JPH0951057A - 熱シンク構造およびその作製方法 - Google Patents
熱シンク構造およびその作製方法Info
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- JPH0951057A JPH0951057A JP8192042A JP19204296A JPH0951057A JP H0951057 A JPH0951057 A JP H0951057A JP 8192042 A JP8192042 A JP 8192042A JP 19204296 A JP19204296 A JP 19204296A JP H0951057 A JPH0951057 A JP H0951057A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の熱シンクを改良する、特に、電子機器
のパッケージ用の、線状熱シンク構造を作製する技術を
提供する。 【解決手段】 電子機器のパッケージ構造、例えば、コ
ンピュータ用に使用する、熱伝導性ベースと、このベー
スに取り付けられた巻線熱伝導性部材５０とを有する、
熱シンク構造４０に関する。本発明の構造を作製する方
法は、波形の熱伝導性部材を形成するために線を使用
し、これらをアライメントし、ベース部材５１に熱的に
接合させる。他の実施例においては、ベース部材５１の
代わりに、熱伝導性のスペーサ部材６４，７０を有す
る。
のパッケージ用の、線状熱シンク構造を作製する技術を
提供する。 【解決手段】 電子機器のパッケージ構造、例えば、コ
ンピュータ用に使用する、熱伝導性ベースと、このベー
スに取り付けられた巻線熱伝導性部材５０とを有する、
熱シンク構造４０に関する。本発明の構造を作製する方
法は、波形の熱伝導性部材を形成するために線を使用
し、これらをアライメントし、ベース部材５１に熱的に
接合させる。他の実施例においては、ベース部材５１の
代わりに、熱伝導性のスペーサ部材６４，７０を有す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱シンク構造に関
し、特に、電子機器パッケージ・アセンブリの一部とし
て使用できるような構造に関する。
し、特に、電子機器パッケージ・アセンブリの一部とし
て使用できるような構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子機器のパッケージにおいて使用され
る熱シンクの様々な例が、知られている。次は、代表的
な例である。１）米国特許第５，３６９，３０１号明細
書（Ｈａｙａｓｈｉら），米国特許第４，７３３，４５
３号明細書（Ｊａｃｏｂｙ）は共に、ピン型の冷却熱シ
ンクを形成する方法とパラメータの両方を論議し、２）
米国特許第５，１０７，５７５号明細書（Ｉｓｈｉｄａ
ら）は、溶解性のキャリア部材に線状構造を作製し、線
状部材によってキャリアを形成し、熱が伝導される面に
これを取り付け、そのキャリアを除去してその中に液体
を流す方法を記載している。３）米国特許第５，１５
８，１３６号明細書（Ａｚａｒ）は、熱性能を改善する
ためにピン型の熱シンクを流れる空気ダクトを記載して
いる。以下に他の引用例を示す。米国特許第５，１５
４，６７９号明細書（Ｆｕｌｌｅｒ）；米国特許第５，
０２２，４６２号明細書（Ｆｌｉｎｔら）；米国特許第
４，７６４，４００号明細書（Ｃｈｕら）；米国特許第
４，５３５，８４１号明細書（Ｋｏｋ）；米国特許第
５，２９９，０９０号明細書（Ｂｒａｄｙら）；米国特
許第４，８９９，２１０号明細書（Ｌｏｒｅｎｚｅｔｔ
ｉら）；米国特許第４，６１２，６０１号明細書（Ｗａ
ｔａｒｉ）；米国特許第４，５４６，４０５号明細書
（Ｈｕｌｔｍａｒｋら）；米国特許第４，４８３，３８
９号明細書（Ｎｅｌｓｏｎ）；米国特許第４，７２１，
１６１号明細書（Ｒｏｍａｎｉａら）がある。
る熱シンクの様々な例が、知られている。次は、代表的
な例である。１）米国特許第５，３６９，３０１号明細
書（Ｈａｙａｓｈｉら），米国特許第４，７３３，４５
３号明細書（Ｊａｃｏｂｙ）は共に、ピン型の冷却熱シ
ンクを形成する方法とパラメータの両方を論議し、２）
米国特許第５，１０７，５７５号明細書（Ｉｓｈｉｄａ
ら）は、溶解性のキャリア部材に線状構造を作製し、線
状部材によってキャリアを形成し、熱が伝導される面に
これを取り付け、そのキャリアを除去してその中に液体
を流す方法を記載している。３）米国特許第５，１５
８，１３６号明細書（Ａｚａｒ）は、熱性能を改善する
ためにピン型の熱シンクを流れる空気ダクトを記載して
いる。以下に他の引用例を示す。米国特許第５，１５
４，６７９号明細書（Ｆｕｌｌｅｒ）；米国特許第５，
０２２，４６２号明細書（Ｆｌｉｎｔら）；米国特許第
４，７６４，４００号明細書（Ｃｈｕら）；米国特許第
４，５３５，８４１号明細書（Ｋｏｋ）；米国特許第
５，２９９，０９０号明細書（Ｂｒａｄｙら）；米国特
許第４，８９９，２１０号明細書（Ｌｏｒｅｎｚｅｔｔ
ｉら）；米国特許第４，６１２，６０１号明細書（Ｗａ
ｔａｒｉ）；米国特許第４，５４６，４０５号明細書
（Ｈｕｌｔｍａｒｋら）；米国特許第４，４８３，３８
９号明細書（Ｎｅｌｓｏｎ）；米国特許第４，７２１，
１６１号明細書（Ｒｏｍａｎｉａら）がある。
【０００３】熱シンクのアプローチを記載した技術論文
には、１９９２年のＡＳＭＥ Ｗｉｎｔｅｒ ｍｅｅｔ
ｉｎｇの議事録の中の、Ｍｉｎａｋａｍｉらの“Ｈｉｇ
ｈＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ａｉｒ Ｃｏｏｌｉｎｇ
ｆｏｒ ＬＳＩＳ Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ ａ Ｐｉｎ−
Ｆｉｎ Ｈｅａｔ Ｓｉｎｋ”と、１９９１年のＡＳＭ
Ｅ Ｗｉｎｔｅｒ ｍｅｅｔｉｎｇの議事録の中の、Ｂ
ａｒｔｉｌｓｏｎの“Ａｉｒ Ｊｅｔ Ｉｍｐｉｎｇｅ
ｍｅｎｔ ｏｎ ａ ＭｉｎｉａｔｕｒｅＰｉｎ−Ｆｉ
ｎ Ｈｅａｔ Ｓｉｎｋ”がある。
には、１９９２年のＡＳＭＥ Ｗｉｎｔｅｒ ｍｅｅｔ
ｉｎｇの議事録の中の、Ｍｉｎａｋａｍｉらの“Ｈｉｇ
ｈＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ａｉｒ Ｃｏｏｌｉｎｇ
ｆｏｒ ＬＳＩＳ Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ ａ Ｐｉｎ−
Ｆｉｎ Ｈｅａｔ Ｓｉｎｋ”と、１９９１年のＡＳＭ
Ｅ Ｗｉｎｔｅｒ ｍｅｅｔｉｎｇの議事録の中の、Ｂ
ａｒｔｉｌｓｏｎの“Ａｉｒ Ｊｅｔ Ｉｍｐｉｎｇｅ
ｍｅｎｔ ｏｎ ａ ＭｉｎｉａｔｕｒｅＰｉｎ−Ｆｉ
ｎ Ｈｅａｔ Ｓｉｎｋ”がある。
【０００４】典型的には、ピン型熱シンクには、アスペ
クト比（例えば、ピンの長さ対ピンの直径），ピン間
隔，ピン配置，或はこれらのパラメータの組合わせに限
界がある。さらに他の物理的および経済的限界がある。
鍛造の熱シンクには、作製されるアスペクト比およびピ
ン間隔に限界がある。エッチングによって作製される熱
シンクには、如何にして多くの材料を十分に除去できる
かという、経済的な限界がある。押出型さらに機械加工
で作製されたピン型熱シンクには、押出および機械加工
処理における、アスペクト比およびピン間隔の物理的限
界がある。他の巻線技術には、熱シンク内での、ピン間
隔およびアスペクト比を変更するのに限界がある。
クト比（例えば、ピンの長さ対ピンの直径），ピン間
隔，ピン配置，或はこれらのパラメータの組合わせに限
界がある。さらに他の物理的および経済的限界がある。
鍛造の熱シンクには、作製されるアスペクト比およびピ
ン間隔に限界がある。エッチングによって作製される熱
シンクには、如何にして多くの材料を十分に除去できる
かという、経済的な限界がある。押出型さらに機械加工
で作製されたピン型熱シンクには、押出および機械加工
処理における、アスペクト比およびピン間隔の物理的限
界がある。他の巻線技術には、熱シンク内での、ピン間
隔およびアスペクト比を変更するのに限界がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の第１
の目的は、従来の熱シンクを発展させ、特に、電子機器
のパッケージ用の、線状の熱シンク構造を作製する技術
を提供することにある。
の目的は、従来の熱シンクを発展させ、特に、電子機器
のパッケージ用の、線状の熱シンク構造を作製する技術
を提供することにある。
【０００６】本発明の他の目的は、線状エレメントが、
可変の間隔および高さをもって高密度の構成となる、熱
シンク構造を提供することにある。さらに他の目的は、
このような構造を作製する、有効かつ簡易な方法を提供
することにある。
可変の間隔および高さをもって高密度の構成となる、熱
シンク構造を提供することにある。さらに他の目的は、
このような構造を作製する、有効かつ簡易な方法を提供
することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの形態に従
って、熱伝導性ベース部材を提供し、１本の線によって
第１のほぼ平面状波形の巻線熱伝導性エレメントを形成
し、第１の巻線熱伝導性エレメントに対向して、ほぼ平
面状スペーサ部材を配置し、１本の線によって、第２の
ほぼ平面状波形の巻線熱伝導性エレメントを形成し、ほ
ぼ平面状スペーサ部材に対向して、第２のほぼ平面状波
形の巻線熱伝導性エレメントを配置し、第１および第２
のほぼ平面状波形の巻線熱伝導性エレメントを、熱伝導
性ベース部材の上に、熱的に伝導するように配置する、
熱シンク構造を作製する方法を提供する。
って、熱伝導性ベース部材を提供し、１本の線によって
第１のほぼ平面状波形の巻線熱伝導性エレメントを形成
し、第１の巻線熱伝導性エレメントに対向して、ほぼ平
面状スペーサ部材を配置し、１本の線によって、第２の
ほぼ平面状波形の巻線熱伝導性エレメントを形成し、ほ
ぼ平面状スペーサ部材に対向して、第２のほぼ平面状波
形の巻線熱伝導性エレメントを配置し、第１および第２
のほぼ平面状波形の巻線熱伝導性エレメントを、熱伝導
性ベース部材の上に、熱的に伝導するように配置する、
熱シンク構造を作製する方法を提供する。
【０００８】本発明の他の形態に従って、複数のスロッ
トを有する熱伝導性ベース部材を提供し、１本の線から
第１の波形巻線熱伝導性エレメントを形成し、１本の線
から第２の波形巻線熱伝導性のエレメントを形成し、こ
れらのエレメントがベース部材に熱的に接合されるよう
に、熱伝導性ベース部材内の各スロットに、第１および
第２の波形巻線熱伝導性エレメントを配置する、熱シン
ク構造を作製する方法を提供する。
トを有する熱伝導性ベース部材を提供し、１本の線から
第１の波形巻線熱伝導性エレメントを形成し、１本の線
から第２の波形巻線熱伝導性のエレメントを形成し、こ
れらのエレメントがベース部材に熱的に接合されるよう
に、熱伝導性ベース部材内の各スロットに、第１および
第２の波形巻線熱伝導性エレメントを配置する、熱シン
ク構造を作製する方法を提供する。
【０００９】本発明のさらに他の形態に従って、１本の
線によって、第１のほぼ平面状波形の巻線熱伝導性エレ
メントを形成し、第１の巻線熱伝導性エレメントに対向
して、少なくとも１つの熱伝導性スペーサ部材を、熱的
に伝導するように配置し、１本の線によって、第２のほ
ぼ平面状波形の巻線熱伝導性エレメントを形成し、熱伝
導性スペーサ部材に対向して、第２のほぼ平面状波形の
巻線熱伝導性エレメントを、熱的に伝導するように配置
する、熱シンク構造を作製する方法を提供する。
線によって、第１のほぼ平面状波形の巻線熱伝導性エレ
メントを形成し、第１の巻線熱伝導性エレメントに対向
して、少なくとも１つの熱伝導性スペーサ部材を、熱的
