遞結(jié)構(gòu)105之下或之上的組件130、132。如本文使用的術(shù)語(yǔ)“凸起”意味著制造凸起特征110的金屬材料與凸起特征110所 在的表面125是非共面的。例如,在一些實(shí)施例中,金屬可變形凸起特征110可位于(并且 在一些情況下,直接形成在)裝置100的組件130的表面125上。在例如圖2所示的截面視圖中所示出的其它實(shí)施例中,凸起特征110可位于(并 且在一些情況下,直接形成在)基底220的一個(gè)或多個(gè)表面210、215上,基底220也是熱傳 遞結(jié)構(gòu)105的一部分,而不是裝置的單獨(dú)組件。在這種實(shí)施例中,裝置100可以僅由包括凸 起特征110和基底220在內(nèi)的熱傳遞結(jié)構(gòu)105構(gòu)成,或者還可以包括與圖IA中所示的組件 相類似的其它組件(圖中未示出)。在一些實(shí)施例中,凸起特征110可位于平坦基底220的 第一側(cè)225和相反的第二側(cè)230的表面210、215中的一個(gè)或兩個(gè)上。在一些情況下,基底 220是由與凸起特征110相同的金屬或不同的金屬制成的可變形金屬基底。例如,示例基 底220可以是厚度235在大約10到1000微米的范圍內(nèi)的平坦金屬箔。然而,在其它實(shí)施 例中,為了進(jìn)一步利于與組件的表面貼合,基底220可以是彎曲的,或者具有其它的非平坦 形狀。在一些情況下,第二維度120可以與第一維度115相同。例如,第一和第二維度 115、120可以都對(duì)應(yīng)于凸起特征的高度150,凸起特征的高度150可以是大約1毫米或更 少。在例如圖IA所示的其它情況下,第二維度120可以對(duì)應(yīng)于凸起特征110的寬度152。在 一些情況下,當(dāng)凸起特征110不具有統(tǒng)一的寬度152時(shí)(例如,凸起特征的寬度逐漸變細(xì)), 寬度的至少一部分(例如,凸起特征110的頂部156處的寬度154)是大約1毫米或更小。 在其它情況下,第二維度120可以對(duì)應(yīng)于凸起特征110的厚度。例如,如在下面圖9的上下 文中所討論的,當(dāng)凸起特征是中空的時(shí),第二維度120可以對(duì)應(yīng)于凸起特征110的外壁的厚 度。圖3示出了當(dāng)在至少一個(gè)維度115上已對(duì)金屬可變形凸起特征110進(jìn)行了壓縮之 后,圖IA所示的示例裝置100的截面視圖。例如,通過(guò)以下方式可以將變形前壓力305施 加到凸起特征110上使第二組件132的表面與凸起特征110的頂部156(圖1A)相接觸, 并將裝置100的第二組件132壓向凸起特征110所處的第一組件130。通過(guò)彎曲(bending)和縱彎曲(buckling)凸起特征110的形狀,或者通過(guò)其它改 變凸起特征110的形狀的模式,在至少一個(gè)維度115上的壓縮可以發(fā)生。如下進(jìn)一步討論 的,凸起特征110可以被特別設(shè)計(jì)為具有以施加的最小變形壓力305來(lái)協(xié)助有效壓縮凸起 特征110的形狀和維度。具體地,對(duì)凸起特征110的形狀和維度、凸起特征110之間的間隔 以及用于形成凸起特征110的材料類型的選擇都是最新發(fā)現(xiàn)的結(jié)果有效的變量,他們用于 控制以給定的所施加的壓力305壓縮凸起特征110的方式和程度,以利于熱傳遞。在一些優(yōu)選實(shí)施例中,被壓縮的維度平行于熱流的方向140。這可以利于對(duì)凸起特 征110中的一些進(jìn)行壓縮,以形成以熱或物理的方式將組件130的一個(gè)表面125直接與第二組件132的第二表面127沿著熱傳遞方向140相連的連續(xù)相的金屬。將壓縮的凸起特征 110的金屬作為熱流140的方向上支配性的連續(xù)相有利于組件130、132之間的熱傳遞。這 與傳統(tǒng)的TIM是不同,在傳統(tǒng)的TIM中,具有相對(duì)差的導(dǎo)熱性的有機(jī)基體是熱流方向上支配 性的連續(xù)相。如圖IA中所示,在壓縮之前,凸起特征110可以是彼此間不直接接觸的離散結(jié)構(gòu)。 如圖3中所示,在一個(gè)維度115上的壓縮可以導(dǎo)致同時(shí)在凸起特征110的另一個(gè)維度310 上的增加,該同時(shí)增加實(shí)質(zhì)垂直于壓縮維度115和所施加的變形壓力305。對(duì)于例如圖3所 示的一些實(shí)施例,在壓縮后,可以將凸起特征110在其它維度310上充分放大或增加,以與 側(cè)面相鄰的凸起特征110以物理的方式相接觸。相鄰?fù)蛊鹛卣?10之間的側(cè)面接觸還可以 有利地促進(jìn)熱傳遞。例如,凸起特征110中相鄰的一個(gè)之間的側(cè)面接觸可以有助于將熱量 從組件130、132內(nèi)高熱量生成的局部區(qū)域(例如,熱點(diǎn))消散掉。如圖1和3所示,組件130、132的表面125、127可具有非均勻性。組件表面125、 127上的非均勻性可以包括局部的不規(guī)則性,例如空隙、凹陷、加工標(biāo)記,或者包括非局部的 不規(guī)則,例如,凹面或凸面的區(qū)域或表面或者其它非平坦的區(qū)域或表面。在一些優(yōu)選的實(shí)施 例中,使得凸起特征110中被壓縮的凸起特征保形地沿著裝置100的組件132的非平坦表 面127貼合。