(57)【要約】  本発明は、電気的または電子的なコンポーネント（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）または回路のための支持体ボディ（１，２）に関する。この場合、支持体ボディ（１，２）は導電性ではなくまたはほとんど導電性ではない。熱伝導性を著しく向上させながら支持体ボディを簡単にするため本発明によれば支持体ボディ（１，２）に、熱を排出させるまたは熱を案内する冷却部材（７）が設けられている。
2009531844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的または電子的なコンポーネント（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）または回路のための支持体ボディ（１，２）において、
該支持体ボディ（１，２）は導電性ではなくまたはほとんど導電性ではなく、
熱を排出させるまたは熱を案内する冷却部材（７）が一体的に設けられていることを特徴とする支持体ボディ。
【請求項２】
前記支持体ボディ（１，２）は回路基板である、請求項１記載の支持体ボディ。
【請求項３】
前記冷却部材（７）は、加熱媒体または冷却媒体を供給可能な孔、ダクト、リブおよび／または切り欠きである、請求項１または２記載の支持体ボディ。
【請求項４】
前記加熱媒体または前記冷却媒体は気体たとえば空気であり、または流体たとえば水またはオイルである、請求項３記載の支持体ボディ。
【請求項５】
前記支持体ボディ（１，２）および／または前記冷却部材（７）は、少なくとも１つのセラミック成分またはそれぞれ異なるセラミックの複合材料から成る、請求項１から４のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項６】
前記冷却部材（７）は前記支持体ボディ（１，２）とともに焼結されている、請求項１から５のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項７】
前記支持体ボディ（１，２）および／または前記冷却部材（７）はコンポジット材料から成り、該コンポジット材料には、熱伝導性の添加物を伴う非導電性のまたはほとんど導電性ではないマトリックス材料が含まれている、請求項１から６のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項８】
前記マトリックス材料として樹脂、ポリマーまたはシリコーンが用いられる、請求項７記載の支持体ボディ。
【請求項９】
前記コンポジット材料は、セラミック成分と混合されたポリマーまたはシリコーンから成る多成分材料系であり、たとえば
ａ）Ａｌ2Ｏ3を伴うポリマー
ｂ）ＡｌＮを伴うポリマー
ｃ）Ａｌ2Ｏ3／ＡｌＮを伴うシリコーン
ｄ）ＺｒＯ2／Ｙ2Ｏ3を伴うシリコーンおよびポリマー
である、請求項７または８記載の支持体ボディ。
【請求項１０】
前記支持体ボディ（１，２）および／または前記冷却部材（７）は、金属および／またはセラミックから成るコンポジットであり、またはセラミックと金属から成る複合材料である、請求項１から９のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項１１】
前記支持体ボディ（１，２）および／または前記冷却部材（７）は多層構造で形成されている、請求項１から１０のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項１２】
前記コンポーネント（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）は前記支持体ボディ（１，２）と導電性または熱伝導性で接続されている、請求項１から１１のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項１３】
少なくとも１つの取り付けオプション部材（１１）が前記支持体ボディ（１，２）または前記冷却部材（７）と接続されている、請求項１から１２のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項１４】
前記支持体ボディ（１，２）は前記取り付けオプション部材（１１）を介して、電気的または電子的なコンポーネントまたは回路の設けられているまたは設けられていない別の支持体ボディと接続されている、請求項１３記載の支持体ボディ。
【請求項１５】
螺合、リベット留め、クランプ、接着、圧着、溶接、はんだ付けまたは他の取り付けオプションによって取り付けが行われる、請求項１３または１４記載の支持体ボディ。
【請求項１６】
前記冷却部材（７）は前記支持体ボディ（１，２）の機能を担い、逆に前記支持体ボディ（１，２）は前記冷却部材（７）の機能を担う、請求項１から１５のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項１７】
複数の冷却部材（７）が同じまたは任意の大きさで、および／または同じまたはそれぞれ異なる空間的配向で、前記支持体ボディ（１，２）と一体的に接続されている、請求項１から１６のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項１８】
前記冷却部材（７）は、表面変化作用をもたらす任意の表面構造を担持または有している、請求項１から１７のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項１９】
１つまたは複数の冷却部材（７）の上に１つまたは複数の表面構造または該複数の表面構造の組み合わせが設けられており、たとえば粗面化部分、溝、波状部、貫通部が表面に設けられており、または突起構造または分岐構造が設けられている、請求項１８記載の支持体ボディ。
【請求項２０】
前記表面構造は、たとえば平坦なまたは平坦でないまたは粗面化された前記支持体ボディ（１，２）または前記冷却部材（７）の表面であり、該表面は、同様に平坦でないまたは平坦なまたは粗面化された取り付けるべきコンポーネントの表面と、たとえば形状を利用した嵌合により、および／または持続的なものとしておよび／または一時的なものとして接続されている、請求項１８または１９記載の支持体ボディ。
【請求項２１】
前記支持体ボディ（１，２）および／または前記冷却部材（７）は、面全体または面の一部分を介して形状を利用した嵌合によりコンポーネントと接続されている、請求項１から２０のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項２２】
前記支持体ボディ（１，２）または前記冷却部材（７）は平坦であり、または切り欠きまたは突出部を備えており、該切り欠きまたは該突出部は前記支持体ボディ（１，２）または前記冷却部材（７）と一体的に形成されている、請求項１から２１のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項２３】
前記支持体ボディ（１，２）は５μｍよりも厚い金属層（１，２）と接続されており、該金属層はたとえばＤＣＢ法（Direct Copper Bondingダイレクト・カッパー・ボンディング）またはＡＭＢ法（Active Metall Brasingアクティブ・メタル・ブレージング）により取り付けられている、請求項１から２２のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項２４】
前記支持体ボディ（１，２）上に、同じまたはそれぞれ異なる複数のコンポーネントが同じまたはそれぞれ異なる空間的配向で取り付けられている、請求項１から２３のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項２５】
取り付けボディとして用いられる、請求項１から２４のいずれか１項記載の支持体ボディまたは冷却部材。
【請求項２６】
前記支持体ボディ（１，２）にセンサコンポーネントが接続されている、請求項１から２５のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項２７】
前記支持体ボディ（１，２）の部分的または全体的な変形によりセンサ信号が導出される、請求項１から２６のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項２８】