に伝導するように配置し、１本の線によって、第２のほ
ぼ平面状波形の巻線熱伝導性エレメントを形成し、熱伝
導性スペーサ部材に対向して、第２のほぼ平面状波形の
巻線熱伝導性エレメントを、熱的に伝導するように配置
する、熱シンク構造を作製する方法を提供する。
【００１０】本発明のさらに他の形態に従って、ほぼ平
行な複数のスロットを有する、熱伝導性ベース部材と、
各々が１本の連続線によって形成される、複数のほぼ平
面状波形巻線熱伝導性エレメントとを有し、熱伝導性エ
レメントは、少なくとも２つの方向に流体が熱伝導性エ
レメントを流れるように、並んで間隔を置いて配置さ
れ、一連の湾曲端部を有する熱伝導性エレメントが、ベ
ース部材内のスロット内に、熱的に伝導するように配置
された、熱シンク構造を提供する。
行な複数のスロットを有する、熱伝導性ベース部材と、
各々が１本の連続線によって形成される、複数のほぼ平
面状波形巻線熱伝導性エレメントとを有し、熱伝導性エ
レメントは、少なくとも２つの方向に流体が熱伝導性エ
レメントを流れるように、並んで間隔を置いて配置さ
れ、一連の湾曲端部を有する熱伝導性エレメントが、ベ
ース部材内のスロット内に、熱的に伝導するように配置
された、熱シンク構造を提供する。
【００１１】本発明のさらに他の形態に従って、複数の
ほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメントの各々が、１本
の連続線で形成され、熱伝導性のエレメントが、流体を
エレメントの少なくとも２つの異なる方向に流すよう
に、並んでほぼ平行に間隔を置いて配置され、少なくと
も１つの熱伝導性スペーサが、熱伝導性エレメントの各
々の対の間に間隔を与え、巻線熱伝導性エレメントの各
々が、ほぼ平面状熱伝導性スペーサに対向して、熱的に
伝導するように配置された、連続した湾曲端部を有す
る、熱シンク構造を提供する。
ほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメントの各々が、１本
の連続線で形成され、熱伝導性のエレメントが、流体を
エレメントの少なくとも２つの異なる方向に流すよう
に、並んでほぼ平行に間隔を置いて配置され、少なくと
も１つの熱伝導性スペーサが、熱伝導性エレメントの各
々の対の間に間隔を与え、巻線熱伝導性エレメントの各
々が、ほぼ平面状熱伝導性スペーサに対向して、熱的に
伝導するように配置された、連続した湾曲端部を有す
る、熱シンク構造を提供する。
【００１２】本発明のまた他の形態に従って、少なくと
も１つのほぼ平面状熱伝導性表面を有する電子デバイス
と、少なくとも１つのほぼ平面状熱伝導性ベース部材に
接合された、複数の波形巻線熱伝導性エレメントを有す
る熱シンク構造を含み、電子デバイスが、電子デバイス
のほぼ平面状熱伝導性表面に沿って、熱的に伝導するよ
うに、熱シンク構造に接合されている電子装置を提供す
る。
も１つのほぼ平面状熱伝導性表面を有する電子デバイス
と、少なくとも１つのほぼ平面状熱伝導性ベース部材に
接合された、複数の波形巻線熱伝導性エレメントを有す
る熱シンク構造を含み、電子デバイスが、電子デバイス
のほぼ平面状熱伝導性表面に沿って、熱的に伝導するよ
うに、熱シンク構造に接合されている電子装置を提供す
る。
【００１３】本発明のさらにまた他の形態に従って、少
なくとも１つのほぼ平面状熱伝導性表面を有する電子デ
バイス、及び複数の波形巻線熱伝導性エレメントと、少
なくとも１つの熱伝導性スペーサ部材を有し、波形巻線
伝導性エレメントが、熱伝導性スペーサ部材に熱的に接
合されている熱シンクを備え、電子デバイスが、電子デ
バイスのほぼ平面状熱伝導性表面に沿って、熱的に伝導
するように、巻線熱伝導性エレメントおよび熱伝導性ス
ペーサ部材に接合されている電子装置を提供する。
なくとも１つのほぼ平面状熱伝導性表面を有する電子デ
バイス、及び複数の波形巻線熱伝導性エレメントと、少
なくとも１つの熱伝導性スペーサ部材を有し、波形巻線
伝導性エレメントが、熱伝導性スペーサ部材に熱的に接
合されている熱シンクを備え、電子デバイスが、電子デ
バイスのほぼ平面状熱伝導性表面に沿って、熱的に伝導
するように、巻線熱伝導性エレメントおよび熱伝導性ス
ペーサ部材に接合されている電子装置を提供する。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の好適な実施例に
よる熱シンク構造４０を示す。ここに使用されている熱
シンク構造という用語は、デバイス３０から、Ａ，Ｂ，
或はＣ（図１において、Ａ，Ｂ，Ｃは、構造４０のＸ，
Ｙ，Ｚ座標にそれぞれ沿っている）の方向、或はそのい
ずれかを組合わせた方向に流れている流体（例えば、液
体或は気体）への熱移動を促進できる構造を意味する。
ここに使用されているデバイスという用語は、一般にコ
ンピュータとして知られている電子システムで使用され
る、半導体チップ，単一チップ・モジュール，或はさら
に複数チップ・モジュールのような電子デバイスを意味
する。単一，或は複数チップ・モジュールは、導電性回
路を有するセラミック或は他の絶縁材料の基板，半導体
チップ，チップと基板との間の電気的接続，キャップ或
は熱拡散カバー，チップと熱拡散部材との間の熱伝導性
グリースを有している。デバイスの最小の温度上昇を維
持しながら、最小の容積で、前記デバイスからの熱移動
を増大することが要求される。電子デバイスの動作温度
が低下するにつれて、その信頼性と寿命は、従来知られ
ているように増加する。半導体デバイスにおいては、約
２０℃〜４５℃の入口温度を有する冷却流体によって、
約４５℃〜８５℃の接合部温度を維持することが望まし
い。本発明は、特に、デバイスと熱伝導性部材との間の
界面で、約２．３３〜９．３０ワット／ｃｍ2 （約１５
〜６０ワット／平方インチ）の熱移動密度（例えば、熱
流束）が起こる装置での使用を（限定はされていない
が）目的とするものである。このような構造の、デバイ
スと熱伝導性部材との間の界面は、典型的には、約１．
０３２〜１６１．２９ｃｍ2 （約０．１６〜２５平方イ
ンチ）の範囲の断面積を有する。
よる熱シンク構造４０を示す。ここに使用されている熱
シンク構造という用語は、デバイス３０から、Ａ，Ｂ，
或はＣ（図１において、Ａ，Ｂ，Ｃは、構造４０のＸ，
Ｙ，Ｚ座標にそれぞれ沿っている）の方向、或はそのい
ずれかを組合わせた方向に流れている流体（例えば、液
体或は気体）への熱移動を促進できる構造を意味する。
ここに使用されているデバイスという用語は、一般にコ
ンピュータとして知られている電子システムで使用され
る、半導体チップ，単一チップ・モジュール，或はさら
に複数チップ・モジュールのような電子デバイスを意味
する。単一，或は複数チップ・モジュールは、導電性回
路を有するセラミック或は他の絶縁材料の基板，半導体
チップ，チップと基板との間の電気的接続，キャップ或
は熱拡散カバー，チップと熱拡散部材との間の熱伝導性
グリースを有している。デバイスの最小の温度上昇を維
持しながら、最小の容積で、前記デバイスからの熱移動
を増大することが要求される。電子デバイスの動作温度
が低下するにつれて、その信頼性と寿命は、従来知られ
ているように増加する。半導体デバイスにおいては、約
２０℃〜４５℃の入口温度を有する冷却流体によって、
約４５℃〜８５℃の接合部温度を維持することが望まし
い。本発明は、特に、デバイスと熱伝導性部材との間の
界面で、約２．３３〜９．３０ワット／ｃｍ2 （約１５
〜６０ワット／平方インチ）の熱移動密度（例えば、熱
流束）が起こる装置での使用を（限定はされていない
が）目的とするものである。このような構造の、デバイ
スと熱伝導性部材との間の界面は、典型的には、約１．
０３２〜１６１．２９ｃｍ2 （約０．１６〜２５平方イ
ンチ）の範囲の断面積を有する。
【００１５】電子構成部品の冷却用の熱シンクの設計に
おいては、２つの設計パラメータ、すなわち、（１）熱
流束と、（２）冷却流体の圧力降下とが重要である。与
えらえた寸法の熱シンクと冷却流体の入口温度に対し
て、熱流束の増大は、デバイスの動作温度を低下させ、
デバイスの信頼性と寿命を増大させる。熱シンク内での
冷却流体の圧力降下の減少によって、このような流体の
大量の流れを可能にし、その熱移動速度を潜在的に増大
する。これによって、デバイスの動作温度を潜在的に降
下し、デバイス動作の改善となる。所与の熱シンク寸
法，圧力降下，および流体の流速に対して、線の直径の
減少が、熱シンクの熱伝導性能を増加させることができ
ることが技術上知られている。
おいては、２つの設計パラメータ、すなわち、（１）熱
流束と、（２）冷却流体の圧力降下とが重要である。与
えらえた寸法の熱シンクと冷却流体の入口温度に対し
て、熱流束の増大は、デバイスの動作温度を低下させ、
デバイスの信頼性と寿命を増大させる。熱シンク内での
冷却流体の圧力降下の減少によって、このような流体の
大量の流れを可能にし、その熱移動速度を潜在的に増大
する。これによって、デバイスの動作温度を潜在的に降
下し、デバイス動作の改善となる。所与の熱シンク寸
法，圧力降下，および流体の流速に対して、線の直径の
減少が、熱シンクの熱伝導性能を増加させることができ
ることが技術上知られている。
【００１６】本発明の熱シンクは、最適の巻線直径
（Ｄ）と、水平方向の間隔の個々のピッチ（Ｐ，Ｑ）
と、線高さ（Ｈ）に従って、その構造内に配列された、
複数のほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメント５０を有
する。巻線熱伝導性エレメント５０の線径Ｄの減少は、
線ピッチＰとＱ（例えば、隣接する線の間の中心線から
中心線までの距離）の減少とともに、熱移動速度を対応
して増大させる（例えば、１０〜２５％）。同様に、流
体の圧力降下の減少は、巻線エレメント５０をオフセッ
トする（例えば、ピッチＰの半分）ことによって得られ
る。これは一般に、千鳥状格子と呼ばれている（図示し
ていない）。巻線直径と、ピッチＰおよびＱとを減少す
ることによってできる空間において、さらに別の巻線エ
レメント５０を設けると、さらに熱性能を改善すること
ができる（例えば、約５〜１０％）。またさらに、個々
の巻線エレメントの高さを変えることによって（例え
ば、図１における縦方向（方向Ｂ），或は図４における
横方向（方向Ａ）と縦方向の両方、より短い巻線エレメ
ントが上部部材５１″の開口４５を通して見える）、本
発明の熱シンクを改善する。各列（図１に示した合計２
１個のＲ）における巻線エレメント５０の上部湾曲端部
４９の上面５６は、熱伝導性ベース５１に対して、平面
状および／または平行とすることができる。
（Ｄ）と、水平方向の間隔の個々のピッチ（Ｐ，Ｑ）
と、線高さ（Ｈ）に従って、その構造内に配列された、
複数のほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメント５０を有
する。巻線熱伝導性エレメント５０の線径Ｄの減少は、
線ピッチＰとＱ（例えば、隣接する線の間の中心線から
中心線までの距離）の減少とともに、熱移動速度を対応
して増大させる（例えば、１０〜２５％）。同様に、流
体の圧力降下の減少は、巻線エレメント５０をオフセッ
トする（例えば、ピッチＰの半分）ことによって得られ
る。これは一般に、千鳥状格子と呼ばれている（図示し
ていない）。巻線直径と、ピッチＰおよびＱとを減少す
ることによってできる空間において、さらに別の巻線エ
レメント５０を設けると、さらに熱性能を改善すること
ができる（例えば、約５〜１０％）。またさらに、個々
の巻線エレメントの高さを変えることによって（例え
ば、図１における縦方向（方向Ｂ），或は図４における
横方向（方向Ａ）と縦方向の両方、より短い巻線エレメ
ントが上部部材５１″の開口４５を通して見える）、本
