(57)【要約】【課題】黒鉛エポキシ製フィン付きヒート・シンク構造の欠点を解決するフィン付きヒート・シンクを提供すること。【解決手段】フィン付きヒート・シンクは、それぞれがフィン・カバーおよびフィン・コアを含み、フィン・コアが導電性黒鉛エポキシ構造材料からなり、かつフィン・カバーがフォイル材料からなり、フィン・コアを包むようにフィン・コアに対して配置されている複数のヒート・シンク・フィンと、この複数のヒート・シンク・フィンと熱連絡するように配置されているヒート・シンク・ベースとを含む。【選択図】　図１
2004031943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれがフィン・カバーおよびフィン・コアを含み、前記フィン・コアが導電性黒鉛エポキシ構造材料からなり、前記フィン・カバーがフォイル材料からなり、前記フィン・コアを包むように前記フィン・コアに対して配置されている、複数のヒート・シンク・フィンと、
前記複数のヒート・シンク・フィンと熱連絡するように配置されているヒート・シンク・ベースと
を含むフィン付きヒート・シンク。
【請求項２】
前記フィン・コアがコア長さを有し、前記フィン・カバーがカバー長さを有し、前記カバー長さが前記コア長さより長い、請求項１に記載のフィン付きヒート・シンク。
【請求項３】
前記フィン・コアがコア頂部を含み、前記フィン・カバーがカバー頂部を含み、前記カバー頂部が前記コア頂部を超えて延在するように、前記フィン・カバーが前記フィン・コアに対して配置されている、請求項１に記載のフィン付きヒート・シンク。
【請求項４】
前記カバー頂部を封止して、前記コア頂部を前記フィン・カバー内に密閉している、請求項３に記載のフィン付きヒート・シンク。
【請求項５】
前記フィン・コアがコア底部を含み、前記フィン・カバーがカバー底部を含み、前記カバー底部が前記コア底部を超えて延在するように、前記フィン・カバーが前記フィン・コアに対して配置されている、請求項１に記載のフィン付きヒート・シンク。
【請求項６】
前記カバー底部を封止して、前記コア底部を前記フィン・カバー内に密閉している、請求項５に記載のフィン付きヒート・シンク。
【請求項７】
前記フォイル材料が前記フィン・コアと動かないように連結されており、前記フォイル材料が銅材料からなる、請求項１に記載のフィン付きヒート・シンク。
【請求項８】
前記フォイル材料が銅材料からなり、酸化銅で処理されたフォイル表面を含み、前記フォイル表面が前記フィン・コアと動かないように連結されている、請求項１に記載のフィン付きヒート・シンク。
【請求項９】
前記フォイル材料が熱伝導性材料からなり、接着促進材料で処理されたフォイル表面を含み、前記フォイル表面が前記フィン・コアと動かないように連結されている、請求項１に記載のフィン付きヒート・シンク。
【請求項１０】
前記ヒート・シンク・ベースが前記複数のヒート・シンク・フィンを分離するように、動かないように配置された複数のフィン・スペーサを含み、前記複数のフィン・スペーサのそれぞれがスペーサ・コアと前記スペーサ・コアを包むように、前記スペーサ・コアと動かないように連結されたスペーサ・カバーとを含む、請求項１に記載のフィン付きヒート・シンク。
【請求項１１】
前記スペーサ・コアがスペーサ・コア頂部とスペーサ・コア長さとを有し、前記スペーサ・カバーがスペーサ・カバー頂部とスペーサ・カバー長さとを有し、前記スペーサ・カバー長さが前記スペーサ・コア長さより長く、前記スペーサ・カバー頂部がスペーサ・コア頂部を超えて延在するように、前記スペーサ・カバーが前記スペーサ・コアに対して配置されている、請求項１０に記載のフィン付きヒート・シンク。
【請求項１２】
前記スペーサ・カバー頂部を封止して、前記スペーサ・コア頂部を前記スペーサ・カバー内に密閉している、請求項１１に記載のフィン付きヒート・シンク。
【請求項１３】
前記スペーサ・コアが黒鉛エポキシ材料からなり、前記スペーサ・カバーがフォイル材料からなる、請求項１０に記載のフィン付きヒート・シンク。
【請求項１４】
