JP2008541490A - 熱積層モジュール - Google Patents

Abstract

本発明は、インストールされたＰＣＭＣＩＡカードの近傍で発生される熱を放散するための熱ラミネートを開示する。熱ラミネートは、上部被膜層、中間ギャップ・フィラー層、及び底部層を含む。上部被膜層は、熱ラミネートの作業性を高めるための柔軟形状適合性インターフェースを有する保護、無抵抗、低摩擦表面を提供する。中間ギャップ・フィラー層は、上部被膜層の下に配設され、ＰＣＭＣＩＡカードから放出される熱放射のための形状適合性の熱経路を提供する。底部層は、中間ギャップ・フィラー層の下に配設され、中間ギャップ・フィラー及び上部被膜層へのグリップを提供する。底部層は、熱接着層又は銅箔層からなる。熱ラミネートは、より良い熱管理を提供するために、ＰＣＭＣＩＡカードとヒート・シンク表面との間の適切なハウジングのための摺動コンタクトを利用する。

Description

本発明は、電子回路板のための熱管理デバイスに関し、より詳細には、ラップトップ、ノートブック、サブ・ノートブック、セルラ電話などの電子デバイスにインストールされたＰＣＭＣＩＡカード上、及びその周囲で発生される熱の放散を提供する熱ラミネートに関する。

近年、電子デバイスは、より小さく、より高密度にパッケージされるようになっている。設計者及び製造業者は、現在、熱を放散するという課題に直面しており、熱は、組込み式の電子構成要素において、本質的にはオーム性であり、又は他の形で発生される。熱管理とは、電子デバイス内の感温素子を所定の動作温度範囲内で保つことができることを指す。熱管理は、これらの電子デバイスの処理速度及びパワーの増加による、そのような電子デバイスで生成される温度の上昇に対処するように進化している。新世代の電子構成要素は、より多くのパワーをより小さな空間内に絞り込む。それゆえ、製品設計全体における熱管理の相対的な重要性が引き続き高まる。例えば、ここ数年、電子システムの処理速度は、２５ＭＨＺから１０００ＭＨＺを超えるまでに上昇している。処理速度及びパワーのこれらの上昇はそれぞれ、通常、熱放散の増大という「犠牲」を伴う。

現在使用されている電子デバイスは、トランジスタ、マイクロプロセッサ、及びメモリ・カード又は他の拡張カードなど様々な電子構成要素を含む。電子構成要素は、より高い温度で故障又は動作不良をより生じやすい。電子構成要素は小さなサイズにされ、中程度の量の熱の発生ですら、そのような構成要素において過度の動作温度を生み出すことがあり、これは非常に好ましくない。

コンピュータ拡張カードは、Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｍｅｍｏｒｙ Ｃａｒｄｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎの主催の下で製造され、一般に「ＰＣＭＣＩＡ」カードと呼ばれる。ＰＣＭＣＩＡカードは、多くの点で電子デバイスの性能を大幅に高めて、ユーザができることをカスタマイズすることができる。ＰＣＭＣＩＡカードは、特に「ラップトップ」、「ノートブック」、「サブ・ノートブック」、セルラ電話など、小さく、可搬性の高い電子デバイスを対象としており、拡張メモリ、ファックス、モデム、ネットワーク、及び関連デバイスのための様々な他の拡張機能を提供することもできる。

構成要素の接合温度を安全動作限界内で維持するために、電子構成要素内部で発生される熱を周囲環境に除去しなければならない。この文脈で、電子デバイス内部の電子構成要素は、デバイスのハウジング内部での空気の強制又は対流循環によって冷却されている。この点で、冷却ファンが、構成要素パッケージの一部分として、又は構成要素パッケージに別個に取り付けられて提供されており、対流により生成された空気の流れに露出されるパッケージの表面積を増大させる。電子デバイスのハウジング内で循環される空気の体積を増加するために、電気ファンも採用されている。しかし、典型的には、空気の単純な循環は、ＰＣＭＣＩＡカードや他の拡張カードなど、高出力の高密度パッケージされた電子構成要素を適切に冷却するには不十分である。

熱設計プロセスの一部分は、特定の製造用途のための最適なサーマル・インターフェース材料（「ＴＩＭ」）の選択である。それゆえ、電子デバイスからの熱の放散を助けて電子デバイスの性能をさらに高めるように、熱管理のために新たな設計が開発されている。他の熱管理技法は、熱放散のために電子構成要素の近傍に簡単に取り付けることができる「コールド・プレート」や他のヒート・シンクなど、他の概念を利用する。ヒート・シンクは、専用の熱伝導性金属プレート、又は単にデバイスのシャーシ若しくは回路板であってよい。インターフェースを通る熱伝達効率を改善するために、典型的には、熱伝導性の電気絶縁材料の層が、ヒート・シンクと電子構成要素との間に挿間されて、任意の表面不整を埋め、エア・ギャップをなくす。