例如,可以將凸起特征110設(shè)計(jì)得足夠高,以使得在被壓縮后,他們提供以物 理和熱的方式連接組件130、132的表面125、127的連續(xù)相的金屬。由于可被壓縮到不同的 程度,凸起特征110的陣列170有利于在不規(guī)則表面125、127上的貼合連結(jié)。這與傳統(tǒng)的 軟金屬或其它軟材料(如,銦或石墨)相反,傳統(tǒng)的軟金屬或其它軟材料貼合一些組件的不 規(guī)則非平坦表面的能力很差。在一些情況下,例如當(dāng)組件130、132的界面表面125、127都不規(guī)則時(shí),或者至少一 個(gè)表面132是高度不規(guī)則時(shí),使用例如圖2所示的熱傳遞結(jié)構(gòu)105可以是特別有利的。與 單側(cè)凸起特征110(例如,在基底220的側(cè)面225、230中的一個(gè)上或者在一個(gè)組件130上的 凸起特征110)相比,具有雙側(cè)凸起特征110(例如,在基底220的兩側(cè)225、230上的凸起特 征110)的熱傳遞結(jié)構(gòu)105可具有更精確地與不規(guī)則表面125、127兩者都貼合的能力。然 而,在其它情況下,在例如圖IA所示的不規(guī)則表面130上直接形成的凸起特征110可以向 表面130提供所需的貼合。在其它情況下,可以在組件130、132的界面表面125、127兩者上形成凸起特征 110。例如,一個(gè)表面127可以是散熱器132的表面,并且另一表面125可以是所封裝的集成 電路的蓋子。在這樣一些實(shí)施例中,例如圖IB所示的實(shí)施例,可以對(duì)對(duì)應(yīng)的界面表面125、 127上的凸起特征進(jìn)行交錯(cuò),以使得當(dāng)施加變形壓力時(shí),一個(gè)表面125上的凸起特征110(例 如,凸起特征110的陣列170)與另一個(gè)表面127上的凸起特征110(例如,凸起特征110的 陣列170、171)互相交叉。在兩個(gè)表面125、127的任意一個(gè)或兩個(gè)上,凸起特征110可具有 相同或不同的結(jié)構(gòu)(例如,相同或不同的高度、形狀等等)。如圖IA和3所進(jìn)一步示出的,在一些實(shí)施例中,粘合劑或熱脂160可以位于金屬 的可變形凸起特征110中相鄰的凸起特征110之間。在一些情況下,粘合劑160可以有助 于將組件130、132(例如,熱耦合組件130、132)結(jié)合在一起。在一些情況下,諸如觸變型油 脂的熱脂160可以通過(guò)減少或消除界面表面125、127(例如,彼此面對(duì)的表面125、127)之 間的氣穴來(lái)增強(qiáng)熱傳遞性能。在一些優(yōu)選實(shí)施例中,凸起特征110被設(shè)計(jì)或分隔,使得當(dāng)壓縮凸起特征110時(shí),粘合劑或熱脂160可以在凸起特征之間自由移動(dòng)。例如,在垂直于壓縮 維度115的方向315上,可以存在連續(xù)相的粘合劑或熱脂160。在其它情況下,在凸起特征 110之間可以存在粘合劑或熱脂160的離散區(qū)域??梢灾?jǐn)慎地選擇制造凸起特征110和可選基底220的金屬,以滿足可應(yīng)用于熱傳 遞結(jié)構(gòu)105的應(yīng)用的準(zhǔn)則。有時(shí),為了最小化組件130、132的界面表面125、127上的熱阻, 需要最大化金屬的導(dǎo)熱性并最小化該金屬的模量。其它相關(guān)的考慮因素包括金屬對(duì)腐蝕、 氧化和蠕變的抗性或金屬的成本。此外,金屬的熔點(diǎn)應(yīng)該遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)裝置100的工作溫度,以 確保熱傳遞結(jié)構(gòu)105不熔化或蠕變。低模量(例如,體積模量)、對(duì)抗氧化和抗腐蝕的高導(dǎo) 熱性金屬的示例包括銀、銅、鋁、錫、鉛、鎳、銦或它們的合金。在一些優(yōu)選實(shí)施例中,凸起特征110可具有逐漸變細(xì)的形狀。例如,如圖IA中所 示,在一些實(shí)施例中,凸起特征可以是錐形的。與具有類似大小的非逐漸變細(xì)的凸起特征 110相比,具有逐漸變細(xì)的形狀的凸起特征可以有利地要求施加更低量的變形壓力來(lái)進(jìn)行 壓縮。壓縮具有逐漸變細(xì)的形狀的凸起特征所需的減少的壓力是由于與非逐漸變細(xì)的形狀 相比,需要壓縮更小量的材料(例如,與最大寬度相同的非逐漸變細(xì)的凸起特征相比,在塑 性變形期間,更少量的材料發(fā)生移動(dòng))??紤]具有Irnm的底部直徑152和2mm的高度150的 錐形凸起特征110作為示例。錐形凸起特征110的一些實(shí)施例可以要求大約0. 7MPa的變 形壓力以達(dá)成高度150上百分之五十的減少。相比之下,高度相同、直徑等于底部直徑152 的非逐漸變細(xì)的凸起特征110(例如,圓柱形的柱體)可以要求大約6倍或更大的變形壓力 (例如,為了在高度150上獲得大約百分之五十的減少)。然而,仍然可以存在這種情況具 有非逐漸變細(xì)的形狀的凸起特征110(例如,柱體)是優(yōu)選的,因?yàn)橄啾扔趫A柱,通過(guò)錐形的 熱阻可能更高。為了示出附加設(shè)計(jì)方面,圖4-11示出了金屬可變形凸起特征110的一些示例實(shí)施 例的透視或截面視圖。為了清楚,使用在圖1-3中所使用的相同引用標(biāo)號(hào)來(lái)描述圖4-11中 示出的結(jié)構(gòu)的類似方面。