前記ヒート・シンク・ベースが、熱伝導性材料からなる底部材料層を有するベース底部を含む、請求項１に記載のフィン付きヒート・シンク。
【請求項１５】
前記ヒート・シンク・ベースが、銅からなる底部材料層を有するベース底部を含む、請求項１に記載のフィン付きヒート・シンク。
【請求項１６】
前記ヒート・シンク・ベースが複数のフィン・スロットを有するベース頂部を含み、前記ヒート・シンク・ベースと熱連絡するように、前記複数のヒート・シンク・フィンが前記複数のフィン・スロットと動かないように連結されている、請求項１に記載のフィン付きヒート・シンク。
【請求項１７】
前記ヒート・シンク・ベースが、熱伝導性金属材料からなる、請求項１６に記載のフィン付きヒート・シンク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般にヒート・シンクに関し、具体的には、銅被覆黒鉛フォイル（ｃｏｐｐｅｒ−ｃｌａｄｇｒａｐｈｉｔｅ　ｆｏｉｌｓ）を有するフィン付きヒート・シンクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品が動作すると、部品内の電子流が熱を発生する。この熱を除去または放散しないと、電子部品は正しく動作せず、損傷されるおそれがある。通常、電子部品が発生した熱は、アルミニウム（Ａｌ）または銅（Ｃｕ）製のヒート・シンクなどの冷却手段で放散される。このヒート・シンクは、直接の空気対流によって熱を吸収し、放散させる。これらの従来のヒート・シンクは、電子産業において周知であり、コンピュータや他の様々な電子機器に使用される電子部品が発生する熱を放散させるために広く使用されている。
【０００３】
さらに、集積回路（ＩＣ）の設計や製作技術の改良により、ＩＣ製造メーカーは、ますます高速で動作し、ますます多くの動作を実行する、より小型化されたＩＣデバイスやその他電子部品を製造することができるようになった。電子部品の動作速度の上昇、および動作パラメータの増大とともに、これら部品が発生する熱も増加する。その結果、従来のアルミニウム（Ａｌ）および／または銅（Ｃｕ）のヒート・シンク構造は、現在最新の技術である黒鉛エポキシ製のフィン付きヒート・シンク構造に取って代わられ、これによって、より速くより大きな熱放散能力が可能になった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらの黒鉛エポキシ製フィン付きヒート・シンク構造には、２つの主な欠点がある。第１の欠点は、現在のフィン付きヒート・シンク構造が力学的にもろく、したがって、黒鉛エポキシ材料がヒート・シンクから排出され、その結果、黒鉛エポキシの屑で隣接する電子ハードウェアを汚染することである。現在のこの問題への対処方法としては、完成したヒート・シンク・アセンブリを無電解ニッケル（ｅｌｅｃｔｒｏｌｅｓｓ　ｎｉｃｋｅｌ）で電気めっきする方法がある。しかし、無電解ニッケルでは力学的に高い応力がかかるので、ニッケルめっきが簡単に剥離するおそれがある。さらに、めっき液がヒート・シンクの割れ目にトラップされるために腐食のおそれもある。さらに、無電解ニッケルめっき法は高価であり、既に高価な製造プロセスをさらに高くすることになる。
【０００５】
第２の欠点は、通常のはんだ操作を用いて、黒鉛エポキシ複合体を金属へ接合することが困難であり、したがって、その結果、製造／生産のコストおよび複雑さを増大させることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
フィン付きヒート・シンクは、それぞれがフィン・カバーおよびフィン・コアを含み、フィン・コアが導電性黒鉛エポキシ構造材料からなり、かつフィン・カバーがフォイル材料からなり、フィン・コアを包むようにフィン・コアに対して配置されている複数のヒート・シンク・フィンと、この複数のヒート・シンク・フィンと熱連絡するように配置されているヒート・シンク・ベースとを含む。
【０００７】
