JP2004528717A - 熱管理材料、デバイスおよび方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、熱源からの熱を伝達する際に使用する熱デバイス、材料および方法を提供する。一実施例は、第１および第２の端部を有し横向きの方向よりも長手方向により多くの熱エネルギーを伝導する熱的に非等方性の材料を含む熱伝達ボディを備える。第１および第２の端部の少なくとも１つは長手方向に対して傾斜した表面積を有する突出部を含む。角錐、円錐、三角錐およびドームなどの様々な幾何学的形状の多数の突出部を設けることができる。熱非等方性材料は、石油ピッチまたは石炭ピッチのような前駆物質から得られる炭素繊維のような長手方向熱伝導性繊維の集合を含むことができ、この熱伝導性繊維は様々な材料の支持マトリックス中に埋め込めることができる。

Description

【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００１年４月３０日に出願された米国仮特許出願第６０／２８７，６１４号の恩典を請求する。
【０００２】
本発明は、広くは、２つの物体または場所の間で熱の伝達および／または管理を行うための材料、デバイスおよび方法に関する。より詳細には、本発明は、様々な物体からの熱の散逸に関する。本発明は、特に、電子部品、部品および装置から熱を散逸させるために使用されるヒートシンク・デバイス、材料および方法を対象とする。
【背景技術】
【０００３】
前世紀における人類の発明および進歩のうちで最も顕著な分野の１つは、特に通信およびデータ処理に応用することができる電子産業の発展であった。電子処理部品は、真空管からトランジスタ、超ＬＳＩなどに進歩した。この進化は、より高性能でより小型の電子デバイスをもたらした。電子デバイスの使用には、これらのデバイスで発生する熱エネルギーが付随している。これらのデバイスの電力処理量から生じる熱は、動作する能力に対する制限として作用する。このことは、特に、デジタル回路において当てはまる。
【０００４】
熱の発生のために、その熱を外部環境に散逸させることが必要になる。実際に、高性能応用例では、水冷ジャケットおよび冷却ユニットが、電子装置からの余分な熱を排出するために使用された。しかし、そのような大容量冷却システムは、可搬型デバイスに適合しない。したがって、技術によって、小さな空間により多くの熱を発生するより小型でより高性能な電子回路が開発されたので、熱管理に使用される構造に割り振られる体積および重量は、システム全体の体積および重量の重要な要素になってきた。このように、熱管理条件は、性能、信頼性、コストおよびシステム論理計算に影響を与えることができる。
【０００５】
既存の熱散逸デバイスは、一般に、ヒートシンクの形である。これらのデバイスは、熱発生電気部品と熱的に連絡しているベース・プレートを含む。部品で発生された熱が構造全体を通して金属で伝導されるように、一連のフィンがベース・プレートから延びている。フィンを使用し、廃熱を周囲の空気に散逸することができるように表面積を増大する。しかし、空気は基本的に絶縁体であるので、大きさおよび体積の制限だけでなく、金属ヒートシンクのフィンの間隔にも制限がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、特に電子部品から熱を熱的に散逸するための新しい改善された材料、デバイスおよび方法に対する要求がある。熱を伝導し散逸することに関して、より効率の高いヒートシンクに対するさらに他の要求がある。より小さな体積で熱散逸能力を向上したヒートシンクに対する要求がある。また、製造および使用のコストを低減したヒートシンクに対する要求がある。本発明は、これらの要求を満たすことを対象とする。
【０００７】
本発明の目的は、新しい有用な材料、ヒートシンクのような熱管理デバイス、および同様のものを製造する方法を提供することである。
【０００８】
本発明の他の目的は、２つの場所の間で熱エネルギーを伝達するための新しい有用な熱デバイスおよび方法を提供することである。
【０００９】
本発明のさらに他の目的は、熱散逸の熱効率を向上した材料およびヒートシンクを提供することである。
【００１０】
本発明のさらなる目的は、特定の熱散逸能力でヒートシンクの体積をより小さくすることができる材料およびヒートシンク、ならびに同様のものを製造する方法を提供することである。
【００１１】
本発明のさらに他の目的は、低減されたコストで製造することができる材料およびそれで作られたヒートシンクを提供することである。
【００１２】
本発明のなお他の目的は、材料の複合物を優先して金属部品を無くする材料およびヒートシンクを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明によれば、熱デバイスが提供され、この熱デバイスは第１および第２の端部を有する熱伝達ボディを備え、この熱伝達ボディは、横向の方向よりも長手方向により多くの熱エネルギーを伝導する熱的に非等方性の材料を含み、さらに、第１および第２の端部のうちの少なくとも１つは、長手方向に対して傾斜した表面積を有する突出部を含む。熱デバイスは、複数の突出部を含むことができ、この突出部は、同様に形づくることができ、また、長手方向に概ね延びている。各々の突出部は、約４０度から約８８度のような、長手方向に対して傾斜した角度で平面内に延びる表面を含むことができる。突出部は、概ね三角錐台の形、概ね角錐の形、概ね円錐の形、または概ね半球の形であることができる。熱的に非等方性の材料は、長手方向熱伝導性繊維の集合を含むことができ、この繊維は、支持マトリックス中に含めることができる。
【００１４】