圖4示出了裝置100的示例實(shí)施例的透視視圖,其中,熱傳遞結(jié)構(gòu)包括凸起特征 110的二維陣列170。與圖2所示的實(shí)施例類似,金屬可變形凸起特征110可以位于平坦可 變形金屬基底220的一個(gè)側(cè)面225 (例如,第一側(cè)面)和相反的側(cè)面230 (例如,第二側(cè)面) 上。為了有利于沿著一個(gè)組件的不規(guī)則表面的保形貼合,將相反側(cè)面230上的凸起特征110 的位置相對(duì)于在一個(gè)側(cè)面225上的凸起特征110的位置相互交叉。通過(guò)將在兩個(gè)側(cè)面225、 230上的凸起特征110的位置相互交叉,在兩個(gè)側(cè)面225、230上形成了凸起特征110的二維 陣列170。這種相互交叉的凸起特征110位置經(jīng)由具有最小的施加壓力305(圖幻彎曲模 式可以促進(jìn)壓縮,從而達(dá)成所需的壓縮。如圖4中進(jìn)一步示出的,熱傳遞結(jié)構(gòu)105的一些實(shí)施例可以包括基底220上的開(kāi) 口 410,開(kāi)口 410可以位于基底220上的凸起特征110的位置之間。開(kāi)口 410可以從基底 220 一個(gè)側(cè)面225延展到另一個(gè)側(cè)面230。開(kāi)口 410可以有利地允許粘合劑或油脂160(圖 IA或幻在組件130、132的上表面和下表面125、127之間流動(dòng),從而增強(qiáng)粘合劑或油脂在側(cè) 向315以及沿著熱流140的方向上的流動(dòng)。圖5示出了具有熱傳遞結(jié)構(gòu)105的裝置100的另一個(gè)示例實(shí)施例的透視視圖,熱 傳遞結(jié)構(gòu)105具有凸起特征110的二維陣列170?;?20還具有開(kāi)口 510的陣列505,開(kāi)口 510的陣列505散布在位于基底220的一個(gè)側(cè)面225上的凸起特征110之間?;?20 中的開(kāi)口 510的陣列505可以有利于當(dāng)壓縮凸起特征110時(shí),粘合劑或熱脂160 (圖IA和3) 的散布。例如,開(kāi)口 510的陣列505可以允許粘合劑160在組件130、132的界面表面125、 127上容易地流動(dòng),并有效地填充空隙(圖3)。如圖5中進(jìn)一步示出的,凸起特征110的一些實(shí)施例可以被配置為均勻分布的二 維陣列170。然而,在其它情況下,可以隨機(jī)分布凸起特征110的陣列170。圖5所示的凸 起特征110實(shí)質(zhì)上是金字塔型的。然而,可以類似地布置其它各種形狀(例如柱體、錐體或 環(huán)體)來(lái)作為二維陣列170。可以基于易于制造和當(dāng)壓縮時(shí)提供有效熱傳遞之間的平衡來(lái)選擇凸起特征110 的形狀。例如,如圖6的透視視圖所示,凸起特征110可以是柱體的陣列170,例如使用絲 焊機(jī)形成的柱形凸塊。這種凸起特征110具有以下優(yōu)勢(shì)使用現(xiàn)有的制造過(guò)程來(lái)容易且廉 價(jià)地形成。盡管可以使用銅和其它金屬,然而通常在絲焊設(shè)備中使用鋁和金(都是高導(dǎo)熱 性的金屬)。此外,依照需求,可以在各種不同的表面上形成這種凸起特征110,包括在組件 130的表面125上直接形成。如圖7的截面視圖所示,作為另一個(gè)示例,凸起特征110可以是電鍍柱體的陣列 170。形成這種凸起特征110是廉價(jià)的,并且可以進(jìn)行大規(guī)模制造以生產(chǎn)大量的熱傳遞結(jié)構(gòu) 105。此外,按照需求,還可以在各種表面上形成這種凸起特征110,包括在組件130的表面 125上直接形成。此外,可以將被配置為電鍍柱體的凸起特征110加工為具有高的縱橫比 (例如,高度150與直徑152之比為大約5 1或更大,或者在大約5 1到10 1的范圍 內(nèi))。可以使用現(xiàn)有制造過(guò)程對(duì)例如銀和銅的金屬進(jìn)行電鍍。此外,可以形成包括多個(gè)不同 金屬的層在內(nèi)的電鍍柱體。例如,圖7所示的凸起特征110可被配置為包括銅層710和更 薄的錫層720在內(nèi)的柱體。被配置為多層柱體(例如,具有多個(gè)電鍍金屬層的柱體)的凸 起特征可利用不同金屬的材料屬性,例如銅的高導(dǎo)熱性和錫的延展性。在例如圖7所示的一些實(shí)施例中,每一個(gè)凸起特征110可具有實(shí)質(zhì)上相同的高度 150(例如,百分之十以內(nèi)的相同高度)。然而,在其它實(shí)施例中,可以存在具有不同高度的 至少兩組凸起特征。。在圖8的透視視圖中示出了這種實(shí)施例,其中,組810內(nèi)的凸起特征 110具有相同的高度815,同時(shí)第二組820內(nèi)的凸起特征110具有第二高度825,第二高度 825比第一高度815至少高大約百分之十。具有不同高度815、825的組810、820的凸起特征110的陣列170可以有助于最小 化總的施加壓力,該總的施加壓力是達(dá)成對(duì)不規(guī)則組件表面所需貼合度所要求的總的施加 壓力。在壓縮期間,將首先壓縮凸起特征Iio的最高的組830。當(dāng)在這種組830中存在數(shù)目 相對(duì)少的凸起特征110的情況下,壓縮所需的施加的變形壓力可以非常低。從而,針對(duì)給定 量的所施加的壓力,與統(tǒng)一高度的凸起特征110的陣列170相比,可達(dá)成的壓縮可以更大。 