発明の熱シンクを改善する。各列（図１に示した合計２
１個のＲ）における巻線エレメント５０の上部湾曲端部
４９の上面５６は、熱伝導性ベース５１に対して、平面
状および／または平行とすることができる。
【００１７】本発明は、好ましくは、巻線エレメント５
０が、約０．４ｍｍ〜２．５ｍｍの直径を有し、銅，ア
ルミニウムなどの適切な熱伝導性材料で作られ、線直径
（Ｄ）の約５〜１００倍の高さ（Ｈ）を有する。ベース
５１は、好ましくは、銅などの適切な熱伝導性材料で形
成される。
０が、約０．４ｍｍ〜２．５ｍｍの直径を有し、銅，ア
ルミニウムなどの適切な熱伝導性材料で作られ、線直径
（Ｄ）の約５〜１００倍の高さ（Ｈ）を有する。ベース
５１は、好ましくは、銅などの適切な熱伝導性材料で形
成される。
【００１８】図１では、デバイス３０のほぼ平面状熱伝
導性表面の上部に配置される、熱シンク構造４０を示
す。熱伝導性材料３１（例えば、熱接着剤，或はグリー
ス）は、デバイス３０から構造４０のベース部材５１ま
での熱伝導性を高めるために配置される。ベース部材５
１内には、複数の細長い溝（スロット）５３がある。こ
の溝内には、複数の波形巻線エレメント５０が、中心線
と中心線とのピッチ（間隔）Ｑを有するように、間隔を
置いて配置されている。各巻線エレメント５０は、複数
の湾曲端部４９を有する、ほぼ１本の線からなり、各巻
線エレメントのほぼ平行な部分は、中心線と中心線のピ
ッチＰの間隔が置かれている。好ましくは、横方向スロ
ット５３は、中心線と中心線の距離をＰの寸法の約２倍
にした間隔で置かれる。巻線エレメント５０の下部の湾
曲端部４９は、平面状に配置され、材料５２を残すよう
にはんだ付け，ろう付けなどの処理によって、熱伝導性
ベース部材５１のスロット５３に固定されている。上部
湾曲端部４９は、横方向の平面５６を形成する。この平
面は、前述したように好ましくは、幅（或は横）寸法
で、ベース部材５１に平行であるが、複雑な幾何学的な
形状を形成でき、或は長さ（縦）の寸法で、所望のよう
に他の形状（長さ寸法で、図１に示すほぼＶ形状）に形
成できる。
導性表面の上部に配置される、熱シンク構造４０を示
す。熱伝導性材料３１（例えば、熱接着剤，或はグリー
ス）は、デバイス３０から構造４０のベース部材５１ま
での熱伝導性を高めるために配置される。ベース部材５
１内には、複数の細長い溝（スロット）５３がある。こ
の溝内には、複数の波形巻線エレメント５０が、中心線
と中心線とのピッチ（間隔）Ｑを有するように、間隔を
置いて配置されている。各巻線エレメント５０は、複数
の湾曲端部４９を有する、ほぼ１本の線からなり、各巻
線エレメントのほぼ平行な部分は、中心線と中心線のピ
ッチＰの間隔が置かれている。好ましくは、横方向スロ
ット５３は、中心線と中心線の距離をＰの寸法の約２倍
にした間隔で置かれる。巻線エレメント５０の下部の湾
曲端部４９は、平面状に配置され、材料５２を残すよう
にはんだ付け，ろう付けなどの処理によって、熱伝導性
ベース部材５１のスロット５３に固定されている。上部
湾曲端部４９は、横方向の平面５６を形成する。この平
面は、前述したように好ましくは、幅（或は横）寸法
で、ベース部材５１に平行であるが、複雑な幾何学的な
形状を形成でき、或は長さ（縦）の寸法で、所望のよう
に他の形状（長さ寸法で、図１に示すほぼＶ形状）に形
成できる。
【００１９】デバイス３０とベース５１との間の熱伝導
性グリース或は接着剤３１の熱伝導率は、好ましくは、
ほぼ０．５ワット／メートル・ケルビン〜１２ワット／
メートル・ケルビンの範囲にあり、この材料は、好まし
くは、０．０５０８ｍｍ〜０．３８１ｍｍ（０．００２
〜０．０１５インチ）の厚さを有している。
性グリース或は接着剤３１の熱伝導率は、好ましくは、
ほぼ０．５ワット／メートル・ケルビン〜１２ワット／
メートル・ケルビンの範囲にあり、この材料は、好まし
くは、０．０５０８ｍｍ〜０．３８１ｍｍ（０．００２
〜０．０１５インチ）の厚さを有している。
【００２０】図２の（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の２
つの実施例を示すもので、巻線部材５０と熱伝導性ベー
ス部材５１との間の熱接合部の拡大図である。図２の
（Ａ）において、ベース部材５１は、はんだ，銅，ろう
などの材料５２を使用して、確実にかつ熱的に伝導する
ように、横スロット５３に配置されている、巻線エレメ
ント５０の湾曲端部４９に熱的に接合される。図２の
（Ｂ）において、ベース部材５１′は、はんだ，銅，ろ
うなどの材料５２′を使用して、熱的に伝導するよう
に、ベース部材５１′の上面に湾曲端部４９を確実にか
つ熱的に固定することによって、巻線エレメント５０の
湾曲端部４９に熱的に接合される。従って、湾曲端部４
９は、図２の（Ａ）ではスロット５３内に収容される
が、図２の（Ｂ）ではベース５１′の平面の上に単に配
置されている。
つの実施例を示すもので、巻線部材５０と熱伝導性ベー
ス部材５１との間の熱接合部の拡大図である。図２の
（Ａ）において、ベース部材５１は、はんだ，銅，ろう
などの材料５２を使用して、確実にかつ熱的に伝導する
ように、横スロット５３に配置されている、巻線エレメ
ント５０の湾曲端部４９に熱的に接合される。図２の
（Ｂ）において、ベース部材５１′は、はんだ，銅，ろ
うなどの材料５２′を使用して、熱的に伝導するよう
に、ベース部材５１′の上面に湾曲端部４９を確実にか
つ熱的に固定することによって、巻線エレメント５０の
湾曲端部４９に熱的に接合される。従って、湾曲端部４
９は、図２の（Ａ）ではスロット５３内に収容される
が、図２の（Ｂ）ではベース５１′の平面の上に単に配
置されている。
【００２１】図３および図４は、図１に示すような巻線
エレメント５０を有する熱シンクに、波形巻線部材５０
の上部湾曲（ループ）端部４９に熱的に固定した、第２
の熱伝導性ベース５１″が追加されたものを示したもの
であり、第２のデバイス３０′（図３に破線で部分的に
示す）がこの表面上に取り付けられるのを可能にする。
ベース部材５１″はまた、上面５６に流体バッフルを与
える。支持柱５４（合計４つ）は、熱シンクに内的にお
よび／または外的に発生する力に耐えるように、構造的
完全性を与える。内的に発生する力を生み出すメカニズ
ムの例は、熱シンク内での温度勾配，熱膨張係数の相
違，部材及びエレメント等の重量を含んでいる。外的に
発生する力の例は、直接的な力の負荷，輸送，取り扱
い，機械動作の際の慣性負荷等を含んでいる。支持柱５
４，ベース部材５１，第２のベース部材５１″は、開口
端を有する４面構造のような、単一構造に組合わせるこ
とができる。この単一構造は、これらの前述した機能を
与え、少なくとも２つの方向に流体を通過させることの
できる、流体導管，或はダクトを与える。
エレメント５０を有する熱シンクに、波形巻線部材５０
の上部湾曲（ループ）端部４９に熱的に固定した、第２
の熱伝導性ベース５１″が追加されたものを示したもの
であり、第２のデバイス３０′（図３に破線で部分的に
示す）がこの表面上に取り付けられるのを可能にする。
ベース部材５１″はまた、上面５６に流体バッフルを与
える。支持柱５４（合計４つ）は、熱シンクに内的にお
よび／または外的に発生する力に耐えるように、構造的
完全性を与える。内的に発生する力を生み出すメカニズ
ムの例は、熱シンク内での温度勾配，熱膨張係数の相
違，部材及びエレメント等の重量を含んでいる。外的に
発生する力の例は、直接的な力の負荷，輸送，取り扱
い，機械動作の際の慣性負荷等を含んでいる。支持柱５
４，ベース部材５１，第２のベース部材５１″は、開口
端を有する４面構造のような、単一構造に組合わせるこ
とができる。この単一構造は、これらの前述した機能を
与え、少なくとも２つの方向に流体を通過させることの
できる、流体導管，或はダクトを与える。
【００２２】図４において、開口４５は、第２のベース
部材５１″内に設けられ、交互冷却流体の通過（方向
Ｃ，或はベース部材５１″の平面に対して垂直に、流体
を通過させる）を与える。開口４５を通して見えるもの
は、巻線部材５０である。これら巻線は、減少した高さ
の個々の湾曲端部（ループ）４９を有し、これらは、他
のより長い湾曲端部４９（図では切断されているか、ま
たは見えない）とは異なる高さＨに配置されている。こ
れらのループは、流体が開口４５を通過して方向Ｃに流
れるプレナム状構造を与える。ベース部材５１″はま
た、開口４５上にファンを支持するのに使用される。フ
ァンは低い方のプレナム状構造内で、正または負の圧力
を発生させる。
部材５１″内に設けられ、交互冷却流体の通過（方向
Ｃ，或はベース部材５１″の平面に対して垂直に、流体
を通過させる）を与える。開口４５を通して見えるもの
は、巻線部材５０である。これら巻線は、減少した高さ
の個々の湾曲端部（ループ）４９を有し、これらは、他
のより長い湾曲端部４９（図では切断されているか、ま
たは見えない）とは異なる高さＨに配置されている。こ
れらのループは、流体が開口４５を通過して方向Ｃに流
れるプレナム状構造を与える。ベース部材５１″はま
た、開口４５上にファンを支持するのに使用される。フ
ァンは低い方のプレナム状構造内で、正または負の圧力
を発生させる。
【００２３】ベース部材５１，５１′，５１″は、好ま
しくは銅で作製され、１．０〜５．０ｍｍの厚さ（図１
のＴ）を有する。ベース部材５１，５１′，５１″はま
た、熱シンク構造４０の熱的，或は機械的な要件を高め
るように、湾曲状，テーパ状，ステップ状，或は他の幾
何学的形状とすることができ、従って、全体に均一の厚
さ（スロット５３を含む）にする必要はない。
しくは銅で作製され、１．０〜５．０ｍｍの厚さ（図１
のＴ）を有する。ベース部材５１，５１′，５１″はま
た、熱シンク構造４０の熱的，或は機械的な要件を高め
るように、湾曲状，テーパ状，ステップ状，或は他の幾
何学的形状とすることができ、従って、全体に均一の厚
さ（スロット５３を含む）にする必要はない。
【００２４】図５は、アセンブリ装置９０の斜視図であ
り、巻線５０は、間隔を置いて配置されたロッド状部材
（ロッド）６０のほぼ周囲に形成されている。ロッド６
０は、スペーサ部材６１に間隔を置いて配置されたエン
ド・スロット６６に、スライド可能に配置される。次に
スペーサ・エレメント６１は、スクリュウ６３を用い
て、エンド・スライド６２によって支持される。使用
中、巻線部材５０用の線状材料は、ロッド６０の周囲に
波形状に形成され、その対向する端部に、湾曲端部４９
が形成される。次に、ほぼ平面状のスペーサ６４が、巻
線エレメント５０に対向して配置され、ロッド６０が前
進され、他の巻線エレメントがロッド６０の周囲に形成
される。この形成は、適切な数の層が形成されるまで続
けられる。ロッド６０を前進させる目的は、巻線エレメ
ント５０を巻付けなければならないロッド上部の量を最
小にするためである。次に、熱伝導性ベース部材５１お
よび／または５１″は、湾曲端部４９に取り付けられ、
ファスナ６５によって締め付けられる。次に、巻線エレ
メント５０は、技術上知られている、はんだ付け，或は
ろう付け処理を使用して、熱伝導性ベース部材５１，５
１′，５１″に熱的に接合される。ロッド６０，エンド
・スライド６２，スペーサ・エレメント６１，平面状ス
ペーサ６４は、図１，図３，或は図４に示す、熱シンク
構造を残して除去される。
り、巻線５０は、間隔を置いて配置されたロッド状部材
（ロッド）６０のほぼ周囲に形成されている。ロッド６
０は、スペーサ部材６１に間隔を置いて配置されたエン
ド・スロット６６に、スライド可能に配置される。次に
スペーサ・エレメント６１は、スクリュウ６３を用い
て、エンド・スライド６２によって支持される。使用
中、巻線部材５０用の線状材料は、ロッド６０の周囲に
