(57)【要約】  本発明は、半導体素子（１）の冷却用の冷却装置、とりわけオプトエレクトロニクス半導体素子の冷却用の冷却装置に関する。少なくとも部分領域に第１の層と第２の層と排熱用の装置（４）とを有し、該第１の層と第２の層とは相互に面上に重ねられて配置されており、少なくとも部分領域において、該層のうち１つの層に、該排熱用の装置（４）を収容するために形成された構造が設けられている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子（１）の冷却用の冷却装置であって、
該半導体素子（１）は、たとえばオプトエレクトロニクス半導体素子であり、
少なくとも部分領域に第１の層と第２の層と排熱用の装置（４）とを有し、
該第１の層と第２の層とは相互に面上に重ねられて配置されており、
少なくとも部分領域において、該層のうち１つの層に、該排熱用の装置（４）を収容するために形成された構造が設けられていることを特徴とする、冷却装置。
【請求項２】
サーモサイフォンとヒートパイプとサーマルベースと凝縮領域とのグループのうち、少なくとも１つのエレメントを含む、請求項１記載の冷却装置。
【請求項３】
少なくとも１つのヒートパイプが、前記半導体素子と良好な熱ポテンシャルとを接続する、請求項１記載の冷却装置。
【請求項４】
少なくとも１つのサーモサイフォンが、前記半導体素子と良好な熱ポテンシャルとを接続する、請求項１記載の冷却装置。
【請求項５】
前記半導体素子を包含するケーシング（５）に組み込まれている、請求項１から４までのいずれか１項記載の冷却装置。
【請求項６】
前記層のうち少なくとも１つの層は、少なくとも部分領域において、光学的素子に対する取り付けプレートとして形成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の冷却装置。
【請求項７】
メアンダ状の冷却溝領域を有する、請求項１から６までのいずれか１項記載の冷却装置。
【請求項８】
付加的な熱交換器を有する、請求項１から７までのいずれか１項記載の冷却装置。
【請求項９】
冷却すべき前記半導体素子（１）はＬＥＤアレイを有するか、または少なくとも１つの光半導体チップを有する、請求項１から８までのいずれか１項記載の冷却装置。
【請求項１０】
前記排熱用の装置（４）は、冷却媒体を有する少なくとも１つの排熱チャネルから構成されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の冷却装置。
【請求項１１】
前記排熱チャネルは、両層のうち少なくともいずれかの層の溝によって形成されている、請求項１０記載の冷却装置。
【請求項１２】
前記排熱チャネルに、少なくとも部分的に多孔質の固体が設けられている、請求項１０または１１記載の冷却装置。
【請求項１３】
前記排熱用の装置（４）は熱輸送用の媒体として、
水、有機溶剤、エタノール、トリエチレングリコール、フッ化または塩化されたフッ化炭化水素を含むグループのうち、１つの要素または複数の要素の混合を含む、請求項１から１２までのいずれか１項記載の冷却装置。
【請求項１４】
前記層は、金属と金属合金とプラスチックとセラミックとからなるグループのうち、１つの材料を含む、請求項１から１３までのいずれか１項記載の冷却装置。
【請求項１５】
少なくとも部分的に、前記オプトエレクトロニクス半導体素子に対する反射器として形成されている、請求項１から１４までのいずれか１項記載の冷却装置。
【請求項１６】
前記冷却装置のうち少なくとも一部は、プロジェクタのケーシング（５）と、ランプのケーシングと、投光器のケーシングと、自動車ボディ部分とから成るグループのうち、１つのエレメントのケーシング部分に組み込まれている、請求項１から１５までのいずれか１項記載の冷却装置。
【請求項１７】
前記層のうち少なくとも１つの層は、少なくとも部分的に別の層によって被覆されている、請求項１から１６までのいずれか１項記載の冷却装置。
【請求項１８】
前記第１の層と第２の層とは少なくとも部分的に、
接着技術、溶接技術、スナップ結合技術、係止技術、はんだ技術および熱コーキング技術から成るグループのうち、１つまたは複数の結合技術を使用して結合されている、請求項１から１７までのいずれか１項記載の冷却装置。
【請求項１９】