一旦獲得特定級(jí)別的壓縮,凸起特征110的次高組820將開(kāi)始?jí)嚎s。這可能增加對(duì)組件的 不規(guī)則表面的貼合的增強(qiáng)所需的壓力,但是可以有利地增加與表面的熱接觸點(diǎn)的總數(shù)。當(dāng) 需要消散來(lái)自于組件中熱點(diǎn)的熱量時(shí),或者當(dāng)組件表面展現(xiàn)出高度不規(guī)則時(shí),這種途徑可 以特別起作用。在例如圖9A-9C的透視視圖所示的一些實(shí)施例中,一個(gè)或更多凸起特征110可以是中空的。盡管在圖9A-9C中示出了中空的椎體,本文討論的凸起特征110的其它任何形狀 也可被配置為中空的結(jié)構(gòu)。在一些情況下,當(dāng)凸起特征110是中空的時(shí),第二維度(圖1A) 可以與凸起特征110的外壁915的厚度910相對(duì)應(yīng)(圖9A)。使用中空凸起特征110的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是與相同大小的等價(jià)實(shí)心凸起特征相比,其 可以要求顯著更小的壓力305來(lái)進(jìn)行壓縮。由于可以讓中空凸起特征110的壁915的厚度 910比凸起特征整體厚度152薄,因此需要更小的用于壓縮的壓力。另外,可以將中空凸起 特征110壓緊到更小的側(cè)面積中,因?yàn)楫?dāng)施加變形壓力305時(shí),壁915可以向中空凸起特征 110的外部移動(dòng),或者向中空凸起特征110的內(nèi)部移動(dòng)。然而,在某個(gè)情況下,實(shí)心凸起特 征110可以是優(yōu)選的,因?yàn)榕c中空凸起特征110相比,其包含更多金屬,并從而可以提供更 有效的熱傳遞路徑。在一些實(shí)施例中,一個(gè)或更多凸起特征110具有在至少一個(gè)維度115上的曲面 925 (圖9B、9C、9E),凸起特征110被配置為在該至少一個(gè)維度115上被進(jìn)行壓縮。這種彎 曲凸起特征110的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是與實(shí)質(zhì)上等價(jià)的非彎曲凸起特征110相比,這種結(jié)構(gòu)可需要 顯著小的壓力來(lái)進(jìn)行壓縮。例如,當(dāng)向彎曲凸起特征110施加變形壓力時(shí),其將比等價(jià)的非 彎曲凸起特征更容易被壓彎。為了進(jìn)一步示出上述實(shí)施例中的一些,考慮如圖9A所示的被配置為中空銅錐體 的凸起特征110的示例陣列170。每個(gè)錐體具有大約Imm的底部直徑152和大約2mm的 高度150,以及大約50微米的壁915厚度910。與壓縮相同大小但是實(shí)心的銅錐體的類似 陣列所需的壓力相比,將高度150壓縮百分之七十五所需的變形壓力僅是前者的約百分之 十七。對(duì)被配置為中空凸面銅錐體(例如,如圖9B所示)的凸起特征110的類似陣列170 進(jìn)行類似壓縮所需的壓力305大約是壓縮實(shí)心錐體所需壓力的百分之十五。對(duì)被配置為中 空凹面銅錐體(例如,如圖9C所示)的凸起特征110的類似陣列170進(jìn)行類似壓縮所需 的壓力305大約是壓縮實(shí)心錐體所需壓力的百分之七。將凸起特征110配置為中空凹面錐 體的一個(gè)附加好處在于當(dāng)施加變形壓力時(shí),該形狀可以利于過(guò)多的粘合劑或熱脂160(圖 1A、圖幻從組件之間的最近接觸區(qū)域流動(dòng)到可從額外的粘合劑或熱脂160受益的區(qū)域。在例如圖9B和9C所示的一些情況下,將彎曲的凸起特征110對(duì)稱彎曲。在其它情 況下,可以將彎曲的凸起特征110不對(duì)稱地彎曲。不對(duì)稱彎曲可以有助于進(jìn)一步減少達(dá)成 對(duì)凸起特征110的壓縮所需的變形壓力。例如,彎曲的凸起特征110可以是直角錐體(圖 9D),或者是不對(duì)稱的凹面錐體(圖9E)。作為其他示例,圖5示出了被不對(duì)稱彎曲的實(shí)質(zhì)上 金字塔形的凸起特征110。圖IOA和IOB示出了具有奇點(diǎn)1010的示例凸起特征110的透視視圖和截面視圖。 如本文使用的術(shù)語(yǔ)奇點(diǎn)1010指的是在要被壓縮的至少一個(gè)維度上的凸起特征110的平滑 度或形狀表面上的任何的銳利不連續(xù)性。在一些實(shí)施例中,一個(gè)或更多凸起特征110具有 在該至少一個(gè)維度115上的奇點(diǎn)1010。奇點(diǎn)1010的出現(xiàn)可以有助于減少達(dá)成對(duì)凸起特征 110的壓縮所需的變形壓力305。例如當(dāng)施加變形壓力305時(shí),在靠近奇點(diǎn)110處可發(fā)生凸 起特征Iio的第一彎曲。在圖IOA所示的示例凸起特征110中,奇點(diǎn)1010被配置為火山口 形。在圖IOB所示的示例凸起特征中,奇點(diǎn)1010位于凸起特征110的錐體1020和反轉(zhuǎn)錐 形1030部分的連接點(diǎn)處。在其它實(shí)施例中,奇點(diǎn)可以是在凸起特征的光滑表面上的銳利向 內(nèi)(例如,褶皺)或向外(例如,凸塊)的壓痕或者凸塊。