本発明は、また、熱源からの熱を伝達するのに有用な熱デバイスに関し、この熱デバイスは、第１の端部から第２の端部に延びる長手方向熱伝導性繊維の集合を含む熱伝達ボディを備え、この第１の端部は、熱源と熱的に連絡した状態で配置されるように構成された熱収集装置構造を含み、第２の端部は、熱を散逸するように構成された熱散逸装置構造を含み、さらに、熱収集装置構造および熱散逸装置構造の少なくとも１つは、繊維の長手方向に対して傾斜した繊維の露出端面領域を含む。長手方向伝導性繊維は、ポリアクリロニトリル、石油ピッチ、石炭ピッチ、合成ピッチなどから得られるもののような炭素繊維であることができる。熱伝達ボディは、長手方向熱伝導性繊維の前記集合が支持マトリックス中に埋め込まれている材料で形成することができる。この支持マトリックスは、エポキシ、ゴムおよびプラスチックを含んだ重合体、結合剤ピッチ、アルミニウムおよび銅のような、熱伝導性または熱絶縁性であることができ、さらに、グラファイト、アルミニウムおよび銅のような埋め込まれた添加物を含むことができる。材料は、少なくとも６０％が炭素であることができる。
【００１５】
本発明は、さらに、熱源からの熱を伝達するのに有用な熱デバイスを提供し、この熱デバイスは、第１の端部から第２の端部に延びる長手方向熱伝導性繊維の集合を含む熱伝達ボディを備え、第１の端部および第２の端部のうちの少なくとも１つは、第１の断面のベース部と、第１の断面より小さな第２の断面の先端部と、ベース部と先端部の間に延びる少なくとも１つの側壁とで定義される少なくとも１つの突出部を備える。第１の断面および第２の断面は、各々、円形、楕円形および多角形から選択された幾何学的形状であることができ、さらに、異なる幾何学的な形状であるか、または幾何学的に合同であることができる。第１の端部または第２の端部は、複数の前記突出部を含むことができ、この突出部は、規則的な配列で並んでいることができる。側壁は、前記繊維の長手方向に対してある角度で平面内に延びていることができる。この角度は、ゼロ度より大きく９０度より小さく、すなわち長手方向に対して「傾斜」している。さらに、側壁は、繊維の長手方向に対して傾斜した、繊維の露出端面領域を含むことができる。
【００１６】
また、本発明は、熱源からの熱を散逸するのに有用なヒートシンクに関し、このヒートシンクは、第１の端部から第２の端部に延びる長手方向熱伝導性繊維の集合を含む熱伝達ボディを備え、第２の端部は、露出しかつ繊維の長手方向に対して傾斜した少なくともいくつかの繊維の端面領域を有する熱散逸装置構造を含む。
【００１７】
さらに、本発明は、熱源からの熱を伝達するのに有用な熱デバイスに関し、この熱デバイスは、曲げることができる材料で形成された支持構造と、横向きの方向よりも長手方向により多くの熱エネルギーを伝導する非等方性材料で形成された長手方向に延びる熱伝導性繊維の集合とを備え、繊維は支持マトリックス中に埋め込まれている。この支持マトリックスは、曲げやすいか、または熱成形可能であることができ、さらに、エポキシ、結合剤ピッチ、ゴム、プラスチック、アルミニウムまたは銅であることができる。
【００１８】
また、本発明は、熱源からの熱を伝達するのに有用な熱デバイスに関し、この熱デバイスは、横向きの方向よりも長手方向に多くの熱エネルギーを伝導する非等方性材料で形成された、長手方向に延びる熱伝導性繊維の集合を含む熱伝達ボディを備え、この繊維は、互いに編み合わされている。熱伝達ボディは、熱絶縁外装の中に配置されているかもしれない。
【００１９】
また、熱管理デバイスが提供され、この熱管理デバイスは、第１の材料の支持マトリックス中に埋め込まれた長手方向熱伝導繊維の集合で形成される複合ボディを備える。この複合ボディは、ベースと、ベースから長手方向に延びる少なくとも１つの突出部とを有し、繊維の少なくともいくつかは突出部内でベースから長手方向に延びて端面で終わり、この端面の少なくともいくつかは長手方向に対して傾斜している。
【００２０】
また、熱管理デバイスを形成する方法が提供され、この方法は、複数の長手方向熱伝導繊維を長手方向の軸を有する長手方向延長集合に組み立てるステップと、繊維の少なくともいくつかが長手方向に対して傾斜した端面領域を有するように、繊維の少なくともいくつかを切断するステップとを備える。
【００２１】
熱源からの熱を散逸する方法が提供され、この方法は、第１の端部で画定され、長手方向に第２の端部まで延びる熱伝達ボディを有する熱伝達デバイスを供給するステップであって、熱伝達ボディが、横向きの方向よりも長手方向により多くの熱エネルギーを伝導する熱的に非等方性の材料で形成され、さらに、熱伝達ボディの第１の端部および第２の端部のうちの少なくとも１つが、長手方向に対して傾斜した表面領域を有する少なくとも１つの突出部を含むものであるステップと、熱源を、熱デバイスの第１の端部および第２の端部のうちの一方と接触させ、それによって第１の端部および第２の端部の他方で熱源からの熱を散逸するステップとを備える。
【００２２】
最後に、本発明は、電気組立品に関し、この電気組立品は、使用中に熱を発生する少なくとも１つの電気部品と、電気部品と熱的に連絡しているヒートシンクとを備える。このヒートシンクは、第１の端部から第２の端部に延びる長手方向熱伝導性繊維の集合を含む熱伝達ボディを備え、この熱伝達ボディの第２の端部は、露出されかつ繊維の長手方向に対して傾斜した少なくともいくつかの繊維の端面領域を有する熱散逸装置構造として形成されている。
【００２３】
本発明のこれらおよび他の目的は、添付の図面とともに解釈されるとき、本発明の例示の実施例についての次の詳細な説明の考察から、いっそう容易に評価され理解されるようになるであろう。
【実施例】
【００２４】
本発明は、一般に、熱管理用の材料およびデバイス、ならびにそのような材料およびデバイスを製造する方法に関する。本発明は、特に、コンピュータ処理ユニット、マイクロチップなどのような電子部品からの熱を効率的に散逸させる能力を有するヒートシンクに関する。しかし、理解すべきことであるが、本発明は、これらの用途のヒートシンクだけに限定されない。実際、本発明による熱管理デバイスは、たとえば変成器、チョーク、回路基板、ハウジング部品、および他の電子装置と共に使用されるヒートシンクとして使用することができる。さらに、本発明の概念は、非電子産業における他のヒートシンクまたは熱的な用途で使用することができる。
【００２５】
広くは、本発明によるヒートシンクでは、複数の長手方向の炭素繊維が樹脂または他のマトリックスの中に含浸されるか埋め込まれている引抜き炭素繊維本体が使用される。そして、結果として得られる複合材料は、高熱伝導性炭素繊維フィラメントの熱散逸容量を高める選ばれた幾何学的形状に切断される。現在知られているかもしれない材料、または今後開発されるかもしれない材料は、同様なものが同等な熱伝達特性を示す場合、使用することができる可能性がある。