両層は、少なくとも部分領域において液体または気体を包囲する、請求項１から１８までのいずれか１項記載の冷却装置。
【請求項２０】
前記冷却装置の少なくとも一部は、情報再生装置の構成部分に組み込まれている、請求項１から１９までのいずれか１項記載の冷却装置。
【請求項２１】
前記情報再生装置は、画像再生用の装置を有する、請求項２０記載の冷却装置。
【請求項２２】
前記情報再生装置はリアプロジェクションテレビ受像機である、請求項２０または２１記載の冷却装置。
【請求項２３】
前記冷却装置の少なくとも一部は、
前記リアプロジェクションテレビ受像機のフレームと、取り付けプラットフォームと、偏向ミラーと、ミラーホルダとから成るグループのうち、１つのエレメントに組み込まれている、請求項２２記載の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体または気体状の媒体を熱輸送に使用して、半導体素子、とりわけ光学的半導体素子を冷却するための装置に関する。
【０００２】
全般的にすべての種類の半導体素子の出力の上昇が進む中で、これに伴う排熱の上昇は、主要な問題の１つである。半導体素子の過熱は阻止しなければならない。というのも、このような過熱はまず機能を阻害し、重度の過熱の場合には素子を破壊する可能性もあるからだ。
【０００３】
電気的な半導体素子に種々の冷却技術を適用することは、すでに知られている。ＵＳ６２５２７２６Ｂ１から、光学的素子において散逸的な熱輸送を行うために、いわゆるヒートパイプを使用することが公知になっている。
【０００４】
ＵＳ２００３／０１５１８９６Ａ１では、特別に構成された半導体素子の過剰な熱エネルギーを周辺空気に排出するためにサーモサイフォンを使用することが記載されている。ここでは、たとえば熱導体や凝縮領域等である種々の部分を有する冷却装置が付加的に取り付けられる。
【０００５】
より大きな出力を有するたとえば発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザ、ＬＥＤフィールドシステムまたはレーザフィールドシステム等であるオプトエレクトロニクス半導体素子を利用することが、日常的な使用においてますます重要になってきている。このようなオプトエレクトロニクス半導体素子は、空間照明における従来の光源の代替品として、自動車製造業または娯楽用電子機器において使用されるか、またはレーザ光の高効率の光源として使用される。従来はオプトエレクトロニクス半導体素子は、損失電力によって発生した熱をより良好に排出できるようにするため、金属格子、フレックス・オン・アルミニウム（Flex on Aluminium）または金属コアプレート上に取り付けられていた。コスト上の理由から、通常はアクティブな冷却システムは使用されない。
【０００６】
出力が上昇するとともに、素子の光束および輝度に対する要求は、ヒートシンクによる従来の冷却では十分でないほどに高くなっている。
【０００７】
しかし、熱伝導部（ヒートパイプ、サーモサイフォン）および凝縮器を有する従来の別個の冷却装置を実装することは、その所要スペースのために、オプトエレクトロニクス半導体素子の使用領域を制限してしまう。冷却装置の付加的な部分はスペースを要し、重量を増加させ、形状の自由度を制限し、高コストにつながる。これらの事実は、オプトエレクトロニクス半導体素子のより幅広い商業的な利用を制限する要因となる。
【０００８】
本発明の課題は、簡単に種々に使用可能であるかまたは多岐にわたって組み込み可能な冷却装置を提供することである。とりわけ、冷却システムの構成部分と半導体素子とを、とりわけオプトエレクトロニクス半導体素子とを機能的に統合しなければならない。ここでは有利には、付加的に別の機能を果たすことができる冷却システムの構成部分と半導体素子とを統合することができる。
【０００９】
この課題は、請求項１記載の特徴を備えた冷却装置によって解決される。従属請求項に本発明の有利な発展形態が記載されている。
【００１０】
このような冷却装置は、半導体素子の冷却、とりわけオプトエレクトロニクス半導体素子の冷却を行うために構成されており、少なくとも１つまたは複数の部分領域に第１の層と第２の層と排熱用の装置とを有し、第１の層と第２の層とは相互に面上に重ねられて配置されており、少なくとも１つまたは複数の部分領域において、該層のうち１つの層に、排熱用の装置を収容するために形成された構造体が設けられている。