波形状に形成され、その対向する端部に、湾曲端部４９
が形成される。次に、ほぼ平面状のスペーサ６４が、巻
線エレメント５０に対向して配置され、ロッド６０が前
進され、他の巻線エレメントがロッド６０の周囲に形成
される。この形成は、適切な数の層が形成されるまで続
けられる。ロッド６０を前進させる目的は、巻線エレメ
ント５０を巻付けなければならないロッド上部の量を最
小にするためである。次に、熱伝導性ベース部材５１お
よび／または５１″は、湾曲端部４９に取り付けられ、
ファスナ６５によって締め付けられる。次に、巻線エレ
メント５０は、技術上知られている、はんだ付け，或は
ろう付け処理を使用して、熱伝導性ベース部材５１，５
１′，５１″に熱的に接合される。ロッド６０，エンド
・スライド６２，スペーサ・エレメント６１，平面状ス
ペーサ６４は、図１，図３，或は図４に示す、熱シンク
構造を残して除去される。
【００２５】ロッド６０は、単一，すなわち平面状アレ
イに限定されない。図１に示す様に、面５６は、ほぼＶ
型形状を形成し、これはロッド６０の２つの対向する平
面アレイを必要とする。これらの面は、本発明の操作の
要件に応じて、ステップ状，湾曲状等の異なった形状を
とることができる。図４において、開口４５を通して見
られる、内側に示される巻線エレメントの湾曲端部４９
を形成するために、ロッド６０の第３のアレイが付加さ
れるであろう。他の湾曲端部４９は、図５と同様に形成
されるであろう。このようにして、多くの幾何学的形状
が、本発明によって可能となる。
イに限定されない。図１に示す様に、面５６は、ほぼＶ
型形状を形成し、これはロッド６０の２つの対向する平
面アレイを必要とする。これらの面は、本発明の操作の
要件に応じて、ステップ状，湾曲状等の異なった形状を
とることができる。図４において、開口４５を通して見
られる、内側に示される巻線エレメントの湾曲端部４９
を形成するために、ロッド６０の第３のアレイが付加さ
れるであろう。他の湾曲端部４９は、図５と同様に形成
されるであろう。このようにして、多くの幾何学的形状
が、本発明によって可能となる。
【００２６】１つの例では、前述の方法を使用して作製
された熱シンクは、合計１９本の巻線エレメント５０を
有し、各巻線エレメントは、合計６８個の対向する湾曲
端部４９を有している（合計３４個の横スロットが、部
材５１，５１″に設けられている）。湾曲端部４９は、
１つの巻線エレメント５０から次のエレメントに、千鳥
状に配列され、横溝５３は、Ｐ（図１）に等しい中心線
と中心線の間隔を有する。熱シンクは、図３に示すよう
に構成され、ベース部材５１および５１″を有する。巻
線エレメントは、約０．５ｍｍの直径（Ｄ）と、約１ｍ
ｍのピッチＰおよびＱを有する。重要なことは、全ての
巻線エレメント５０は、図５に示すような装置を使用し
て、１本の連続な線によって巻かれていることである。
約１ｍｍのピッチＰおよびＱを有することは、約１線／
ｍｍ2 、好ましくは約０．１５５〜１．６線／ｍｍ2 の
範囲の線密度を保証する。巻線エレメント５０は、Ｌｉ
ｔｔｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｄｅｓ Ｐｌａｉｎｅｓ，
Ｉｌｌｉｎｏｉｓ）製のＲ２４４ＮＣのようなはんだペ
ーストによって、熱的に伝導するように、ベース部材５
１および５１″に接合されている（これらの各ベース部
材は、約２．５ｍｍの厚さ（Ｔ）を有する）。このはん
だペーストは、ベース部材５１および５１″に設けら
れ、次に、波形巻線エレメント５０（アセンブリ装置９
０に配置されたままの）が、下部ベース５１にアライメ
ントされる。次に、このアセンブリは、普通の実験室用
のホット・プレート上に配置され、ペーストをリフロー
し、ベース５１″をアライメントし、ベース５１″に供
給されるはんだペーストをリフローする。全体で２５ｍ
ｍの熱シンク高さは、５０：１の高さ（Ｈ）対線直径
（Ｄ）のアスペクト比を与える。支持柱５４は、線配置
部を有する下部ベース５１に設けられたホール（図示さ
れない）内に配置される。従って、支持柱５４は、上部
ベース５１″に対応したホール（図示されない）に対し
てアライメントされる。
された熱シンクは、合計１９本の巻線エレメント５０を
有し、各巻線エレメントは、合計６８個の対向する湾曲
端部４９を有している（合計３４個の横スロットが、部
材５１，５１″に設けられている）。湾曲端部４９は、
１つの巻線エレメント５０から次のエレメントに、千鳥
状に配列され、横溝５３は、Ｐ（図１）に等しい中心線
と中心線の間隔を有する。熱シンクは、図３に示すよう
に構成され、ベース部材５１および５１″を有する。巻
線エレメントは、約０．５ｍｍの直径（Ｄ）と、約１ｍ
ｍのピッチＰおよびＱを有する。重要なことは、全ての
巻線エレメント５０は、図５に示すような装置を使用し
て、１本の連続な線によって巻かれていることである。
約１ｍｍのピッチＰおよびＱを有することは、約１線／
ｍｍ2 、好ましくは約０．１５５〜１．６線／ｍｍ2 の
範囲の線密度を保証する。巻線エレメント５０は、Ｌｉ
ｔｔｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｄｅｓ Ｐｌａｉｎｅｓ，
Ｉｌｌｉｎｏｉｓ）製のＲ２４４ＮＣのようなはんだペ
ーストによって、熱的に伝導するように、ベース部材５
１および５１″に接合されている（これらの各ベース部
材は、約２．５ｍｍの厚さ（Ｔ）を有する）。このはん
だペーストは、ベース部材５１および５１″に設けら
れ、次に、波形巻線エレメント５０（アセンブリ装置９
０に配置されたままの）が、下部ベース５１にアライメ
ントされる。次に、このアセンブリは、普通の実験室用
のホット・プレート上に配置され、ペーストをリフロー
し、ベース５１″をアライメントし、ベース５１″に供
給されるはんだペーストをリフローする。全体で２５ｍ
ｍの熱シンク高さは、５０：１の高さ（Ｈ）対線直径
（Ｄ）のアスペクト比を与える。支持柱５４は、線配置
部を有する下部ベース５１に設けられたホール（図示さ
れない）内に配置される。従って、支持柱５４は、上部
ベース５１″に対応したホール（図示されない）に対し
てアライメントされる。
【００２７】巻線エレメント５０の代わりに、ベース部
材５１および５１′が各線セグメントのために開口を有
する、図３に類似の熱シンクを作製した。個々の線は、
開口部の各対内でアセンブルされ、前述のようにはんだ
付けされる。この熱シンクは、１ｍｍのピッチ直径Ｐお
よびＱを有し、０．５ｍｍの直径Ｄを有する線を使用す
る。この熱シンクの高さは、２５ｍｍである。
材５１および５１′が各線セグメントのために開口を有
する、図３に類似の熱シンクを作製した。個々の線は、
開口部の各対内でアセンブルされ、前述のようにはんだ
付けされる。この熱シンクは、１ｍｍのピッチ直径Ｐお
よびＱを有し、０．５ｍｍの直径Ｄを有する線を使用す
る。この熱シンクの高さは、２５ｍｍである。
【００２８】他の形態においては、前述のように形成さ
れた巻線エレメント５０の湾曲端部４９を、図６に示す
ように、ベース部材５１内のほぼ平行な縦スロット５５
の中に挿入できる。このようにして、巻線エレメントの
平面アレイを形成し、次に、ベース５１に熱的に接合さ
れる（例えば、前述したようなはんだ，ろうなどの材料
５２を使用する）。巻線エレメント５０およびベース部
材５１の熱的接合は、また、金属と金属との接触を確実
にする圧着接合を使用しても実行できる。第２のベース
部材５１″は、前に述べたように付加でき、この第２の
ベース部材５１″はまた、必要ならば、縦スロット５５
を有しても良い。従ってスロット５５は、巻線エレメン
ト５０に横方向の間隔を与える。
れた巻線エレメント５０の湾曲端部４９を、図６に示す
ように、ベース部材５１内のほぼ平行な縦スロット５５
の中に挿入できる。このようにして、巻線エレメントの
平面アレイを形成し、次に、ベース５１に熱的に接合さ
れる（例えば、前述したようなはんだ，ろうなどの材料
５２を使用する）。巻線エレメント５０およびベース部
材５１の熱的接合は、また、金属と金属との接触を確実
にする圧着接合を使用しても実行できる。第２のベース
部材５１″は、前に述べたように付加でき、この第２の
ベース部材５１″はまた、必要ならば、縦スロット５５
を有しても良い。従ってスロット５５は、巻線エレメン
ト５０に横方向の間隔を与える。
【００２９】図７は、ほぼ平面状熱伝導性スペーサ７０
を有する熱シンクの断面図である。このスペーサ７０
は、巻線エレメント５０に対向して配置され、はんだ，
ろうなどの材料を使用して、巻線エレメント５０の湾曲
端部４９に熱的に接合される。巻線エレメント５０は、
前述のようなロッド状部材６０の上に形成される。底面
５９は、フライス削り，研削，および／または研磨によ
って仕上げることができる。滑らかな表面は、高熱伝導
性の熱グリースを使用する際、必要である（その湿潤剤
の毛管作用による、グリースの乾燥を減少させるため
に）。各スペーサ７０は、矩形状（例えば、図７に示す
ような、上面と底面）、或は他の形状（例えば、円形
状）とすることができる。
を有する熱シンクの断面図である。このスペーサ７０
は、巻線エレメント５０に対向して配置され、はんだ，
ろうなどの材料を使用して、巻線エレメント５０の湾曲
端部４９に熱的に接合される。巻線エレメント５０は、
前述のようなロッド状部材６０の上に形成される。底面
５９は、フライス削り，研削，および／または研磨によ
って仕上げることができる。滑らかな表面は、高熱伝導
性の熱グリースを使用する際、必要である（その湿潤剤
の毛管作用による、グリースの乾燥を減少させるため
に）。各スペーサ７０は、矩形状（例えば、図７に示す
ような、上面と底面）、或は他の形状（例えば、円形
状）とすることができる。
【００３０】以上説明した教示内容に従った、最終的な
構造設計は、予め決められた（また好ましい）巻線（５
０）の直径Ｄとベース部材（５１）の厚さＴとの比を有
する製品を保証する。ベース部材は、デバイス３０から
巻線エレメント５０へ熱を拡散する働きをするので、ベ
ース部材の厚さは、極めて重要である。例えば、熱シン
クにわたって大きな温度勾配が存在すると、その性能は
制限される。ベース部材５１が非常に厚いと、熱伝導性
の材料５２の溶解（リフロー）は、ベース部材の大きな
熱容量によって、困難となる。この容量はまた、本発明
を使用したアセンブリ，或は完成した電子機器パッケー
ジの運搬，および取り扱いの際に発生する、慣性負荷の
際に、デバイス３０に対して好ましくない。図８は、巻
線の直径Ｄとベース部材厚さＴとの比の好適な範囲を示
し、それは、グラフのハッチング部分にある。
構造設計は、予め決められた（また好ましい）巻線（５
０）の直径Ｄとベース部材（５１）の厚さＴとの比を有
する製品を保証する。ベース部材は、デバイス３０から
巻線エレメント５０へ熱を拡散する働きをするので、ベ
ース部材の厚さは、極めて重要である。例えば、熱シン
クにわたって大きな温度勾配が存在すると、その性能は
制限される。ベース部材５１が非常に厚いと、熱伝導性
の材料５２の溶解（リフロー）は、ベース部材の大きな
熱容量によって、困難となる。この容量はまた、本発明
を使用したアセンブリ，或は完成した電子機器パッケー
ジの運搬，および取り扱いの際に発生する、慣性負荷の
際に、デバイス３０に対して好ましくない。図８は、巻
線の直径Ｄとベース部材厚さＴとの比の好適な範囲を示
し、それは、グラフのハッチング部分にある。
【００３１】本発明の好適な実施例として現在考えられ
るものを示し、説明してきたが、当業者にとっては、明
らかなように、本発明の範囲から逸脱することなく、様
々な変更および改良を行うことができる。例えば、２つ
以上の対向ベース部材を用いて、波形巻線エレメントを