Ｂｕｎｙａｎ他に付与され、本願の譲受人に譲渡された米国特許第６０５４１９８号が、ヒート・シンクなど関連の熱放散部材を有する発熱電子構成要素を冷却するための熱伝導性インターフェースを開示する。インターフェースは、熱伝導性材料の自己支持層として形成され、これは、第１の相では、標準室温で形状安定であり、第２の相では、電子構成要素及び熱放散部材のインターフェース表面に対して実質的に形状適合可能である。材料は、電子構成要素の動作温度範囲内にある第１の相から第２の相への転移温度を有する。

Ｓｏｒｇｏに付与された米国特許第６７０５３８８号は、印刷回路板など基板上に取り付けられた電子構成要素など発熱源との熱伝達関係をもって配設された熱放散装置を開示する。放散機構は、上部及び底部表面を有する熱放散部材と、熱放散部材の底部表面の少なくとも一部を覆うように熱放散部材に配設された感圧接着層とを含む。熱放散部材は、熱伝導性の非導電性セラミック材料から形成される。感圧接着層は、熱放散部材の底部表面に接着された内面と、熱伝達関係をもって発熱源に放散機構を取り付けるための、発熱源の熱伝達表面に結合可能な外面とを有する。

Ｗａｔｃｈｋｏに付与された米国特許第６９６５０７１号は、エンクロージャを有する電子デバイスのための熱放散及び電磁干渉（ＥＭＩ）遮蔽を開示する。エンクロージャの内面は、形状適合性の金属層で覆われ、この金属層は、エンクロージャ内部に含まれる１つ又は複数の発熱電子構成要素、或いは他の発熱源に熱的に隣接して配設されるとき、デバイスのための熱放散とＥＭＩ遮蔽との両方を提供することができる。層は、溶融状態で内面上に噴霧され、固化して自己接着コーティングを形成することがある。

Ｒｕｓｓｅｌｌへの米国特許出願公開第２００１０００８８２１号は、周囲温度に依存して様々な度合いの断熱を提供するようになされた断熱織物であって、間にバルキング層が挿間された２つの織物層のラミネートを備え、バルキング層が、反復パターンで形状記憶ポリマーが上に塗布された１つ又は複数の織物層を備えることがある断熱織物を開示する。バルキング層は、織物層と協働して織物層間のギャップを変えるように、且つ所定の温度からの織物温度の差を提供するようになされる。

ＰＣＭＣＩＡカードが、デスクトップ又は他の関連デバイスなど、より大きなコンピュータ内に組み込まれるとき、冷却は通常、強制対流によって達成され、これは、ＰＣＭＣＩＡカードのための幾らかの冷却を提供する働きをすることがある。また、コンピュータでの外部冷却システムも、そのような冷却を提供する働きをすることができる。しかし、可搬性の電子デバイスでは、ＰＣＭＣＩＡカードの冷却は簡単な事柄ではない。典型的なＰＣＭＣＩＡカードでは、カードがカード受入れ機構、様々なコネクタ、及び各種のコンピュータ構成要素によってきっちりと取り囲まれており、それらの多くもまた発熱構造であるので、熱放散のための熱対流メカニズムは、効果上、取るに足らないものとなる。

従来技術は、熱放散のための様々な手段を提供し、例えば、多くの可能な代替形態のうち、様々な度合いの断熱を提供するようになされた断熱織物によるもの、及び熱放散とＥＭＩ遮蔽との両方を提供するための形状適合性の金属層によるものがある。

したがって、本発明の目的は、電子デバイスにインストールされたＰＣＭＣＩＡカードの近傍で発生される熱の放散のための、柔軟形状適合性の低摩擦表面を有する熱ラミネートを提供することである。

本発明の別の目的は、アセンブリ内部でのより良い熱管理を提供するために、インターフェースする表面間の密接対合のための摺動コンタクトを有する熱ラミネートを提供することである。

本発明のさらに別の目的は、熱ラミネートを組み立てるための方法を提供することである。

ＰＣＭＣＩＡカードの近傍で熱を放散するための改良された熱ラミネートが必要である。本発明の熱ラミネートは、アセンブリ内部での適切な移動のための摺動コンタクトと、より良い熱管理のためのヒート・シンク表面とＰＣＭＣＩＡカードとの間の密接対合とを利用する。さらに、熱ラミネートは、柔軟形状適合性で低摩擦のインターフェースする表面を提供し、これらの表面は、使用時に熱ラミネートにとって非常に望ましい。

本発明の原理を実施する際、本発明の好ましい実施例によれば、電子デバイスが提供され、ハウジング部分の内部に挿入されるＰＣＭＣＩＡカードを動作可能に支持するための支持手段を中に有するハウジング部分を含む。さらに、本発明の原理は、他のタイプの電子デバイスとも好便に使用することができる。