【００１１】
ここでは、排熱チャネルが組み込まれた２重壁の層システムを使用するのが特に有利である。層システムは、構造化された層と未構造化の層とから構成することができる。層システムを熱導体（ヒートパイプ）として使用するか、またはサーモサイフォンとして使用するか、またはサーマルベースとして、組み込まれた多孔質の固形物とともに使用するか、または凝縮領域として使用することができる。それと同時に、個々の層は個別または組み合わされて、さらに別の機能を果たすことができ、たとえば車両ボディ部分、ランプのかさ、スタンド脚部、スタンド、機器ケーシング、反射器、光学的素子または担持部分としての機能を果たすことができる。
【００１２】
このような機能的な２重コンセプトは、複数の利点を有する。付加的な部分の使用が縮小されるかまたは阻止される。というのも冷却装置は、半導体素子を有する冷却すべき半導体デバイスの１つまたは複数の部分に、たとえば１つまたは複数の反射器またはケーシングに組み込むことができ、これらの部分は有利には、いずれにせよ半導体デバイスに設けられているものであるからだ。このことにより、付加的な重量を低減するかまたは回避することができる。冷却装置およびオプトエレクトロニクス半導体素子の使用範囲が拡大される。というのも、より大きな出力スループットをより小さい空間で、容易に実現できるからである。
【００１３】
本発明の有利な実施形態により、冷却用のサーモサイフォンの統合が実現される。サーモサイフォンでは、冷却液の凝縮液が重力によって凝縮領域から搬送され、蒸発ユニットへ戻される。したがって、動作状態で液面が地心に関して被冷却対象より上方にあるためには、熱源または少なくとも蒸発ユニットは凝縮領域の下方になければならない。本発明の種々の実施形態では、凝縮ユニット、蒸発ユニット、接続部の排熱チャネル、またはこれらの装置のうち一部のみを、１つまたは複数の２重壁の層システムに組み込むことができる。特別なケースでは、サーモサイフォン全体を２重壁の層システムに組み入れることができる。
【００１４】
本発明の別の有利な構成では、ヒートパイプが組み込まれていることを特徴とする。このような熱導体では、液体または気体状の媒体を熱輸送に使用する。サーモサイフォンおよびヒートパイプの熱伝導効率は、４０００〜７０００Ｗ／ｍ＊Ｋの熱伝導値で相転移が行われるため、最良の固体熱導体を有意に上回る。比較のために挙げると、ダイアモンドの熱伝導値は１０００〜２０００Ｗ／ｍ＊Ｋでしかない。
【００１５】
本発明の別の有利な実施形態では、本装置はヒートパイプを有し、このヒートパイプは、オプトエレクトロニクス半導体素子の排熱を効率的に、良好な熱ポテンシャルを有する場所へ排出するのに使用される。熱エネルギーを受け取る際の固有温度の変化が緩慢ないしは小規模でしかない装置が、良好な熱ポテンシャルを有する。
【００１６】
本発明の別の有利な実施形態では、本装置はサーモサイフォンを有し、このサーモサイフォンは、オプトエレクトロニクス半導体素子の排熱を効率的に、良好な熱ポテンシャルを有する場所へ排出するのに使用される。
【００１７】
本発明の別の有利な実施形態では、本装置はサーマルベースを有する。サーマルベースは、サーマルサイフォンに似た機能を有する冷却装置である。しかし、サーマルベースは付加的に多孔質の充填材を有し、この充填材の毛細管作用によって、重力に依存しない液体輸送が可能になる。
【００１８】
本発明の別の有利な実施形態では、本装置は凝縮領域を有する。この凝縮領域では、蒸発した冷却液を凝縮し、それによって、先行して受け取られた熱エネルギーの大部分を、たとえば外部の蓄熱器に排出することができる。
【００１９】
本発明の別の実施形態では本装置は、オプトエレクトロニクス半導体素子を包含するケーシングまたはケーシング部分に、部分的または完全に組み込まれる。
【００２０】
本発明の別の有利な実施形態では、層の部分領域を取り付けプレートとして形成する。というのも、オプトエレクトロニクス半導体素子が本装置の層に直接取り付けられる場合、より効率的な排熱が保証されるからである。付加的に層の部分領域を、オプトエレクトロニクス半導体素子を包含する装置の別の構成部分に対する取り付けプレートとして使用することもできる。
