[发明专利]具有排列整齐的碳纳米管阵列的散热结构及其制造和应用

权利要求书

1.一种组装好的半导体结构，包括：

热源；

冷源；

携带热量的扩展结构；

第一和第二相互隔开的排列整齐的碳纳米管阵列，所述第一和第 二碳纳米管阵列分别与所述扩展结构的两个相对的表面热连接； 其中所述第一碳纳米管阵列端接到热源上，所述第二碳纳米管阵 列的一端连接到冷源上；和

周边连接材料，所述周边连接材料仅涂于所述排列整齐的碳纳米 管阵列的至少一些边缘处，同时机械接触所述热源、所述冷源以 及所述扩展结构，从而提供所述热源和所述扩展结构、以及所述 扩展结构和所述冷源之间固定的位置关系，避免因使用粘结层而 额外增加热阻。

2.根据权利要求1所述的组装好的半导体结构，其中所述扩展结构是 运行时用来散热的结构。

3.根据权利要求1所述的组装好的半导体结构，其中所述扩展结构包 括金属、金属氧化物或合金。

4.根据权利要求1所述的组装好的半导体结构，其中所述排列整齐的 碳纳米管阵列，大部分与基底基本垂直。

5.根据权利要求1所述的组装好的半导体结构，其中所述排列整齐的 碳纳米管阵列生长成具有一定图案。

6.根据权利要求1所述的组装好的半导体结构，其中扩展结构是散热 结构，在散热结构面向热源的表面及面向冷源的表面中至少一个表 面上有改性层，用来增强碳纳米管阵列和散热结构表面之间的连接， 以降低它们之间的接触热阻；或增加碳纳米管阵列在散热结构表面 分布的均匀性。

7.根据权利要求1所述的组装好的半导体结构，其中所述冷源是散热 器、流体或环境空气。

8.根据权利要求1所述的组装好的半导体结构，其中所述排列整齐的 碳纳米管阵列暴露在流体中的部分能作为对流传热的翅片。

9.一种热连接方法，包括：

在热源和冷源间以一定的位置关系加入垫片以保证热源和冷源 的间隔；

在热源的第一垂直方向上生长第一排列整齐的碳纳米管阵列；

在冷源的第二垂直方向上生长第二排列整齐的碳纳米管阵列，所 述第二垂直方向与所述第一垂直方向相反；

通过使所述第一碳纳米管阵列进行生长以与生长的第二碳纳米 管阵列相互连接从而将所述冷源和热源连接在一起。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述热源是温度较高的物体。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述热源是运行时产生热量的 半导体器件，或者是相对于散热器来说温度较高的热扩散器。

12.根据权利要求9所述的方法，其中所述冷源是散热器、流体或空 气。

13.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一和第二排列整齐的碳 纳米管阵列生长成具有一定的图案。

14.一种热连接方法，包括：

a.在散热器上生长干碳纳米管(CNT)阵列；

b.此后，利用垫片将组装好的电子器件放在与至少一部分所述 干碳纳米管阵列具有一定间距处；以及

c.让所述碳纳米管阵列继续生长，并在所述组装好的电子器件 上生长碳纳米管阵列，以便将两边的碳纳米管阵列相连形成 一个完整的碳纳米管阵列，从而提供从所述器件到散热器的 低热阻传热通路。

15.根据权利要求14所述的方法，其中碳纳米管阵列生长成具有一 定的图案。

16.根据权利要求14所述的方法，其中所述散热器和电子器件至少 一个表面有辅助层。