従来技術の不備に対処するために、本発明は、挿入されるＰＣＭＣＩＡカードによって発生される動作熱を効率的に除去するための熱ラミネートを提供する。本発明の実施例では、ＰＣＭＣＩＡカードの近傍で発生される熱の放散のための熱ラミネートが開示される。幅広い観点から、熱ラミネートは、上部被膜層と、中間ギャップ・フィラー層と、底部層とを含む。上部被膜層は、中間ギャップ・フィラー層及び底部層を越える包絡縁部を提供することによって、熱ラミネートにインターフェースを提供する。中間ギャップ・フィラー層は、上部被膜層の下に配設されて、ＰＣＭＣＩＡカードから放出される熱放射のための形状適合性の熱経路を提供する。底部層は、中間ギャップ・フィラー層の下に配設されて、中間ギャップ・フィラー層及び上部被膜層のためのグリップを提供する。底部層は、熱接着層又は銅箔層から選択される。

本発明の別の実施例では、熱を放散するための熱ラミネートが開示される。熱ラミネートは、上部被膜層と、ギャップ・フィラー層とを含む。上部被膜層は、熱ラミネートのための低摩擦シースを提供する。ギャップ・フィラー層は、上部被膜層の下に位置決めされる。ギャップ・フィラー層は、インストールされたＰＣＭＣＩＡカードで発生される熱放射のための熱経路を提供する。上部被膜層は、ギャップ・フィラー層を越える包絡縁部を提供して、熱ラミネートのための構造を形成する。

前述の実施例で説明された熱ラミネートは、アセンブリ内部での適切なハウジングのための柔軟形状適合性インターフェースを有する低摩擦表面を提供する。さらに、熱ラミネートは、アセンブリ内部での適切なハウジングのために、ＰＣＭＣＩＡカード表面とヒート・シンク表面との間の摺動コンタクトを提供し、これが、より良い熱管理のための密接対合を提供することになる。

本発明のさらに別の実施例では、熱ラミネートを組み立てる方法が開示される。この方法は、上部被膜層を形成するステップを含む。上部被膜層は、熱ラミネートへのインターフェースを提供する。インターフェースは、熱ラミネートのための低摩擦表面、高い引裂き抵抗の表面、及び柔軟形状適合性の表面を提供する。この方法は、さらに、中間ギャップ・フィラー層を形成するステップを含む。中間ギャップ・フィラー層は、インストールされたＰＣＭＣＩＡカードから放出される熱放射のための熱経路を提供する。この方法は、さらに、中間ギャップ・フィラー層及び上部被膜層のためのグリップを提供するために、底部層を形成するステップを含む。この方法は、さらに、熱ラミネートを組み立てるために、上部被膜層と底部層との間に中間ギャップ・フィラー層を挟むステップを含む。底部層は、熱接着層又は銅箔層から選択される。上部被膜層は、中間ギャップ・フィラー層及び底部層を越える包絡縁部を提供する。

本発明のさらに別の実施例では、熱ラミネートを組み立てる方法が開示される。この方法は、上部被膜層を形成するステップを含む。上部被膜層は、熱ラミネートのためのインターフェースを提供する。インターフェースは、熱ラミネートのための低摩擦表面、高い引裂き抵抗の表面、及び柔軟形状適合性の表面を提供する。この方法は、さらに、ＰＣＭＣＩＡカードから放出される熱放射のための熱経路を提供するために、ギャップ・フィラー層を形成するステップを含む。ギャップ・フィラー層は、上部被膜層の下に配設される。ギャップ・フィラー層は、上部被膜層のためのグリップを提供する。上部被膜層は、熱ラミネートのための構造を形成するために、ギャップ・フィラー層を越える包絡縁部を提供する。

本発明のさらに別の実施例では、ＰＣＭＣＩＡカードでの熱の放散を提供するために、アセンブリに熱ラミネートを配置する方法が開示される。この方法は、アセンブリ内部でＰＣＭＣＩＡカードの近傍での熱放散を提供するために、ＰＣＭＣＩＡカードとヒート・シンクとの間に熱ラミネートを位置決めするステップを含む。

本発明は、限定ではなく例として添付図面に例示されており、図面中、同様の参照符号が同様の要素を示す。

図中の要素は、簡単且つ明瞭になるように例示されており、必ずしも縮尺を合わせて描かれてはいないことを当業者は理解されよう。例えば、本発明の実施例の理解を深める助けとなるように、図中の幾つかの要素の寸法は、他の要素に比べて誇張されていることがある。

本発明は、電子デバイスでの熱放散のための熱管理デバイスを提供する。より詳細には、本発明は、電子デバイス又は他の関連デバイスにインストールされたときにＰＣＭＣＩＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｍｅｍｏｒｙ Ｃａｒｄｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）カードによって発生される熱の放散のための熱ラミネートを開示する。熱ラミネートは、上部被膜層と、中間ギャップ・フィラー層と、底部層とを含む。上部被膜層は、熱ラミネートのためのインターフェースを提供する。中間ギャップ・フィラー層は、上部被膜層の下に配設され、熱ラミネート内の熱経路を提供する。底部層は、中間ギャップ・フィラー層の下に配設され、中間ギャップ・フィラー層及び上部被膜層のためのグリップを提供して、熱ラミネートのための構造を形成する。底部層は、熱接着層又はアルミニウム箔層から選択される。本発明のより良い理解のために、熱ラミネートの他の実施例も説明する。

