具体实施方式

发明的最优实施方式

本发明的最优实施方式如下。一种电子器件冷却装置的制造方法，所述电子器件冷却装置在具有多个散热板在高度方向上隔开规定间距层叠的冷却塔和贯通所述散热板的一侧而沿高度方向延伸的铜材质的热管的状态下，将所述热管容纳于形成有凹槽的底座后用盖件覆盖的传热块位于电子器件的上表面，所述电子器件冷却装置的制造方法包括：在使所述底座位于热管上的状态下通过压机以使凹槽容纳热管的方式将所述底座按压于所述热管的第一步骤；使在所述按压过程中发生的铜粉末落下的第二步骤；以使所述底座位于下部的方式对所述底座和热管的结合体进行再对齐的第三步骤；以及在使所述盖件位于所述结合体上的状态下通过压力机将所述盖件按压于所述结合体的第四步骤。

发明的实施方式

下面参照附图对本发明的优选实施例进行详细描述。附图未按比例图示，并且每幅图中相同的附图标记指代相同的构成要素。

首先，本发明的冷却装置采用如图1所示的电子器件冷却装置的结构，换言之，基于如下结构，即，在具备多个散热板110、120在高度方向上隔开规定间距层叠的冷却塔100和贯通所述散热板110、120的一侧而沿高度方向延伸的时热管140的状态下，将热管140容纳于形成有凹槽200的底座151后用盖件152覆盖的传热块150位于电子器件的上表面。

基于这样的结构，下面对本发明的制造方法，尤其对热管140和传热块150的结合工艺进行描述。

图2是示出本发明的热管和传热块的结合工艺的概念图。

参照图2可知，本发明的包括热管和传热块的结合工艺的电子器件冷却装置的制造方法大体被区分四个步骤。下面逐个步骤地进行具体的描述。

1.采用反向按压方式的热管和形成有凹槽的底座的按压步骤

首先，将热管140以使其不移动的方式固定对齐于架子或其他作业台。此时，可以通过在作业台安装虎钳来固定热管的下侧部位(或对应于作业状况的其他部位)，为了保证作业的效率性，优选热管140具有结合于冷却塔100之前的结构或除与散热板110、120结合的结构外的部分结构。

同时，热管140可以是形成为多样的立体结构的棒形状，在保证与传热块的稳定的结合关系的同时，如待后述，形成为圆筒形状，即纵切形状呈圆形为适宜，以对应于底座的多样的立体形状。然而，在本发明的基本实施例中，热管不必限于圆筒形状。同时，热管140可以由多种多样的导热材质制成，但下面的工艺将在假设由普遍广泛使用的铜材质制成的情况下进行描述。

之后，以在热管140的上侧使凹槽200朝向热管140的方式将底座151对齐。

凹槽200(groove)具有如同可以容纳热管140的内陷槽的形状和作用，只要能够提供可以容纳热管140的空间，则其形状可以多种多样。但是，更优选地，形成为根据热管140的形状具有已设定的曲率，使得间隙最小化的立体形状，以便能够在热管140插入于凹槽200内时发生间隙的现象最小化。

此时，待后述的盖件152形成为平板，履行在没有单独的槽的情况下覆盖插入热管140的凹槽200的作用。或者，也可以形成为凹槽200具有小于容纳热管140的整个体积的体积，热管140的一部分向凹槽200外侧露出，并用单独形成在盖件152的内陷槽围绕并容纳该热管140的露出部位的结构。

在待后述的结构中，将在假设盖件152形成为平板的情况下进行描述。

压力机(压力设备)可以支撑底座151使其位于热管140上，而后使其向下方，即沿热管140的方向移动以使热管140的部分部位插入于凹槽200之后，以规定的压力按压以对仿佛未能容纳于凹槽200的热管140的露出部位进行平坦处理，由此进行待后述的盖件152的结合。换言之，凹槽200并非必须具有能够容纳热管140的整个体积的体积，可以由压力机对未能容纳于凹槽200内的热管140的剩余部位进行按压处理以进行平坦化。在这样的按压过程中，可以施加热。

