JP2006527912A5

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Publication number: JP2006527912A5
Application number: JP2006515666A
Authority: JP
Filing date: 2004-06-02
Publication date: 2007-03-29
Anticipated expiration: 2024-06-02

Claims

例えば少なくとも１つの電気または電子コンポーネントから形成されるか１つのそのようなコンポーネントを備える熱源（１）と、吸熱源（２）と、前記熱源と前記吸熱源の間に設けられた熱伝導材料から作られた中間層とを有する装置であって、
中間層（３）がナノファイバを埋め込まれた有機マトリックスから構成され、有機マトリックス中に埋め込まれたナノファイバの少なくとも大部分の長さが１〜１００μｍの間、好ましくは１〜１０μｍよりも大きく、熱源（１）および吸熱源（２）が熱伝導面（１．１、２．１）によって約０．１〜１００バールの間の表面圧力で中間層（３）を圧している装置。
有機マトリックスが、装置または熱源（１）の少なくとも動作温度で粘性または液体状態、例えば半液体状態である、請求項１に記載の装置。
有機マトリックスが、室温、即ち１０〜３０℃の間の温度で既に粘性または液体状態である、請求項２に記載の装置。
有機マトリックスが、３０℃よりも高い温度、例えば４０〜８０℃の間の温度で粘性または液体状態である、請求項２または３に記載の装置。
有機マトリックスが、少なくとも１種の油、例えば合成油、例えばシリコーン油を含有する、先行する請求項のいずれか一項に記載の装置。
有機マトリックスが、エラストマー、例えば完全または部分的に架橋エラストマー、例えば合成エラストマー、例えばシリコーンゴムを少なくとも部分的に含有する、先行する請求項のいずれか一項に記載の装置。
有機マトリックスが、少なくとも部分的にポリマー、例えばポリカーボネート、ポリプロピレン、またはポリエチレンである、先行する請求項のいずれか一項に記載の装置。
マトリックス中のナノファイバのパーセンテージが、中間層（３）の全集合体に対して１〜７０重量パーセントの間、好ましくは５〜２０重量パーセントの間である、先行する請求項のいずれか一項に記載の装置。
ナノファイバが約１．３ｎｍ〜３００ｎｍの間の厚さを有し、有機マトリックス中に埋め込まれたナノファイバの大多数の長さ／厚さの比が１０よりも大きい、先行する請求項のいずれか一項に記載の装置。
中間層（３）の厚さが０．０１〜０．５ｍｍの間である、先行する請求項のいずれか一項に記載の装置。
ナノファイバの少なくとも一部分がカーボンから作られる、先行する請求項のいずれか一項に記載の装置。
ナノファイバの少なくとも一部分がチッ化ホウ素および／または炭化タングステンから作られる、先行する請求項のいずれか一項に記載の装置。
有機マトリックス中のナノファイバ（８）がランダムおよび／または絡み合った構成で配向される、先行する請求項のいずれか一項に記載の装置。
有機マトリックス中のナノファイバ（８）が、少なくとも大部分について、長手方向の同じ方向に、例えば隣接した熱移送面（１．１、２．１）に垂直に、または交差して、または熱移送面（１．１、２．１）に平行に、またはほぼ平行に配向される、先行する請求項のいずれか一項に記載の装置。
更に、有機マトリックス中でナノファイバを配向し、および／またはその配向を維持する手段（９）、例えば有機マトリックス中に電界の強さを作り出す手段を備える、請求項１４に記載の装置。
有機マトリックス中に埋め込まれたナノファイバの少なくとも一部分が、２次元または３次元構造を形成し、前記構造の中で、ナノファイバが、例えば織物または織物類似構造、不織材料構造、および／または網または網類似構造の形態で相互にリンクされる、先行する請求項のいずれか一項に記載の装置。
有機マトリックスが、例えばナノファイバのパーセンテージよりも低いパーセンテージで、更なる成分または添加剤を含有する、先行する請求項のいずれか一項に記載の装置。