前記支持体ボディ（１，２）に部分的に金属領域が設けられている、請求項１から２７のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項２９】
前記支持体ボディ（１，２）は他の材料に対し電気化学ポテンシャルをほとんど形成しない、請求項１から２８のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項３０】
前記支持体ボディ（１，２）は熱源として用いられ、発生した熱は該支持体ボディまたは前記冷却部材（７）を介して、温度調整すべき媒体へ送出される、請求項１から２９のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項３１】
前記支持体ボディ（１，２）は案内される熱または冷たさにより所期の温度分布を有しており、該熱または該冷たさは支持体ボディ（１，２）に伝達され、または前記冷却部材（７）を介して導かれる、請求項１から３０のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項３２】
前記支持体ボディ（１，２）に、ボンディングプロセスを可能にする物質が取り付けられている、請求項１から３１のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項３３】
１つまたは複数の発光材料または１つまたは複数の発光コンポーネントおよびそれらの組み合わせが前記支持体ボディと接続されている、請求項１から３２のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項３４】
前記支持体ボディ（１，２）に密接して、または形状を利用した機械的な嵌合により面全体または面の一部分を介して接続された金属または金属層は、前記支持体ボディ（１，２）と同じまたは異なる熱伝導性を有する、請求項１から３３のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項３５】
前記金属は、導電性または熱導電性の機能または表面の色変更または温度拡散または他の材料に対する固着剤の機能たとえばはんだ、接着剤、ならびに同じまたは異なる金属領域における前記機能の任意の組み合わせを有している、請求項１から３４のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項３６】
前記金属は面全体または面の一部分を介して、同じまたは異なる厚さ（高さ）で同じまたは異なる金属領域において前記支持体ボディ（１，２）と接続されている、請求項１から３５のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項３７】
同じまたは異なる金属が、単層または多層として同じまたは異なる厚さ（高さ）で前記支持体ボディ（１，２）と面全体または面の一部分を介して接続されている、請求項１から３６のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項３８】
前記支持体ボディ（１，２）は、用いられる１つまたは複数の材料の固有の着色を面全体または面の一部分で有しており、または該支持体ボディ（１，２）の部分領域は前記固有の着色とは異なって着色されている、請求項１から３７のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項３９】
前記支持体ボディ（１，２）は、同じまたは異なる形状をもつ少なくとも１つの別の支持体ボディ（１，２）と適切な接続材料を介して接続されており、３次元アレイの形式で構成されている、請求項１から３８のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項４０】
前記支持体ボディ（１，２）は１つまたは複数の発光材料または１つまたは複数の発光コンポーネントおよびそれらの組み合わせと接続されており、かつ該支持体ボディ（１，２）には標準化されたまたは標準化されていない電気コネクタが設けられている、請求項１から３９のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項４１】
前記電気コネクタはランプソケットたとえばE27, E14, GUシリーズ, Gシリーズ, Uシリーズ, Rシリーズである、請求項４０記載の支持体ボディ。
【請求項４２】
少なくとも１つの支持体ボディ（１，２）および／またはそれぞれ異なるまたは等しい複数の支持体ボディ（１，２）が、任意の配向でまたは等しい配向でマトリックス材料に埋め込まれている、請求項１から４１のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項４３】
１つの支持体ボディ（１，２）が設けられており、該支持体ボディの大きさ、着色または金属化領域または形状の変更、または冷却部材（７）の変形または冷却部材（７）の個数、またはこれらの組み合わせによって、熱伝達特性の変化が達成される、請求項１から４２のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項４４】
前記支持体ボディ（１，２）の表面は前記冷却部材（７）の表面に対し１対ｘの関係にあり、ここでｘ≧１．１である、請求項１から４３のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項４５】
ｘ≧１．８である、請求項４４記載の支持体ボディ。
【請求項４６】
前記支持体ボディ（１，２）の表面に焼結された金属化領域（４１）が取り付けられている、請求項１から４５のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項４７】
前記金属化領域（４１）はタングステンから成り、化学的にニッケルめっきされている、請求項４６記載の支持体ボディ。
【請求項４８】
前記支持体ボディ（１，２）に電気的導体路が設けられており、前記支持体ボディ（１，２）のバルク材料を介して電圧を流すことなく、該導体路を介してｋＶ領域までの電圧を供給可能である、請求項１から４７のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項４９】
前記支持体ボディ（１，２）は、電界または磁界または電磁界またはそれらの組み合わせに対し遮蔽作用を有しておらず、または僅かな遮蔽作用しか有しておらず、電界または磁界または電磁界またはそれらの組み合わせが前記支持体ボディ（１，２）を通り抜けることも可能である、請求項１から４８のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項５０】
前記支持体ボディ（１，２）には所期のように面全体または面の一部分において材料が設けられており、該材料は、電界または磁界または電磁界またはそれらの組み合わせに対し、該支持体ボディ（１，２）の材料がもつ遮蔽作用とは異なる遮蔽作用が生じる領域を形成する機能を有する、請求項１から４９のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項５１】
適切な材料たとえば金属を所期のように取り付けることにより、該材料の幾何学的形状に基づき誘導作用または容量作用またはそれらの組み合わせによって、電気的または磁気的または電磁的な信号を受信または送信することの可能な領域が前記支持体ボディ（１，２）に配置されている、請求項１から５０のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項５２】
前記支持体ボディ（１，２）にインテリジェント型自己識別機能が装備されている、請求項１から５１のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気的または電子的なコンポーネントまたは回路のための支持体ボディに関する。この場合、支持体ボディは導電性ではなく、あるいはほとんど導電性ではない。
【０００２】