ここで、本発明を、添付図面を参照しながら説明する。図面は、本発明の概念を例示するために使用され、本明細書に例示される実施例に本発明を限定することは意図されていない。

本明細書で使用する際、「ｍｉｌ」は、１インチの１０００分の１（１０^−３）（０．０２５４ミリメートル）に等しい長さの単位である。「ｍｉｌ」は、例えば、ワイヤの直径や、シートとして販売される材料の厚さを特定するために使用することができる。

図１は、本発明の実施例による、電子デバイスにインストールされたアセンブリ１０２の斜視図を示す。アセンブリ１０２は、ベース・セクション１０６と、スロット対１０４と、ヒート・シンク１０８とを含む。スロット対１０４は、アセンブリ１０２内部でのＰＣＭＣＩＡカード又は何らかの他の関連デバイスの移動を提供する。アセンブリ１０２は、電子デバイス内部の印刷回路板構造に固定される。電子デバイスの例は、ラップトップ、ノートブック、移動電話、サブ・ノートブックを含み、しかしそれらに限定されない。ヒート・シンク１０８は、アセンブリ１０２のベース・セクション１０６の上に配置される。ヒート・シンクは、専用の熱伝導性金属プレート、又は単にデバイス用のシャーシ若しくは回路板であってよい。ヒート・シンクの底側部は、アルミニウム熱伝導プレート又は他の関連材料によって画定される。熱伝達効率は、インターフェースを使用することによって改善することができる。インターフェースは、熱伝導性の電気絶縁材料の層であり、この層は、ヒート・シンクとＰＣＭＣＩＡカードなど電子構成要素との間に挿間されて、任意の表面不整を埋め、エア・ポケットをなくす。以前には、この目的のために、酸化アルミニウムなどの熱伝導性フィラーで充填されたシリコーン・グリース又はワックスが使用された。これらの材料は通常、標準の室温で半液体又は固体であり、しかし高温では液化又は軟化して流動し、インターフェースする表面の不整に対してより良く形状適合する。様々なタイプのヒート・シンク設計が、ＩＢＭ ＴＤＢ（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｄｉｓｃｌｏｓｕｒｅ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ）Ｎｏ．ＮＡ９００１１８２“Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｎｉｔｒｉｄｅ Ｈｅａｔ Ｓｉｎｋ ｔｏ ｔｈｅ Ｃｈｉｐ”，Ｊａｎ．１，１９９０ ｖｏｌ．３２ Ｎｏ．８ Ａｐｐｓ．１８２−１８３に定義されている。

図２及び図３は、それぞれ、本発明の実施例による熱ラミネート２００の前面断面図、及び熱ラミネート２００の斜視図を表す。ＰＣＭＣＩＡカードが、ラップトップ、ノートブック、移動電話、サブ・ノートブックなどの電子デバイスにインストールされるとき、熱ラミネート２００は、動作中にＰＣＭＣＩＡカード上、及びその周囲で発生される熱の放散を可能にする。熱ラミネート２００は、上部被膜層２０２と、中間ギャップ・フィラー層２０４と、底部熱接着層２０６とを含む。上部被膜層２０２は、熱ラミネート２００のためのインターフェースを提供する。インターフェースは、動作中に熱ラミネート２００のための様々な性質を提供する。そのような性質の例は、低摩擦、高い引裂き抵抗、柔軟形状適合性の表面を含み、しかしそれに限定されない。これらの性質は、アセンブリ内部での滑らかな移動を提供し、また、より良い熱放散を提供するために、インターフェースする表面間の密接対合コンタクトを提供する。

上部被膜層２０２は、１ｍｉｌの厚さを有するテドラー・フィルムであってよい。しかし、テドラー・フィルム層の厚さは、特定の要件及び使用に基づいて変えることができる。テドラー・フィルムの高い引張強度及び引裂強度、不活性、熱安定性、及び非接着性が、テドラー・フィルムを、多層板製造のため又は他のタイプのラミネートのための優れた被膜にする。テドラー・フィルムで使用されるポリフッ化ビニル結合剤は、柔軟性があり、強い。したがって、被膜は、記憶又は処理中に浸出して被膜の脆化又は弱体化を引き起こす可能性がある可塑剤又は補強剤を含まない。それゆえ、テドラー・フィルム製品は、処理全体を通じて、又は長い記憶期間にわたって、それらの性質を保つ。テドラー・フィルムは、０．５ｍｉｌ〜２０ｍｉｌの間の厚さで利用可能である。また、テドラー・フィルムは、透明又は半透明の被膜として、且つ幾つかの表面仕上げで利用可能である。