在裝置100的其它實(shí)施例中,可以將凸起特征110配置為鰭形,并可將其布置為鰭 形的一維陣列170。在圖11的透視視圖中示出了這種實(shí)施例,其中,每一個(gè)凸起特征110是 鰭形。類似于上述二維陣列170,鰭的厚度,鰭之間的間隔以及鰭形的曲率都可以被調(diào)節(jié)以 改變熱傳遞結(jié)構(gòu)105的屬性。例如,如圖11中所示,為了最小化達(dá)成壓縮所必須施加的壓 力的量,可以將鰭進(jìn)行彎曲。與直的鰭相比,彎曲的鰭可以要求更小的壓力以進(jìn)行壓縮,因 為壓縮的壓彎模式將被引入到壓縮的縱彎曲模式上??梢詫⒈慌渲脼轹挼耐蛊鹛卣?10布 置為當(dāng)施加壓縮壓力時(shí),倒塌到相鄰的鰭形上,從而創(chuàng)建與以上在圖3的上下文中所討論 的類似的用于熱傳遞的附加路徑。在一些情況下,可以垂直于鰭的長(zhǎng)度來(lái)制造作為奇點(diǎn)的 交叉紋路,以利于與組件的不規(guī)則表面的局部貼合。再一次參見(jiàn)圖IA和3,裝置100的另一個(gè)實(shí)施例包括具有第一表面125的第一基 底130,以及具有面向第一表面125的第二表面127的第二基底132。裝置100還包括位于 第一表面125上的金屬凸起特征110的陣列170,每一個(gè)凸起特征110將第一表面125與第 二表面127相接觸,凸起特征110的部分156經(jīng)由壓縮力305而變形。在一些實(shí)施例中,在表面125、127中的每一個(gè)上可以存在兩個(gè)陣列170、171(圖 1B)。在一些實(shí)施例中,金屬可變形凸起特征110在第一表面125的區(qū)域172的一部分(圖 1A)與第二表面127之間提供物理連接,其中,第一表面127的區(qū)域172是非平坦。在一些 實(shí)施例中,每一個(gè)金屬凸起特征110形成將第一和第二表面125、127直接連接的連續(xù)相的 金屬。在一些實(shí)施例中,陣列170是錐體、柱體的二維陣列(例如,被配置為柱體或錐體的 凸起特征110)。在一些實(shí)施例中,金屬凸起特征110是鰭形(例如,圖11)。在一些實(shí)施例 中,每個(gè)金屬凸起特征110包括兩個(gè)金屬層710、720 (例如,圖7),每個(gè)金屬層710、720包括 不同的金屬。在一些實(shí)施例中,每一個(gè)金屬凸起特征110具有實(shí)質(zhì)上相同的高度115。在 一些實(shí)施例中,金屬可變形凸起特征110是中空的(例如,圖9A-9C)。在一些實(shí)施例中,存 在具有兩個(gè)不同高度815、825的金屬可變形凸起特征110的至少兩個(gè)組810、820 (例如,圖 8)。在一些實(shí)施例中,一個(gè)或更多金屬凸起特征110具有曲面925(圖9)或奇點(diǎn)1010(圖 10)。在一些實(shí)施例中,每個(gè)基底130、132是集成電路。再一次參見(jiàn)圖2。裝置100的另一個(gè)實(shí)施例包括具有前表面225和后表面230的 金屬平坦基底220,后表面225與前表面230相對(duì)。裝置100還包括直接位于表面225、230 的每一個(gè)上的金屬凸起特征110的至少一個(gè)陣列170(以及,在一些情況下,兩個(gè)陣列170、 250)。在一些實(shí)施例中,裝置100(圖2、還可以包括具有第一表面125的第一基底130(例 如,第一集成電路)和具有第二表面127的第二基底132(例如,第二集成電路),第一和第 二表面125、127中的每一個(gè)與陣列170、250中一個(gè)陣列的凸起特征110直接物理接觸。本公開(kāi)內(nèi)容的另一個(gè)實(shí)施例是使用裝置的方法。圖12示出了使用裝置1200(例 如,圖1A-3中的裝置100)的示例方法1200中所選擇的步驟的流程圖。繼續(xù)參考圖1A-3, 方法1200包括步驟1210 在電子器件145的第一組件130的表面125上提供熱傳遞結(jié)構(gòu) 105。熱傳遞結(jié)構(gòu)105包括金屬可變形凸起特征110??梢栽诓襟E1210中提供凸起特征110的任何的實(shí)施例。將凸起特征110配置為 與變形前的形狀(例如,如圖1A、1B或2所示的形狀)相比,在至少一個(gè)維度115上進(jìn)行壓 縮。在一些優(yōu)選的實(shí)施例中,每一個(gè)凸起特征110具有大約1毫米或者更小的至少一個(gè)第 二維度120。
在一些情況下,步驟1210中提供凸起特征110可以包括在組件130、132的界面表 面125、127中的一個(gè)或兩個(gè)上形成凸起特征。在其它情況下,步驟1210中提供凸起特征 110可以包括在界面表面125、127中的一個(gè)上放置例如如圖2所示的預(yù)先形成的熱傳遞結(jié)構(gòu)。方法1200還包括步驟1220 將電子器件145的第二組件132壓向第一組件130, 以使得熱傳遞結(jié)構(gòu)105位于第一組件130和第二組件132之間,以及與在第一組件130和所 述組件132彼此接觸之前相比,在至少一個(gè)維度上壓縮凸起特征110至少約百分之一。例 如,在一些實(shí)施例中,按壓步驟1220包括給予至少大約0. 7mPa的變形壓力。在例如圖IB所示的情況下,當(dāng)?shù)诙M件132也具有位于表面127上的第二熱傳遞 結(jié)構(gòu)105時(shí),按壓步驟1220可以壓縮位于兩個(gè)表面125、127上的凸起特征110。在例如圖 2所示的熱傳遞結(jié)構(gòu)105包括在基底220的一個(gè)或兩個(gè)側(cè)面225、230上的凸起特征110的 情況下,按壓步驟可以壓縮位于兩個(gè)側(cè)面225、230上的凸起特征110。