【００２６】
図１および２を参照すると、従来技術によるヒートシンク１０を示す。ここで、ヒートシンク１０は、金属で形成され、平らな長方形の形のベース・プレート１２を含む。複数のフィン１４がベース・プレート１２に対して垂直に延び、一体的に形成されている。フィン１４は、平行な間隔を空けた関係で互いに方向付けされて、その間に開いた領域１６を配列している。例示の目的だけのために図２に示すように、電子部品１８は、ヒートシンク１０のベース・プレート１２に熱伝導の状態で固定されている。そして、電気部品１８で発生した熱は、通常は空気である周囲の環境に散逸されるように、ベース・プレート１２および一体化したフィン１４で伝導される。ヒートシンク１０は、電子部品１８からの熱の輻射散逸および対流散逸の両方を、フィン１４で実現される拡大された表面積に大きく依拠している。これは、金属の熱伝達特性が等方性であるためである。
【００２７】
よく知られているように、すべての熱管理システムの目的は、電気部品１８のような電子的な熱源からの熱を周囲環境または人工冷却環境に効率的に移動することである。熱管理は、３つの主要なフェーズに分けることができる。すなわち、（１）電子デバイス内の熱伝達プロセス、（２）デバイスから熱散逸装置への熱伝達、および、（３）熱散逸装置から周囲環境または人工冷却環境への熱伝達、である。材料を通って熱が流れる速度は、熱の流れに対して垂直な面積および熱経路に沿った温度勾配に比例する。一次元定常状態の熱の流れでは、この速度はフーリエの法則、すなわち次式で表すことができる。
ｋ＝（ｑ／Ａ）×（ｄ／ΔＴ）
ここで、ｋ＝熱伝導率
ｑ／Ａ＝熱線束（ワット／単位面積）
ｄ＝熱の流れ経路の長さ
ΔＴ＝温度勾配
【００２８】
熱伝導率ｋは、均質な材料の固有の特性であり、この特性は熱を伝導するその材料の能力を表す。値が高いほど、材料は、特定の温度勾配で多くの熱線束を伝えることができる。電子デバイスで生じた熱は、デバイスの信頼性の高い動作を保証するために、周囲環境に運ばなければならない。このことは、散逸点への熱伝導性経路を必要とする。
【００２９】
熱管理システムの効率の主要な要素は、熱発生部品で発生された廃熱エネルギーを収集し輸送するように熱管理システムで使用される材料の伝導率によって決定される。散逸方法によって、収集以上の速度で廃熱エネルギーを収集媒体の表面から運び去ることができる限りでは、廃熱エネルギーを収集し輸送する媒体として使用される材料の伝導率が高いほど、システムは効率が高くなる。
【００３０】
熱管理に使用される高熱伝導率の従来の金属には、銀、銅およびアルミニウムがある。しかし、本発明で実証されるように、ピッチ繊維（ｐｉｔｃｈ ｆｉｂｅｒ）の形の純粋炭素は、熱管理に重大な改善を提供する。純粋炭素結晶構造は、理論的に、結晶配列の長手方向で２０００＋Ｗ／ｍ−ｋを超えることができ、ピッチをベースにしたグラファイト繊維またはフィラメントを製造するために使用される。このグラファイト繊維は、先進工学材料製造における高強度補強材としてだけでなく、高熱伝導性媒体としても使用することができる。
【００３１】
金属は等方性材料であり、すべての方向に一様な特性を有する。等方性材料の測定された特性は、試験の軸に無関係であるが、一方で、先進の繊維は本質的に非等方性であり、異なる方向の軸に沿って試験されたとき、異なる特性を示す。
【００３２】
複合物の熱伝導率は、次式で計算される。
Ｋ_x＝Ｋ_L・Ｖ_f・ｓｉｎ²ｆ
Ｋ_y＝Ｋ_L・Ｖ_f・ｃｏｓ²ｆ
Ｋ_z＝マトリックスの熱伝導率
高伝導率複合物のヒートシンクの利点を次の表に示す。
【００３３】
【表１】

【００３４】
特定の方向の特定の負荷のために等方性金属を用いて設計するとき、特定の方向の負荷を支持するために十分な金属が必要になるが、同じように大きな負荷のかかっていない方向には余分な金属が存在し、結果として重い大きな体積の構造となる。繊維補強複合物は、同じ負荷を支持するように設計することができる。しかし、最小限の余分な繊維が大きな負荷のない方向に向いているように、繊維を負荷の方向に向けることができ、その結果として、より高い固有強度、熱特性を有する構造となり、したがって、繊維は、重さがより少なく、必要な体積がより小さくなる。
【００３５】
まさに高強度炭素繊維は繊維の長手方向の軸に沿って負荷を伝えかつ支持することができるので、高熱伝導性グラファイト繊維（１０００＋Ｗ／ｍ−ｋ）は、繊維の軸に沿って熱負荷を伝え、廃熱を熱源から素早く引き離し、かつ長手方向繊維軸を散逸点に配置して作られる高伝導性熱経路に沿ってこの廃熱を輸送することができるようにして、熱抵抗を下げるので、この構造は熱的により効率的である。
【００３６】
高熱伝導性炭素繊維のような非等方性材料を使用することの問題は、使用できる散逸面積の無いことである。図３を参照すると、簡単な平行六面体ヒートシンク２０は、樹脂マトリックス２４中に埋め込まれた複数の繊維２２で構成されているのが分かる。たとえ各繊維２２が金属より一桁大きい高伝導性でも、繊維の端の全表面積は、ヒートシンク１０のベース・プレート１２とフィン１４の組み合わされた面積よりも実質的に小さい。したがって、繊維の熱伝導率で得られる利点は、表面積の減少で失われる。実際、表面積の減少が、熱伝導率の増加を支配している。
【００３７】
複合物ヒートシンクに長方形のフィンを設ければ、この表面の減少を克服できるかもしれないと考えられるかもしれない。しかし、図４を参照すると、このことはまったく正しくないことを理解することができる。ここで、ヒートシンク３０は、複数の長方形のフィン３４を有するベース３２として形成される。再び、伝導性繊維３２は、樹脂マトリックス３８の中に埋め込まれる。図３と４の比較から理解することができるが、ヒートシンク３０の全体的な放射表面積はヒートシンク２０とまったく同じである。樹脂マトリックスが熱伝導性である場合いくらかの有利は得られるかもしれないが、そのような熱伝導性樹脂で、熱散逸能力は最大にならない。したがって、図４のヒートシンク３０はヒートシンク２０に比較して改善されているかもしれないが、本発明による他の幾何学的設計が好ましい。
【００３８】