ＴＭＲ１０ＳＭ３（デュポン）テドラー・フィルムは、ラミネート製造用に設計されており、動作温度は、１８８〜１９３℃（３７０〜３８０°Ｆ）の範囲である。さらに、ＴＰＣ１０ＳＭ３（デュポン）テドラー・フィルムは、優れたクッションを提供し、処理中の外来材料によるラミネート表面のピッティング及びデンティングを最小限に抑える。ＴＭＬ１０ＳＭ３（デュポン）テドラー・フィルムは、その独自の低揮発性の配合により、多層真空積層プロセスの性能を高める。ＴＴＲ２０ＳＧ４（デュポン）テドラー・フィルムは、その形状適合性、靭性、及び結合接着剤に対する不活性により、フレキシブル又はリジッドフレックス印刷回路板の製造で使用される。

中間ギャップ・フィラー層２０４は、上部被膜層２０２の下に配設される。中間ギャップ・フィラー層２０４は、ＰＣＭＣＩＡカードによって発生される熱放射のための熱経路を提供する。中間ギャップ・フィラー層２０４は、熱伝導性ギャップ・フィラーである。熱伝導性ギャップ・フィラーは、キャリアを有し、このキャリアは、ファイバーグラス・キャリア又はアルミニウム箔キャリアから選択することができる。Ｇ５７０／５８０（Ｃｈｏｍｅｒｉｃｓ）材料は、ファイバーグラス・キャリアである。Ａ５７０／５８０（Ｃｈｏｍｅｒｉｃｓ）材料は、簡単な配置のための感圧接着剤を有するアルミニウム箔キャリアである。中間ギャップ・フィラー層２０４は、Ｃｈｏｍｅｒｉｃｓ５７０ギャップ・フィラーからなる。しかし、特定の要件及び使用に基づいて、他の材料も使用することができる。これらのギャップ・フィラー材料は、セラミック粒子で充填された超軟性シリコーン・エラストマーからなる。ＴＨＥＲＭ−Ａ−ＧＡＰ（Ｃｈｏｍｅｒｉｃｓ）エラストマーは、電子構成要素板又は高温構成要素と、ヒート・シンク、金属エンクロージャ、及びシャーシとの間のエア・ボイドを埋めるために使用される。これらの材料の並外れた形状適合性は、これらの材料が、対合表面など非常に不均一な表面を覆い、個々の構成要素又は板全体から効率的に熱を伝達して逃がすことができるようにする。

ギャップ・フィラーは、熱伝導率、形状適合性能、燃焼性、物理的強度、及び表面タイプなど様々なパラメータによって特徴付けられる。ギャップ・フィラーは、サイズ及び形状に基づいて変えることができる。ギャップ・フィラーは、球、薄片、小板、不定形、又はチョップドファイバ若しくはミルドファイバなどの繊維状を含めた任意の概略形状であってよく、しかし好ましくは粉末又は他の粒子形態であり、均一な分散、並びに均質な機械的性質及び熱的性質を保証する。一般に、約０．０２〜０．１０ミルのサイズ範囲を有するギャップ・フィラーが好ましい。ギャップ・フィラーは、非導電性ギャップ・フィラーであってよい。熱伝導性フィラーも利用可能であり、これは、窒化ホウ素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、二ホウ化チタン、酸化マグネシウム、酸化鉛、炭化珪素、酸化ベリリウム、酸化アンチモン、及びそれらの混合物を含む。そのようなフィラーは、約２５〜２００Ｗ／ｍ°Ｋの熱伝導率を特徴的に示す。

底部熱層２０６は、中間ギャップ・フィラー層２０４の下に配設される。底部熱接着層２０６は、上部被膜層２０２及び中間ギャップ・フィラー層２０４へのグリップを提供して、熱ラミネート２００のための構造を形成する。底部層は、熱伝導性の接着テープからなる熱接着層である。接着テープは、要件及び使用に依存して、ＴＨＥＲＭＡＴＴＡＣＨ Ｔ４０４（Ｃｈｏｍｅｒｉｃｓ）テープ、ＴＨＥＲＭＡＴＴＡＣＨ Ｔ４０５（Ｃｈｏｍｅｒｉｃｓ）テープ、又はＴＨＥＲＭＡＴＴＡＣＨ Ｔ４１２（Ｃｈｏｍｅｒｉｃｓ）テープから選択することができる。熱接着層は、感圧接着剤の層であってよく、これは、電子構成要素のパッケージ材料に依存して、アクリル又はシリコーンベースであってよい。ＴＨＥＲＭＡＴＴＡＣＨ（Ｃｈｏｍｅｒｉｃｓ）テープは、ヒート・シンクを固定接着するように設計されたアクリル及びシリコーン感圧接着テープの一族である。サーマル・テープは、主に、それらの熱的性質よりも、それらの機械的な接着性のために使用される。これらのテープの熱伝導率は中程度であり、それらの熱的性能は、結合表面間で実現することができるコンタクト領域に依存する。