在公知工艺中，在以使凹槽200的开口朝向上方的方式对齐的状态下将热管140插入于凹槽200，不同于此，在本发明中提供一种在固定热管140的状态下使位于其上的底座151沿热管140的方向移动以使热管140插入并按压于凹槽200的工艺，在本发明中将这种方式命名为时反向按压(reverse press)。在此过程中，压力机并非必须由从上方向下方按压的一个压力机构成，而是也可以具备两个压力机，以便能够追加如上所述地为了进行热管140的平坦处理而使支撑热管140的支撑架向上方移动来按压热管140中未容纳于凹槽200而剩余的残余部位(主要是下端部位)的工艺。

即，在公知方法中，由于在按压过程中产生的热管140的铜粉末残留于凹槽200内部而通过加热被烧结，因而存在散热效果下降的问题，但本发明中，由于凹槽200的开口向重力方向开放，因而可以提供即使在按压时产生热管140的铜粉末也能使其自然落下的特性。

2.使在按压过程中产生的热管的粉末落下的步骤

根据所述第一步骤，凹槽200的开口沿重力方向开放着，使得热管140的粉末(铜粉末)可以自由落下，可以在凹槽200和热管140的结合体(本发明中，将其称为“结合体”)中残留在结合部位周边的粉末进行清扫(sweeping)处理，或者，也可以将结合体振动或放置10至30秒钟，以使残留粉末自由落下。

3.对底座和热管的结合体进行再对齐的步骤

通过机械臂或其他装置将底座151和热管140的结合体翻转，即以使底座151位于下部、使热管140位于上部的方式对结合体进行再对齐处理，并同样以不使其移动的方式固定于作业台。

在这种情况下，当以上述基准线为基准时，结合体的上部区域处于不结合于底座而使热管显露的(露出)状态。待后述的盖件152结合于这样的热管140的露出部位。

4.将盖件按压于结合体的步骤

压力机在使盖件152位于结合体上的状态下将盖件152按压于结合体，由此完成热管140和传热块150的结合过程。在此过程中，也同样可以伴有热压工艺，由此可以稳定地结合底座151和盖件152间的接触部位。

如前所述，盖件152以形成为平板形状为基本形状，根据热管和凹槽的形状和体积，也可以具备部分内陷的槽。

盖件152可以具有与底座相同的面积和厚度，或者也可以具有彼此不同的面积和厚度。同时，可以通过在盖件152具有比底座151宽的面积的状态下与底座151结合之后在形成于盖件152的两侧的紧固孔中插入紧固件来与安装有电子器件的基板固定结合。此外，显而易见地，盖件152和底座151也同样可以分别形成有紧固孔，从而最终可以通过紧固件的结合来对两者间的结合关系进行收尾处理。

此外，当凹槽200和热管140彼此形成为立体形状而产生间隙时，也可以在盖件结合步骤之前具备能够在没有烧结现象的情况下填充间隙的公知的填充材料(焊膏)进行焊接(soldering)处理的工艺。

由此，提供可以解决在热管140结合于由两件，即底座151和盖件152构成的传热块150的过程中因粉末烧结乃至粉末残留现象导致散热功能下降的问题的特性。

图3是示出凹槽的变形实施例的剖视图。

如上所述，热管140可以形成为多样的立体形状，在图3所示的实施例中，提出了热管140的纵切形状呈圆形的结构。

此时，凹槽200的纵切形状并不是半圆形，而是呈比热管140的半径长的长轴沿内陷(高度)方向延伸的半椭圆形状(或者，不是完整的半椭圆形状，而是椭圆的一部分被剖切的形状)。根据这样的结构，热管140结合于凹槽200后会产生剩余的空间。具体地，在凹槽200的短轴方向上，热管140紧密结合，而在凹槽200的长轴方向上，可能会在热管140的下端与凹槽200的对应面之间产生类似于半月形的纵切形状的间隙。

该间隙并不是在第一步骤中按压时强硬地沿凹槽200的方向按压热管140来填充的，而是可以以维持的方式调节按压的压力，在本发明中将这样的间隙称为含有空气的空气间隙240。