１つのそのような設計を図５に示す。ここで、ヒートシンク４０は、ベース４２および複数のフィン４４を有するように構成され、フィン４４は、それぞれ、断面が三角形、すなわち三角錐台状に形づくられている。図６に示すように、ヒートシンク４０は、再び、樹脂マトリックス４８に埋め込まれた複数の伝導性繊維４６で構成されている。ヒートシンク４０の有利さは、ここで図７および８を参照すると正しく理解することができる。図７および８は、図３または４および図５と６それぞれのヒートシンクの単一繊維の断面を示す。ヒートシンク２０かヒートシンク３０かいずれかと一致している図７で、各伝導性繊維２２（または３６）は断面が正方形状で幅「ｄ₁」を有するものであると、説明のために仮定されている。したがって、各繊維の熱散逸に使用できる表面積はｄ₁ ²である。したがって、熱散逸面積はｎｄ₁ ²である。ここで、ｎは使用可能な熱伝導性繊維の数に等しい。
【００３９】
しかし、図５および６のヒートシンクの構成で、この面積は、三角形のフィン４４の形成によって実質的に増加することを理解することができる。ここで図８を参照すると、正方形状の繊維ごとに、繊維「ｄ₂」の長さは「ｄ₁／ｃｏｓ ａ」に等しいことが分かる。ここで、「ａ」は、繊維の方向に垂直な面「Ｐ」に対してフィン４４の辺５０が形成する角度である。したがって、各熱伝導性繊維の散逸面積は「ｄ₁ ²／ｃｏｓ ａ」に等しい。同様な大きさに作られたベースに対応する同じ数の繊維について、散逸面積は「ｎｄ₁ ²／ｃｏｓ ａ」に等しい。ここで、「ｎ」は、上述のように、繊維の全数である。したがって、当業者は理解すべきことであるが、熱散逸面積は、鋭角「ａ」の増加とともに劇的に増加することができる。当然、フィンの高さは、サインで増加し、特定の用途の制約によって制限される。できるだけ９０°に近い鋭角「ａ」を有するフィンで、散逸面積は最大になる。しかし、現実的な考察で、角度「ａ」は４０°から約８８°までの範囲内に制限されるかもしれない。とにかく、散逸面は、繊維の長さ方向に対して傾斜しているべきである。「傾斜」は、角度がゼロ度よりも大きく、９０度よりも小さいことを意味している。最大散逸面積は、現在および将来の材料および製造の制約の範囲内で、角度ができるだけ９０度に近い場合にもたらされる。
【００４０】
正しく理解すべきことであるが、本発明は、１つの軸に対して横向きの方向よりも、この１つの軸に沿ってより効率的に熱エネルギーを伝える様々な熱的に非等方性の材料で形成されるヒートシンクを意図する。たとえば、ダイアモンドは、分子配列の方向に沿って高熱伝導性であるが、経済的に制限される。本発明での使用に特に意図された材料には、ＢＰ Ａｍｏｃｏ（現在、Ｃｙｔｅｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）およびＭｉｔｓｕｂｉｓｈｉによって製造されるもののような、当技術分野で使用することができる様々な炭素繊維複合物がある。そのような炭素繊維複合物には、一般に、ポリアクリロニトリル、石油ピッチ、石炭ピッチ、複合ピッチなどのような前駆物質から形成される熱的に非等方性の繊維があり、この前駆物質は、不活性雰囲気中での炭化／グラファイト化、および長手方向熱伝導性炭素繊維フィラメントを生じるための溶融紡糸を含んだ様々な処理ステップを受ける。たとえば、ＣｙｔｅｃのＴｈｅｒｍａｌＧｒａｐｈ（登録商標）６０００Ｘ Ｐａｎｅｌｓは、６０％の最小グラファイト体積部分を有する、方向付けされピッチをベースにしたグラファイト繊維で全体的に作られ、熱的特性および機械的特性の最適化のために、金属、またはシアナート・エステル樹脂のような重合体を浸透させることができる。ＴｈｅｒｍａｌＧｒａｐｈ（登録商標）６０００Ｘ Ｐａｎｅｌｓは、５５０Ｗ／ｍｋから８００Ｗ／ｍｋまでの範囲の熱伝導率で使用することができる。Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉも、そのような炭素繊維複合物を、ＤＩＡＬＥＡＤ（登録商標）石炭タール・ピッチ炭素繊維の熱伝導性繊維で供給している。たとえば、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉの繊維Ｋ１３Ｃ１Ｕ、Ｋ１３Ｃ２Ｕ、およびＫ１３Ｄ２Ｕは、１０および１１μｍのフィラメント直径および６２０および８００Ｗ／ｍｋの熱伝導率を含み、Ｃｙｔｅｃｆｉｂｅｒｉｔｅ９３４（３５０°Ｆエポキシ）樹脂に埋め込むことができる。
【００４１】
炭素繊維フィラメント自体は、エポキシまたは他の樹脂、ゴムまたはプラスチック、結合剤ピッチを含んだ重合体、または銅またはアルミニウムのような金属のような所望の支持マトリックスを使用して、所望の複合物を形成するように単独に得て使用することができる。さらに、この支持マトリックスに、グラファイト、銅、アルミニウムのような他の材料を埋め込むことができる。たとえば、ＣｙｔｅｃのＴｈｏｒｎｅｌ（登録商標）Ｋ−１１００ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｐｉｔｃｈ−Ｂａｓｅｄ Ｆｉｂｅｒｓの炭素繊維を使用することができ、この炭素繊維は、１０ミクロンの直径および９００〜１０００Ｗ／ｍＫの長手方向熱伝導率を有する。Ｓｈｅｌｌ８２８または８２６のエポキシは、金属またはグラファイトのような伝導性充填材が随意に埋め込まれる支持マトリックスに使用することができる。もしくは、様々な重合体のような熱絶縁マトリックスを使用して、横方向の伝達のない、繊維に沿った長手方向の熱伝達を可能にすることができる。
【００４２】
引抜き複合材料の従来技術による形成システムを表した図を図９に示す。ここで、引抜きシステム６０は複数のスプール６２から始まり、スプール６２各々は繊維糸６４を誘導装置６６に供給し、その結果、含浸槽７０中に前送りするために糸の並行な集合６８が平行にされるようになる。理解すべきことであるが、集合６８は、繊維の５０から８０％の体積分率の密度範囲を有する。引張りアセンブリ７２は、含浸槽を通して集合６８を引っ張るように作用し、含浸槽で、繊維６４は、上述のように、樹脂マトリックスまたは他の支持マトリックスに埋め込まれて、結合力のある本体中に保持されるようになる。埋め込まれた繊維は、加熱された型７４を通して引張りアセンブリ７２で引っ張られ、この加熱された型で、樹脂は硬化されて複合棒材７６になる。そして、棒材７６は、切断ソー７８に前送りされ、ここで所望の長さに切断される。一般に、切断ソー７８は、当産業分野で知られているように、ウォータ・ジェット・ナイフ、ダイアモンド・ブレードなどであることができる。切断ソー７８は、当技術分野で知られているように、コンピュータ制御することができる。正しく理解すべきことであるが、棒材７６は、円形、多角形のような、またはそうではなくこの技術で知られているか開発されるような、任意の断面形状であるかもしれない。