熱ラミネート２００は、ＰＣＭＣＩＡカード表面と、アセンブリ１０２内部のヒート・シンク表面との間の摺動コンタクトを提供する。摺動コンタクトは、アセンブリ内部で、熱ラミネート２００のための密接ハウジングを提供する。また、摺動コンタクトは、取り囲む表面間の密接対合コンタクトを提供し、動作中のより良い熱管理を提供する。

図５に示される第２の実施例では、熱ラミネート５００が、上部テドラー・フィルム層５０２と、中間ギャップ・フィラー層５０４と、底部銅箔層５０６とを含む。上部被膜層５０２は、熱ラミネート５００へのインターフェースを提供する。中間ギャップ・フィラー層５０４は、上部被膜層５０２の下に配設される。中間ギャップ・フィラー層５０４は、熱放射のための熱経路を提供する。底部銅箔層５０６は、中間ギャップ・フィラー層５０４の下に配設される。底部銅箔層５０６は、上部被膜層５０２及び中間ギャップ・フィラー層５０４へのグリップを提供する。銅箔は、印刷配線板の改修及び修理に理想的である。また、銅箔は、電子デバイス又は他の小さな電磁構成要素、例えば変換器やリアクタ・コイル、計器、及び制御モータでの電磁干渉（ＥＭＩ）及び無線周波干渉（ＲＦＩ）遮蔽として使用するように設計される。銅箔は、絶縁の、化学的に純粋な、非腐食性の溶媒と、耐熱性の熱硬化性アクリル接着剤とによって提供される顕著な接着性を有する。銅箔は、優れたはんだ付け性質を提供する。ＡＤ３５０Ａ（Ａｒｌｏｎ）銅箔は、両面に、１４．１８、２８．３５、又は５６．７０ｇ（１／２、１、又は２オンス）の電着銅を供給される。銅おもり及びロール状の銅箔など他のタイプの箔も利用可能である。アルミニウム、黄銅、又は銅プレートが、一体型ヒート・シンク、及び基板への機械的な支持を提供することができる。要件及び使用に依存して、銅箔は、誘電体厚さ、クラッディング、パネル・サイズ、及び任意の他の特別な考慮事項など、様々なパラメータに基づいて選択することができる。

第３の実施例では、熱ラミネート６００は、図６に示されるように、上部テドラー・フィルム層６０２と、ギャップ・フィラー層６０４とを含む。上部被膜層６０２は、ギャップ・フィラー層６０４を越える包絡縁部を提供する。上部被膜層６０２は、熱ラミネート６００へのインターフェースを提供する。ギャップ・フィラー層６０４は、上部被膜層６０２の下に配設される。ギャップ・フィラー層６０４は、ＰＣＭＣＩＡカードから放出される熱放射に熱経路を提供する。また、ギャップ・フィラー層６０４は、上部被膜層６０２へのグリップを提供する。

第４の実施例では、熱ラミネート７００が、上部テドラー・フィルム層７０２と、中間ギャップ・フィラー層７０４と、熱接着底部層７０６とを含む。中間ギャップ・フィラー層７０４及び熱接着底部層７０６は、図７に示されるように様々なサイズで構成することができる。上部テドラー・フィルム層７０２は、中間ギャップ・フィラー層７０４及び底部層７０６の上に包絡縁部を提供するように巻き付けられる。上部被膜層７０２は、熱ラミネート７００のためのインターフェースを提供する。中間ギャップ・フィラー層７０４は、上部被膜層７０２の下に配設される。中間ギャップ・フィラー層７０４は、熱放射のための熱経路を提供する。底部層７０６は、中間ギャップ・フィラー層７０４の下に配設されて、上部被膜層７０２及び中間ギャップ・フィラー層７０４のためのグリップを提供する。

図４は、本発明の例示実施例による、本発明の熱ラミネートと、ヒート・シンク１０８と、そこに位置決めされるＰＣＭＣＩＡカード４０２とを有する、電子デバイスにインストールされたアセンブリ１０２を示す。電子デバイスの例は、ラップトップ、ノートブック、移動電話、及びサブ・ノートブックを含み、しかしそれらに限定されない。ヒート・シンク１０８は、アセンブリ１０２のベース・セクション１０６の上に配置される。本発明の熱ラミネートは、ヒート・シンク１０８とＰＣＭＣＩＡカード４０２との間の密接対合を提供するように設計されて配置される。本発明の熱ラミネートは、アセンブリ１０２内部の密接ハウジングのための移動を提供するための摺動コンタクトを有する。