従来技術によれば電力エレクトロニクスモジュールの放熱のため平坦な構造体が形成され、この構造体は熱源（能動的または受動的な電気的コンポーネント）から拡散する熱を、多数の中間層（はんだ、導電性ペースト、接着剤、金属化部）を介して、非導電性であり均質に成形された単純な形状のボディ（ディスク状部材、矩形の基板）に逃がす。個々のコンポーネントの形状は単純であるが層構造全体としては複雑であり、したがってエラーないしは誤差を伴う多種多様な手法たとえば接着、押圧、ねじ留めなどを、さらには制限されているがはんだも、連続的に使用することになる。このような積層構造における境界層は熱伝導に対する障壁を成しており、これによってモジュールの信頼性および／または耐用期間が減少し（酸化、焼き切れ、エージング）、あるいはその性能が制約されてしまう。
【０００３】
熱伝導性の低いまたは十分ではない有機的なおよびセラミックの回路支持体（支持体ボディ）は、付加的な手段たとえば電気的に絶縁性の中間層を介して、形状を利用した嵌合ないしは係合により機械的な冷却体に堅牢に取り付けなければならない。熱負荷が高まるならば、熱源の一部を基板から退避させ、典型的には機械的な冷却体に取り付けて、回路支持体と電気的に接続しなければならない。
【０００４】
複数の様々な材料から成る構造は複雑であり、長期間の信頼性に鑑みれば妥協である。この場合、電力密度の上昇は狭い範囲でしか可能でない。さらにこの場合、面平行な構造であることから、熱伝導性は制約されたかたちでしか利用できない。
【０００５】
また、導電性冷却体と熱源のダイレクトな接合も同様に不可能である。
【０００６】
熱伝導性を著しく向上させながら支持体ボディも簡単にするため、本発明によれば支持体ボディが熱を逃がすまたは案内する冷却部材と一体的に形成されている。
【０００７】
本発明による１つの実施形態によれば、支持体ボディは基板もしくは回路基板である。この場合、支持体ボディ上に導体路が取り付けられている。基板の導体路をたとえば熱的なプロセスなどによって支持体ボディと密に接続することもできるし、または金属導体路を接着することもでき、あるいは導電性接着剤を利用してもよい。また、種々のタイプの導体路の組み合わせを使用することもできる。
【０００８】
有利であるのは、コンポーネントが支持体ボディまたは冷却部材へのダイレクトな熱放出の流れをもつことである。これらのコンポーネントをたとえばダイレクトに、あるいは１つまたは複数の層を介して、支持体ボディと接続することができる。
【０００９】
ここで素子とコンポーネントという用語は同じ対象物体を表す。
【００１０】
有利には冷却部材はホール、ダクト、リブおよび／または切り欠きであり、それらに冷却媒体を供給することができる。
【００１１】
加熱媒体または冷却媒体を気体たとえば空気とすることができ、あるいは流体たとえば水またはオイルとすることができる。有利な実施形態によれば、支持体ボディは少なくとも１つのセラミック成分または種々のセラミックの複合材料から成る。セラミック成分を結晶学的な意味で単結晶または多結晶あるいはそれらの組み合わせとすることができる。
【００１２】
セラミック成分またはセラミックをたとえば酸化アルミニウム、工業的ないしは人為的な酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、種々のドーピングが施された酸化ジルコニウム、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、酸化ケイ素、ガラスセラミック、ＬＴＣＣセラミック（Low Temperature Cofired Ceramics低温同時焼成セラミック）、炭化ケイ素、窒化ホウ素、酸化ホウ素とすることができる。
【００１３】
技術的に殊に重要であるのは、約２４Ｗ／ｍＫの熱伝導性をもつ９６％の濃度の工業的な酸化アルミニウム、約２８Ｗ／ｍＫであり９９％よりも高い濃度の工業的な酸化アルミニウム、あるいはたとえば約１８０Ｗ／ｍＫである工業的または純粋な酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムにより強化された約２４Ｗ／ｍｋの酸化アルミニウム、ならびに約２Ｗ／ｍＫのガラスセラミックである。
【００１４】
高い熱伝導性が技術的に殊に重要となるのは、パワーエレクトロニクス、高出力ＬＥＤ、ゆっくりと反応する高負荷ヒューズ、電力抵抗器といった用途である。低い熱伝導性が技術的に殊に重要となるのは、迅速に反応する高負荷抵抗の場合であり、さらに面（支持体ボディ）全体にわたりできるかぎり均一な温度分散を確保しなければならない用途である。たとえばここでは熱分析のための構造を挙げておく。
【００１５】
冷却部材を支持体ボディとともに焼結するのが有用であり、このようにすることで製造が簡単になり、したがって多くの事例において構造全体の堅牢性も向上することになる。
【００１６】
特別な実施形態によれば支持体ボディはコンポジット材料から成り、このコンポジット材料には非導電性またはほとんど導電性ではないマトリックス材料が熱伝導性の添加物とともに含まれている。
【００１７】
マトリックス材料として有利には樹脂、ポリマーまたはシリコーンが用いられる。
【００１８】
有利な実施形態によれば、コンポジット材料はセラミック成分と混合されたポリマーまたはシリコーンから成る多成分材料系であり、たとえば
ａ）Ａｌ2Ｏ3を伴うポリマー
ｂ）ＡｌＮを伴うポリマー
ｃ）Ａｌ2Ｏ3／ＡｌＮを伴うシリコーン
ｄ）ＺｒＯ2／Ｙ2Ｏ3を伴うシリコーンおよびポリマー
である。
【００１９】
支持体ボディおよび／または冷却部材を、金属および／またはセラミックから成るコンポジットまたはセラミックと金属から成る複合材料とすることができる。
【００２０】
１つの実施形態によれば、支持体ボディおよび／または冷却部材は多層構造で形成されている。
【００２１】
コンポーネントを支持体ボディと導電接続および／または熱伝導接続するのが有用である。コンポーネントをたとえば電気的または電子的な物体、あるいは能動的または受動的な物体、あるいは幾何学的物体、あるいはそれらの任意の組み合わせとすることができる。
【００２２】
本発明の実施形態によれば、支持体ボディまたは冷却部材に少なくとも１つの取り付けオプション部材が接続されている。
【００２３】
取り付けオプション部材を介して支持体ボディを、電気的または電子的なコンポーネントまたは回路の設けられたまたは設けられていない別の支持体ボディと接続することができる。取り付けを螺合部、リベット、クランプ、接着、圧着、溶接、はんだ付け、あるいはさらに別の取り付けオプションによって行うことができる。
【００２４】
支持体ボディに冷却部材の機能を担わせることもできるし、あるいは冷却部材に支持体ボディの機能を担わせることもできる。有利には複数の冷却部材は同じサイズまたは任意のサイズであり、および／または同じまたは異なる空間的配向で支持体ボディと一体的に接続されている。
【００２５】
冷却部材に任意の表面構造をもたせることができ、このような表面構造によって表面変化の作用がもたらされる。
【００２６】
有利には、１つまたは複数の冷却部材の上に１つまたは複数の表面構造またはそれら複数の表面構造の組み合わせが設けられており、たとえば粗面化部分、溝、波状部、貫通部が表面に設けられており、あるいは突起構造または分岐構造が設けられている。
【００２７】
有利には表面構造は、たとえば平坦なまたは平坦でないまたは粗面化された支持体ボディまたは冷却部材の表面であり、この表面は、同様に平坦でないまたは平坦なまたは粗面化された取り付けるべきコンポーネントの表面と、たとえば形状接続すなわち形状を利用した嵌合により、および／または持続的なものとしておよび／または一時的なものとして、あるいはこれらの組み合わせにより接続されている。この接続形式をたとえばはんだ付けまたは接着とすることができる。
【００２８】
特別な実施形態によれば、支持体ボディまたは冷却部材は面全体または面の一部分で、形状接続すなわち形状を利用した嵌合によりコンポーネントと接続されている。接続をたとえば持続的または一時的なものとして、あるいはそれらの組み合わせとして行うことができる。コンポーネントをたとえば電気的または電子的な物体、あるいは能動的または受動的な物体、あるいは幾何学的物体、あるいはそれらの任意の組み合わせとすることができる。
【００２９】
１つの実施形態によれば、支持体ボディまたは冷却部材は平面的であり、あるいは切り欠きまた突出部を備えており、この場合、切り欠きまたは突出部を支持体ボディまたは冷却部材と一体的に形成すると有利である。