【００４３】
図５のヒートシンクを形成するために、切断ソー７８は複合棒材を適切に切断しなければならない。したがって、図１０に示すように、棒材７６は鋸歯切断８０と横方向切断８２の形で交互の切断を受ける。このように、横方向切断８２ごとに、その間に行われる鋸歯切断８０のために、ヒートシンク４０の対が形成される。
【００４４】
図１１を参照して、本発明によるヒートシンクの第１の他の形状を示す。ここで、ヒートシンク１４０は、ベース１４２および複数のフィン１４４を有するように形成される。ここで、各フィン１４４は、断面が三角形であり、上の議論から当然理解されるように、繊維の方向に対して横向きである面「Ｐ」に対して角度「ｂ」で形成された側面１５０を有する。各フィン１４４の側面１５２は、面「Ｐ」に対して垂直である。しかし、フィン１４４の側面の少なくとも１つは、鋭角「ｂ」で形成されるので、当業者は基本的な幾何学の理解から正しく理解するであろうが、ヒートシンク１４０で熱散逸のために実現される表面積は、ヒートシンク４０のそれと実質的にまったく同じである。単一のフィンは、本発明の範囲内で動作するかもしれない。しかし、複数のフィンを使用することで、フィンの配列で画定され長手方向に測定される熱伝達構造の全体的な高さは、容易に理解される三角法に従って減少している。
【００４５】
ヒートシンクの表面積をさらに増加することが可能である。図１２を参照して、ヒートシンク２４０の形の第２の他の実施例を示し、この実施例は、角錐２４４の形で複数の先端が切られたピンが突出しているベース２４２を含む。ここで、再び、簡単な幾何学的な計算によって、ヒートシンク４０および１４０の構成以上の、角錐２４４で利用できる散逸表面積の増加を実証することができる。図１２（ａ）に関連して示すように、そのような突出部は、第１の断面２９２のベース部分２９０、第１の断面２９２よりも小さな第２の断面２９６の先端部分２９４、およびベース部分２９０と先端部分２９４の間に延びる少なくとも１つの側壁２９８で画定される。第１の断面２９２および第２の断面２９６は、図示のように正方形であるか、または円形、楕円形、多角形、または他の幾何学的な形であるかもしれないし、また、異なった幾何学的な形か幾何学的に合同であるかもしれない。さらに理解すべきことであるが、円錐状、ドーム状、半球状のような、または任意の形状のベースを有する任意の形状のピンを、既存の技術または開発される技術の状態内で使用して、露出繊維面積を増加することができる。そのような突出部を組み込んだヒートシンクの例は、図１７（角錐）、１８（円錐形）および１９（ドーム状／半球状）に関連して示す。
【００４６】
図１３を参照すると、どのようにしてヒートシンク２４０が形成されるかを理解することができる。ここで、複合棒材７６は「Ｚ」方向に送られるものと想定し、交互になる横方向切断２８２は、Ｘ面切断２８０およびＹ面切断２８１と交互になり、切断２８０および２８１の各々は鋸歯切断である。
【００４７】
図１４に目を向けて、本発明のヒートシンク材料を使用するヒートパイプの断面図を示し、他の構造の用途を表す。図１４で、ヒートパイプ３１０は、たとえば、周囲温度と異なった温度の流体または他の材料を運ぶように構成された円筒形の管３１２を示す。理解すべきことであるが、材料はより低温かより高温かいずれかであるかもしれないし、材料および内部３１４から外部に熱をやり取りすることが望ましい。したがって、ヒートシンク３２０は、管３１２と対面密着するように構成された円筒形のベース部分３２２を有するスリーブ材料として形成される。複数の放射状フィン３２４が半径方向外側に突出している。繊維の向きは半径方向に延びることが必要であるので、ヒートシンク３２０は、たとえば図５および１２に示すもののような、材料の平らな部分から形成することができる。次に、この材料は、硬化された状態か予備硬化された状態かいずれかで、導管３１２のまわりに合わせて円筒形状に形成される。随意に、導管３１２は、形成された熱デバイスを残すように、抜き取られるかもしれない。
【００４８】
図１５において、本発明のヒートシンク材料の他の代替えの実施例を示す。ここで、装置用のハウジング４１０は、囲い板４１２で形成され、この囲い板４１２は、たとえばガラス繊維強化プラスチックで作ることができる。囲い板４１２の各側面は側壁４１４を有し、この側壁４１４は、外殻４１６と接触しかつ外殻４１６で支えられている。図１５で、この外殻４１６は、ただ説明のためだけに、正方形状の断面として形成されている。外殻４１６は、囲い板４１２と結合されるかまたは一緒に硬化されたプラスチック材料であるかもしれない。しかし、理解すべきことであるが、囲い板４１２および囲い板４１６は異なる材料で形成することができる。囲い板４１２は、さらに、縁端部壁４１８を有し、この縁端部壁４１８各々は、それぞれの壁４１４に対して垂直であり、隣り合う壁４１８は角４２０で接合されている。そして、ヒートシンク４３０は、角４２０の間に取り付けられている。各ヒートシンク４３０は、ベース４３２および複数のフィン４３４を有し、このフィン４３４は、外側に向かって空洞４３６の中に突き出ている。空洞４３６は、ベース４３２とそれぞれの側壁４１４の間の空間として形成される。
【００４９】
したがって、変成器、チョーク、回路基板、および事実上任意の型および種類の他の電気装置のような部品を取り付けることができる内部４４０が形成される。そして、ヒートシンク４３０は、内部４４０から空洞４３６中に熱を散逸するように動作する。空洞４３６は、望ましければ、フィン４３４から熱を取り去るように、適切な空気の流れ、流体冷却媒体に接続することができる。さらに、理解すべきことであるが、他の用途では、殻４１６および囲い板４１２に穴４５０のような穴を形成することが望ましいかもしれない。これらの穴４５０によって、領域４３６への空気の循環が可能になる。理解すべきことであるが、熱変換媒体のこれらの方法のどのような変化も、制限なくヒートシンク４３０とともに使用することができる。