有機マトリックスが、微細な粒子または粉末形態をした少なくとも１つの熱伝導セラミック、例えばＡｌ_２Ｏ_３、ＡＩＮ、ＢＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＣ、ＢｅＯ、ＺｒＯを添加剤として含有する、請求項１７に記載の装置。
有機マトリックスが、微細な粒子または粉末の形態をした少なくとも１つの金属および／または金属化合物および／または金属合金、例えば銀、銅、または金を添加剤として含む、請求項１７または１８に記載の装置。
マトリックスが、熱伝導性であって５０℃を超える温度で溶融状態へ変化する少なくとも１つの材料および／または材料化合物および／または合金を、微細な粒子または粉末の形態で添加剤として含有する、請求項１７〜１９のいずれか一項に記載の装置。
ナノファイバの少なくとも一部分がナノチューブ、例えばシングルウォールドおよび／またはダブルウォールドのナノチューブである、先行する請求項のいずれか一項に記載の装置。
ナノファイバの少なくとも一部分が少なくとも１つの金属でコーティングされる、先行する請求項のいずれか一項に記載の装置。
カーボンから作られたナノファイバが、有機マトリックス中に埋め込まれる前に、２７００〜３１００℃の温度で熱処理ステップまたはグラファイト化ステップにさらされたナノファイバである、先行する請求項のいずれか一項に記載の装置。
熱源（１）が少なくとも１つの電子コンポーネント、例えばダイオード、半導体スイッチまたは制御素子（トランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ）、または集積コンポーネントによって形成される、先行する請求項のいずれか一項に記載の装置。
熱源（１）が、少なくとも１つの電気または電子コンポーネント（２４）を有する少なくとも１つの回路またはモジュールによって形成され、前記少なくとも１つの電気または電子コンポーネント（２４）が、ＤＣＢプロセスまたは能動はんだ付けプロセスを使用して製造された金属セラミック基板（２２）の上に置かれ、中間層（３）が、基板の１つのメタライゼーション（２２．３）と該メタライゼーションに隣接した１つの熱移送面（２．１）の間に置かれる、先行する請求項のいずれか一項に記載の装置。
熱源（１）がマイクロプロセッサによって形成される、先行する請求項のいずれか一項に記載の装置。
熱源（１）が少なくとも１つのレーザダイオードまたは１つのレーザダイオードバーである、先行する請求項のいずれか一項に記載の装置。
吸熱源（２）が、冷却フィン、冷却ピン、または類似の構造体を有する受動クーラ（１０）によって形成される、先行する請求項のいずれか一項に記載の装置。
吸熱源（２）が少なくとも１つの能動クーラ（１２）を含み、冷媒、例えば水が前記能動クーラを介して循環する、先行する請求項のいずれか一項に記載の装置。
少なくとも１つのクーラ（１２）が冷媒循環システムの一部分である、請求項２９に記載の装置。
吸熱源が少なくとも１つのヒートパイプ（１７、２０）を備え、中間層（３）が、少なくとも、熱源（１）とヒートパイプによって形成された１つの冷却面の間に設けられる、先行する請求項のいずれか一項に記載の装置。
１つのクーラまたは熱交換器（１８、２１）がヒートパイプの上に設けられ、好ましくは少なくとも１つの中間層が、ヒートパイプとこの熱交換器またはクーラの間に設けられる、請求項３１に記載の装置。
ヒートパイプ（１７）がヒートポンプとして機能する、請求項３１または３２に記載の装置。
ヒートパイプ（２０）が熱スプレッダとして機能する、請求項３１〜３３のいずれか一項に記載の装置。
熱源（１）と吸熱源（２）の間の中間層（３）を形成する熱伝導集合体または材料、例えば熱移送化合物であって、ナノファイバを埋め込まれた有機マトリックスから構成され、有機マトリックス中に埋め込まれたナノファイバの少なくとも大多数の長さが１〜１００μｍの間である熱伝導集合体または材料。
有機マトリックスが、装置または熱源（１）の少なくとも動作温度で粘性または液体状態、例えば半液体状態である、請求項３５に記載の熱伝導集合体。
有機マトリックスが、室温、即ち１０〜３０℃の間の温度で既に粘性または液体状態である、請求項３５または３６に記載の熱伝導集合体。