【００３０】
さらに有利には、支持体ボディを５μｍよりも厚い金属層と接続することができ、この金属層はたとえばＤＣＢ法（Direct Copper Bondingダイレクト・カッパー・ボンディング）またはＡＭＢ法（Active Metall Brasingアクティブ・メタル・ブレージング）により取り付けられる。
【００３１】
コンポーネントを備えた本発明による構造は、たとえば静止状態において室温付近にある。動作中、コンポーネントにおいてこれが稼働することにより最短時間で局所的な最大温度が生じる可能性がある。その結果、コンポーネント周囲でいわゆる熱衝撃が発生することになる。本発明による構造によれば、固有の損傷が生じることなくこの状態を切り抜けることができる。この状態が交互に生じると、つまりいわゆる熱交番ないしは熱サイクルが発生すると、たとえば導体路の接着された慣用の構造であれば、比較的僅かなサイクル後にたとえば導体路が支持体ボディから剥離するといった現象が生じる。本発明による構造は、慣用の構造よりも格段に改善された熱サイクル耐性を有している。
【００３２】
本発明の実施形態によれば、複数の同じまたはそれぞれ異なるコンポーネントが同じまたはそれぞれ異なる空間的配向で支持体ボディに取り付けられている。この配向をたとえば、それぞれ異なるはんだ量または切り欠きまたは突出部あるいは複数の配向オプションの任意の組み合わせによって行うことができる。たとえばＬＥＤの場合であれば、このことによってそれらの向きつまりは光の方向を簡単なやり方で整えることができる。
【００３３】
本発明による支持体ボディまたは冷却部材を、有利には取り付けボディとして利用することができる。
【００３４】
本発明の１つの実施形態によれば、支持体ボディにセンサコンポーネントが接続されている。たとえば圧力、温度、重量等の値を導出可能な信号をセンサコンポーネントが送出するように構成できる。
【００３５】
本発明の１つの実施形態によれば、支持体ボディの部分的または全体的な変形からセンサ信号が導出される。有利であるのは、支持体ボディの一部に金属領域が設けられていることである。これらの領域によって、支持体ボディの上面または下面を電気的に相互に接続することができる。
【００３６】
有利には支持体ボディは、他の材料に対し電気化学的ポテンシャルをほとんど形成しない。これによってたとえば相応の結合が生じたとき、支持体ボディあるいは周囲の腐食ないしは浸食を著しく低減することができる。
【００３７】
本発明の実施形態によれば支持体ボディは熱源として用いられ、この場合、発生した熱は支持体ボディまたは冷却部材を介して、温度調整すべき媒体へ送出される。
【００３８】
有利には支持体ボディは、支持体ボディに伝達されるまたは冷却媒体を介して供給される熱または冷たさの案内によって、所期のような温度配分を有する。したがってたとえば周囲の温度差を補償することができる。
【００３９】
支持体ボディにボンディングプロセスを行えるようにする物質が取り付けられていると有利である。たとえばこの場合、金ワイヤボンディングを実現するために金属化構造Ｗ−Ｎｉ−Ａｕ（タングステン−ニッケル−金）を用いることができる。この物質を１つまたは複数の材料によって構成することができ、それが混合されてまたは少なくとも１つの層として、支持体ボディに取り付けられる。この物質をたとえば金のような材料、あるいは銅とニッケルと金といった複数の材料から成る層、あるいは少なくとも２つの異なる材料たとえば複数の金属および／または添加物の混合材料から成る層、ならびに同じまたは異なる複数の金属または添加物から成る層とすることができる。
【００４０】
本発明の実施形態によれば、１つまたは複数の発光材料または１つまたは複数の発光コンポーネントあるいはそれらの組み合わせが支持体ボディと接続されている。たとえばＬＥＤ照明のために用いられるように、これらを半導体または半導体を備えたケーシングとすることができる。
【００４１】
有利には、支持体ボディと密接してまたは機械的な形状接続すなわち形状を利用した嵌合により、面全体または面の一部分で金属または金属層が接続されており、これらは支持体ボディと同じまたは異なる熱伝導性を有している。金属または金属層をたとえば、純粋な品質または工業的な品質のタングステン、銀、金、銅、白金、パラジウム、ニッケルとすることができるし、あるいは少なくとも２つの異なる金属から成る混合物とすることができる。金属または金属層を、たとえば接着媒体を成す添加物またはその他の添加物たとえばガラスまたはポリマー材料と混合することもできる。金属または金属層をたとえば反応はんだ、軟質はんだまたは硬質はんだとしてもよい。
【００４２】
ここで殊に強調しておきたいのは、点状の熱源の場合には熱を著しく急速に支持体ボディの表面全体に拡散すなわち分散させなければならないことである。したがって比較的熱伝導性の低い支持体ボディは発生した熱を、金属を介して面全体に分散したかたちで受け取ることができる。このようにして熱を冷却部材へ導くことができる。支持体ボディは電気的に絶縁されているので、この金属によって同時に導電性および熱伝導性の機能を満たすことができる。
【００４３】
本発明による実施形態において、支持体ボディ上の金属または金属層に様々な機能をもたせることができる。したがってそれらの金属または金属層に導電性および／または熱伝導性の機能をもたせることができるし、あるいは表面の色変更または熱拡散またはたとえばはんだや接着剤といった他の材料に対する固着媒体の機能をもたせることができ、さらに同じまたは異なる金属領域におけるこれらの機能を任意に組み合わせてもよい。
【００４４】
この利点は、金属領域の負荷能力が整合されることにある。したがってそれらが必ずしも同じ高さあるいは厚さをもっていなくてもよい。このため有利には金属は面全体にわたりあるいは面の一部分を介して、等しいまたは異なる厚さ（高さ）で同じまたはそれぞれ異なる金属領域において支持体ボディと接続されている。
【００４５】
本発明による別の実施形態によれば、同じまたはそれぞれ異なる金属が単層または多層として等しいまたはそれぞれ異なる厚さ（高さ）で支持体ボディと面全体にわたりまたは面の一部分を介して接続されている。
【００４６】
さらに別の実施形態によれば、支持体ボディに使用される材料が面全体にわたりまたは面の一部分で着色されており、あるいは支持体ボディの部分領域がこの着色とは異なるように色づけされている。このような色づけを様々なやり方およびそれらの組み合わせによって行うことができる：
工業的ないしは人為的な酸化アルミニウムをベースとする支持体ボディに対したとえばその製造プロセス中、着色用の添加物を付与することができ、熱処理の結果としてバルク材料全体が機械的に分離不可能な状態で着色されるようになる。
【００４７】
さらにたとえば工業的な酸化ジルコニウムをベースとする支持体ボディに対したとえばその製造プロセス中、着色用の添加物を付与することができ、熱処理の結果、バルク材料全体が機械的に分離不可能な状態で着色されるようになる。結果として生じる変色の侵入深さに応じて、バルク材料がその内部でも着色状態を保つようにすることができる。変色の度合いがそれぞれ異なる特性をもつようにすることができる。
【００４８】
たとえば工業的な窒化アルミニウムをベースとする支持体ボディに着色を生じさせる層を設けることができ、このようにした結果、支持体ボディのバルク材料は変色させられず、１つまたは複数の機械的に分離可能な層のみによって色変化が生じるようになる。色を生じさせる層をたとえばラッカー、透明塗料、接着シート、金属等とすることができる。
【００４９】
さらに別の実施形態によれば、支持体ボディは適切な接続材料を介して形状の同じまたは異なる少なくとも１つの別の支持体ボディと接続され、これによって一種の３次元アレイが形成される。
【００５０】
その際、接続材料を単層構造としてもよいし多層構造としてもよい。また、接続材料を同種のものとしてもよいし異なるものとしてもよく、あるいは単層構造または多層構造と組み合わせて使用してもよい。ここでは接着剤、金属化部、金属、たとえばＤＣＢ（Direct Copper Bondingダイレクト・カッパー・ボンディング）法またはＡＭＢ法（Active Metall Brasingアクティブ・メタル・ブレージング）のような手法により支持体ボディと接続された金属といった接続材料を例示しておく。さらにたとえばはんだ、反応はんだ、両面接着シート等を利用することもできる。