该空气间隙240在热管140与底座151之间形成有空气的空间，起到缓冲和缓和因少量残留在凹槽200内或微量地粘附在凹槽200的表面的铜粉末而在按压时引发烧结现象的作用。

图4是示出图2的凹槽的第一追加实施例的剖视图。

图4的实施例在图2的实施例中包括追加的配置，如图2所示，公开了在形成为长轴沿高度方向延伸的半椭圆形状(或者，如前所述，椭圆并非必须为半椭圆，而是可以呈被部分剖切的椭圆形状)的凹槽200的纵切形状中进一步设置倒角部210、半椭圆延伸部220以及倒圆凸出部230。

具体地，倒角部210是对凹槽200的引入(开口)侧棱角以倒圆的方式进行倒角(chamfer)处理的部位，半椭圆延伸部220是凹槽200以具有上述半椭圆形状的方式延伸的部位。这里，倒角部210可以认为是对凹槽200的开口侧引入部位进行了部分扩孔处理，以防止当热管140进入凹槽200时卡止或碰撞于凹槽200引入侧棱角而产生不必要的铜粉末。

半椭圆延伸部220是指以呈上述半椭圆形状(长轴沿高度方向延伸的半椭圆形状)的方式延伸至凹槽200的底面中央的邻近部位的部位，进一步地，可以在凹槽200的底面中央部位形成在朝向热管140的方向上倒圆地凸出的部位，其被称为倒圆凸出部230。

这样的倒圆凸出部230履行在防止上述空气间隙240产生得不必要地宽的情况下使凹槽的底面和热管的下端能够接触的同时，使得能够保留使残留的铜粉末不被熔接乃至烧结的最小限度的空间，以便能够维持图2中描述的功能的作用。

进一步地，可以在半椭圆延伸部220的部分区域，例如以高度为基准大致中央部位侧的上部部位进一步形成沿热管140的内陷(高度)方向连续形成有多个脊和谷的褶皱221。

这样的褶皱221提供可以部分地容纳残留在热管140的侧面两个部位的粉末的空间，从而起到防止在热管140的侧面部位发生烧结的现象的作用。此时，为了防止因谷和脊的高度差不必要地大而妨碍提供热管140与底座151间的紧密的结合关系，优选谷和脊的高度差约为0.5至1.5mm。

图5是示出图2的凹槽的第二追加实施例的部分放大剖视图。

图5的实施例也同样示出图2的凹槽200的追加配置，示出在凹槽200中形成有所述空气间隙240的部位的表面凸出地形成有多个凸部250。

该凸部250用于在上述倒圆凸出部230以相对体积大的单一尺寸形成时填补空气间隙的不必要的空间，换言之，可以认为是隔开规定间距形成了多个在由凸部2500保证凹槽200的底面与热管140间的接触关系的同时以比倒圆凸出部230产生的空间相对小的尺寸实现铜粉末的稳定化的空间。

进一步地，在形成有凸部250的凹槽200的表面涂布有包括谷物外皮的吸附剂260。

该吸附剂260用于吸附铜粉末以防止在上述工艺过程中铜粉末在凸部250之间的空间流动的作用。尤其，本发明的吸附剂260具有非常优秀的吸附能力，并且包括环保的谷物外皮，从而可以通过形成在谷物外皮的气孔吸附铜粉末。

制备具有这种特性的吸附剂260的步骤具体可以包括碳化步骤、浸渍搅拌步骤、加热干燥步骤、第一物质制备步骤、活化处理步骤、第二物质制备步骤、以及吸附剂完成步骤。

首先，碳化步骤是在100mL/min的氮气流下以5℃/min的升温速度使谷物外皮升温至600至800℃并维持1至5小时后在常温下冷却以使所述谷物外皮碳化的过程。

通过该过程，在谷物外皮的表面形成气孔，并且，由于构成谷物外皮的硅，在烧成处理后会具有与气相二氧化硅相似的成分。这样碳化后的谷物外皮为具有微细孔的多孔烧成物质，由于40,000至60,000m²/kg的较大的比表面积，活性度非常高，因而可以吸附大量的气体。此外，由于较高的活性，可以提高由谷物外皮制备的吸附剂260的强度和耐久性。