方法的一些實(shí)施例還包括步驟1230 將兩個(gè)組件130、132綁定在一起,同時(shí)熱傳 遞結(jié)構(gòu)位于其間。在一些情況下,可使用機(jī)械鉗將組件130、132保持在一起來(lái)達(dá)成綁定步 驟1230。在其它情況下,可通過(guò)在按壓步驟1220之前將粘合劑160位于凸起特征110之間 來(lái)達(dá)成綁定步驟1230。繼續(xù)參見(jiàn)圖IA和12,在方法1200的另一個(gè)實(shí)施例中,包括(步驟1210)在電子 器件145的第一組件130的表面125上提供熱傳遞結(jié)構(gòu)105,其中,熱傳遞結(jié)構(gòu)105包括金 屬可變形凸起特征110。如圖3所示,方法1200還包括(步驟1220)將電子器件145的第 二組件132壓向表面125,使得熱傳遞結(jié)構(gòu)105位于第一組件130和第二組件132之間,使 得金屬可變形凸起特征110的至少一部分154(圖1A)變形,以與按壓之前的凸起特征110 的高度115(圖1A)相比,將其高度115(圖3)減少至少約百分之一。另一個(gè)實(shí)施例是制造裝置的方法。圖13示出了制造例如圖1A-11所示的裝置及 其部件的示例方法1300中所選擇的步驟的流程圖。繼續(xù)參見(jiàn)圖IA-11,方法1300包括形成熱傳遞結(jié)構(gòu)105(步驟1305),包括形成金 屬可變形凸起特征110的步驟1310。在一些情況下,形成凸起特征110(步驟1310)包括步驟1315 在裝置100的組件 130,132的一個(gè)或更多表面130、132上形成凸起特征110。在一些情況下,形成凸起特征 110(步驟1310)包括步驟1320 在作為熱傳遞結(jié)構(gòu)105的一部分的基底220的一個(gè)或更多 表面210,215上形成。通過(guò)該方法可以制造本文描述的裝置的任何實(shí)施例。如上討論的,在一些優(yōu)選的 實(shí)施例中,凸起特征110被配置為在至少一個(gè)維度115上被壓縮至少百分之一,并具有大約 1毫米或更少的至少一個(gè)第二維度120。在一些情況下,步驟1315中在表面上形成凸起特征110包括絲焊步驟1322,以在 組件表面125上直接形成凸起特征110。例如,通過(guò)依照步驟1322的柱形凸塊,可以形成被 配置為例如圖4所示的柱體的凸起特征110。本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)絲焊過(guò)程以及可通過(guò)絲焊 生產(chǎn)的其它類型的凸起特征110的形狀很熟悉。例如,可以在步驟1322中形成具有環(huán)體的 凸起特征。在一些情況下,步驟1315中在表面形成凸起特征110包括電鍍步驟1324,以在組件表面125上直接形成凸起特征110。本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)可用于形成凸起特征的電鍍過(guò)程 很熟悉。例如,通過(guò)位于組件表面125上的光阻蝕劑層中的開(kāi)口,可以對(duì)一個(gè)或更多金屬進(jìn) 行電鍍,以形成被配置為例如圖7所示的單層或多層柱體的凸起特征110。在一些情況下,步驟1320中在基底表面上形成凸起特征可包括絲焊步驟1322或 電鍍步驟13M。例如,可經(jīng)由絲焊或電鍍步驟1322、13 在金屬基底220的表面210上形 成被配置為柱體的凸起特征110。在一些情況下,形成凸起特征(步驟1310)包括空腔鑄造過(guò)程(步驟1330)??涨?鑄造可具有包括低成本處理和與所有類型的金屬一起使用的能力在內(nèi)的優(yōu)勢(shì)。空腔鑄造過(guò) 程(步驟1330)包括形成鑄模的步驟1332。鑄模具有對(duì)凸起特征的形狀進(jìn)行復(fù)制的空腔。 形成鑄模可包括形成凸起特征的模型。在一些情況下,鑄模還復(fù)制了對(duì)凸起特征進(jìn)行相互 連接的基底??涨昏T造過(guò)程(步驟1330)還包括步驟1334 將金屬放入空腔中,從而形成凸 起特征。在一些情況下,在步驟1334中將液體金屬放在鑄模中,并然后允許進(jìn)行冷卻。在 其它情況下,可以將金屬微粒放在鑄模中,并對(duì)其加熱以使金屬在空腔中液化,并然后允許 進(jìn)行冷卻。空腔鑄造過(guò)程(步驟1330)還包括步驟1336 將凸起特征與鑄模分離。在一些 情況下,分離步驟1336導(dǎo)致鑄模的毀壞,而在其它情況下,鑄模是可重復(fù)使用的。例如,分 離步驟1336可包括在爐里加熱,以使得蠟或聚合物(如,熱塑性或熱固性的聚合物)鑄模 被融化或燒毀。分離步驟1336可包括例如化學(xué)或等離子清除的清除步驟,以移除所有的鑄 模材料。繼續(xù)參見(jiàn)圖13,圖14A-14I示出了了依照步驟1330的示例空腔鑄造過(guò)程的所選階 段的平面視圖。圖14A-14E示出了形成鑄模的步驟1332中的不同階段。圖14A示出了被 加工以匹配凸起特征的目標(biāo)形狀的模型1405。例如,可以使用各種技術(shù)來(lái)加工模型1405, 例如聚合物或蠟材料的三維印刷和加工。這種技術(shù)在制作包括具有超高縱橫比的形狀(例 如,具有高度比為大約10或更大的凸起特征)在內(nèi)的各種形狀和大小上特別有效。