【００５１】
１つの実施形態によれば、支持体ボディは１つまたは複数の発光材料または１つまたは複数の発光コンポーネントおよびそれらの組み合わせと接続されており、かつ支持体ボディには標準化されたまたは標準化されていない電気コネクタが設けられている。この場合、同じまたは異なる複数の電気コネクタの組み合わせを用いてもよい。有利には、電気コネクタに合わせられた支持体ボディに対する機械的接続部が用いられる。電気コネクタをたとえばランプソケットE27, E14, GUシリーズ、Gシリーズ、Uシリーズ、Rシリーズ、差し込みソケット、バヨネット式ソケット、クランプコネクタ、ねじ留めコネクタ、差し込みコネクタ等とすることができる。機械的接続部または複数の機械的接続部の組み合わせをたとえば接着剤、はんだ、圧着、リベット、クランプ等とすることができる。
【００５２】
さらに別の実施形態によれば、少なくとも１つの支持体ボディが適切な接続材料を介して少なくとも１つの別の幾何学的ボディと接続され、これによって一種の３次元構造が形成される。その際、接続材料を単層構造としてもよいし多層構造としてもよい。また、接続材料を同種のものとしてもよいし異なるものとしてもよく、あるいは単層構造または多層構造と組み合わせて使用してもよい。少なくとも１つまたは複数の同じまたは異なる支持体ボディを、任意の個所において等しいまたはそれぞれ異なる向きで取り付けることができる。ここでは接着剤、金属化部、金属、たとえばＤＣＢ（Direct Copper Bondingダイレクト・カッパー・ボンディング）法またはＡＭＢ法（Active Metall Brasingアクティブ・メタル・ブレージング）のような手法により支持体ボディと接続された金属、はんだ、反応はんだ、両面接着シート等といった接続材料を例示しておく。たとえば幾何学的ボディをプレートとすることができ、その上においてそれぞれ異なる領域に少なくとも１つまたは複数の同じまたはそれぞれ異なる支持体ボディが設けられる。
【００５３】
支持体ボディをたとえばプラスチックケーシングの構成部分とすることができる。
【００５４】
さらに別の実施形態によれば、少なくとも１つの支持体ボディおよび／またはそれぞれ異なるまたは同じ複数の支持体ボディが任意の向きであるいは同じ向きでマトリックス材料に埋め込まれている。この埋め込みをたとえば射出成形またはダイカストによって行うことができる。埋め込み材料自体は任意であり、目標とする個々の機能に応じて選択することができる。この場合、プラスチックが殊に適している。
【００５５】
本発明によれば、１つの支持体ボディにおいてサイズまたは着色状態を変えることにより、あるいは金属化領域の大きさまたは分布を変えることにより、あるいは冷却部材の形状または形態または冷却部材の個数を変えることにより、あるいはこれらの組み合わせによって、熱伝達特性を変化させることができる。たとえば冷却部材のデザインを変えれば、同じ熱寄与量において熱エネルギーの送出または受容、定常化状態もしくは平衡状態における絶対温度を変えることができる。これをたとえば冷却部材の所期の挿入または除去あるいは拡大または縮小によって行うこともできる。また、この変更をたとえば色の変更によって行うことも可能である。つまり黒色のボディは白色のボディの場合とは放射特性が異なる。
【００５６】
１つの有利な実施形態によれば、支持体ボディの表面は冷却部材の表面に対し１：ｘの比を有している。ただしｘ≧１．１である。技術的に殊に意義があるのはｘ≧１．８である。なぜならばこれによって伝達可能な熱量が大きくなるからである。
【００５７】
有利であるのは、支持体ボディ表面上に焼結された金属化領域を取り付けることである。
【００５８】
１つの実施形態によれば、この金属化領域はタングステンから成り、化学的にニッケルめっきされている。１つの実施形態によれば、金属化領域は円形に構成されている。
【００５９】
特別な実施形態によれば支持体ボディに導体路が設けられており、これらの導体路を介してｋＶ領域に及ぶ電圧を搬送することができ、その際、支持体ボディのバルク材料を介して電圧が流れることはない。殊に技術的に重要であるのは、８０Ｖ〜６００Ｖの電圧範囲ならびに２ｋＶ（２０００Ｖ）を大きく超える電圧である。
【００６０】
有利な実施形態によれば支持体ボディは、電界または磁界または電磁界あるいはこれらの組み合わせに対する遮蔽作用を有しておらず、あるいはほとんど有しておらず、つまりそれらは支持体ボディを通り抜けることも可能である。
【００６１】
１つの実施形態によれば、支持体ボディには所期のように面全体または面の一部分において以下のような材料が設けられている。すなわちこれらの材料は、電界または磁界または電磁界あるいはそれらの組み合わせに対し、支持体ボディの材料がもつ遮蔽作用とは異なる遮蔽作用が生じる領域を生じさせる機能を有している。
【００６２】
有利には、適切な材料たとえば金属を所期のように取り付けることにより、この材料の幾何学的形状に基づき誘導作用または容量作用またはこれらの組み合わせによって、電気的または磁気的または電磁的な信号を受信または送信することの可能な領域が支持体ボディに配置されている。最も広い意味で信号は、ワイヤレスのエネルギー伝送のために用いられる。このエネルギーはたとえば変調によって付加情報をいっしょに伝送することができる。
【００６３】
本発明による１つの実施形態の場合、支持体ボディにはインテリジェント型自己認識機能が備わっている。ここで自己認識を、たとえばレタリングまたはマークまたはそれ相応の情報をもつ磁気ストライプまたはＲＦＩＤユニットあるいはこれらの組み合わせによって行うことができる。
【００６４】
１つの実施例によれば支持体ボディは、８９％の最小アルミニウム含有量をもつ工業的な酸化アルミニウムから成る。金属化領域は、たとえば部材をはんだ付けしひいては密な接続を形成するのに適している。たとえば市販のＬＥＤとの接続を、はんだ接続を介して行うことができる。はんだ接続は少なくとも、ＬＥＤと支持体ボディとを機械的に接続する機能を有している。これに加え金属化領域によって、ＬＥＤの電気的な接触接続ならびに熱的接触が可能となる。
【００６５】
たとえばＬＥＤなどの点状熱源がはんだ付けされており金属化領域（および導体路横断面）が印刷され焼結された支持体ボディの１つの構造に関して例を挙げると、技術的に必要とされる導体路横断面を要求されているよりも著しく大きく選定することができる。その理由は、金属化領域および導体路横断面を介した導電作用と同時に支持体ボディのいっそう広い表面に向けて熱拡散も行われるからであり、つまりは冷却部材へ分散されるからである。電気的に意味のある十分に小さい金属化領域および導体路横断面に対し、いっそう拡大された金属化領域および導体路横断面を介して、いっそう多くの熱量をいっそう短い時間で支持体ボディの面を介して、さらにそこから冷却部材へと分散させることができる。
【００６６】
以下ではボディとも称する支持体ボディまたは冷却部材を、有利には少なくとも１つのセラミック成分または種々のセラミックの複合体によって構成することができる。たとえば８０〜９９．９％である工業的な酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化ベリリウム、酸化ジルコニウム、安定化された酸化ジルコニウム、窒化アルミニウム、ジルコニウムにより強化された酸化アルミニウム、ガラスセラミック、あるいは少なくとも２つの異なるセラミックまたは添加物の混合により発生したセラミックを挙げることができる。単結晶セラミックをたとえばサファイアとすることができる。
【００６７】
ボディをコンポジット材料によって構成することもできる。この場合、マトリックス材料を使用することができ、たとえば樹脂、ポリマーまたはシリコーンを添加物とともに使用することができる。添加物によってマトリックス材料の熱伝導性が変化する。多成分材料系が有利となる可能性があり、たとえばＡｌ2Ｏ3を伴うポリマー、ＡｌＮを伴うポリマー、Ａｌ2Ｏ3／ＡｌＮを伴うシリコーンとすることができる。
【００６８】
ボディを剛性またはフレキシブルとすることができるし、あるいは剛性とフレキシブルの組み合わせとしてもよい。
【００６９】
さらにボディを金属とセラミックのコンポジットとすることができ、あるいはボディと金属の複合体とすることができる。