有する、４面構造を形成して、ダクト熱シンク構造を作
製することは容易である。このような付加部材は、図１
に示される、長い対向面に沿って、或は対向するより短
い面に沿って、配置できる。以上述べた様に、熱シンク
構造内の波形巻線エレメントの間隔，高さ，および／ま
たは線直径を変更して、図１と図４に示した様々の高さ
の巻線熱伝導性エレメントのアレイと異なる多くの構造
を作製することも容易に可能である。
るものを示し、説明してきたが、当業者にとっては、明
らかなように、本発明の範囲から逸脱することなく、様
々な変更および改良を行うことができる。例えば、２つ
以上の対向ベース部材を用いて、波形巻線エレメントを
有する、４面構造を形成して、ダクト熱シンク構造を作
製することは容易である。このような付加部材は、図１
に示される、長い対向面に沿って、或は対向するより短
い面に沿って、配置できる。以上述べた様に、熱シンク
構造内の波形巻線エレメントの間隔，高さ，および／ま
たは線直径を変更して、図１と図４に示した様々の高さ
の巻線熱伝導性エレメントのアレイと異なる多くの構造
を作製することも容易に可能である。
【００３２】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。 （１）熱伝導性ベース部材を設けるステップと、実質的
に１本の線によって、第１のほぼ平面状波形巻線熱伝導
性エレメントを形成するステップと、前記第１の巻線熱
伝導性エレメントに対向して、ほぼ平面状スペーサ部材
を配置するステップと、実質的に１本の線によって、第
２のほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメントを形成する
ステップと、前記ほぼ平面状スペーサ部材に対向して、
前記第２のほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメントを配
置するステップと、前記第１および第２のほぼ平面状波
形巻線熱伝導性エレメントの両方を、前記熱伝導性ベー
ス部材の上に、熱的に伝導するように配置するステップ
と、を含む、熱シンク構造を作製する方法。 （２）前記第１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝導
性エレメントを、同じ１本の連続線によって形成する、
上記（１）に記載の方法。 （３）前記ほぼ平面状スペーサ部材を除去するステップ
をさらに含む、上記（１）に記載の方法。 （４）前記熱伝導性ベース部材に複数の横スロットを設
けることをさらに含み、その後、前記横スロットに前記
第１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメン
トを配置する、上記（１）に記載の方法。 （５）前記第１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝導
性エレメントを、前記熱伝導性ベース部材に固定する、
上記（４）に記載の方法。 （６）前記第１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝導
性エレメントを、ろう付けおよびはんだ付けからなるグ
ループから選択された処理によって固定する、上記
（５）に記載の方法。 （７）間隔を置いて配置された複数のロッド状部材を設
けることをさらに含み、その後、前記ロッド状部材の周
囲に前記ほぼ平面状波形熱伝導性エレメントを巻く、上
記（１）に記載の方法。 （８）前記複数のロッド状部材が、間隔を置いて配置さ
れた少なくとも２つの前記ロッド状部材のアレイをな
す、上記（７）に記載の方法。 （９）前記ロッド状部材のアレイの各々が、ほぼ平坦状
に配置されている、上記（８）に記載の方法。 （１０）スペーサ・エレメントの上に前記ロッド状部材
を配置することによって、前記間隔を置いて配置された
前記ロッド状部材のアレイを、前記間隔を置いた配置に
保持する、上記（８）に記載の方法。 （１１）前記スペーサ・エレメントに複数のエンド・ス
ロットを設けることをさらに含み、その後、前記各エン
ド・スロットに、前記ロッド状部材を配置する、上記
（１０）に記載の方法。 （１２）前記熱伝導性ベース部材の上に配置された、前
記第１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメ
ントの上に、第２の熱伝導性ベース部材を配置するステ
ップをさらに含む、上記（１）に記載の方法。 （１３）前記ほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメント
を、約０．４〜２．５ｍｍの範囲の直径を有する線で形
成する、上記（１）に記載の方法。 （１４）複数の線収容手段を有する、熱伝導性ベース部
材を設けるステップと、実質的に１本の線によって、第
１のほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメントを形成する
ステップと、実質的に１本の線によって、第２のほぼ平
面状波形巻線熱伝導性エレメントを形成するステップ
と、前記第１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝導性
エレメントを、前記第１の熱伝導性ベース部材の前記各
線収容手段に、熱的に伝導するように配置するステップ
と、を含む、熱シンク構造を作製する方法。 （１５）前記第１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝
導性エレメントを、同じ１本の連続線によって形成す
る、上記（１４）に記載の方法。 （１６）前記第１の熱伝導性ベース部材に、前記線収容
手段を有する、複数の平行スロットを設けるステップを
含む、上記（１４）に記載の方法。 （１７）前記第１の熱伝導性ベース部材に、前記第１お
よび第２のほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメントを固
定することをさらに含む、上記（１４）に記載の方法。
（１８）前記第１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝
導性エレメントを、ろう付けおよびはんだ付けからなる
グループから選択された処理によって固定する、上記
（１７）に記載の方法。 （１９）間隔を置いて配置された複数のロッド状部材を
設けることをさらに含み、その後、前記ロッド状部材の
周囲に前記ほぼ平面状波形熱伝導性エレメントを巻く、
上記（１４）に記載の方法。 （２０）前記複数のロッド状部材が、間隔を置いて配置
された少なくとも２つの前記ロッド状部材のアレイをな
す、上記（１９）に記載の方法。 （２１）前記ロッド状部材のアレイの各々が、ほぼ平坦
状に配置されている、上記（２０）に記載の方法。 （２２）スペーサ・エレメントの上に前記ロッド状部材
を配置することによって、前記間隔を置いて配置された
前記ロッド状部材のアレイを、前記間隔を置いた配置に
保持する、上記（２１）に記載の方法。 （２３）前記スペーサ・エレメントに複数のスロットを
設けることをさらに含み、その後、前記各スロットに前
記ロッド状部材を配置する、上記（２２）に記載の方
法。 （２４）前記第１の熱伝導性ベース部材の上に配置され
た、前記第１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝導性
エレメントの上に、第２の熱伝導性ベース部材を配置す
るステップをさらに含む、上記（１４）に記載の方法。 （２５）前記ほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメント
を、約０．４〜２．５ｍｍの範囲の直径を有する線で形
成する、上記（１４）に記載の方法。 （２６）実質的に１本の線によって、第１のほぼ平面状
波形巻線熱伝導性エレメントを形成するステップと、前
記第１の巻線熱伝導性エレメントに対向して、少なくと
も１つのほぼ平面状熱伝導性スペーサ部材を、熱的に伝
導するように配置するステップと、実質的に１本の線に
よって、第２のほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメント
を形成するステップと、前記ほぼ平面状スペーサ部材に
対向して、前記第２のほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレ
メントを、熱的に伝導するように配置するステップと、
を含む、熱シンク構造を作製する方法。 （２７）前記第１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝
導性エレメントを、同じ１本の連続線によって形成す
る、上記（２６）に記載の方法。 （２８）前記第１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝
導性エレメントを、前記熱伝導性スペーサ部材に固定す
る、上記（２６）に記載の方法。 （２９）前記第１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝
導性エレメントを、ろう付けおよびはんだ付けからなる
グループから選択された処理によって固定する、上記
（２８）に記載の方法。 （３０）間隔を置いて配置された複数のロッド状部材を
設けることをさらに含み、その後、前記ロッド状の部材
の周囲に前記ほぼ平面状波形熱伝導性エレメントを巻
く、上記（２６）に記載の方法。 （３１）前記複数のロッド状部材が、間隔を置いて配置
された少なくとも２つの前記ロッド状部材のアレイをな
す、上記（３０）に記載の方法。 （３２）前記ロッド状部材のアレイの各々が、ほぼ平坦
状に配置されている、上記（３１）に記載の方法。 （３３）前記ロッド状部材をスペーサ・エレメント内に
配置することによって、前記間隔を置いて配置された前
記ロッド状部材のアレイを、前記間隔を置いた配置に保
持する、上記（３１）に記載の方法。 （３４）前記ほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメント
を、約０．４〜２．５ｍｍの範囲の直径を有する線で形
成する、上記（２６）に記載の方法。 （３５）ほぼ平行な複数のスロットを有する、第１の熱
伝導性ベース部材と、実質的に１本の連続線によって形
成される、複数のほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメン
トとを有し、前記熱伝導性エレメントは、流体が前記熱
伝導性エレメント間を少なくとも２つの方向に流れるよ
うに、並んでほぼ平行に間隔を置いて配置され、前記熱
伝導性エレメントのうちの選択されたものが、前記第１
の熱伝導性ベース部材内の前記スロット内に、熱的に伝
導するように配置された一連の湾曲端部を有する、熱シ
ンク構造。 （３６）前記第１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝
導性エレメントが、同じ１本の連続線によって形成され
ている、上記（３５）に記載の熱シンク。 （３７）前記第１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝
導性エレメントが、前記第１の熱伝導性ベース部材に固
定されている、上記（３５）に記載の熱シンク。 （３８）前記第１の熱伝導性ベース部材内の前記スロッ
ト内に配置された、前記ほぼ平面状波形巻線熱伝導性エ
レメントの上に配置された、第２の熱伝導性ベース部材
をさらに有する、上記（３５）に記載の熱シンク。 （３９）前記ほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメントの
各々を形成する線が、約０．４〜２．５ｍｍの範囲の直
径を有する、上記（３５）に記載の熱シンク。 （４０）前記熱伝導性ベース部材が、約１．０〜５．０
ｍｍの範囲の厚さを有する、上記（３５）に記載の方
法。 （４１）前記熱伝導性ベース部材が、前記線の直径の約
０．４〜５．０倍の所定の厚さを有する、上記（３５）
に記載の方法。 （４２）前記複数のほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメ
ントが、前記線の直径の約５〜１００倍の範囲の、前記
熱伝導性ベース部材からの高さをなす、上記（３５）に
記載の熱シンク。 （４３）各々が、実質的に１本の連続線によって形成さ
れた複数のほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメントを有
し、前記熱伝導性エレメントは、流体が前記熱伝導性エ
レメント間を少なくとも２つの方向に流れるように、並
んでほぼ平行に間隔を置いて配置され、前記熱伝導性エ
レメントの各対の間に、前記間隔を設けるための、少な
くとも１つのほぼ平面状熱伝導性スペーサを有し、前記
巻線熱伝導性エレメントの各々は、前記ほぼ平面状熱伝
導性スペーサに対向して、熱的に伝導するように配置さ
れた、一連の湾曲端部を有することを特徴とする、熱シ
ンク。 （４４）前記第１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝
導性エレメントが、全て同じ１本の連続線によって形成
されている、上記（４３）に記載の熱シンク。 （４５）前記第１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝
導性エレメントの各対を、前記熱伝導性スペーサの各々
に固定する、上記（４３）に記載の熱シンク。 （４６）前記ほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメント
が、前記熱伝導性スペーサにはんだ付けされている、上
記（４３）に記載の熱シンク。 （４７）前記ほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメント
が、前記熱伝導性スペーサにろう付けされている、上記
（４３）に記載の熱シンク。 （４８）間隔を置いて配置された複数のロッド状部材を
さらに有し、前記波形巻線熱伝導性エレメントが、前記
ロッド状部材の周囲に巻かれている、上記（４３）に記
載の熱シンク。 （４９）前記複数のロッド状部材が、間隔を置いて配置
された少なくとも２つの前記ロッド状部材のアレイをな
す、上記（４８）に記載の熱シンク。 （５０）前記ロッド状部材の前記アレイの各々が、ほぼ
平坦状に配置されている、上記（４９）に記載の熱シン
ク。 （５１）前記ほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメントの
各々を形成する線が、約０．４〜２．５ｍｍの範囲の直
径を有する、上記（４３）に記載の熱シンク。 （５２）前記熱伝導性ベース部材が、前記線の直径の約
１．０〜５．０倍の範囲の厚さを有する、上記（４３）
に記載の熱シンク。 （５３）前記熱伝導性ベース部材が、前記線の直径の約
０．４〜５．０倍の所定の厚さを有する、上記（４３）
に記載の熱シンク。 （５４）前記複数のほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメ
ントが、前記線の直径の約５〜１００倍の範囲の、前記
熱伝導性ベース部材からの高さをなす、上記（４３）に
記載の熱シンク。 （５５）少なくとも１つのほぼ平面状熱伝導性表面を有
する電子デバイスと、少なくとも１つのほぼ平面状熱伝
導性ベース部材に熱的に接合された、複数の波形巻線熱
伝導性エレメントとを有し、前記電子デバイスが、前記
電子デバイスの前記ほぼ平面状熱伝導性表面に沿って、
熱的に伝導するように、前記熱シンク構造の前記熱伝導
性ベース部材に接合される電子装置。 （５６）前記電子デバイスが、熱伝導性接着剤によっ
て、前記熱伝導性ベース部材に接合される、上記（５
５）に記載の電子装置。 （５７）前記熱伝導性接着剤が、前記電子デバイスの前
記ほぼ平面状熱伝導性エレメントと、前記ほぼ平面状熱
伝導性ベース部材との間に、層を形成し、前記接着剤の
層が、約０．５〜１２ワット／メートル・ケルビンの範
囲の熱伝導率を有し、約０．０５０８〜０．３８１ｍｍ
（約０．００２〜０．０１５インチ）の厚さを有する、
上記（５６）に記載の電子装置。 （５８）前記波形巻線熱伝導性エレメントが、前記熱伝
導性ベース部材の前記ほぼ平面状熱伝導性表面領域の平
方ｍｍあたり、約０．１５５〜１．６線の密度を有する
ように線が巻かれている、上記（５５）に記載の電子装
置。 （５９）前記波形巻線熱伝導性エレメントは、エレメン
ト高さ対エレメント厚さの比が約５：１から１００：１
を有する、上記（５５）に記載の電子装置。 （６０）少なくとも１つのほぼ平面状熱伝導性表面を有
する電子デバイスと、複数の波形巻線熱伝導性エレメン
トと、少なくとも１つの熱伝導性スペーサ部材とを有す
る、熱シンク構造とを備え、前記巻線熱伝導性エレメン
トは前記熱伝導性スペーサ部材に接合され、前記電子デ
バイスは、前記電子デバイスに沿って熱的に伝導するよ
うに、前記巻線熱伝導性エレメントおよび前記熱伝導性
スペーサ部材に接合する電子装置。 （６１）前記電子デバイスが、熱伝導性の接着剤によっ
て、前記熱伝導性ベース部材に接合される、上記（６
０）に記載の電子装置。 （６２）前記熱伝導性接着剤が、前記電子デバイスの前
記ほぼ平面状熱伝導性表面と、前記巻線熱伝導性エレメ
ントと、前記熱伝導性スペーサ部材との間に層を形成
し、前記接着剤の層が、約０．５〜１２ワット／メート
ル・ケルビンの範囲の熱伝導率を有し、約０．０５０８
〜０．３８１ｍｍ（約０．００２〜０．０１５インチ）
の範囲の厚さを有する、上記（６１）に記載の電子装
置。 （６３）前記波形巻線熱伝導性エレメントは、前記熱伝
導性ベース部材の前記ほぼ平面状熱伝導性表面領域の平
方ｍｍあたり約０．１５５〜１．６線の密度を有するよ
うに線が巻かれている、上記（６０）に記載の電子装
置。 （６４）前記波形巻線熱伝導性エレメントは、エレメン
ト高さ対エレメント厚さの比が約５：１〜１００：１を
有する、上記（６０）に記載の装置。
の事項を開示する。 （１）熱伝導性ベース部材を設けるステップと、実質的
に１本の線によって、第１のほぼ平面状波形巻線熱伝導
性エレメントを形成するステップと、前記第１の巻線熱
伝導性エレメントに対向して、ほぼ平面状スペーサ部材
を配置するステップと、実質的に１本の線によって、第
２のほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメントを形成する
ステップと、前記ほぼ平面状スペーサ部材に対向して、
前記第２のほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメントを配
置するステップと、前記第１および第２のほぼ平面状波
形巻線熱伝導性エレメントの両方を、前記熱伝導性ベー
ス部材の上に、熱的に伝導するように配置するステップ
と、を含む、熱シンク構造を作製する方法。 （２）前記第１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝導
性エレメントを、同じ１本の連続線によって形成する、
上記（１）に記載の方法。 （３）前記ほぼ平面状スペーサ部材を除去するステップ
をさらに含む、上記（１）に記載の方法。 （４）前記熱伝導性ベース部材に複数の横スロットを設
けることをさらに含み、その後、前記横スロットに前記
第１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメン
トを配置する、上記（１）に記載の方法。 （５）前記第１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝導
性エレメントを、前記熱伝導性ベース部材に固定する、
上記（４）に記載の方法。 （６）前記第１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝導
性エレメントを、ろう付けおよびはんだ付けからなるグ
ループから選択された処理によって固定する、上記
（５）に記載の方法。 （７）間隔を置いて配置された複数のロッド状部材を設
けることをさらに含み、その後、前記ロッド状部材の周
囲に前記ほぼ平面状波形熱伝導性エレメントを巻く、上
記（１）に記載の方法。 （８）前記複数のロッド状部材が、間隔を置いて配置さ
れた少なくとも２つの前記ロッド状部材のアレイをな
す、上記（７）に記載の方法。 （９）前記ロッド状部材のアレイの各々が、ほぼ平坦状
に配置されている、上記（８）に記載の方法。 （１０）スペーサ・エレメントの上に前記ロッド状部材
を配置することによって、前記間隔を置いて配置された
前記ロッド状部材のアレイを、前記間隔を置いた配置に
保持する、上記（８）に記載の方法。 （１１）前記スペーサ・エレメントに複数のエンド・ス
ロットを設けることをさらに含み、その後、前記各エン
ド・スロットに、前記ロッド状部材を配置する、上記
（１０）に記載の方法。 （１２）前記熱伝導性ベース部材の上に配置された、前
記第１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメ
ントの上に、第２の熱伝導性ベース部材を配置するステ
ップをさらに含む、上記（１）に記載の方法。 （１３）前記ほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメント
を、約０．４〜２．５ｍｍの範囲の直径を有する線で形
成する、上記（１）に記載の方法。 （１４）複数の線収容手段を有する、熱伝導性ベース部
材を設けるステップと、実質的に１本の線によって、第
１のほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメントを形成する
ステップと、実質的に１本の線によって、第２のほぼ平
面状波形巻線熱伝導性エレメントを形成するステップ
と、前記第１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝導性
エレメントを、前記第１の熱伝導性ベース部材の前記各
線収容手段に、熱的に伝導するように配置するステップ
と、を含む、熱シンク構造を作製する方法。 （１５）前記第１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝
導性エレメントを、同じ１本の連続線によって形成す
る、上記（１４）に記載の方法。 （１６）前記第１の熱伝導性ベース部材に、前記線収容
手段を有する、複数の平行スロットを設けるステップを
含む、上記（１４）に記載の方法。 （１７）前記第１の熱伝導性ベース部材に、前記第１お
よび第２のほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメントを固
定することをさらに含む、上記（１４）に記載の方法。
（１８）前記第１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝
導性エレメントを、ろう付けおよびはんだ付けからなる
グループから選択された処理によって固定する、上記
（１７）に記載の方法。 （１９）間隔を置いて配置された複数のロッド状部材を
設けることをさらに含み、その後、前記ロッド状部材の
周囲に前記ほぼ平面状波形熱伝導性エレメントを巻く、
上記（１４）に記載の方法。 （２０）前記複数のロッド状部材が、間隔を置いて配置
された少なくとも２つの前記ロッド状部材のアレイをな