例示のための図面を参照すると、いくつかの図において、類似の要素には類似の数字をつけてある。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、第１の実施形態によるフィン付きヒート・シンク１００を図示し、論じる。フィン付きヒート・シンク１００は、ヒート・シンク・ベース１０２および複数のヒート・シンク・フィン１０４を含む。ヒート・シンク・フィン１０４は、フィン・コア１０６およびフィン・カバー１０８を含む。フィン・カバー１０８はフィン・カバー面１０９を含み、フィン・カバー１０８はフィン・コア１０６と動かないように連結されている。さらに、フィン・カバー１０８は、最高量の伝熱を可能とするように、フィン・コア１０６と熱連絡している。フィン・コア１０６は、コア頂部１１０およびコア底部１１２を含み、コア長さ１１４を有する。フィン・カバー１０８は、カバー頂部１１６およびカバー底部１１８を含み、カバー長さ１２０を有する。カバー長さ１２０は、コア長さ１１４より長いことが好ましい。フィン・カバー１０８は、フィン・カバー面１０９がフィン・コア１０６に隣接し、カバー底部１１８がコア底部１１２に隣接し、カバー頂部１１６がコア頂部１１０を超えて延在するように、フィン・コア１０６に対して配置される。カバー頂部１１６を封止して、コア頂部１１０をフィン・カバー１０８内に密閉する。
【０００９】
ヒート・シンク・ベース１０２は、スペーサ・コア１２４およびスペーサ・カバー１２６を有する複数のフィン・スペーサ１２２を含む。スペーサ・カバー１２６は、スペーサ・コア１２４と動かないように連結されている。さらに、スペーサ・カバー１２６は、最高量の伝熱を可能とするように、スペーサ・コア１２４と熱連絡している。スペーサ・コア１２４は、スペーサ・コア頂部１２８およびスペーサ・コア底部１３０を含み、スペーサ・コア長さ１３２を有する。スペーサ・カバー１２６は、スペーサ・カバー頂部１３４およびスペーサ・カバー底部１３６を含み、スペーサ・カバー長さ１３８を有する。スペーサ・カバー長さ１３８は、スペーサ・コア長さ１３２より長いことが好ましい。スペーサ・カバー１２６は、スペーサ・カバー底部１３６がスペーサ・コア底部１３０に隣接し、スペーサ・カバー頂部１３４がスペーサ・コア頂部１２８を超えて延在するように、スペーサ・コア１２４に対して配置されている。スペーサ・カバー頂部１３４を封止して、スペーサ・コア頂部１２８をスペーサ・カバー１２６内に密閉する。
【００１０】
フィン付きヒート・シンク１００は、複数の内側ヒート・シンク・フィン１４０および複数の外側ヒート・シンク・フィン１４２を含み、外側ヒート・シンク・フィン１４２がフィン付きヒート・シンク１００の最外部に配置されるように、内側ヒート・シンク・フィン１４０を外側ヒート・シンク・フィン１４２の間にサンドイッチ状に位置付けることによって形成される。外側ヒート・シンク・フィン１４２は、各ヒート・シンク・フィン１０４のコア頂部１１０が、隣のヒート・シンク・フィン１０４のコア頂部１１０に隣接するように、内側ヒート・シンク・フィン１４０と平行になるように配置される。フィン・スペーサ１２２は、コア底部１１２がスペーサ・コア底部１３０に隣接するように、サンドイッチ状にヒート・シンク・フィン１０４の間に動かないように配置され、ヒート・シンク・フィン１０４を互いから分離している。さらに、ヒート・シンク・フィン１０４は、フィン・スペーサ１２２と熱連絡し、ヒート・シンク・フィン１０４とフィン・スペーサ１２２との間で効率的な熱伝達ができることが好ましい。
【００１１】
ヒート・シンク・ベース１０２も、熱伝導性材料からなる底部材料層１４６を有するベース底部１４４を含む。底部材料層１４６は、コア底部１１２に対してカバー底部１１８を封止し、かつスペーサ・コア底部１３０に対してスペーサ・カバー底部１３６を封止するように配置される。
【００１２】
フィン・コア１０６は、好ましくは導電性黒鉛エポキシ構造材料からなり、有利にはフィン・カバー１０８内に閉じ込められており、黒鉛エポキシの屑で隣接するハードウェアを汚染することが防止されている。これは、カバー頂部１１６を封止してコア頂部１１０をフィン・カバー１０８内に密閉し、カバー底部１１８を底部材料層１４６で封止してコア底部１１２をフィン・カバー１０８内に密閉しているためである。さらに、有利にはこれにより、無電解ニッケルめっきに付随する問題なしに、フィン・コア１０６をフィン・カバー１０８内に閉じ込めることができる。