【００２１】
本発明の別の有利な実施形態では、冷却液の１つまたは複数の排熱チャネルの片側または両側を層に組み込む。とりわけ片側の組み込みの場合には、チャネルが設けられていない平坦な層の１つの面を、たとえば半導体素子に対する取り付け面として形成することができる。両側の組み込みの場合、１つまたは複数の排熱チャネルの対称的および／またはより大きな断面を容易に実現でき、とりわけより大きな断面積を容易に実現できる。
【００２２】
本発明の別の有利な実施形態では、冷却装置は凝縮領域を有し、該凝縮領域は少なくとも、断面の１つまたは複数の部分領域においてメアンダ構造を有する。このことに依存せずに、凝縮領域に接するケーシングの部分領域もこのような構造を有することができる。これによって、とりわけ良好な熱ポテンシャルとして作用することができる。さらに本装置は、付加的な熱交換器を有することもできる。
【００２３】
本発明の別の有利な実施形態では、冷却装置の冷却すべきオプトエレクトロニクス半導体素子はＬＥＤアレイであるか、または複数の光半導体チップを有する。また、オプトエレクトロニクス半導体素子は半導体レーザを有するか、または、個々の従来のＬＥＤまたは個々の有機ＬＥＤを有することもできる。
【００２４】
本発明の別の有利な実施形態では、排熱チャネルのうち１つまたは複数の排熱チャネルを、１つまたは２つの層に深絞り成形された１つまたは複数の溝によって形成する。深絞り成形された溝を形成することにより、とりわけ１つまたは複数の金属層において、簡単かつ低コストの製造方法が実現される。
【００２５】
本発明の別の有利な実施形態では、多孔質の固体材料を、本装置の１つまたは複数の排熱チャネルに挿入する。このことにより、サーマルベースの構成が実現される。
【００２６】
本発明の別の有利な実施形態では、冷却液として本装置において、次のグループのうち１つの要素または複数のとりわけ異なる要素の組み合わせが使用される。すなわち、水、有機溶剤、エタノール、トリエチレングリコール、フッ化および／または塩化された炭化水素、とりわけフッ化炭化水素、塩化炭化水素またはフッ化塩化炭化水素、たとえばフレオンとから成るグループのうち１つの要素または複数のとりわけ異なる要素の組み合わせが使用される。
【００２７】
本発明の別の有利な実施形態では、本装置は排熱のために、排熱チャネルを形成する複数の溝を有する。これらの溝はたとえば、平行または魚の骨状のパターンで配置することができる。しかし別の実施形態では、別の適切な幾何的パターンを設けることもできる。
【００２８】
本発明の有利な実施形態では、層のうち１つまたは複数の層、または層全体は、１つまたは複数の金属、１つまたは複数の金属合金、１つまたは複数のプラスチック、または１つまたは複数のセラミックを含む。場合によっては、２つの層が異なる材料を含むことができる。
【００２９】
本発明の別の有利な実施形態では、地心から見た場合の動作状態の冷却装置の液面は、オプトエレクトロニクス半導体素子の配置より上方にあり、とりわけ半導体素子の上方にある。このことによって、凝縮液は重力によって作動されて、冷却すべき半導体素子へ流れて戻り、排熱のために再利用することができる。このようにして、サーモサイフォンが実現される。
【００３０】
本発明の別の有利な実施形態では、冷却装置の１つまたは複数の部分が、オプトエレクトロニクス半導体素子を包含する装置の構成部分に組み込まれている。オプトエレクトロニクス半導体素子の適用範囲は多岐にわたるので、例として、プロジェクタのケーシング、ランプのケーシング、投光器のケーシング、または、たとえばフェンダ、エンジンフード、ドアまたはルーフ部分等の自動車ボディ部分を挙げる。また、冷却装置を半導体素子の光学的エレメントに組み込むこともでき、たとえば反射器、フィルタまたは発光剤等に組み込むこともできる。たとえばスタンドまたはスタンド脚部等の発光デバイスの担持エレメントにも、本発明による装置を組み込むことができる。基本的に冷却装置は、光半導体を含む装置の構成部分のすべての平坦および／または湾曲された面に組み込むことができる。
【００３１】