す、上記（１９）に記載の方法。 （２１）前記ロッド状部材のアレイの各々が、ほぼ平坦
状に配置されている、上記（２０）に記載の方法。 （２２）スペーサ・エレメントの上に前記ロッド状部材
を配置することによって、前記間隔を置いて配置された
前記ロッド状部材のアレイを、前記間隔を置いた配置に
保持する、上記（２１）に記載の方法。 （２３）前記スペーサ・エレメントに複数のスロットを
設けることをさらに含み、その後、前記各スロットに前
記ロッド状部材を配置する、上記（２２）に記載の方
法。 （２４）前記第１の熱伝導性ベース部材の上に配置され
た、前記第１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝導性
エレメントの上に、第２の熱伝導性ベース部材を配置す
るステップをさらに含む、上記（１４）に記載の方法。 （２５）前記ほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメント
を、約０．４〜２．５ｍｍの範囲の直径を有する線で形
成する、上記（１４）に記載の方法。 （２６）実質的に１本の線によって、第１のほぼ平面状
波形巻線熱伝導性エレメントを形成するステップと、前
記第１の巻線熱伝導性エレメントに対向して、少なくと
も１つのほぼ平面状熱伝導性スペーサ部材を、熱的に伝
導するように配置するステップと、実質的に１本の線に
よって、第２のほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメント
を形成するステップと、前記ほぼ平面状スペーサ部材に
対向して、前記第２のほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレ
メントを、熱的に伝導するように配置するステップと、
を含む、熱シンク構造を作製する方法。 （２７）前記第１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝
導性エレメントを、同じ１本の連続線によって形成す
る、上記（２６）に記載の方法。 （２８）前記第１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝
導性エレメントを、前記熱伝導性スペーサ部材に固定す
る、上記（２６）に記載の方法。 （２９）前記第１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝
導性エレメントを、ろう付けおよびはんだ付けからなる
グループから選択された処理によって固定する、上記
（２８）に記載の方法。 （３０）間隔を置いて配置された複数のロッド状部材を
設けることをさらに含み、その後、前記ロッド状の部材
の周囲に前記ほぼ平面状波形熱伝導性エレメントを巻
く、上記（２６）に記載の方法。 （３１）前記複数のロッド状部材が、間隔を置いて配置
された少なくとも２つの前記ロッド状部材のアレイをな
す、上記（３０）に記載の方法。 （３２）前記ロッド状部材のアレイの各々が、ほぼ平坦
状に配置されている、上記（３１）に記載の方法。 （３３）前記ロッド状部材をスペーサ・エレメント内に
配置することによって、前記間隔を置いて配置された前
記ロッド状部材のアレイを、前記間隔を置いた配置に保
持する、上記（３１）に記載の方法。 （３４）前記ほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメント
を、約０．４〜２．５ｍｍの範囲の直径を有する線で形
成する、上記（２６）に記載の方法。 （３５）ほぼ平行な複数のスロットを有する、第１の熱
伝導性ベース部材と、実質的に１本の連続線によって形
成される、複数のほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメン
トとを有し、前記熱伝導性エレメントは、流体が前記熱
伝導性エレメント間を少なくとも２つの方向に流れるよ
うに、並んでほぼ平行に間隔を置いて配置され、前記熱
伝導性エレメントのうちの選択されたものが、前記第１
の熱伝導性ベース部材内の前記スロット内に、熱的に伝
導するように配置された一連の湾曲端部を有する、熱シ
ンク構造。 （３６）前記第１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝
導性エレメントが、同じ１本の連続線によって形成され
ている、上記（３５）に記載の熱シンク。 （３７）前記第１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝
導性エレメントが、前記第１の熱伝導性ベース部材に固
定されている、上記（３５）に記載の熱シンク。 （３８）前記第１の熱伝導性ベース部材内の前記スロッ
ト内に配置された、前記ほぼ平面状波形巻線熱伝導性エ
レメントの上に配置された、第２の熱伝導性ベース部材
をさらに有する、上記（３５）に記載の熱シンク。 （３９）前記ほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメントの
各々を形成する線が、約０．４〜２．５ｍｍの範囲の直
径を有する、上記（３５）に記載の熱シンク。 （４０）前記熱伝導性ベース部材が、約１．０〜５．０
ｍｍの範囲の厚さを有する、上記（３５）に記載の方
法。 （４１）前記熱伝導性ベース部材が、前記線の直径の約
０．４〜５．０倍の所定の厚さを有する、上記（３５）
に記載の方法。 （４２）前記複数のほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメ
ントが、前記線の直径の約５〜１００倍の範囲の、前記
熱伝導性ベース部材からの高さをなす、上記（３５）に
記載の熱シンク。 （４３）各々が、実質的に１本の連続線によって形成さ
れた複数のほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメントを有
し、前記熱伝導性エレメントは、流体が前記熱伝導性エ
レメント間を少なくとも２つの方向に流れるように、並
んでほぼ平行に間隔を置いて配置され、前記熱伝導性エ
レメントの各対の間に、前記間隔を設けるための、少な
くとも１つのほぼ平面状熱伝導性スペーサを有し、前記
巻線熱伝導性エレメントの各々は、前記ほぼ平面状熱伝
導性スペーサに対向して、熱的に伝導するように配置さ
れた、一連の湾曲端部を有することを特徴とする、熱シ
ンク。 （４４）前記第１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝
導性エレメントが、全て同じ１本の連続線によって形成
されている、上記（４３）に記載の熱シンク。 （４５）前記第１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝
導性エレメントの各対を、前記熱伝導性スペーサの各々
に固定する、上記（４３）に記載の熱シンク。 （４６）前記ほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメント
が、前記熱伝導性スペーサにはんだ付けされている、上
記（４３）に記載の熱シンク。 （４７）前記ほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメント
が、前記熱伝導性スペーサにろう付けされている、上記
（４３）に記載の熱シンク。 （４８）間隔を置いて配置された複数のロッド状部材を
さらに有し、前記波形巻線熱伝導性エレメントが、前記
ロッド状部材の周囲に巻かれている、上記（４３）に記
載の熱シンク。 （４９）前記複数のロッド状部材が、間隔を置いて配置
された少なくとも２つの前記ロッド状部材のアレイをな
す、上記（４８）に記載の熱シンク。 （５０）前記ロッド状部材の前記アレイの各々が、ほぼ
平坦状に配置されている、上記（４９）に記載の熱シン
ク。 （５１）前記ほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメントの
各々を形成する線が、約０．４〜２．５ｍｍの範囲の直
径を有する、上記（４３）に記載の熱シンク。 （５２）前記熱伝導性ベース部材が、前記線の直径の約
１．０〜５．０倍の範囲の厚さを有する、上記（４３）
に記載の熱シンク。 （５３）前記熱伝導性ベース部材が、前記線の直径の約
０．４〜５．０倍の所定の厚さを有する、上記（４３）
に記載の熱シンク。 （５４）前記複数のほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメ
ントが、前記線の直径の約５〜１００倍の範囲の、前記
熱伝導性ベース部材からの高さをなす、上記（４３）に
記載の熱シンク。 （５５）少なくとも１つのほぼ平面状熱伝導性表面を有
する電子デバイスと、少なくとも１つのほぼ平面状熱伝
導性ベース部材に熱的に接合された、複数の波形巻線熱
伝導性エレメントとを有し、前記電子デバイスが、前記
電子デバイスの前記ほぼ平面状熱伝導性表面に沿って、
熱的に伝導するように、前記熱シンク構造の前記熱伝導
性ベース部材に接合される電子装置。 （５６）前記電子デバイスが、熱伝導性接着剤によっ
て、前記熱伝導性ベース部材に接合される、上記（５
５）に記載の電子装置。 （５７）前記熱伝導性接着剤が、前記電子デバイスの前
記ほぼ平面状熱伝導性エレメントと、前記ほぼ平面状熱
伝導性ベース部材との間に、層を形成し、前記接着剤の
層が、約０．５〜１２ワット／メートル・ケルビンの範
囲の熱伝導率を有し、約０．０５０８〜０．３８１ｍｍ
（約０．００２〜０．０１５インチ）の厚さを有する、
上記（５６）に記載の電子装置。 （５８）前記波形巻線熱伝導性エレメントが、前記熱伝
導性ベース部材の前記ほぼ平面状熱伝導性表面領域の平
方ｍｍあたり、約０．１５５〜１．６線の密度を有する
ように線が巻かれている、上記（５５）に記載の電子装
置。 （５９）前記波形巻線熱伝導性エレメントは、エレメン
ト高さ対エレメント厚さの比が約５：１から１００：１
を有する、上記（５５）に記載の電子装置。 （６０）少なくとも１つのほぼ平面状熱伝導性表面を有
する電子デバイスと、複数の波形巻線熱伝導性エレメン
トと、少なくとも１つの熱伝導性スペーサ部材とを有す
る、熱シンク構造とを備え、前記巻線熱伝導性エレメン
トは前記熱伝導性スペーサ部材に接合され、前記電子デ
バイスは、前記電子デバイスに沿って熱的に伝導するよ
うに、前記巻線熱伝導性エレメントおよび前記熱伝導性
スペーサ部材に接合する電子装置。 （６１）前記電子デバイスが、熱伝導性の接着剤によっ
て、前記熱伝導性ベース部材に接合される、上記（６
０）に記載の電子装置。 （６２）前記熱伝導性接着剤が、前記電子デバイスの前
記ほぼ平面状熱伝導性表面と、前記巻線熱伝導性エレメ
ントと、前記熱伝導性スペーサ部材との間に層を形成
し、前記接着剤の層が、約０．５〜１２ワット／メート
ル・ケルビンの範囲の熱伝導率を有し、約０．０５０８
〜０．３８１ｍｍ（約０．００２〜０．０１５インチ）
の範囲の厚さを有する、上記（６１）に記載の電子装
置。 （６３）前記波形巻線熱伝導性エレメントは、前記熱伝
導性ベース部材の前記ほぼ平面状熱伝導性表面領域の平
方ｍｍあたり約０．１５５〜１．６線の密度を有するよ
うに線が巻かれている、上記（６０）に記載の電子装
置。 （６４）前記波形巻線熱伝導性エレメントは、エレメン
ト高さ対エレメント厚さの比が約５：１〜１００：１を
有する、上記（６０）に記載の装置。
【図１】本発明の実施例に従って、組み立てられた熱シ
ンク構造の斜視図である。
ンク構造の斜視図である。
【図２】（Ａ）は、図１を拡大した部分断面図である。
（Ｂ）は、（Ａ）に示したような構造の他の実施例であ
る。
（Ｂ）は、（Ａ）に示したような構造の他の実施例であ