【００１３】
ヒート・シンク・フィン１０４とフィン・スペーサ１２２とは、熱伝導性はんだ材料１４８を用いて動かないように連結されていることが好ましいが、ヒート・シンク・フィン１０４とフィン・スペーサ１２２とを、所望の最終目的に適した任意の方法または装置、あるいはその両方を用いて動かないように連結することもできる。さらに、底部材料層１４６とベース底部１４４を、電気めっき、物理蒸着法またはスパッタリング、あるいはその両方など、所望の最終目的に適した任意の方法または装置、あるいはその両方を用いて動かないように連結することができる。
【００１４】
フィン・カバー１０８を、回路基板業界で知られた０．３７５オンス（１０．６３グラム）の銅フォイルとすることが好ましいが、所望の最終目的に適した任意の材料とすることができる。さらに、フィン・カバー１０８は、ソリッド・フォイル材料（ｓｏｌｉｄ　ｆｏｉｌ　ｍａｔｅｒｉａｌ）であることが好ましいが、網目状のフォイル材料であってもよい。さらに、カバー頂部１１６およびスペーサ・カバー頂部１３４を、はんだまたは圧着あるいはその両方で封止することが好ましいが、カバー頂部１１６およびスペーサ・カバー頂部１３４を、所望の最終目的に適した任意の方法または装置あるいはその両方を用いて封止してもよい。さらに、フィン・カバー１０８を、粗化（ｒｏｕｇｈｅｎｉｎｇ）などの所望の最終目的に適した任意の方法または装置によって、材料の接着を促進するように加工することができる。
【００１５】
第１の実施形態によれば、フィン・カバー１０８は、フィン・カバー面１０９上への酸化銅処理（ｃｏｐｐｅｒ−ｏｘｉｄｅ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）を含む。この酸化銅処理は、有利にはフィン・カバー面１０９のフィン・コア１０６への接着を促進する。黒鉛エポキシ材料が柔軟性を有する温度範囲までフィン・コア１０６の黒鉛エポキシ材料を加熱しながら、フィン・カバー面１０９をフィン・コア１０６に対して押し付けることによって、フィン・カバー面１０９をフィン・コア１０６の黒鉛エポキシ材料に接合することができる。これにより、有利には、フィン・カバー面１０９とフィン・コア１０６との間にエポキシ銅結合の形成が可能になる。このエポキシ銅結合は、はんだ操作で経験するような大きな温度勾配にも耐えることができる。フィン・カバー１０８は、酸化銅処理によってフィン・コア１０６に接合されることが好ましいが、シラン系接着（Ｓｉｌａｎ−ｂａｓｅｄａｄｈｅｓｉｏｎ）などの所望の最終目的に適した任意の接着促進材料、装置または方法を用いてフィン・コア１０６に接合されることができる。
【００１６】
図２を参照して、第２の実施形態によるフィン付きヒート・シンク２００を図示し、論じる。フィン付きヒート・シンク２００は、ヒート・シンク・ベース２０２および複数のヒート・シンク・フィン２０４を含む。ヒート・シンク・フィン２０４は、フィン・コア２０６およびフィン・カバー２０８を含む。フィン・カバー２０８は、フィン・コア２０６と動かないように連結されている。さらに、フィン・カバー２０８は、最高量の伝熱を可能とするように、フィン・コア２０６と熱連絡している。フィン・コア２０６は、コア頂部２１０およびコア底部２１２を含み、コア長さ２１４を有する。フィン・カバー２０８は、カバー頂部２１６およびカバー底部２１８を含み、カバー長さ２２０を有する。カバー長さ２２０は、コア長さ２１４より長いことが好ましい。フィン・カバー２０８は、カバー頂部２１６がコア頂部２１０を超えて延在し、カバー底部２１８がコア底部２１２を超えて延在するように、フィン・コア２０６に対して配置されている。カバー頂部２１６およびカバー底部２１８を封止して、コア頂部２１０およびコア底部２１２をフィン・カバー２０８内に密閉する。
【００１７】