【００５０】
図１６は、本発明によるヒートシンク３４０のさらに他の実施例を示し、このヒートシンク３４０は、第１の端部３４２から第２の端部３４６に熱を伝達する細長い構造を組み込み、この第２の端部３４６は、長手方向Ｌに対して傾斜した表面３４５を有する複数の突出部３４４を含む。ヒートシンク３４０は、上述のような複合炭素繊維マトリックスのような非等方性材料で形成され、この非等方性材料は、上述のように、熱エネルギーを長さ方向Ｌに沿って伝達し、突出部３４４から熱を散逸する。
【００５１】
以上で簡単に述べたように、図１７〜１９は、様々な他の突出部を組み込んだヒートシンクを示す。ヒートシンク７００、８００、および９００各々は、それぞれベース７０２、８０２および９０２、および複数の突出部７０４、８０４および９０４を含む。突出部７０４は、一般に、角錐状に作られ、突出部８０４は一般に円錐状に作られ、さらに突出部９０４は一般にドーム状または半球状に作られる。前述から正しく理解すべきことであるが、ベースおよびヒートシンク自体の大きさおよび形状の変化だけでなく、そのような突出部の数、大きさ、間隔および幾何学的形状に対するさらに他の修正も予想される。
【００５２】
また、図１７（ａ）に関して示すように、本発明は、一体化された電気部品を含む熱管理デバイスを意図する。たとえば、電子基板７５０は、ここでは図１７に示すヒートシンク７００に概ね対応するヒートシンク７６０、および表面に配置された電気部品７７０を備える。特に、電気部品７７０は、ヒートシンク７６０のベース７９０の底面７８０に配置することができる。電気部品７７０は、当技術分野で知られているような様々な気相堆積技術およびエッチング技術を含んだ任意の知られている方法で、ヒートシンク７６０に形成することができる。動作中に電気部品７７０で発生した熱は、ここで述べたようにヒートシンク７６０で散逸される。
【００５３】
編組み炭素繊維熱デバイス４４０は、図２０に関連して示す。ここで、それぞれ多数の炭素繊維フィラメントを含むストランド４４４は、当技術分野で知られている任意の一般的な編組みパターンで編み合わされる。第１の端部４４２で集められた熱は、ストランド４４４の長さに沿って第２の端部４４６に伝達することができる。そのような編組み構造は、望み通りの長さおよび断面のような任意の所望の寸法で実現することができ、また、実質的な距離に沿って長手方向に熱を伝達するように使用することができる。そのような編組み構造は、完全に曲げやすく、所望の熱収集箇所と熱散逸箇所の間に必要に応じて熱デバイス４４０を位置づけすることができるようにする。正しく理解すべきことであるが、熱デバイス４４０は、ストランド４４４を磨耗または損耗から保護するために、ゴムなどのような材料で形成された周囲外装を熱デバイス４４０にさらに設けることができる。
【００５４】
本発明による熱デバイス５４０のさらに他の実施例は、図２１に関連して示す。ここで、熱デバイス５４０は、曲げやすいまたは熱成形可能な材料のような曲げることができる材料で形成されるので、熱デバイス５４０のボディ５５０は、望み通りの角度で曲げることができる。支持マトリックス自体は、プラスチック、ゴム、または、アルミニウムまたは銅のような金属などの曲げることができるまたは熱成形可能な材料で形成することができ、または、熱デバイス５４０のボディ５５０は、支持マトリックス材料を選択的に溶出し曲げやすい埋込み炭素繊維だけを残すことで、選ばれた箇所で曲げやすくすることができる。熱は、第１の端部５４２の収集構造５６０から第２の端部５４６の散逸装置構造５７０に伝達することができる。しかし、正しく理解すべきことであるが、ここで説明したような熱デバイスおよびヒートシンクは、説明したものに対して逆の向きに向けることもできる。たとえば、構造５７０は、電気部品に近接するような散逸すべき熱の領域に配置することができ、そして、構造５６０は、より低温の環境に配置することができるので、その結果、熱は、第２の端子５４６で集められ、第１の端部５４２に伝達されて、散逸されるようになる。そのようなものとして、ここで使用されるような熱収集装置構造および熱散逸装置構造は、本発明によるヒートシンクに関して述べた様々な形および幾何学的形状のどれも含むものと理解すべきである。
【００５５】
図２２および２３は、上述のヒートシンクに関してここで述べた幾何学的形状を使用する結合機構および熱調整器に関する。ここで、結合器６５０は、複数の長手方向に延びる突出物６４４で形成され、この突出物６４４は、図２１に関して説明したように散逸装置構造５７０のような構造と係合するように、寸法を合わせて作られ適合されている。結合器６５０中に整列された炭素繊維の端部が、散逸装置構造５７０中に整列された炭素繊維の端部と係合したとき、それらの間で熱が伝達されるようになる。しかし、図２３に示すように、結合器６５０は、熱エネルギーの流れを調整するように、散逸装置構造５７０から離すことができる。正しく理解すべきことであるが、散逸装置構造５７０からの結合器６５０の移動の程度に応じて、絶縁空気または様々な大きさの他の熱調整流体ポケット６６０を形成し、それによって、熱エネルギー伝達の割合を変えることができる。
【００５６】
したがって、この提案で考えられた基本的なヒートシンクの製造に加えて、この技術によって、電子基板、ハウジング、および一体化熱管理システムをマクロ構造に組み込んで空間および／または重量の最適化および構造的環境的特性の向上を実現する他の複雑な構造の製造に用途が拡大された。高伝導率グラファイト繊維で製造される熱部品は、面積当たりで金属よりも多い熱の熱負荷を収集し伝達する能力があるかもしれない。この負荷は、収集点から、構造の近くのまたは構造から遠くはなれた、冷却チャネルのような散逸点または構造内のどこかの大気点に向けて送られるかもしれない。熱管理のために、高熱伝導性繊維を有する構造を絶縁性材料、構造材料、およびＥＭＩ／ＲＦＩ遮蔽材料と組み合わせてハイブリッド化することで、構造システムを実現することができるかもしれない。