反射器は有利には、少なくとも１つの湾曲面を有し、この湾曲面は、半導体素子において生成された放射を反射するのに適したものかつ／または反射するように形成されたものである。このような反射器によって、半導体素子において生成された放射を反射し、とりわけ所定の方向に偏向することができる。有利には、冷却装置は少なくとも部分的に、反射器または反射器を包含する装置の平坦な（部分）面に組み込まれている。平坦面は、半導体素子の取り付けに特に適しており、湾曲面は放射偏向に特に適している。特に有利には、冷却装置は投光器の反射器に組み込まれる。
【００３２】
本発明の別の有利な実施形態では、使用される冷却液は、オプトエレクトロニクス半導体素子の動作点の温度領域にある沸点を有する。これによって、冷却装置を適切に寸法決めした場合、この動作点でほぼ一定の温度に維持することができる。
【００３３】
本発明の別の有利な実施形態では、深絞り、フライス加工、射出成形、撓曲、成形、スタンピング、エッチングまたは別の塑性変形法によって、層のうち１つまたは複数の層を構造化することができる。結合された層に高い圧力を、とりわけ部分的に適用することにより、２重層構成において溝ないしは排熱チャネルを形成することができる。こうするためにはたとえば、２重壁構造内にロールボンディング法またはＺボンディング法によってチャネルを形成することが挙げられる。
【００３４】
１つまたは複数のチャネルの断面、とりわけ断面積を、熱輸送媒体の種類および／または量に適合することも、また、所望の熱輸送性能にも適合することもできる。
【００３５】
本発明の別の有利な実施形態では、冷却装置の１つまたは複数の層に別の材料を、完全または部分的にコーティングする。冷却装置は部分的または完全に、発光デバイスの種々の構成部分に組み込むことができるので、多くの場合、付加的なコーティングが有利である。たとえば冷却装置を反射器に組み込み、反射器の表面に、適切な反射特性を有する付加的な反射層を設けることができる。この付加的な反射層は、有利には反射上昇作用する層である。外表面に集積された冷却装置を有する照明装置では、美的理由から、有利には塗装層またはラッカー層が被着される。
【００３６】
冷却装置の構成部分の機能に相応して、接着コーティング、発光剤コーティング、反射性コーティング、汚染防止コーティング、自然浄化性のコーティング、導電性のコーティングおよび／または熱伝導性のコーティングが有利である。
【００３７】
本発明の別の有利な実施形態では、冷却装置の層は少なくとも１つまたは複数の部分領域において結合されている。この部分領域では、素子を冷却するための装置を組み込むことができる。それに対して、層の未結合の部分領域も、構造によっては有利である。それゆえ、層をすべての領域において、相互に面上に重ねて配置しなくてもよい。しかし、このことによって有利には、実質的に密接した１つまたは複数の排熱チャネルの構成が困難になることはない。このような結合を行うための技術として、すべての通常の結合技術が考えられ、たとえば接着接合、溶接接合、スナップ結合、係止結合、はんだ接合、または熱コーキング接合が考えられる。溶接接合は、拡散溶接接合として実施することができる。
【００３８】
本発明の別の有利な実施形態では、結合された層は冷却液および該冷却液の気体を、少なくとも１つまたは複数の部分領域において密に包囲する。このことにより、冷却プロセスが簡略化されて循環プロセスとして構成される。
【００３９】
有利には、本発明による冷却装置は少なくとも部分的に、情報再生装置に組み込むことができる。このことは、情報再生装置が表示装置、たとえば画像再生用の装置を有する場合に特に有利である。というのも、ここでは照明時に、大きな排熱量が発生するからである。
【００４０】
有利には、プロジェクション機器、とりわけリアプロジェクション機器（テレビ受像機）にも、本発明による１つまたは複数の冷却装置を設けることができる。本発明による冷却装置を少なくとも部分的にプロジェクション機器に組み込むためには、とりわけフレーム、取り付けプラットフォーム、偏向ミラーおよびミラーホルダが適している。
【００４１】
以下で、有利な実施形態に基づいて図１〜６を参照して本発明を詳細に説明する。各図は概略的または斜視的に示されているだけであり、正しい比率では示されていない。
【００４２】
図面
図１  ２つの構造化された層を有する冷却装置の構成原理を示す。
図２  １つの構造化された層と１つの未構造化層とを有する冷却装置の構成原理を示す。
図３  冷却装置が組み込まれたケーシングの構成例を示す。