有機マトリックスが、３０℃よりも高い温度、例えば４０〜８０℃の間の温度で粘性または液体状態である、請求項３６または３７に記載の熱伝導集合体。
有機マトリックスが少なくとも１種の油、例えば合成油、例えばシリコーン油から構成される、先行する請求項のいずれか一項に記載の熱伝導集合体。
有機マトリックスがエラストマー、例えば完全または部分的に架橋エラストマー、例えば合成エラストマー、例えばシリコーンゴムを少なくとも部分的に含有する、先行する請求項のいずれか一項に記載の熱伝導集合体。
有機マトリックスが、少なくとも部分的にポリマー、例えばポリカーボネート、ポリプロピレン、またはポリエチレンである、先行する請求項のいずれか一項に記載の熱伝導集合体。
マトリックス中のナノファイバのパーセンテージが、中間層（３）の全集合体に対して１〜７０重量パーセントの間、好ましくは５〜２０重量パーセントの間である、先行する請求項のいずれか一項に記載の熱伝導集合体。
ナノファイバが約１．３ｎｍ〜３００ｎｍの間の厚さを有し、有機マトリックス中に埋め込まれたナノファイバの大多数の長さ／厚さの比が１０よりも大きい、先行する請求項のいずれか一項に記載の熱伝導集合体。
中間層（３）の厚さが０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍの間である、先行する請求項のいずれか一項に記載の熱伝導集合体。
ナノファイバの少なくとも一部分がカーボンから作られる、先行する請求項のいずれか一項に記載の熱伝導集合体。
ナノファイバの少なくとも一部分がチッ化ホウ素および／または炭化タングステンから作られる、先行する請求項のいずれか一項に記載の熱伝導集合体。
有機マトリックス中のナノファイバ（８）がランダムおよび／または絡み合った構成で配向される、先行する請求項のいずれか一項に記載の熱伝導集合体。
有機マトリックス中のナノファイバ（８）が、少なくとも大部分について、長手方向の同じ方向に、例えば隣接した熱移送面（１．１、２．１）に垂直に、または交差して、または熱移送面（１．１、２．１）と平行に、またはほぼ平行に配向される、先行する請求項のいずれか一項に記載の熱伝導集合体。
有機マトリックス中に埋め込まれたナノファイバの少なくとも一部分が２次元または３次元の構造を形成し、前記構造の中で、ナノファイバが、例えば織物または織物類似構造、不織材料構造、および／または網または網類似構造の形態で相互にリンクされる、先行する請求項のいずれか一項に記載の熱伝導集合体。
有機マトリックスが、例えばナノファイバのパーセンテージよりも低いパーセンテージで、更なる成分または添加剤を含有する、先行する請求項のいずれか一項に記載の熱伝導集合体。
有機マトリックスが、微細な粒子または粉末の形態をした少なくとも１つの熱伝導セラミック、例えばＡｌ_２Ｏ_３、ＡＩＮ、ＢＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＣ、ＢｅＯ、ＺｒＯを添加剤として含有する、請求項５０に記載の熱伝導集合体。
有機マトリックスが、微細な粒子または粉末の形態をした少なくとも１つの金属および／または金属化合物および／または金属合金、例えば銀、銅、または金を添加剤として含有する、請求項５０または５１に記載の熱伝導集合体。
マトリックスが、熱伝導性であって５０℃より上の温度で溶融状態へ変化する少なくとも１つの材料および／または材料化合物および／または合金を微細な粒子または粉末の形態で添加剤として含有する、請求項５０〜５２に記載の熱伝導集合体。
ナノファイバの少なくとも一部分がナノチューブ、例えばシングルウォールドおよび／またはダブルウォールドナノチューブである、先行する請求項のいずれか一項に記載の熱伝導集合体。
ナノファイバの少なくとも一部分が少なくとも１つの金属でコーティングされる、先行する請求項のいずれか一項に記載の熱伝導集合体。
カーボンから作られたナノファイバが、有機マトリックス中に埋め込まれる前に、２７００〜３１００℃の間の温度で熱処理またはグラファイト化ステップにさらされたナノファイバである、先行する請求項のいずれか一項に記載の熱伝導集合体。