【００５７】
上述のことから、また理解すべきことであるが、これらのヒートシンクのどれでも様々な異なる材料で組み立てることができるかもしれない。現時点で好ましいと考えられる材料は、グラファイトのような炭素をベースにしたフィラメントであるが、繊維は、ボロン材料、または、通常のアルミニウム、銀または銅以上の熱伝導率を有する現在知られているまたは今後開発される他の材料であるかもしれない。そして、これらの繊維が結合されるマトリックスは、エポキシ、ポリエステル、ナイロンなどのようなプラスチックであるかもしれないし、もしくは、金属マトリックスであるかもしれない。このマトリックスは、現在知られている、または今後開発されるそれらのどれかであるかもしれない。とにかく、大抵の用途で、マトリックス自体は熱伝導性であるのが望ましい。
【００５８】
最後に、本発明は、上述の種類のヒートシンク材料を製造する方法を意図することを理解すべきである。この方法は、当然、突出部および切断プロセスに関して説明した加工に固有である任意のステップを伴うものになるかもしれない。さらに、ヒートシンクの形成は、硬化された状態においてか、硬化前に所望の外形に形成される未硬化熱硬化性マトリックス熱材料を用いてか、いずれかで行われるかもしれない。
【００５９】
結果的に、本発明は、本発明の例示の実施例に照準を合わせられたある程度の詳細に関して説明した。しかし、正しく理解すべきことであるが、本発明は、従来技術を考慮して解釈される次の特許請求の範囲によって定義されるので、本明細書に含まれる発明の概念から逸脱することなしに、本発明の例示の実施例に対して修正または変化がなされるかもしれない。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】従来技術による金属ヒートシンクを示す透視図である。
【図２】図１のヒートシンクを示す正面側面図であり、関連した電子部品を示す。
【図３】炭素繊維複合物の切断片を示す正面側面図である。
【図４】一片の炭素繊維複合物を示す正面側面図であり、フィン構造を示す。
【図５】本発明の第１の例示の実施例による代表的なヒートシンクを示す透視図である。
【図６】図５の線６−６の周りでとった断面図である。
【図７】図３に示す平板構成ヒートシンク中の熱伝導性繊維を示す図である。
【図８】図５および６のヒートシンクの幾何学的な構成の熱伝導性繊維を示す図である。
【図９】従来技術で知られているような引抜き成形システムを示す図である。
【図１０】本発明による引抜き複合繊維ブロックを示す図であり、図５のヒートシンクを形成するための切断を示す。
【図１１】本発明の別の実施例によるヒートシンクの幾何学的な形状を示す正面側面図である。
【図１２】本発明によるヒートシンクの第２の他の実施例を示す透視図である。
【図１２ａ】図１２のヒートシンクの単一突出部を示す透視図である。
【図１３】図１２のヒートシンクを製造するための切断パターンとともに引抜きブロックを示す図である。
【図１４】本発明のヒートシンク材料を使用するヒートパイプを示す断面図である。
【図１５】電子装置用のハウジングを示す断面図であり、本発明のヒートシンク材料の使用を示す。
【図１６】本発明によるヒートシンクの第３の他の実施例を示す透視図である。
【図１７】本発明によるヒートシンクの第４の他の実施例を示す透視図である。
【図１７ａ】第４の他の実施例のさらに他のものを示す透視図であり、表面に一体化された電気部品を有する。
【図１８】本発明によるヒートシンクの第５の他の実施例を示す透視図である。
【図１９】本発明によるヒートシンクの第６の他の実施例を示す透視図である。
【図２０】本発明による編組み繊維熱デバイスの一部を示す平面図である。
【図２１】本発明による曲げることができる熱デバイスを示す正面断面側面図である。
【図２２】熱結合調整機構を示す正面断面側面図である。
【図２３】切り離された状態の図２２の熱結合調整機構を示す正面断面側面図である。

Claims (38)

1. 熱デバイスであって、
   （Ａ）第１および第２の端部を有する熱伝達ボディを備え、
   （１）前記熱伝達ボディが、横向の方向よりも長手方向により多くの熱エネルギーを伝導する熱的に非等方性の材料を含み、さらに、
   （２）前記第１および第２の端部のうちの少なくとも１つが、前記長手方向に対して傾斜した表面積を有する突出部を含む熱デバイス。
2. 前記第１および第２の端部のうちの少なくとも１つが、その端部から延びる複数の突出部を含む、請求項１に記載の熱デバイス。
3. 前記突出部が、同様に形づくられている、請求項２に記載の熱デバイス。
4. 前記突出部が、前記長手方向に概ね延びている、請求項２に記載の熱デバイス。
5. 各々の前記突出部が、前記長手方向に対して傾斜した角度で平面内に延びる表面を含む、請求項２に記載の熱デバイス。
6. 前記角度が、約４０度から約８８度までである、請求項５に記載の熱デバイス。
7. 前記突出部が、概ね三角錐台の形、概ね角錐の形、概ね円錐の形、および概ね半球の形から選択された形である、請求項２に記載の熱デバイス。
8. 前記熱的に非等方性の材料が、長手方向熱伝導性繊維の集合を含む、請求項１に記載の熱デバイス。
9. 前記繊維が、支持マトリックスの中に含まれている、請求項８に記載の熱デバイス。
10. 熱源からの熱を伝達するのに有用な熱デバイスであって、
    （Ａ）第１の端部から第２の端部に延びる長手方向熱伝導性繊維の集合を含む熱伝達ボディを備え、
    （１）前記熱伝達ボディの前記第１の端部が、前記熱源と熱的に連絡した状態で配置されるように構成された熱収集装置構造を含み、
    （２）前記熱伝達ボディの前記第２の端部が、その端部から熱を散逸するように構成された熱散逸装置構造を含み、さらに、
    （３）前記熱収集装置構造および前記熱散逸装置構造のうちの少なくとも１つが、前記繊維の長手方向に対して傾斜した、前記繊維の露出端面領域を含む、熱デバイス。
11. 前記長手方向熱伝導性繊維が、炭素繊維である、請求項１０に記載の熱デバイス。
12. 前記炭素繊維が、ポリアクリロニトリル、石油ピッチ、石炭ピッチおよび合成ピッチから選択された前駆物質から得られる、請求項１１に記載の熱デバイス。