圖14B 示出了第一鑄模1410的形成,其包括形成對(duì)凸起特征的形狀進(jìn)行復(fù)制的空腔1415。例如, 模型1405可用于使用硅橡膠的室溫硫化來(lái)制造第一鑄模1410。圖14C示出了從第一鑄模 中移除模型1405之后的鑄模1410。圖14D示出了用于制造第二模型1420(例如,犧牲的第二模型,如第一模型1405 的蠟質(zhì)副本)的第一鑄模1410,然后,從鑄模1410中移除第二模型1420(圖14E)。第二模 型1420用于形成具有對(duì)凸起特征的形狀進(jìn)行復(fù)制的空腔1430的第二熔模鑄模1425(圖 14F)。然后,通過(guò)摧毀第二模型1420,將第二模型1420從第二鑄模1425中移除。例如,可 以將第二模型1420從空腔1430中融掉或燒掉,以提供空的空腔1430(圖14G)。然后,可以 使用如圖14H-14I所示的熔模鑄造過(guò)程,將第二鑄模1425用于制造凸起特征1435。例如, 可以依照步驟1334將金屬1440放在空腔1430中(圖14H)。然后,可以依照步驟1336(圖 141)將凸起特征1445從第二鑄模1420中移除。對(duì)于一些具有復(fù)雜形狀的凸起特征或凸起特征的一些二維陣列來(lái)說(shuō),在沒(méi)有摧毀 模型1405或鑄模1410中的一個(gè)或兩個(gè)的情況下,從鑄模1410中移除模型1405可能是困 難的。在這種情況下,可以直接使用第一模型1405來(lái)形成第二熔模鑄模1425(圖14F),而 不使用第二模型1420。如圖13所進(jìn)一步示出的,在一些情況下,形成凸起特征(步驟1310)包括電鍍鑄造過(guò)程(步驟1340)。電鍍鑄造過(guò)程(步驟1340)包括步驟1342 對(duì)基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行鑄模,以 具有對(duì)凸起特征的形狀進(jìn)行建模的鑄模側(cè)。電鍍鑄造過(guò)程(步驟1340)還包括步驟1344 將一個(gè)或更多金屬電鍍?cè)阼T模側(cè)上,從而形成凸起特征。在一些情況下,為了利于電鍍步 驟1344,可以在電鍍之前存在將種子層(seed layer)沉積在鑄模側(cè)的步驟1346。在步驟 1346中沉積種子層可以包括經(jīng)由刷、噴或其它眾所周知的應(yīng)用技術(shù)來(lái)涂敷傳導(dǎo)性的涂料, 或者經(jīng)由物理蒸汽沉積過(guò)程來(lái)沉積傳導(dǎo)性層。例如,可以將導(dǎo)電涂料涂敷在鑄模側(cè)。與步 驟1336所描述的類似,電鍍鑄造過(guò)程(步驟1340)還包括將凸起特征與基本結(jié)構(gòu)分離的步 驟 1348。圖15A-15D示出了依照步驟1340的示例電鍍鑄造過(guò)程的所選階段的截面視圖。對(duì) 于制造被配置為中空錐體或其它形狀的二維陣列的凸起特征來(lái)說(shuō),電鍍鑄造過(guò)程1340是 特別有用的,雖然也可以通過(guò)該過(guò)程1340來(lái)制造實(shí)心的凸起特征。繼續(xù)參見(jiàn)圖13,圖15A 示出了依照步驟1342,在形成鑄模側(cè)1510以具有對(duì)凸起特征的形狀進(jìn)行建模的鑄模側(cè)之 后,的基本結(jié)構(gòu)1505。例如,此處可以使用與用于形成模型1405(圖14)的塑料或蠟材料 的相同三維印刷,來(lái)形成鑄模側(cè)1510。圖15B示出了依照步驟1346在鑄模側(cè)1520上沉積 種子層1515后的基本結(jié)構(gòu)1505。圖15C示出了在鑄模側(cè)1510上(在本示例中,在種子層 1515上)電鍍一個(gè)或更多金屬(例如,銅或銀)以形成金屬凸起特征1540后的基本結(jié)構(gòu) 1505。圖15D示出了依照步驟1348與基本結(jié)構(gòu)1505分離后的凸起特征1520。例如,可以 將蠟的基本結(jié)構(gòu)1505融掉,以達(dá)成步驟1348中的分離。如圖15D所示,在一些情況下,種 子層1515可被保留作為凸起特征1520的一部分。在其它情況下,使用常規(guī)的化學(xué)或熱過(guò) 程將種子層1515從凸起特征1520上移除。返回圖13,示出了完成凸起特征(步驟1310)和熱傳遞結(jié)構(gòu)的形成的很多選項(xiàng)步 驟。例如,可以存在微調(diào)步驟1350,以將額外的金屬結(jié)構(gòu)(例如,基底或把手結(jié)構(gòu))從凸起 特征上移除,或者存在加工步驟1352,以進(jìn)一步對(duì)凸起結(jié)構(gòu)定形。在步驟1355中可以為凸 起特征涂上保護(hù)性的涂層(例如,苯并咪唑),以防止組成凸起特征的金屬的氧化。優(yōu)選地, 該涂層足夠薄(例如,大約一到十個(gè)分子層),以使得不增加凸起特征的熱阻??梢詧?zhí)行退 火步驟1360以有利地減少凸起特征的模量。例如,可以通過(guò)在400°C或更高處的退火來(lái)減 少電鍍銅柱體的模量。形成熱傳遞結(jié)構(gòu)(步驟130 還可以包括步驟1370 將粘合劑或熱 脂160放在凸起特征110之間。取決于裝置的具體配置(例如,遠(yuǎn)端射頻頭、基站、計(jì)算機(jī)或電信網(wǎng)絡(luò)的其它部 分),本領(lǐng)域技術(shù)人員將對(duì)裝置制造中的其它步驟熟悉。例如,方法1300可以包括步驟 1375 形成裝置的電子器件(例如,電路板)。