発生された熱は、ＰＣＭＣＩＡカード４０２から、熱ラミネートを通して放散される。熱ラミネートは、図４に示されるように、ヒート・シンク１０８とＰＣＭＣＩＡカード４０２との間に挟まれる。この構成は、より良い熱管理のために、熱ラミネートがこれらの表面間の密接対合を提供するようなものである。ＰＣＭＣＩＡカード４０２から発生された熱放射は、熱ラミネートを通ってヒート・シンク１０８に迂回される。熱ラミネートは、アセンブリ１０２内部での簡単且つ滑らかなハウジングのために、柔軟形状適合性及び高い引裂き抵抗の表面を提供する。

図８は、本発明の実施例による熱ラミネートを組み立てるための方法を示す流れ図を例示する。ステップ８０２で、上部被膜層が形成される。上部被膜層は、熱ラミネートのための抵抗性表面、低摩擦表面、及び柔軟形状適合性インターフェースを提供する。ステップ８０４で、中間ギャップ・フィラー層が形成される。中間ギャップ層は、ＰＣＭＣＩＡカードによって放出される熱放射のための熱経路を提供する。ステップ８０６で、底部層が形成される。ステップ８０８で、熱ラミネートを組み立てるために、上部被膜層と底部層との間に中間ギャップ・フィラー層が挟まれる。底部層は、中間ギャップ・フィラー層及び上部被膜層へのグリップを提供する。底部層は、熱接着層又は銅箔層から作成することができる。

図９は、本発明の別の実施例による熱ラミネートを組み立てるための方法を示す流れ図を例示する。ステップ９０２で、上部被膜層が形成される。上部被膜層は、熱ラミネートのための抵抗性表面、低摩擦表面、及び柔軟形状適合性インターフェースを提供する。ステップ９０４で、ギャップ・フィラー層が形成される。ギャップ・フィラー層は、上部被膜層の下に配設される。ギャップ・フィラー層は、ＰＣＭＣＩＡカードから放出される熱放射のための熱経路を提供する。ギャップ・フィラー層は、上部被膜層へのグリップを提供する。上部被膜層は、ギャップ・フィラー層の上に、拡大された遮蔽を提供する。

図１０は、本発明の実施例による、ＰＣＭＣＩＡカードでの熱放散を提供するためにアセンブリに熱ラミネートを配置するための方法を示す流れ図を例示する。ステップ１００２で、熱ラミネートは、ＰＣＭＣＩＡカードとヒート・シンクとの間に位置決めされて、アセンブリ内部での熱放散を提供する。

本発明の熱ラミネートは、取り囲む表面間の密接対合のための摺動コンタクトなど多くの利点を提供する。さらに、熱ラミネート設計は、周囲環境又はヒート・シンクに熱放射を放散するために熱経路を提供する。熱放射は、インストールされたＰＣＭＣＩＡカードから放出される。熱ラミネートは、使用時のその操作性を高めるために、柔軟形状適合性インターフェースを有する低摩擦表面を提供する。

様々な他の実施例が可能であり、本発明の精神の中にある。前述の実施例は、単に例示の目的としての意味をもち、本発明を何らか形で制限するようには意図されていない。熱ラミネートは、当技術分野で利用可能であり、当業者に知られている様々な種類の材料から作成されることがある。本発明は、全ての相当する実施例を網羅することを意図しており、頭記の特許請求の範囲によってのみ限定される。

本発明の例示実施例による、ヒート・シンクを内部に有するアセンブリの斜視図である。 本発明の実施例による、熱ラミネートの前面断面図である。 図２に示される熱ラミネートの斜視図である。 本発明の例示実施例による、ヒート・シンクとＰＣＭＣＩＡカードとの間に配設された熱ラミネートを有するアセンブリを示す図である。 本発明の第２の実施例による、熱ラミネートの前面断面図である。 本発明の第３の実施例による、熱ラミネートの前面断面図である。 本発明の第４の実施例による、熱ラミネートの前面断面図である。 本発明の実施例による熱ラミネートを組み立てるための方法を示す流れ図である。 本発明の別の実施例による熱ラミネートを組み立てるための方法を示す流れ図である。 本発明の実施例による、ＰＣＭＣＩＡカードの近傍で熱放散を提供するためにアセンブリに熱ラミネートを配置するための方法を示す流れ図である。

Claims (30)