13. 前記熱伝達ボディは、長手方向熱伝導性繊維の前記集合が支持マトリックス中に埋め込まれた材料で形成される、請求項１０に記載の熱デバイス。
14. 前記支持マトリックスが、熱伝導性である、請求項１３に記載の熱デバイス。
15. 前記支持マトリックスが、熱絶縁性である、請求項１３に記載の熱デバイス。
16. 前記支持マトリックスが、エポキシ、結合剤ピッチ、ゴム、プラスチック、アルミニウムおよび銅から選択される、請求項１３に記載の熱デバイス。
17. 前記材料が、さらに、前記支持マトリックス中に埋め込まれた添加物を含み、前記添加物が、グラファイト、アルミニウムおよび銅から成るグループから選択される、請求項１３に記載の熱デバイス。
18. 前記材料は、少なくとも６０％が炭素である、請求項１３に記載の熱デバイス。
19. 熱源からの熱を伝達するのに有用な熱デバイスであって、
    （Ａ）第１の端部から第２の端部に延びる長手方向熱伝導性繊維の集合を含む熱伝達ボディを備え、
    （１）前記第１の端部および前記第２の端部のうちの少なくとも１つが、
    （ａ）第１の断面のベース部と、
    （ｂ）前記第１の断面より小さな第２の断面の先端部と、
    （ｃ）前記ベース部と前記先端部の間に延びる少なくとも１つの側壁と、で定義される少なくとも１つの突出部を含む熱デバイス。
20. 前記第１の断面および前記第２の断面が、各々、円形、楕円形および多角形から選択された幾何学的形状である、請求項１９に記載の熱デバイス。
21. 前記第１の断面および前記第２の断面が、異なる幾何学的な形状である、請求項１９に記載の熱デバイス。
22. 前記第１の断面と前記第２の断面が、幾何学的に合同である、請求項１９に記載の熱デバイス。
23. 前記第１の端部および前記第２の端部のうちの少なくとも１つが、複数の前記突出部を含む、請求項１９に記載の熱デバイス。
24. 前記突出部が、規則的な配列で並んでいる、請求項２３に記載の熱デバイス。
25. 前記側壁が、前記繊維の長手方向に対して傾斜した角度で平面内に延びる、請求項１９に記載の熱デバイス。
26. 前記角度が、約４０度から約８８度までである、請求項２５に記載の熱デバイス。
27. 前記側壁が、前記繊維の長手方向に対して傾斜した、前記繊維の露出端面領域を含む、請求項１９に記載の熱デバイス。
28. 熱源からの熱を散逸するのに有用なヒートシンクであって、第１の端部から第２の端部に延びる長手方向熱伝導性繊維の集合を含む熱伝達ボディを備え、前記熱伝達ボディの前記第２の端部が、露出しかつ前記繊維の長手方向に対して傾斜した少なくともいくつかの前記繊維の端面領域を有する熱散逸装置構造を含むヒートシンク。
29. 熱源からの熱を伝達するのに有用な熱デバイスであって、
    （Ａ）曲げることができる材料で形成された支持マトリックスと、
    （Ｂ）横向きの方向よりも長手方向により多くの熱エネルギーを伝導する非等方性材料で形成された前記長手方向に延びる熱伝導性繊維の集合とを備え、前記繊維が前記支持マトリックス中に埋め込まれている熱デバイス。
30. 前記支持マトリックスが、曲げやすいものである、請求項２９に記載の熱デバイス。
31. 前記支持マトリックスが、熱成形可能である、請求項２９に記載の熱デバイス。
32. 前記支持マトリックスが、エポキシ、結合剤ピッチ、ゴム、プラスチック、アルミニウムおよび銅から選択される、請求項２９に記載の熱デバイス。
33. 熱源からの熱を伝達するのに有用な熱デバイスであって、
    （Ａ）横向きの方向よりも長手方向により多くの熱エネルギーを伝導する非等方性材料で形成された前記長手方向に延びる熱伝導性繊維の集合を含む熱伝達ボディを含み、前記繊維が、互いに編み合わされ、前記繊維の少なくともいくつかが、前記長手方向に対して傾斜した角度で構成された端面を有する熱デバイス。
34. 前記熱伝達ボディが、熱絶縁外装の中に配置されている、請求項３３に記載の熱デバイス。
35. 熱管理デバイスであって、
    （Ａ）第１の材料の支持マトリックス中に埋め込まれた長手方向熱伝導繊維の集合で形成される複合ボディを備え、前記複合ボディが、
    （１）ベースと、
    （２）前記ベースから長手方向に延びる少なくとも１つの突出部とを有し、
    （ａ）前記繊維の少なくともいくつかが、前記突出部内で前記ベースから長手方向に延びて端面で終わり、前記端面の少なくともいくつかが前記長手方向に対して傾斜している熱管理デバイス。
36. 熱管理デバイスを形成する方法であって、
    （Ａ）複数の長手方向熱伝導繊維を、長手方向の軸を有する長手方向延長集合に組み立てるステップと、
    （Ｂ）前記繊維の少なくともいくつかが前記長手方向に対して傾斜した端面領域を有するように、前記繊維の少なくともいくつかを切断するステップとを備える方法。
37. 熱源からの熱を散逸する方法であって、
    （Ａ）第１の端部で画定されかつ長手方向に第２の端部まで延びる熱伝達ボディを有する熱伝達デバイスを供給するステップであって、
    （１）前記熱伝達ボディが、横向きの方向よりも前記長手方向により多くの熱エネルギーを伝導する熱的に非等方性の材料で形成され、さらに、
    （２）前記第１の端部および前記第２の端部のうちの少なくとも１つが、前記長手方向に対して傾斜した表面積を有する突出部を含むものであるステップと、
    （Ｂ）前記熱源を、前記熱デバイスの前記第１の端部および前記第２の端部のうちの一方と接触させ、それによって前記第１の端部および前記第２の端部の他方で前記熱源からの熱を散逸するステップとを備える方法。
38. 電気組立品であって、
    （Ａ）使用中に熱を発生する少なくとも１つの電気部品と、
    （Ｂ）前記電気部品と熱的に連絡しているヒートシンクとを備え、
    前記ヒートシンクが、第１の端部から第２の端部に延びる長手方向熱伝導性繊維の集合を含む熱伝達ボディを備え、前記熱伝達ボディの前記第２の端部が、露出しかつ前記繊維の長手方向に対して傾斜した少なくともいくつかの前記繊維の端面領域を有する熱散逸装置構造として形成される電気組立品。

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