形成器件(步驟137 可以包括在步驟1380 中形成器件的組件。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可對(duì)制造電子器件組件(例如,散熱器或集成電 路)的步驟1380熟悉。在將熱傳遞結(jié)構(gòu)直接形成在一個(gè)或多個(gè)組件上的情況下,形成凸起 特征(步驟1310)可以是形成組件(步驟1380)的一部分。方法1300的一些實(shí)施例還可以包括在步驟1385中將器件組件與位于其間的熱傳 遞結(jié)構(gòu)耦合在一起。耦合步驟1385可以包括使用方法1200的任何實(shí)施例,例如,在上面圖 12的上下文和所附的文本中描述的。繼續(xù)參見(jiàn)圖13,在方法的另一個(gè)實(shí)施例中,形成熱傳遞結(jié)構(gòu)105(步驟1305)包括 (步驟1310)包括在充分平坦的基底表面125上形成壓力可變形金屬凸起特征110的二維陣列170。陣列170可以包括針對(duì)由以下特征構(gòu)成的組所選擇的屬性(A)凸起特征是中空 的(例如,圖9);⑶對(duì)凸起特征進(jìn)行電鍍(例如,圖7);以及(C)凸起特征110的第一組 810具有第一高度815,凸起特征110的第二組820具有不同的第二高度825 (例如,圖8)。在一些方法的實(shí)施例中,將凸起特征110鍍上金屬。在一些實(shí)施例中,方法1200還 包括將粘合劑或熱脂160放在金屬可變形凸起特征110之間。在一些實(shí)施例中,方法1200 還包括對(duì)金屬可變形凸起特征110進(jìn)行熱退火,以減少金屬可變形凸起特征110的模量。雖然已經(jīng)詳細(xì)描述了實(shí)施例,本領(lǐng)域一般技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,在不脫離本公開(kāi)的 范圍的情況下,他們可以進(jìn)行各種修改、替換和變更。
權(quán)利要求
1.一種裝置,包括第一基底,具有第一表面;第二基底,具有面向所述第一表面的第二表面;以及位于所述第一表面上的金屬凸起特征的陣列,每一個(gè)凸起特征將所述第一表面與所述 第二表面相接觸,所述凸起特征的一部分經(jīng)由壓縮力而變形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其中,所述金屬可變形凸起特征在所述第一表面和所 述第二表面的部分區(qū)域之間提供物理連接,其中,所述第一表面的區(qū)域是非平坦的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其中,每一個(gè)所述金屬凸起特征形成與所述第一和第 二表面直接連結(jié)的連續(xù)相的金屬。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其中,所述陣列是錐體或柱體的二維陣列。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其中,所述金屬凸起特征是鰭狀體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其中,每一個(gè)所述金屬凸起特征包括兩個(gè)金屬層,每個(gè) 金屬層包括不同的金屬。
7.一種裝置,包括金屬平坦基底,具有前表面和后表面,所述后表面與所述前表面相對(duì);金屬凸起特征的陣列,直接位于每一個(gè)所述表面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置,還包括第一集成電路,具有第一表面;以及第二集成電路,具有第二表面,所述第一和第二表面中的每一個(gè)與所述陣列之一的凸 起特征直接物理接觸。
9.一種方法,包括在電子器件的第一組件的表面上提供熱傳遞結(jié)構(gòu),其中,所述熱傳遞結(jié)構(gòu)包括金屬可 變形凸起特征;以及將所述電子器件的第二組件壓向所述表面,使得所述熱傳遞結(jié)構(gòu)位于所述第一組件和 所述第二組件之間,使得至少一部分所述金屬可變形凸起特征變形,以與按壓之前的所述 凸起特征的高度相比,減少其高度至少約百分之一。
10.一種制造方法,包括形成熱傳遞結(jié)構(gòu),包括在充分平坦的基底表面上形成壓力可變形金屬凸起特征的二維 陣列;以及其中,所述陣列具有針對(duì)由以下特征構(gòu)成的組所選擇的屬性A)所述凸起特征是中空的;B)所述凸起特征是電鍍結(jié)構(gòu);以及C)所述凸起特征的第一組具有第一高度,所述凸起特征的第二組具有不同的第二高
全文摘要
裝置100包括具有第一表面125的第一基底130、具有面向所述第一表面的第二表面127的第二基底132、以及位于所述第一表面上的金屬凸起特征170的陣列170,每一個(gè)凸起特征將所述第一表面與所述第二表面相接觸,所述凸起特征的一部分經(jīng)由壓縮力305而變形。
文檔編號(hào)B32B15/01GK102066109SQ200980123248
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2009年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月20日
發(fā)明者尚卡爾·克里斯南, 托德·理查德·沙拉孟, 羅杰·斯科特·堪珀斯, 艾倫·麥克·里昂 申請(qǐng)人:阿爾卡特朗訊美國(guó)公司