之后，浸渍搅拌步骤是在将碳化后的谷物外皮浸渍于氢氧化钠(NaOH)溶液后加热搅拌1至5小时的过程。

此时，氢氧化钠溶液是一种活化碳化后的谷物外皮的药品，这里，所谓活化是指通过进一步加宽具有多孔性的物质的表面积来提高吸附性能。提高将这样碳化后的谷物外皮沉积氢氧化钠溶液，可以获得活化后的谷物外皮，此时，优选地，氢氧化钠溶液可以包括5至10mol的氢氧化钠。

接下拉，在加热干燥步骤中，将沉积的谷物外皮浸渍于水中后在90至110℃下加热之后用水洗涤1至5次并进行干燥，履行通过对浸渍于水中的谷物外皮在上述温度条件下进行加热处理来去除残留的氢氧化钠的功能，通过在80至130℃(优选地，110至120℃)下进行真空干燥，最终可以获得通过使在洗涤中使用的水蒸发而碳化后的谷物外皮。

之后，第一物质制备步骤是相对于第一物质重量，将经过所述加热干燥步骤的所述谷物外皮1至20重量％、氢氧化钾(KOH)50至80重量％、水10至40重量％混合后在50至70℃下加热搅拌之后，在常温下进行干燥以制备第一物质的过程。

此时，碳化是指燃烧某种物质。这样的碳化性物质可以是碳，而在本发明中通过对成为土壤污染的原因的稻糠进行碳化，通过稻糠吸附在半导体制造工艺中产生的有毒气体，并且，在废弃这样的吸附剂时，不但预防土壤污染，与其他物质的碳化相比，碳化过程中生成的硫氧化物和氮氧化物更少，因而可以进一步提供防止大气污染的效果。

接下来，活化处理步骤是在氮气流下将所述第一物质盛装在陶瓷舟皿后以10℃/min的升温速度升温至700至900℃后维持2至5小时之后，所述第一物质进行活化处理的过程。

陶瓷舟皿具有耐药品性、耐磨性，并且具有不受酸、碱、有机溶剂的影响的特性，因而优选于将活性物质含浸于氢氧化钾溶液中。此外，由于陶瓷舟皿在1600℃以上的温度下也可以使用，因而即使在高温条件下也能在不对陶瓷舟皿造成损伤的情况下将碳化后的谷物外皮充分含浸于氢氧化钾溶液中以使其活化。

之后，在第二物质制备步骤中，将活化处理后的所述第一物质浸渍于水中后在80至100℃下加热以制备第二物质，该步骤履行通过将活化处理的第一物质加热至80至100℃来容易地去除残留在高温的第一物质中的氢氧化钾的作用。

最后，在吸附剂完成步骤中，过滤所述第二物质并用水洗涤1至5次后在90至120℃下干燥12至30小时以完成吸附剂，该步骤可以认为是通过在上述温度条件下洗涤第二物质后进行干燥以制备活化后的谷物外皮来进一步加宽谷物外皮的表面积，以使吸附剂的吸附功能最大化的过程。

通过将这样制备的吸附剂260涂布于形成有凸部250的凹槽200的表面，可以履行对粉末，即对铜粉末的优秀的吸附功能，因此，可以更有效地阻止粉末的烧结现象发生。

进一步地，在底座的凹槽中与所述热管140接触的表面涂布有包括碳的导热涂层剂，以便将传热块150的热有效对传递至热管，具体地，导热涂层剂可以包括作为导热率非常高的物质之一的碳。

制备这样的导热涂层剂的步骤可以包括混合液制备步骤、上清液获得步骤、以及导热涂层剂完成步骤。

首先，混合液制备步骤是相对于整体混合液重量，将原材料0.1至10重量％、表面活性剂0.1至10重量％以及水80至99重量％混合以制备混合液的过程。

此时，原材料是用于制备以碳为有效成分的导热涂层剂的起始物质，为了使这样的导热涂层剂具有较高的导热率，优选原材料包括碳。尤其，优选原材料包括表面积较大的多孔碳作为有效成分，对于制备这样的原材料的方法的详细说明将在后面描述。