ヒート・シンク・べース２０２は、熱伝導性金属材料からなることが好ましく、複数のフィン・スロット２２２を含む。ヒート・シンク・ベース２０２を、耐熱性セラミック（酸化アルミニウム、窒化ホウ素、炭化けい素）など、所望の最終目的に適した任意の熱伝導性材料とすることができる。複数のヒート・シンク・フィン２０４は、複数のフィン・スロット２２２と動かないように連結され、その結果、ヒート・シンク・フィン２０４をヒート・シンク・ベース２０２と熱連絡し、ヒート・シンク・フィン２０４とヒート・シンク・ベース２０２の間で効率的な熱伝達を可能にする。フィン付きヒート・シンク２００は、１個のヒート・シンク・フィン２０４を１個のフィン・スロット２２２と動かないように連結させ、複数のフィン・スロット２２２のすべてにヒート・シンク・フィン２０４を収容させることによって形成される。
【００１８】
ヒート・シンク・フィン２０４は、熱伝導性はんだ材料２２４を用いて、フィン・スロット２２２と動かないように連結されていることが好ましいが、ヒート・シンク・フィン２０４とフィン・スロット２２２とを、所望の最終目的に適した任意の方法または装置あるいはその両方を用いて動かないように連結することもできる。さらに、カバー頂部２１６およびカバー底部２１８は、はんだまたは圧着あるいはその両方で封止することが好ましいが、カバー頂部２１６およびカバー底部２１８は、所望の最終目的に適した任意の方法または装置あるいはその両方を用いて封止されてもよい。
【００１９】
フィン・カバー２０８を、回路基板業界で知られた０．３７５オンス（１０．６３グラム）の銅フォイルとすることが好ましいが、所望の最終目的に適した任意の材料とすることができる。さらに、フィン・カバー２０８は、ソリッド・フォイル材料であることが好ましいが、網目状のフォイル材料であってもよい。さらに、フィン・カバー２０８を、粗化などの所望の最終目的に適した任意の方法または装置によって、材料の接着を促進するように加工することもできる。
【００２０】
第２の実施形態によれば、フィン・カバー２０８は、フィン・カバー面２０９上への酸化銅処理を含む。この酸化銅処理は、有利にはフィン・カバー面２０９のフィン・コア２０６への接着を促進する。黒鉛エポキシ材料が柔軟性を有する温度範囲までフィン・コア２０６の黒鉛エポキシ材料を加熱しながら、フィン・カバー面２０９をフィン・コア２０６に対して押し付けることによって、フィン・カバー面２０９をフィン・コア２０６の黒鉛エポキシ材料に接合することができる。これにより、有利には、フィン・カバー面２０９とフィン・コア２０６との間にエポキシ銅結合の形成が可能になる。このエポキシ銅結合は、はんだ操作で経験するような大きな温度勾配にも耐えることができる。フィン・カバー２０８は、酸化銅処理によってフィン・コア２０６に接合されることが好ましいが、シラン系接着などの所望の最終目的に適した任意の接着促進材料、装置または方法を用いてフィン・コア２０６に接合されることもできる。
【００２１】
図３を参照して、第３の実施形態によるフィン付きヒート・シンク３００を図示し、論じる。フィン付きヒート・シンク３００は、ヒート・シンク・ベース３０２および複数のヒート・シンク・フィン３０４を含む。ヒート・シンク・フィン３０４は、フィン・コア３０６およびフィン・カバー３０８を含む。フィン・カバー３０８は、フィン・コア３０６と動かないように連結されている。さらに、フィン・カバー３０８は、最高量の伝熱を可能とするように、フィン・コア３０６と熱連絡している。フィン・コア３０６は、コア頂部３１０およびコア底部３１２を含み、コア長さ３１４を有する。フィン・カバー３０８は、カバー頂部３１６およびカバー底部３１８を含み、カバー長さ３２０を有する。カバー長さ３２０は、コア長さ３１４より長いことが好ましい。フィン・カバー３０８は、カバー底部３１８がコア底部３１２に隣接し、カバー頂部３１６がコア頂部３１０を超えて延在するように、フィン・コア３０６に対して配置される。
【００２２】