1. ＰＣＭＣＩＡカードで発生される熱の放散を提供する熱ラミネートであって、
   前記熱ラミネートのためのインターフェース及び保護シースを提供する上部被膜層と、
   前記上部被膜層の下に配設される中間ギャップ・フィラー層であって、熱経路を提供する中間ギャップ・フィラー層と、
   前記中間ギャップ・フィラー層の下にある底部層であって、前記中間ギャップ・フィラー層及び前記上部被膜層のうち１つ又は複数のためのグリップを提供する底部層と
   を備える熱ラミネート。
2. 前記上部被膜層が、前記中間ギャップ・フィラー層及び前記底部層を越える包絡縁部を提供する請求項１に記載の熱ラミネート。
3. 前記底部層が、熱接着層である請求項１に記載の熱ラミネート。
4. 前記熱接着層が、Ｔｈｅｒｍａｔｔａｃｈ Ｔ４０４テープ、Ｔｈｅｒｍａｔｔａｃｈ Ｔ４０５テープ、及びＴｈｅｒｍａｔｔａｃｈ Ｔ４１２テープからなる群から選択される熱伝導性の接着テープである請求項３に記載の熱ラミネート。
5. 前記底部層が、アルミニウム箔層である請求項１に記載の熱ラミネート。
6. 前記上部被膜層が、テドラー・フィルムである請求項１に記載の熱ラミネート。
7. 前記テドラー・フィルムが、約１ミルの厚さを有する請求項６に記載の熱ラミネート。
8. 前記中間ギャップ・フィラー層が、熱伝導性ギャップ・フィラーである請求項１に記載の熱ラミネート。
9. 前記熱伝導性ギャップ・フィラーが、ファイバーグラス・キャリア及びアルミニウム箔キャリアからなる群から選択されるキャリアを有する請求項８に記載の熱ラミネート。
10. ＰＣＭＣＩＡカードで発生される熱の放散を提供する熱ラミネートであって、
    前記熱ラミネートのためのインターフェース及び保護シースを提供する上部被膜層と、
    前記上部被膜層の下に位置するギャップ・フィラー層と
    を備え、前記ギャップ・フィラー層が、熱経路を提供し、前記上部被膜層が、前記ギャップ・フィラー層を越える包絡縁部を提供する熱ラミネート。
11. 前記上部被膜層が、テドラー・フィルムである請求項１０に記載の熱ラミネート。
12. 前記テドラー・フィルムが、１ｍｉｌの厚さを有する請求項１１に記載の熱ラミネート。
13. 前記ギャップ・フィラー層が、熱伝導性ギャップ・フィラーである請求項１０に記載の熱ラミネート。
14. 前記熱伝導性ギャップ・フィラーが、ファイバーグラス・キャリア及びアルミニウム箔キャリアからなる群から選択されるキャリアを有する請求項１３に記載の熱ラミネート。
15. 熱ラミネートを組み立てる方法であって、
    インターフェースを提供するために、上部被膜層を形成するステップと、
    熱経路を提供するために、中間ギャップ・フィラー層を形成するステップと、
    前記中間ギャップ・フィラー層及び前記上部被膜層のうち１つ又は複数へのグリップを提供するために、底部層を形成するステップと、
    前記熱ラミネートを組み立てるために、前記上部被膜層と前記底部層との間に前記中間ギャップ・フィラー層を挟むステップと
    を含む方法。
16. 前記上部被膜層が、前記中間ギャップ・フィラー層と前記底部層とを越える包絡縁部を提供する請求項１５に記載の方法。
17. 前記底部層が、熱接着層である請求項１５に記載の方法。
18. 前記熱接着層が、Ｔｈｅｒｍａｔｔａｃｈ Ｔ４０４テープ、Ｔｈｅｒｍａｔｔａｃｈ Ｔ４０５テープ、及びＴｈｅｒｍａｔｔａｃｈ Ｔ４１２テープからなる群から選択される熱伝導性の接着テープである請求項１７に記載の方法。
19. 前記底部層が、銅箔層である請求項１５に記載の方法。
20. 前記上部被膜層が、テドラー・フィルムである請求項１５に記載の方法。
21. 前記テドラー・フィルムが、１ｍｉｌの厚さを有する請求項２０に記載の方法。
22. 前記中間ギャップ・フィラー層が、熱伝導性ギャップ・フィラーである請求項１５に記載の方法。
23. 前記熱伝導性ギャップ・フィラーが、ファイバーグラス・キャリア及びアルミニウム箔キャリアからなる群から選択されるキャリアを有する請求項２２に記載の方法。
24. 熱ラミネートを組み立てる方法であって、
    インターフェースを提供するために、上部被膜層を形成するステップと、
    熱経路を提供するために、ギャップ・フィラー層を形成するステップと
    を含み、前記ギャップ・フィラー層が、前記上部被膜層の下に配設され、前記ギャップ・フィラー層が、前記上部被膜層へのグリップを提供する方法。
25. 前記上部被膜層が、前記ギャップ・フィラー層を越える包絡縁部を提供する請求項２４に記載の方法。
26. 前記上部被膜層が、テドラー・フィルムである請求項２４に記載の方法。
27. 前記テドラー・フィルムが、１ｍｉｌの厚さを有する請求項２６に記載の方法。
28. 前記中間ギャップ・フィラー層が、熱伝導性ギャップ・フィラーである請求項２４に記載の方法。
29. 前記熱伝導性ギャップ・フィラーが、ファイバーグラス・キャリア及びアルミニウム箔キャリアからなる群から選択されるキャリアを有する請求項２８に記載の方法。
30. 熱の放散を提供するためにアセンブリに熱ラミネートを配置する方法であって、ＰＣＭＣＩＡカードと前記アセンブリのヒート・シンクとの間に前記熱ラミネートを位置決めすることを含む方法。

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