此外，在制备混合液时添加的表面活性剂具体可以是SDBS(Sodiumdodecylbenzenesulfate)，这样的表面活性剂提供以碳为有效成分的原材料(由于是疏水性的，因而可能发生在水中聚成团的现象)相互聚成团的现象，并提高水中分散力的功能。

之后，上清液获得步骤是对所述混合液进行10至60分钟的超声波处理后，离心5至30分钟以获得上清液的过程。

此时，上清液是指混合液的离心的最终产物中除了沉到底部的物质外的上层的溶液，这样的上清液中包括原材料，从而可以由此制备导热涂层剂。

最后，在导热涂层剂完成步骤中，相对于整体导热涂层剂重量，将所述上清液10至40重量％和水60至90重量％混合以完成导热涂层剂，此时，如已述及，上清液中包括原材料，通过将这样的上清液与水混合，可以稀释上清液的浓度，并将其用作导热涂层剂。

制备这样的导热涂层剂中包括的原材料的步骤具体可以包括第一溶液制备步骤、发泡体制备步骤、第二溶液制备步骤、第三溶液制备步骤、中间产物制备步骤、含浸处理步骤、碳化物质生成步骤、以及原材料完成步骤。

首先，第一溶液制备步骤是相对于整体第一溶液重量，将苯乙烯1至20重量％、SDS(Sodium dodecyl sulfate，十二烷基硫酸钠)0.1至10重量％以及水75至95重量％混合以制备第一溶液的过程。

此时，苯乙烯是第一溶液的有效成分，可以认为是用于制备多孔碳的起始物质。即，利用苯乙烯，由碳制备多孔碳。此外，SDS是表面活性剂，其提供提高苯乙烯的水分散性的功能，以使疏水性的苯乙烯和水能够良好地混合。

这里，将苯乙烯、水和SDS混合后以50至70℃的温度加热搅拌，从而可以使苯乙烯和水更好地混合。此时，当在低于50℃的温度下搅拌时，可能无法充分地混合，而当在超过70℃的温度下搅拌时，SDS过饱和，在制备准备溶液后随着冷却而析出SDS，因而优选在上述温度条件(50至70℃)下加热搅拌。

之后，在发泡步骤中，在第一溶液中投入氮气以形成发泡体，这可以认为是通过第一溶液的鼓泡处理去除第一溶液中包括的氧气，以去除抑制待后述的步骤的反应的氧气的过程。

接下来，第二溶液制备步骤是相对于整体第二溶液重量，将形成有发泡体的所述第一溶液80至99重量％和过硫酸钾(Potassium persulfate)溶液1至20重量％混合后在60至90℃下搅拌12至40小时以制备第二溶液的过程。

此时，过硫酸钾是引发第一溶液的聚合反应的聚合引发剂，通过将过硫酸钾溶液与鼓泡处理后的第一溶液混合，发生作为第一溶液的有效成分的苯乙烯的聚合反应，因此，生成聚苯乙烯。即，第二溶液可以以聚苯乙烯为有效成分。

这里，当添加硫酸钾溶液的量小于1重量％时，可能无法进行充分的聚合反应，而当超过20重量％时，第二溶液中会存在过多的过硫酸钾，从而会在通过待后述的步骤制备多孔碳时造成妨碍。

之后，第三溶液制备步骤是相对于整体第三溶液重量，将所述第二溶液50至80重量％和二氧化硅溶液20至50重量％搅拌1至30分钟以制备第三溶液的过程。

此时，二氧化硅溶液可以相对于整体二氧化硅溶液重量将二氧化硅5至30重量％和水70至95重量％混合而制备，并且这样制备的二氧化硅溶液可以具有乳液形状。作为这样的二氧化硅溶液的有效成分的二氧化硅履行如同用于制备多孔碳的模板(template)的作用，具体地，在二氧化硅粒子进入聚苯乙烯之间后，随着经过待后述的步骤的碳化过程，在碳粒子进入原本二氧化硅粒子所在的位置时生成多孔碳(对此的详细说明将在后面描述)。