る。
【図３】本発明の第２の実施例に従って、組み立てられ
た、第２の熱伝導性ベース部材が、波形巻線熱伝導性エ
レメントの上部に配置されている熱シンク構造の斜視図
である。
た、第２の熱伝導性ベース部材が、波形巻線熱伝導性エ
レメントの上部に配置されている熱シンク構造の斜視図
である。
【図４】第２のベース部材に形成された開口を有する、
図３の熱シンクの斜視図である。
図３の熱シンクの斜視図である。
【図５】熱シンク構造を作製するための、波形巻線熱伝
導性エレメントを形成するように線材を巻いて、間隔を
置いて熱伝導性ベース部材に対してアライメントするの
に使用される装置の実施例の斜視図である。
導性エレメントを形成するように線材を巻いて、間隔を
置いて熱伝導性ベース部材に対してアライメントするの
に使用される装置の実施例の斜視図である。
【図６】本発明の他の実施例を、部分的に拡大した図で
ある。
ある。
【図７】本発明のさらに他の実施例の側面図である。
【図８】波形巻線の直径に対する、熱伝導性ベース部材
の厚さのグラフであり、本発明に関するこれらのパラメ
ータの好適な範囲（ハッチ部）を示している。
の厚さのグラフであり、本発明に関するこれらのパラメ
ータの好適な範囲（ハッチ部）を示している。
３０ デバイス ３１ 熱伝導性材料 ４０ 熱シンク構造 ４５ 開口 ４９ 湾曲端部 ５０ 巻線 ５１ ベース部材 ５３ 横スロット ５４ 支持柱 ５５ 縦スロット ５６ 上面 ５９ 底面 ６０ ロッド状部材 ６２ エンド・スライド ６３ スクリュウ ６４，７０ スペーサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 グレン・リー・ケーリー アメリカ合衆国 13760 ニューヨーク州 エンディコット ウェリントン・ドライ ブ ３ (72)発明者 サンジェブ・バルウォント・サゼ アメリカ合衆国 13790 ニューヨーク州 ジョンソン・シティー レイノルズ・ロ ード 1025 ナンバー ダブリュ３
Claims (28)
- 【請求項１】熱伝導性ベース部材を設けるステップと、 実質的に１本の線によって、第１のほぼ平面状波形巻線
熱伝導性エレメントを形成するステップと、 前記第１の巻線熱伝導性エレメントに対向して、ほぼ平
面状スペーサ部材を配置するステップと、 実質的に１本の線によって、第２のほぼ平面状波形巻線
熱伝導性エレメントを形成するステップと、 前記ほぼ平面状スペーサ部材に対向して、前記第２のほ
ぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメントを配置するステッ
プと、 前記第１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレ
メントの両方を、前記熱伝導性ベース部材の上に、熱的
に伝導するように配置するステップと、 を含む、熱シンク構造を作製する方法。 - 【請求項２】前記熱伝導性ベース部材に複数の横スロッ
トを設けることをさらに含み、その後、前記横スロット
に前記第１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝導性エ
レメントを配置する、請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】前記第１および第２のほぼ平面状波形巻線
熱伝導性エレメントを、前記熱伝導性ベース部材に固定
する、請求項１または２に記載の方法。 - 【請求項４】間隔を置いて配置された複数のロッド状部
材を設けることをさらに含み、その後、前記ロッド状部
材の周囲に前記ほぼ平面状波形熱伝導性エレメントを巻
く、請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】スペーサ・エレメントの上に前記ロッド状
部材を配置することによって、前記間隔を置いて配置さ
れた前記ロッド状部材のアレイを、前記間隔を置いた配
置に保持する、請求項４に記載の方法。 - 【請求項６】前記熱伝導性ベース部材の上に配置され
た、前記第１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝導性
エレメントの上に、第２の熱伝導性ベース部材を配置す
るステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。 - 【請求項７】前記ほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメン
トを、約０．４〜２．５ｍｍの範囲の直径を有する線で
形成する、請求項１に記載の方法。 - 【請求項８】複数の線収容手段を有する、第１の熱伝導
性ベース部材を設けるステップと、 実質的に１本の線によって、第１のほぼ平面状波形巻線
熱伝導性エレメントを形成するステップと、 実質的に１本の線によって、第２のほぼ平面状波形巻線
熱伝導性エレメントを形成するステップと、 前記第１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレ
メントを、前記第１の熱伝導性ベース部材の前記各線収
容手段に、熱的に伝導するように配置するステップと、 を含む、熱シンク構造を作製する方法。 - 【請求項９】前記第１の熱伝導性ベース部材に、前記第
１および第２のほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメント
を固定することをさらに含む、請求項８に記載の方法。 - 【請求項１０】間隔を置いて配置された複数のロッド状
部材を設けることをさらに含み、その後、前記ロッド状
部材の周囲に前記ほぼ平面状波形熱伝導性エレメントを
巻く、請求項８に記載の方法。 - 【請求項１１】実質的に１本の線によって、第１のほぼ
平面状波形巻線熱伝導性エレメントを形成するステップ
と、 前記第１の巻線熱伝導性エレメントに対向して、少なく
とも１つのほぼ平面状熱伝導性スペーサ部材を、熱的に
伝導するように配置するステップと、 実質的に１本の線によって、第２のほぼ平面状波形巻線
熱伝導性エレメントを形成するステップと、 前記ほぼ平面状スペーサ部材に対向して、前記第２のほ
ぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメントを、熱的に伝導す
るように配置するステップと、 を含む、熱シンク構造を作製する方法。 - 【請求項１２】前記第１および第２のほぼ平面状波形巻
線熱伝導性エレメントを、前記熱伝導性スペーサ部材に
固定する、請求項１１に記載の方法。 - 【請求項１３】間隔を置いて配置された複数のロッド状
部材を設けることをさらに含み、その後、前記ロッド状
の部材の周囲に前記ほぼ平面状波形熱伝導性エレメント
を巻く、請求項１１に記載の方法。 - 【請求項１４】ほぼ平行な複数のスロットを有する、第
１の熱伝導性ベース部材と、 実質的に１本の連続線によって形成される、複数のほぼ
平面状波形巻線熱伝導性エレメントとを有し、 前記熱伝導性エレメントは、流体が前記熱伝導性エレメ
ント間を少なくとも２つの方向に流れるように、並んで
ほぼ平行に間隔を置いて配置され、前記熱伝導性エレメ
ントのうちの選択されたものが、前記第１の熱伝導性ベ
ース部材内の前記スロット内に、熱的に伝導するように
配置された一連の湾曲端部を有する、熱シンク構造。 - 【請求項１５】前記第１および第２のほぼ平面状波形巻
線熱伝導性エレメントが、前記第１の熱伝導性ベース部
材に固定されている、請求項１４に記載の熱シンク。 - 【請求項１６】前記第１の熱伝導性ベース部材内の前記
スロット内に配置された、前記ほぼ平面状波形巻線熱伝
導性エレメントの上に配置された、第２の熱伝導性ベー
ス部材をさらに有する、請求項１４に記載の熱シンク。 - 【請求項１７】前記ほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメ
ントの各々を形成する線が、約０．４〜２．５ｍｍの範
囲の直径を有する、請求項１４に記載の熱シンク。 - 【請求項１８】前記熱伝導性ベース部材が、約１．０〜
５．０ｍｍの範囲の厚さを有する、請求項１４に記載の
方法。 - 【請求項１９】前記熱伝導性ベース部材が、前記線の直
径の約０．４〜５．０倍の所定の厚さを有する、請求項
１４に記載の方法。 - 【請求項２０】前記複数のほぼ平面状波形巻線熱伝導性
エレメントが、前記線の直径の約５〜１００倍の範囲
の、前記熱伝導性ベース部材からの高さをなす、請求項
１４に記載の熱シンク。 - 【請求項２１】各々が、実質的に１本の連続線によって
形成された複数のほぼ平面状波形巻線熱伝導性エレメン
トを有し、前記熱伝導性エレメントは、流体が前記熱伝
導性エレメント間を少なくとも２つの方向に流れるよう
に、並んでほぼ平行に間隔を置いて配置され、 前記熱伝導性エレメントの各対の間に、前記間隔を設け
るための、少なくとも１つのほぼ平面状熱伝導性スペー
サを有し、 前記巻線熱伝導性エレメントの各々は、前記ほぼ平面状
熱伝導性スペーサに対向して、熱的に伝導するように配
置された、一連の湾曲端部を有することを特徴とする、
熱シンク。 - 【請求項２２】前記第１および第２のほぼ平面状波形巻
線熱伝導性エレメントの各対を、前記熱伝導性スペーサ
の各々に固定する、請求項２１に記載の熱シンク。 - 【請求項２３】少なくとも１つのほぼ平面状熱伝導性表
面を有する電子デバイスと、 少なくとも１つのほぼ平面状熱伝導性ベース部材に熱的
に接合された、複数の波形巻線熱伝導性エレメントとを
有し、 前記電子デバイスが、前記電子デバイスの前記ほぼ平面
状熱伝導性表面に沿って、熱的に伝導するように、前記
熱シンク構造の前記熱伝導性ベース部材に接合される電
子装置。 - 【請求項２４】前記電子デバイスが、熱伝導性接着剤に
よって、前記熱伝導性ベース部材に接合される、請求項
２３に記載の電子装置。 - 【請求項２５】前記熱伝導性接着剤が、前記電子デバイ
スの前記ほぼ平面状熱伝導性エレメントと、前記ほぼ平
面状熱伝導性ベース部材との間に、層を形成し、前記接
着剤の層が、約０．５〜１２ワット／メートル・ケルビ
ンの範囲の熱伝導率を有し、約０．０５０８〜０．３８
１ｍｍ（約０．００２〜０．０１５インチ）の厚さを有
する、請求項２４に記載の電子装置。 - 【請求項２６】前記波形巻線熱伝導性エレメントは、前
記熱伝導性ベース部材の前記ほぼ平面状熱伝導性表面領
域の平方ｍｍあたり、約０．１５５〜１．６線の密度を
有するように線が巻かれている、請求項２３に記載の電
子装置。 - 【請求項２７】前記波形巻線熱伝導性エレメントは、エ
レメント高さ対エレメント厚さの比が約５：１から１０
０：１を有する、請求項２３に記載の電子装置。 - 【請求項２８】少なくとも１つのほぼ平面状熱伝導性表
面を有する電子デバイスと、 複数の波形巻線熱伝導性エレメントと、少なくとも１つ
の熱伝導性スペーサ部材とを有する、熱シンク構造とを
備え、 前記巻線熱伝導性エレメントは前記熱伝導性スペーサ部
材に接合され、前記電子デバイスは、前記電子デバイス
に沿って熱的に伝導するように、前記巻線熱伝導性エレ
メントおよび前記熱伝導性スペーサ部材に接合する電子
装置。
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|---|---|---|---|
| US08/509,915 US5673177A (en) | 1995-08-01 | 1995-08-01 | Heat sink structure with corrugated wound wire heat conductive elements |
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