ヒート・シンク・ベース３０２は、スペーサ・コア３２４およびスペーサ・カバー３２６を有する複数のフィン・スペーサ３２２を含む。スペーサ・カバー３２６は、スペーサ・コア３２４と動かないように連結されている。さらに、スペーサ・カバー３２６は、最高量の伝熱を可能とするように、スペーサ・コア３２４と熱連絡している。スペーサ・コア３２４は、スペーサ・コア頂部３２８およびスペーサ・コア底部３３０を含み、スペーサ・コア長さ３３２を有する。スペーサ・カバー３２６は、スペーサ・カバー頂部３３４およびスペーサ・カバー底部３３６を含み、スペーサ・カバー長さ３３８を有する。スペーサ・カバー長さ３３８は、スペーサ・コア長さ３３２より長いことが好ましい。スペーサ・カバー３２６は、スペーサ・カバー底部３３６がスペーサ・コア底部３３０に隣接し、スペーサ・カバー頂部３３４がスペーサ・コア頂部３２８を超えて延在するように、スペーサ・コア３２４に対して配置されている。
【００２３】
フィン付きヒート・シンク３００は、複数の内側ヒート・シンク・フィン３４０および複数の外側ヒート・シンク・フィン３４２を含み、外側ヒート・シンク・フィン３４２がフィン付きヒート・シンク３００の最外部に配置されるように、内側ヒート・シンク・フィン３４０を外側ヒート・シンク・フィン３４２の間にサンドイッチ状に位置付けることによって形成される。外側ヒート・シンク・フィン３４２は、各ヒート・シンク・フィン３０４のコア頂部３１０が、隣のヒート・シンク・フィン３０４のコア頂部３１０に隣接するように、内側ヒート・シンク・フィン３４０と平行になるように配置される。フィン・スペーサ３２２は、コア底部３１２がスペーサ・コア底部３３０に隣接するように、サンドイッチ状にヒート・シンク・フィン３０４の間に動かないように配置され、ヒート・シンク・フィン３０４を互いから分離している。さらに、ヒート・シンク・フィン３０４は、フィン・スペーサ３２２と熱連絡し、ヒート・シンク・フィン３０４とフィン・スペーサ３２２との間で効率的な熱伝達ができることが好ましい。
【００２４】
ヒート・シンク・ベース３０２も、熱伝導性材料からなる底部材料層３４６を有するベース底部３４４を含む。底部材料層３４６は、コア底部３１２に対してカバー底部３１８を封止し、かつスペーサ・コア底部３３０に対してスペーサ・カバー底部３３６を封止するように配置される。
【００２５】
フィン・コア３０６の黒鉛エポキシ材料は、有利には、フィン・カバー３０８内に閉じ込められており、黒鉛エポキシの屑で隣接するハードウェアを汚染することが防止されている。これは、カバー頂部３１６をコア頂部３１０の先まで延在させて黒鉛エポキシの屑を閉じ込め、カバー底部３１８を底部材料層３４６で封止してコア底部３１２をフィン・カバー３０８内に密閉しているためである。さらに、有利にはこれにより、無電解ニッケルめっきに付随する問題なしに、フィン・コア３０６をフィン・カバー３０８内に閉じ込めることができる。
【００２６】
フィン・カバー３０８を、回路基板業界で知られた０．３７５オンス（１０．６３グラム）の銅フォイルとすることが好ましいが、アルミニウムなどの所望の最終目的に適した任意の材料とすることもできる。さらに、フィン・カバー３０８は、ソリッド・フォイル材料であることが好ましいが、網目状のフォイル材料であってもよい。さらに、フィン・カバー３０８を、粗化などの所望の最終目的に適した任意の方法または装置によって、材料の接着を促進するように加工することもできる。
【００２７】
ヒート・シンク・フィン３０４とフィン・スペーサ３２２とは、熱伝導性はんだ材料３４８を用いて動かないように連結されていることが好ましいが、ヒート・シンク・フィン３０４とフィン・スペーサ３２２とを、所望の最終目的に適した任意の方法または装置、あるいはその両方を用いて動かないように連結することもできる。さらに、底部材料層３４６とベース底部３４４を、電気めっき、物理蒸着法またはスパッタリングあるいはその両方などの、所望の最終目的に適した任意の方法または装置あるいはその両方を用いて動かないように連結することもできる。
【００２８】