从而，可以将这样具有乳液形状的两个溶液，即第二溶液和二氧化硅溶液混合来制备第三溶液。

接下来，中间产物制备步骤是将第三溶液在50至90℃下进行干燥后在400至600℃下加热3至8小时以制备中间产物的过程。

该过程是对第三溶液进行干燥以去除作为第三溶液的溶剂的水的过程，可以认为是在完成干燥过程后，通过在400至600℃下加热来进行碳化过程，由此去除第三溶液中包括的聚苯乙烯并制备以碳和二氧化硅为有效成分的中间产物的步骤。

这里，所称碳化过程是将有机物在高温下加热处理规定时间，从而仅剩碳的过程，通过将第三溶液加热3至8小时(优选5至6小时)以使第三溶液中包括的聚苯乙烯被能够被充分碳化，可以获得去除聚苯乙烯而仅剩碳和二氧化硅的中间产物。

之后，含浸处理步骤是相对于整体含浸溶液重量，将二乙烯基苯50至90重量％和反应引发剂10至50重量％混合以制备含浸溶液，并将所述中间产物含浸于所述含浸溶液后在60至90℃下进行干燥的过程。

此时，二乙烯基苯是含浸溶液的有效成分，提供将二乙烯基苯粒子填入以碳为有效成分的中间产物的空的空间的功能(其提供在待后述的步骤中被碳化而生成中孔(mesopore)的功能。

此外，反应引发剂引发二乙烯基苯的聚合反应，可以是2,2'-偶氮二异丁腈(2,2'-azobisisobutyonitrile)。这样将中间产物含浸于含浸溶液，使得聚合的二乙烯基苯渗透到所述二氧化硅粒子之间的空的空间。

进一步地，干燥过程是通过在含浸中间产物时去除含浸溶液内的氧气和残留空气来防止反应抑制的过程，此时，干燥过程可以采用通常用于去除有机溶剂的冷冻泵(freezepump)方法(由于该方法是周知的惯用技术，因而将省略详细的说明)。

接下来，在碳化物质生成步骤中，将含浸的所述中间产物在氩气氛围下在800至1000℃下碳化3至10小时以生成碳化物质，通过使含浸的中间产物中包括的聚二乙烯基苯碳化来去除原本存在于二氧化硅粒子之间的聚二乙烯基苯并生成碳化物质的步骤。

此时，就碳化物质而言，除了碳外，还以二氧化硅为有效成分，并且呈在存在于二氧化硅粒子之间的气孔(即，聚二乙烯基苯被碳化而生成的气孔)中存在碳的形状。

最后，原材料完成步骤是用氟化氢(HF)溶液洗涤碳化物质后过滤而获得滤液之后，用蒸馏水洗涤所述滤液后在50至80℃下进行干燥以完成原材料的过程。

此时，氟化氢溶液用于去除残留在碳化物质中的二氧化硅(即，未反应的二氧化硅)，这样洗涤碳化物质后进行过滤即可获得包括去除二氧化硅后的碳化物质的滤液。此时，在所述碳化物质中，存在于二氧化硅粒子之间的气孔(即，聚二乙烯基苯被碳化而生成的气孔)中会存在碳，通过在该状态下去除所述碳化物质的二氧化硅，产生空的空间，由此形成多孔碳。

此外，为了去除残留在滤液中的氟化氢溶液而经过用蒸馏水洗涤滤液的过程，并为了去除被用作洗涤液的水而经过干燥过程，即可有效地完成以多孔碳为有效成分的原材料。

如至此所述，尽管在以上描述和附图中表述了本发明的包括热管和传热块的电子器件冷却装置的制造方法的配置和作用，但这仅仅是示例性的描述，本发明的思想不限于上述描述和附图，显而易见地，可以在不脱离本发明的技术思想的范围内进行多样的变化和变更。

工业上的可利用性

本发明涉及一种用于冷却电子器件的装置的制造方法，由于这样的电子器件及冷却装置当前被利用于多种工业领域，因此显然具有工业上的可利用性。