図４  冷却装置が組み込まれたケーシングの形状例を示す。
図５  冷却装置が反射器に組み込まれた発光装置の斜視図（５ａ）および断面図（５ｂ）である。
図６  冷却装置が反射器に組み込まれた発光装置の断面図である。
【００４３】
図１は、排熱チャネルが組み込まれた冷却装置の有利な実施形態を簡略的に示す図である。ここでは、溝が設けられた２つの構造化層２および２′がそのつど相互に、次のように取り付けられている。すなわち、両溝がオープンな側で相互に適切に合わされることにより、排熱用の装置４を収容するのに適した排熱チャネルを構成するように取り付けられている。この有利な実施例では、溝の断面は半円形に形成されている。
【００４４】
しかし、別の実施形態を別の断面形状で実施することもでき、たとえばここでは、３角形または方形の形状を例として挙げる。本原理を簡略的に図示しているため、図１では１つの排熱チャネルのみが示されている。
【００４５】
しかし、有利な実施形態ではこのような排熱チャネルを複数有することができる。この排熱チャネルは、アプリケーションに応じて種々の幾何学的パターンで設けることができるチャネルの配置で考えられるのは、魚の骨状パターン、平行、周期的なものであるが、たとえば本装置の安定性を支援する不規則な配置も考えられる。
【００４６】
溝または凹入部を設ける際には、これを相互に適切に鏡対称に形成し、個々の層２および２′の取り付け時にこれらの凹入部が相互に適切に合わされて排熱チャネルを形成するように留意しなければならない。特別な実施形態ではこの構造の配置は、両層２および２′が１つの成形工具によってのみ実現されるように選択され。取り付け時には両層２は、形成される排熱チャネルが密閉され２重壁構造が形成されるように、相互に結合される。ここで結合された層は、構造体の壁を形成する。結合をなすためには、すべての通常の結合技術が考えられ、例として次の結合技術を挙げる：接着結合、溶接接合、スナップ結合、係止、はんだ接合または熱コーキング接合。
【００４７】
ここで図示されていない実施形態では、排熱チャネルを封止するため、または層を結合するために、層２と２′との間ないしは２と３との間に付加的な層を挿入することができる。この付加的な層は、凹入部の場所において少なくとも部分領域で中断されて形成される。このような付加的な層は、排熱チャネルの封止を可能にする１つまたは複数の塑性および／または弾性の材料から成る。さらに、付加的な層は両外側層間の結合を形成または促進するものとすることができ、たとえばこの層の両側を接着性とすることができる。
【００４８】
図２は、本発明による構造原理の別の実施形態を簡略的に示している。ここでは、排熱チャネルの凹入部は１つの層の片側にのみ設けられている。このことにより、平坦な層３はたとえば取り付け面として使用することができる。別の実施形態では、図１および２に示された構造原理の混合形態を使用することもできる。たとえば、図１および２に示された排熱チャネルを相互に入り込ませるか、または連続的に配置することができる。図２では、図１と同様に１つの排熱チャネルのみを示した。複数のチャネルを備えた、図２の原理による別の実施形態では、図１の説明で挙げた配置を実現することもできる。形成された排熱チャネルは、排熱用の装置を収容することができる。この排熱用の装置は、開放的な冷却システムとしても閉鎖的な冷却システムとしても構成することができる。
【００４９】
図３に、本発明の別の有利な実施形態が示されている。ここでは半導体１が層３上に取り付けられている。この半導体１はとりわけ光半導体であり、層３は少なくとも半導体１の下方では、図２の構造原理にしたがって構成されている。このケーシングの残りの部分は、図１または図２の構造原理にしたがって形成することができる。半導体の下方の排熱チャネルは、ケーシングの残りの部分のチャネルと連通している。この連通は、サーモサイフォンの形態またはサーマルベースの形態で構成することができる。層２または３は適切なオブジェクトとともに、２重壁のケーシング構造５を形成する。
【００５０】
図４は、図３のように少なくとも部分領域で２重壁で形成されたケーシング構造を示しており、ここではケーシング部分６はメアンダ状に形成されている。この実施形態は比較的大きい表面積を有するので、この領域における排熱は増大する。
【００５１】