【００７０】
ボディを内部に設けられた導体路および電気的コンポーネントたとえば抵抗、コイル、コンデンサ等とともに多層構造で構成することができ、この場合、導電領域を各層の間に設けることも可能である。さらにボディを導電性冷却体の代替として使用することもでき、これは殊に周囲が腐食性作用を有する場合である。
【００７１】
これと同時にボディを取り付けケーシングとすることもできる。
【００７２】
本発明による支持体ボディを使用することで以下の利点が得られる：
コンポーネント多様性の低減
機能多様性の拡大
過剰な熱負荷に対する自己保護作用
長期間の信頼性
様々な材料を利用することによりＴＣＥミスマッチの回避
放熱改善による性能向上
大きな熱損失をダイレクトに放出させる難しさの克服
基本原理を種々の用途に転用可能
システムに内在する「自動的な」熱バランス
ボディに取り付け可能な別個のケーシング内に熱源を取り付けるような回避策の低減
熱源を電気的または電子的なコンポーネントたとえば加熱素子、ペルチエ素子、抵抗、半導体能動素子および半導体受動素子等とすることができる。
【００７３】
熱を機能として意図的に発生させることもできるし、あるいは機能実行時の副産物として熱が発生する場合もある。
【００７４】
また、稼働中も熱源により、正常な動作状態が発生した固有の熱のために変化してしまう可能性がある。
【００７５】
熱源をじかにボディとたとえばはんだ接続により接続することができる。
【００７６】
ＩＧＢＴ
この場合、モジュールに加えられる単位面積あたりの電力がいっそう高くなり、このモジュールを持続的に正常に動作させるには冷却ボディを取り付けることしかできない。
【００７７】
したがってこの場合、放熱のために本発明による支持体ボディが採用される。
【００７８】
ＬＥＤ（発光ダイオード）
従来技術によればこれまで、要求されるいっそう高い輝度を達成できなかったまたは制約された状態でしか達成できなかった。その理由は、従来技術によれば熱マネージメントがよくなかったからである。輝度が上昇すると廃熱も増大する。廃熱は耐用期間ならびに色不変性に重大な影響を及ぼす。同じことはレーザダイオードを用いた適用事例についてもあてはまる。
【００７９】
本発明によれば、半導体をじかに基板に取り付けることができるし、あるいはまえもってケーシングに収容してからコンポーネントとして基板上に設置することができる。基板上に配置された回路も本発明によれば冷却部材により冷却され、あるいは半導体に付加的な冷却ボディがダイレクトに設けられる。半導体をたとえば太陽電池とすることができる。なぜならば太陽電池の出力は温度が上昇すると低下するからである。この事例では、放熱の必要な廃熱を半導体自体がその動作により発生するのではなく、この場合には半導体は太陽光の赤外線成分により加熱される。
【００８０】
制御
従来技術によれば、たとえば自動車などにおいては熱源が回路から分離されて電気的に接続される。ここでも、熱伝導性冷却ボディを備えた構造が使用される。
【００８１】
冷却ボディの腐食
特定の適用条件においては、導電性の冷却ボディにおいて表面が腐食する。化学変化により生じる表面の化合によって冷却媒体への伝達に変化が生じ、孔があくなどして表面も変化する可能性がある。冷却部材が一体化されておりセラミックから成る支持体ボディによって、この問題が取り除かれる。
【００８２】
セラミック加熱素子
冷却ボディ自体もしくは直接的または間接的な周囲環境の熱的安定化のための利用
ペルチエ用途
ペルチエ素子は冷たい面と熱い面を有している。用途に応じて、常に別個の冷却ボディと組み合わせた構造が見込まれる。この場合、ペルチエ素子を電気的に絶縁性の冷却ボディにじかに取り付けることができる。
【００８３】
専用システムにおけるダイレクトなフィードバックのために内部または表面に設けられたセンサ機構
冷却ボディ自体が、収容されたまたは表面に組み込まれたないしは取り付けられたセンサ機構を含むようにすることができる。システムへのダイレクトな結合によって、熱源の自己制御型保護機能を実現できる。
【００８４】
冷却ボディの取り付け
取り付けポイント、パッド、キャビティ、取り付けボルト
能動的および受動的な冷却
−穿孔
−ファン
−空気とは別の冷却媒体中におかれたリブ
従来技術によれば、構成部材および冷却ボディの取り付けにあたりさらに別のコンポーネントいわゆる熱伝導シートを必要とすることが多く、そのような別のコンポーネントを同時に電気的に絶縁性としなければならない。望ましい放熱効果を達成できるようにするためには、冷却ボディと構成部材が平坦かつ面平行な表面を有するようにしなければならず、そのようにすることで１００％の形状接続すなわち形状を利用した嵌合ないしはインターロッキングが保証されるようにしなければならない。さらに熱導電シートが加わるならば、これも平坦かつ面平行な表面をもつようにしなければならない。この種の構造の取り付けにおいては、しばしばねじ留めが選択される。取り付け時あるいは動作中に構造にゆがみが生じると、熱的な接触が部分的に失われてしまう可能性がある。これによって構造の正常な機能が危うくなるし、耐用期間に問題が生じてしまう。
【００８５】
本発明によれば初めて、電気的に絶縁性の冷却ボディにはんだ付けを行えるようになり、この場合、はんだ付けプロセスにおいて熱的結合に関する上述の欠点は発生しない。
【００８６】
多層のサンドウィッチ構造
ユニット自体を取り付けるための、および別の冷却ボディおよび／またはボディと結びつけられた機能部との接続のための、冷却ボディの簡単な機械的接続
自己冷却型基板
従来技術によれば、熱マネージメントの不十分な基板に導電性冷却ボディが設けられている。この場合、熱的結合に関して、それが長期間安定していなければならないという点で限界がある。制約を加えている要因はたとえば、電気的に絶縁性の媒体形状が時間の経過に伴い変化することである。
【００８７】
図１〜２０には、本発明による支持体ボディ１の実施形態が示されている。
【００８８】
図１にはセラミックから成る支持体ボディ１が例示されており、これにはリブとして一体的に形成されていてセラミックから成る冷却部材７が設けられている。支持体ボディ１の上には別の独立した支持体ボディ２が設けられている。支持体ボディ１および２は、それぞれ金属を含有する層すなわち導電性層９を支持している。支持体ボディ１上への支持体ボディ２の接続は、はんだ接続部１４によって行うことができる。これによって支持体ボディ２の放熱もしくは冷却を、支持体ボディ１を介して冷却部材７に向けて行わせることができる。支持体ボディ２にはＬＥＤ６ｃを取り付けることができ、この取り付けは、ＬＥＤ６ｃの基板５をはんだ接続部１４を介して支持体ボディ２の金属含有層９と接続することによって行われる。冷却部材７は、焼結により支持体ボディ１と一体的に接続されている。冷却部材７自体を支持体ボディとして機能させることも可能である。この場合、２つよりも多くの支持体を組み合わせるのも有利である。
【００８９】
図２にはセラミックから成る支持体ボディ１が示されており、これにはリブとして一体的に形成されていてセラミックから成る冷却部材７が設けられている。この支持体ボディ１の上には、任意の熱源の代表として挙げたチップ６ａが設けられている。チップ６ａは、リード線８を介して導電層９と接続されている。チップ６ａを支持体ボディ１とじかに接続してもよいし、たとえばはんだ付け対応の金属層１０を介して支持体ボディ１の上にはんだ接続部１４を用いて接続してもよい。参照符号６ｂによりさらに別の電気的または電子的なコンポーネントが表されており、これはチップ６ａと同様、熱源を成している。素子６ｂは導電層９の上に配置されている。したがって冷却部材７はここでも支持体の機能を担っている。冷却部材７は、焼結により支持体ボディ１と一体的に接続されている。別の冷却部材７を支持体ボディとして機能させることも可能である。
【００９０】
図３にはさらに別の実施形態が例示されている。この場合、支持体ボディ１および／または冷却部材７が取り付けオプション部材たとえば螺合部１１により、別のコンポーネントたとえば別の支持体ボディまたは上位のコンポーネントと接着材料１２等を介して接続されている。このように螺合部１１は１つの取り付けオプションを成している。その他の点については、支持体ボディ１は図２に示したものとほぼ同じである。
【００９１】