第３の実施形態によれば、フィン・カバー３０８は、フィン・カバー面３０９上への酸化銅処理を含む。この酸化銅処理は、有利にはフィン・カバー面３０９のフィン・コア３０６への接着を促進する。黒鉛エポキシ材料が柔軟性を有する温度範囲までフィン・コア３０６の黒鉛エポキシ材料を加熱しながら、フィン・カバー面３０９をフィン・コア３０６に対して押し付けることによって、フィン・カバー面３０９をフィン・コア３０６の黒鉛エポキシ材料に接合することができる。これにより、有利には、フィン・カバー面３０９とフィン・コア３０６との間にエポキシ銅結合の形成が可能になる。このエポキシ銅結合は、はんだ操作で経験するような大きな温度勾配にも耐えることができる。フィン・カバー３０８は、酸化銅処理によってフィン・コア３０６に接合されることが好ましいが、シラン系接着などの所望の最終目的に適した任意の接着促進材料、装置または方法を用いてフィン・コア３０６に接合されることもできる。
【００２９】
図４を参照して、第４の実施形態によるフィン付きヒート・シンク４００を図示し、論じる。フィン付きヒート・シンク４００は、ヒート・シンク・ベース４０２および複数のヒート・シンク・フィン４０４を含む。ヒート・シンク・フィン４０４は、フィン・コア４０６およびフィン・カバー４０８を含む。フィン・カバー４０８は、フィン・コア４０６と動かないように連結されている。さらに、フィン・カバー４０８は、最高量の伝熱を可能とするように、フィン・コア４０６と熱連絡している。フィン・コア４０６は、コア頂部４１０およびコア底部４１２を含み、コア長さ４１４を有する。フィン・カバー４０８は、カバー頂部４１６およびカバー底部４１８を含み、カバー長さ４２０を有する。カバー長さ４２０は、コア長さ４１４より長いことが好ましい。フィン・カバー４０８は、カバー頂部４１６がコア頂部４１０を超えて延在し、カバー底部４１８がコア底部４１２に隣接するように、フィン・コア４０６に対して配置される。
【００３０】
ヒート・シンク・べース４０２は、熱伝導性金属材料からなることが好ましく、複数のフィン・スロット４２２を含む。ヒート・シンク・ベース４０２を、耐熱性セラミック（酸化アルミニウム、窒化ホウ素、炭化けい素）など、所望の最終目的に適した任意の熱伝導性材料とすることができる。複数のヒート・シンク・フィン４０４は、複数のフィン・スロット４２２と動かないように連結され、その結果、ヒート・シンク・フィン４０４をヒート・シンク・ベース４０２と熱連絡し、ヒート・シンク・フィン４０４とヒート・シンク・ベース４０２の間で効率的な熱伝達を可能にする。フィン付きヒート・シンク４００は、１個のヒート・シンク・フィン４０４を１個のフィン・スロット４２２と動かないように連結させ、複数のフィン・スロット４２２のすべてにヒート・シンク・フィン４０４を収容させることによって形成される。
【００３１】
フィン・カバー４０８を、回路基板業界で知られた０．３７５オンス（１０．６３グラム）の銅フォイルとすることが好ましいが、所望の最終目的に適した任意の材料とすることもできる。さらに、フィン・カバー４０８は、ソリッド・フォイル材料であることが好ましいが、網目状のフォイル材料であってもよい。第４の実施形態によれば、フィン・カバー４０８は、フィン・カバー面４０９上への酸化銅処理を含む。この酸化銅処理は、有利にはフィン・カバー面４０９のフィン・コア４０６への接着を促進する。黒鉛エポキシ材料が柔軟性を有する温度範囲までフィン・コア４０６の黒鉛エポキシ材料を加熱しながら、フィン・カバー面４０９をフィン・コア４０６に対して押し付けることによって、フィン・カバー面４０９をフィン・コア４０６の黒鉛エポキシ材料に接合することができる。これにより、有利には、フィン・カバー面４０９とフィン・コア４０６との間にエポキシ銅結合の形成が可能になる。このエポキシ銅結合は、はんだ操作で経験するような大きな温度勾配にも耐えることができる。フィン・カバー４０８は、酸化銅処理によってフィン・コア４０６に接合されることが好ましいが、シラン系接着などの所望の最終目的に適した任意の接着促進材料、装置または方法を用いてフィン・コア４０６に接合されることもできる。さらに、フィン・カバー４０８を、粗化などの所望の最終目的に適した任意の方法または装置によって、材料の接着を促進するように加工することもできる。
【００３２】