このメアンダ状のケーシング部分６は１重壁または２重壁で形成することができ、組み込まれた冷却装置を有するかまたは有さずに形成される。
【００５２】
図３および４に示されたようなケーシングは、たとえばＬＥＤプロジェクタの形態として適している。光半導体１の冷却装置はどちらのケースでも、ケーシング構造体に機能的に組み込まれる。
【００５３】
図５Ａは、凝縮領域が反射器７として機能的に構成されているのが示されている。排熱チャネルは、本発明にしたがって２重壁ないしは２重層で形成された反射器７の構造の内部を延在する。さらに、反射器の内側に付加的に反射増幅性の材料をコーティングするか、または、たとえばアルミニウム等の未被覆の金属の反射特性を利用することができる。
【００５４】
光半導体１の下方の取り付け領域の構成は、図２の構造原理に相応する。残りの領域は、図１および／または図２の構造原理と同様に構成することができる。
【００５５】
図５Ｂは、半導体１を通る切断面で図５Ａの実施形態を切断した断面を示している。反射器構造は有利には、重力によって動作する凝縮液の還流を有するサーモサイフォンとしても、多孔質の充填材料および毛細管力によって駆動されてとりわけ重力に抗して凝縮液還流が実施されるサーマルベースとしても構成できることが明らかになっている。反射器の外側は、付加的に冷却溝を有することができる。
【００５６】
図６は、サーモサイフォンとして構成された本発明による別の実施形態の反射器の断面を示す。上方の領域において、反射器７の一部が図１および図２の原理にしたがって形成されており、排熱チャネルは、そこに含まれる液体とともにサーモサイフォンを構成する。
【００５７】
光半導体１は反射器７の一領域に設けられており、この一領域は、図２に示された原理に相応して形成されている。反射器の下方の領域８は従来の技術にしたがって、付加的な機能を伴わずに形成される。というのも、サーモサイフォンの熱吸収蒸発領域は重力のために、すでに熱源の下方に存在するからである。ここでは、反射器の下方部分８は冷却装置として使用されないので、２重壁の構成を必要としない。
【００５８】
本願は、２００４年１２月３０日付けのドイツ連邦共和国特許出願第１０２００４０６３５５８．７号の優先権を主張するものであり、その全体の開示内容は参照により、本願に明示的に含まれるものとする。
【００５９】
なお、本発明は実施例に基づいたこれまでの説明によって限定されるものではない。むしろ本発明はあらゆる新規の特徴ならびにそれらの特徴のあらゆる組み合わせを含むものであり、これには殊に特許請求の範囲に記載した特徴のあらゆる組み合わせが含まれる。このことはこのような特徴またはこのような組み合わせ自体が特許請求の範囲あるいは実施例に明示的には記載されていない場合であっても当てはまる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】２つの構造化された層を有する冷却装置の構成原理を示す。
【図２】１つの構造化された層と１つの未構造化層とを有する冷却装置の構成原理を示す。
【図３】冷却装置が組み込まれたケーシングの構成例を示す。
【図４】冷却装置が組み込まれたケーシングの形状例を示す。
【図５】冷却装置が反射器に組み込まれた発光装置の斜視図（５ａ）および断面図（５ｂ）である。
【図６】冷却装置が反射器に組み込まれた発光装置の断面図である。
【図１】
2008527685.tif 000003
【図２】
2008527685.tif 000004
【図３】
2008527685.tif 000005
【図４】
2008527685.tif 000006
【図５Ａ】
2008527685.tif 000007
【図５Ｂ】
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【図６】
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【国際調査報告】
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2008527685.tif 000011
2008527685.tif 000012
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