図４には、同じようにまたは異なるように成形された冷却部材７を支持体ボディ１に配置する実施形態が示されている。冷却部材７を、支持体ボディ１の表面に対するそれらの配向に関して任意の方向を指すように、または同じ方向を指すように、あるいはこれらの組み合わせとしてすべての空間方向に指すように構成することができる。この場合、半導体６ｄは、はんだ層１４を用い金属を含有する導電層９を介して支持体ボディ１と接続されている。半導体６ｄはさらにワイヤ３を介して金属含有層９と接続されている。
【００９２】
図５ａ〜図５ｄには、表面の変更等の種々のオプションが示されている。図５ａには、冷却部材７にキャビティとホール４を取り付けることにより表面に変更を施した形態が示されている。
【００９３】
図５ｂには、冷却部材７に角のある溝１３を設けることにより、および／または同時に冷却部材７の厚さを推移させることにより、表面に変更を施した形態が示されている。
【００９４】
図５ｃには、冷却部材７に波状の溝１５を取り付けることにより表面に変更を施した形態が示されている。
【００９５】
図５ｄには、冷却部材７に枝状の分岐１６を設けることにより表面に変更を施した形態が示されている。
【００９６】
図６には支持体ボディ１の表面に起伏をもたせて成形し粗面化した形態が示されており、この表面は素子６ｂと接続されている。素子６ｂと支持体ボディ１には、はんだ付け対応の金属化層５１が設けられている。完全な形状接続すなわち形状を利用した係合ないしはインターロッキングは、はんだ接続部１４を介して行われる。
【００９７】
図７には支持体ボディ１が示されており、部分的に形状を利用して嵌合を行う形状接続部５２を介してこの支持体ボディ１の上にコンポーネント６ｂが配置されている。これらの形状接続部５２の間に、形状接続されていない領域５３が配置されている。
【００９８】
図８には支持体ボディ１に切り欠き５０が設けられた形態が示されており、図９には支持体ボディ１の上に突出部４９が設けられた形態が示されている。
【００９９】
図１０には、冷却部材７を備えた支持体ボディ１が示されている。支持体ボディ１の上に、はんだ接続部１４を介して複数のコンポーネント６ｂが種々の空間的配置で設けられている。たとえばコンポーネント６ｂを、それぞれ異なる方向で放射を行わせるＬＥＤとすることができる。
【０１００】
図１１には、冷却部材７が一体的に接続された支持体ボディ１が示されている。支持体ボディ１と冷却部材７はセラミック材料から成り、これら両者は焼結プロセスにより互いに一体的に接続されており、つまりこれらは単一の部品である。冷却部材７ａの横断面は階段状であり、別の冷却部材７ｂの横断面はピン状であり、さらに別の冷却部材７ｃは平行六面体として形成されている。冷却部材７ａおよび７ｂは支持体ボディ１の下面２１に配置されている。冷却部材７ｃは側方で支持体ボディ１および冷却部材７のところに配置されている。支持体ボディ１の表面２０には導体路１７が配置されている。支持体ボディ１において上面２０とは反対側は下面２１として表されている。支持体ボディ１の上面２０において導体路１７の隣りに、ここでは略示されているだけだが金属部として銅１８がＤＣＢ法によりその面全体で取り付けられている。これに加えて金属部１９もその面の一部で取り付けられている。有利には金属部１９の熱伝導性は、支持体ボディ１および／または冷却部材７の熱伝導性とほぼ等しい。ここで熱伝導性とは比率W/mKのことである。当然ながら、金属部１９の熱伝導性を支持体ボディ１および／または冷却部材７の熱伝導性と異なるようにしてもよい。
【０１０１】
図１２には、図１１にも示したような冷却部材７を備えた支持体ボディ１が示されている。この場合、上面２０において金属部１９の上に熱源２２が配置されている。熱源２２は導体路１７を介して制御される。導体路１７は導電性の機能をもち、金属部１９は熱の拡散と導電性の機能をもつ。
【０１０２】
図１３には、図１１および図１２にも示したような冷却部材７を備えた支持体ボディ１が描かれている。支持体ボディ１の表面２０に複数の金属部１９が配置されており、これらの厚さ２３すなわち高さはそれぞれ異なっている。金属部１９ａは厚さの勾配を有しており、つまりその厚さは一方の側から他方の側に向かって連続的に増加している。金属部１９をそれらの面全体でまたはそれらの面の一部分で、支持体ボディ１と接続することができる。
【０１０３】
図１４には、図１１〜図１３にも示したような冷却部材７を備えた支持体ボディ１が描かれている。表面２０には金属部１９が多層で配置されている。ただ１つの金属部に複数の層を設けることもできるし、種々の金属部に複数の層を設けることもできる。個々の層に構造化部２４を設けることもできる。
【０１０４】
図１５のａには、図１１〜図１３に示したような冷却部材７を備えた支持体ボディ１が描かれている。支持体ボディ１を着色することもできるし（領域４８）、あるいは支持体ボディ１の個別領域だけを着色することもできる。図１５のｂには、断片のエッジｘに沿って見た支持体ボディ１または冷却部材７の一部が描かれている。この図から均等に色付けされていることがわかる。
【０１０５】
図１５のｃには、勾配として構成された着色について示されている。支持体ボディ１を冷却部材７とともに製造した後、着色を行う添加物が付与され、この材料により熱処理後にバルク材料が着色される。
【０１０６】
図１５のｄには冷却部材７の一部分が示されており、この場合、バルク材料は着色されていない。このために表面コーティングが施されており、たとえばラッカが塗布されている。これらすべての図面において、参照符号ｘにより断片のエッジｘが表されている。
【０１０７】
図１６ａおよび図１６ｂによれば、支持体ボディ１が別の支持体ボディ２と接続されている。この接続を様々な形式で行うことができ、種々の要求に合わせることができる。参照符号４７により接続材料が表されている。冷却部材７は図１６ａと図１６ｂとではそれぞれ異なる形式のリブとなっている。
【０１０８】
図１７には冷却部材７を備えた支持体ボディ１が示されており、この場合、冷却部材７の上に接続材料４７を介して台座Ｅ２６ ４６が配置されている。この台座Ｅ２７ ４６は照明手段たとえば白熱ランプなどを収容するために用いられる。台座Ｅ２７ ４６は一般的にすべての電気的な接続部、プラグまたはブシュのためにも用いられる。さらに表面２０にはＬＥＤ ６ｃが配置されている。
【０１０９】
図１８に示されている本発明の１つの実施形態によれば、支持体ボディ１が他の支持体ボディ２と接続されて３次元の構造（アレイ）が形成されている。ここでも参照符号４７により接続材料が表されている。別の支持体ボディ２にはさらに別の支持体ボディ３が配置されている。支持体ボディ２は３次元形状のボディとして構成されている。
【０１１０】
図１９ａ，ｂ、ｃには、冷却部材７と一体的に接続されている支持体ボディ１が示されている。この場合、支持体ボディ１の表面全体は、焼結された金属化領域４１として形成されている。金属化領域４１はタングステンから成り、化学的にニッケルめっきされている。図１９ａには冷却部材７を備えた支持体ボディ１が３次元の視点で示されており、図１９ｂには冷却部材７を下から見た図が示されている。図１９ｃには、図１９ｂのラインＡ−Ａに沿って見た横断面が示されている。
【０１１１】
冷却部材７を備えた支持体ボディ１は５０ｍｍの長さＬと２５ｍｍの幅Ｂを有している。冷却部材７の高さＨ１は１０ｍｍであり、冷却部材７を伴う支持体ボディ１全体の高さＨ２は１３ｍｍである。個々の冷却部材７は２ｍｍの厚さＤであり、冷却部材７相互間の間隔Ａは２ｍｍである。個々の冷却部材７の端部にはいくらか丸みが付けられている。
【０１１２】
図２０ａ，図２０ｂ，図２０ｃ，図２０ｄに示されている冷却部材７を備えた支持体ボディ１は、その寸法に関して図１９の支持体ボディ１と同一である。ただしこの場合、支持体ボディ１の表面全体が焼結された金属化部領域として形成されているのではなく、孤立した円形の複数の金属化領域４１が配置されているだけであり、これらの領域はタングステンから成り化学的にニッケルめっきされている。タングステン層は少なくとも６μｍの厚さであり、ニッケル層は少なくとも２μｍの厚さである。個々の金属化領域４１は５ｍｍの直径を有する。この支持体ボディ１はたとえばＬＥＤを収容するために用いられる。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】セラミックから成る支持体ボディを示す図
