オールダイヤモンド冷却構造のための微細加工法および最適構造の探索

全金刚石冷却结构微细加工方法及优化结构的探索

基本信息

项目摘要

半導体デバイスの微細化や高出力化に伴ってパワー密度が急増しており冷却の重要性が高まっている。その中で固体中最大の熱伝導率を持つダイヤモンドに微細なフィン構造を加工しヒートシンクとできれば、非常に高い放熱効率が実現できる。ダイヤモンドの高い硬度のため機械加工は難しく、本研究計画ではダイヤモンド微細加工工程の実現を目的として、Ni金型への固溶を用いた微細構造技術を研究した。加工工程は、1).微細Ni金型をダイヤモンドに加圧加熱、2).Ni金型を剥離し次のダイヤモンド基板加工に使用とできれば、ダイヤモンドヒートシンクが簡易に製造できるようになる。2022年度の研究では1).の工程を実証するため、Ni箔をダイヤモンド基板に加圧しながら加熱する研究を行った。本研究では純度>99%のNi箔を、5 mm角・0.3 mm厚のダイヤモンド基板と重ね合わせた試料を用いた。これらを200 Nで加圧しながら、500-1000℃で35分間加熱した。Ni箔とダイヤモンド基板は500℃では結合しなかったが、600℃以上でプレスすることで結合できた。900℃で加熱加圧した場合にて、加工後にNi箔を硝酸で除去し、またNi/ダイヤモンド間に発生したグラファイト層を除去した後、加工深さを段差系にて測定した。結果より4-8μm程度ダイヤモンドが削られていることがわかった。今後微細構造の作製とフィン構造を実現を目標に研究を進める。
The miniaturization of semiconductors has led to higher power density and a rapid increase in density, as well as the importance of cooling. The largest thermal conductivity among solids, the highest thermal conductivity, and the highest micron structure It has a very high heat release efficiency and a high heat release efficiency. The high hardness of the machine is difficult to machine, and the research project is fine. The purpose of processing engineering is to realize the purpose, and the Ni gold type and solid solution are used to research the fine structure technology. Processing process: 1). Fine Ni gold molding and pressure heating, 2) Ni gold molding and stripping. The ヤモンンド substrate processing equipment uses the とできれば and the ダイヤモンドヒートシンクが simplified manufacturing できるようになる. Research in 2022 1). のengineering certification and Ni foil substrate substrate heating technology. In this study, Ni foil with purity >99%, 5 mm corner and 0.3 mm thick Ni Ni foil substrate and heavy weight sample were used.これらを200 Nでadded pressure しながら, 500-1000℃, 35-minute heating. The Ni foil substrate can be bonded at 500℃ or above, and can be bonded at 600℃ or above. It can be used in the case of heating and pressurizing at 900℃, and the Ni foil can be used to remove nitric acid after processing. After the したグラファイトlayer is removed and the deep step difference is processed, the したグラファイトlayer is measured. The result is a 4-8μm degree of cutting. From now on, we will continue to research and develop the target of microstructure production and structure.

项目成果

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Ni金型への固溶を用いたダイヤモンド基材の加工
镍模具中固溶加工金刚石基材
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    松前貴司;西森弘明;倉島優一;高木秀樹
  • 通讯作者:
    高木秀樹
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松前 貴司其他文献

β-Ga2O3薄膜とダイヤモンド基板の低温直接接合
β-Ga2O3薄膜与金刚石基体的低温直接键合
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    松前 貴司;倉島 優一;高木 秀樹;梅沢 仁;田中 孝治;伊藤 利充;渡邊 幸志;日暮 栄治
  • 通讯作者:
    日暮 栄治
真空封止用 Au/Ta/Ti 接合層を用いたガス吸収プロセスの開 発とその低温化
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    狩谷 真悟;松前 貴司;倉島 優一;髙木 秀樹;早瀬 仁則
  • 通讯作者:
    早瀬 仁則
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使用 Au/Ta/Ti 金属键合层进行气体吸气,简化真空封装工艺
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    狩谷 真悟;松前 貴司;倉島 優一;高木 秀樹;早瀬仁則;日暮 栄治
  • 通讯作者:
    日暮 栄治
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腔内残留气体吸收的Ti/Pt/Au密封接合膜的结构观察
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    狩谷 真悟;松前 貴司;倉島 優一;髙木 秀樹;早瀬 仁則;日暮 栄治
  • 通讯作者:
    日暮 栄治
Au/Ti薄膜の低温接合及びゲッター材への適応性評価
Au/Ti薄膜的低温键合及吸气材料的适用性评价
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    倉島 優一;楠井 貴晶;松前 貴司;日暮 栄治;髙木 秀樹;渡邉満洋
  • 通讯作者:
    渡邉満洋

松前 貴司的其他文献

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