【図２】セラミックから成る支持体ボディを示す図
【図３】別の実施形態を示す図
【図４】成形された冷却部材が設けられた支持体ボディを示す図
【図５】表面変更等に係わる種々のオプションを示す図
【図６】支持体ボディの表面に起伏をもたせて成形し粗面化した形態を示す図
【図７】支持体ボディの上にコンポーネントが配置された形態を示す図
【図８】支持体ボディに切り欠きが設けられた形態を示す図
【図９】支持体ボディの上に突出部が設けられた形態を示す図
【図１０】支持体ボディの上に複数のコンポーネントが種々の空間的配置で設けられた形態を示す図
【図１１】冷却部材が一体的に接続された支持体ボディを示す図
【図１２】図１１と同様に冷却部材が一体的に接続された支持体ボディを示す図
【図１３】複数の金属部が支持体ボディ表面に配置された形態を示す図
【図１４】多層の金属部が支持体ボディ表面に配置された形態を示す図
【図１５】着色された支持体ボディの形態を示す図
【図１６】支持体ボディが別の支持体ボディと接続された形態を示す図
【図１７】冷却部材に台座が配置された形態を示す図
【図１８】３次元アレイとして２つの支持体ボディが接続された形態を示す図
【図１９】支持体ボディの表面全体が焼結された金属化領域として形成された形態を示す図
【図２０】孤立した円形の複数の金属化領域が支持体ボディ表面に配置された形態を示す図
【図１】
2009531844.tif 000003
【図２】
2009531844.tif 000004
【図３】
2009531844.tif 000005
【図４】
2009531844.tif 000006
【図５ａ）】
2009531844.tif 000007
【図５ｂ）】
2009531844.tif 000008
【図５ｃ）】
2009531844.tif 000009
【図５ｄ）】
2009531844.tif 000010
【図６】
2009531844.tif 000011
【図７】
2009531844.tif 000012
【図８】
2009531844.tif 000013
【図９】
2009531844.tif 000014
【図１０】
2009531844.tif 000015
【図１１】
2009531844.tif 000016
【図１２】
2009531844.tif 000017
【図１３】
2009531844.tif 000018
【図１４】
2009531844.tif 000019
【図１５ａ）】
2009531844.tif 000020
【図１５ｂ）】
2009531844.tif 000021
【図１５ｃ）】
2009531844.tif 000022
【図１５ｄ）】
2009531844.tif 000023
【図１６ａ】
2009531844.tif 000024
【図１６ｂ】
2009531844.tif 000025
【図１７】
2009531844.tif 000026
【図１８】
2009531844.tif 000027
【図１９ａ）】
2009531844.tif 000028
【図１９ｂ）】
2009531844.tif 000029
【図１９ｃ）】
2009531844.tif 000030
【図２０ａ）】
2009531844.tif 000031
【図２０ｂ）】
2009531844.tif 000032
【図２０ｃ）】
2009531844.tif 000033
【図２０ｄ）】
2009531844.tif 000034
【手続補正書】
【提出日】平成20年11月26日(2008.11.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性ではなくまたはほとんど導電性ではなく、熱を排出させるまたは熱を案内する冷却部材（７）が一体的に設けられている、電気的または電子的なコンポーネント（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）または回路のための支持体ボディ（１，２）において、
該支持体ボディ（１，２）は回路基板であり、該支持体ボディ（１，２）と前記冷却部材（７）はセラミックまたはコンポジット材料から成り、該コンポジット材料には、導電性ではないまたはほとんど導電性ではないマトリックス材料が熱を伝達する添加物とともに含まれており、
前記支持体ボディ（１，２）の表面に、焼結された金属化領域（４１）が取り付けられていることを特徴とする、
支持体ボディ。
【請求項２】
少なくとも１つの取り付けオプション部材（１１）が前記支持体ボディ（１，２）または前記冷却部材（７）と接続されている、請求項１記載の支持体ボディ。
【請求項３】
前記冷却部材（７）は、表面変化作用をもたらす任意の表面構造を担持または有している、請求項１または２記載の支持体ボディ。
【請求項４】
前記支持体ボディ（１，２）は５μｍよりも厚い金属層（１，２）と接続されており、該金属層はたとえばＤＣＢ法（ダイレクト・カッパー・ボンディング）またはＡＭＢ法（アクティブ・メタル・ブレージング）により取り付けられている、請求項１から３のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項５】
前記支持体ボディ（１，２）の部分的または全体的な変形によりセンサ信号が導出される、請求項１から４のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項６】
前記支持体ボディ（１，２）は熱源として用いられ、発生した熱は該支持体ボディまたは前記冷却部材（７）を介して、温度調整すべき媒体へ送出される、請求項１から５のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項７】
１つまたは複数の発光材料または１つまたは複数の発光コンポーネントおよびそれらの組み合わせが前記支持体ボディと接続されている、請求項１から６のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項８】
前記支持体ボディ（１，２）は、同じまたは異なる形状をもつ少なくとも１つの別の支持体ボディ（１，２）と適切な接続材料を介して接続されており、３次元アレイの形式で構成されている、請求項１から７のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項９】
前記支持体ボディ（１，２）は１つまたは複数の発光材料または１つまたは複数の発光コンポーネントおよびそれらの組み合わせと接続されており、かつ該支持体ボディ（１，２）には標準化されたまたは標準化されていない電気コネクタが設けられている、請求項１から８のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項１０】
前記電気コネクタはランプソケットたとえばE27, E14, GUシリーズ, Gシリーズ, Uシリーズ, Rシリーズである、請求項９記載の支持体ボディ。
【請求項１１】
少なくとも１つの支持体ボディ（１，２）および／またはそれぞれ異なるまたは等しい複数の支持体ボディ（１，２）が、任意の配向でまたは等しい配向でマトリックス材料に埋め込まれている、請求項１から１０のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項１２】
１つの支持体ボディ（１，２）が設けられており、該支持体ボディの大きさ、着色または金属化領域または形状の変更、または前記冷却部材（７）の変形または冷却部材（７）の個数、またはこれらの組み合わせによって、熱伝達特性の変化が達成される、請求項１から１１のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【請求項１３】
前記支持体ボディ（１，２）は、電界または磁界または電磁界またはこれらの組み合わせに対し遮蔽作用を有しておらず、または僅かな遮蔽作用しか有しておらず、電界または磁界または電磁界またはこれらの組み合わせが前記支持体ボディ（１，２）を通り抜けることも可能である、請求項１から１２のいずれか１項記載の支持体ボディ。
【国際調査報告】
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