ヒート・シンク・フィン４０４は、熱伝導性はんだ材料４２４を用いて、フィン・スロット４２２と動かないように連結されていることが好ましいが、ヒート・シンク・フィン４０４とフィン・スロット４２２とを、所望の最終目的に適した任意の方法または装置あるいはその両方を用いて動かないように連結することもできる。
【００３３】
例示としての実施形態について本発明を説明したが、当分野の技術者なら、本発明の範囲を逸脱することなく、様々な変更ができること、およびその要素を等価物で置き換えることができることを理解するであろう。さらに、本発明の必須の範囲を逸脱することなく、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるような多くの修正を行うことができる。したがって、本発明は、本発明の実施を意図したベスト・モードとして開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明は、頭書の特許請求の範囲内に入るすべての実施形態を含むものである。
【００３４】
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。
【００３５】
（１）それぞれがフィン・カバーおよびフィン・コアを含み、前記フィン・コアが導電性黒鉛エポキシ構造材料からなり、前記フィン・カバーがフォイル材料からなり、前記フィン・コアを包むように前記フィン・コアに対して配置されている、複数のヒート・シンク・フィンと、
前記複数のヒート・シンク・フィンと熱連絡するように配置されているヒート・シンク・ベースと
を含むフィン付きヒート・シンク。
（２）前記フィン・コアがコア長さを有し、前記フィン・カバーがカバー長さを有し、前記カバー長さが前記コア長さより長い、上記（１）に記載のフィン付きヒート・シンク。
（３）前記フィン・コアがコア頂部を含み、前記フィン・カバーがカバー頂部を含み、前記カバー頂部が前記コア頂部を超えて延在するように、前記フィン・カバーが前記フィン・コアに対して配置されている、上記（１）に記載のフィン付きヒート・シンク。
（４）前記カバー頂部を封止して、前記コア頂部を前記フィン・カバー内に密閉している、上記（３）に記載のフィン付きヒート・シンク。
（５）前記フィン・コアがコア底部を含み、前記フィン・カバーがカバー底部を含み、前記カバー底部が前記コア底部を超えて延在するように、前記フィン・カバーが前記フィン・コアに対して配置されている、上記（１）に記載のフィン付きヒート・シンク。
（６）前記カバー底部を封止して、前記コア底部を前記フィン・カバー内に密閉している、上記（５）に記載のフィン付きヒート・シンク。
（７）前記フォイル材料が前記フィン・コアと動かないように連結されており、前記フォイル材料が銅材料からなる、上記（１）に記載のフィン付きヒート・シンク。
（８）前記フォイル材料が銅材料からなり、酸化銅で処理されたフォイル表面を含み、前記フォイル表面が前記フィン・コアと動かないように連結されている、上記（１）に記載のフィン付きヒート・シンク。
（９）前記フォイル材料が熱伝導性材料からなり、接着促進材料で処理されたフォイル表面を含み、前記フォイル表面が前記フィン・コアと動かないように連結されている、上記（１）に記載のフィン付きヒート・シンク。
（１０）前記ヒート・シンク・ベースが前記複数のヒート・シンク・フィンを分離するように、動かないように配置された複数のフィン・スペーサを含み、前記複数のフィン・スペーサのそれぞれがスペーサ・コアと前記スペーサ・コアを包むように、前記スペーサ・コアと動かないように連結されたスペーサ・カバーとを含む、上記（１）に記載のフィン付きヒート・シンク。
（１１）前記スペーサ・コアがスペーサ・コア頂部とスペーサ・コア長さとを有し、前記スペーサ・カバーがスペーサ・カバー頂部とスペーサ・カバー長さとを有し、前記スペーサ・カバー長さが前記スペーサ・コア長さより長く、前記スペーサ・カバー頂部がスペーサ・コア頂部を超えて延在するように、前記スペーサ・カバーが前記スペーサ・コアに対して配置されている、上記（１０）に記載のフィン付きヒート・シンク。
（１２）前記スペーサ・カバー頂部を封止して、前記スペーサ・コア頂部を前記スペーサ・カバー内に密閉している、上記（１１）に記載のフィン付きヒート・シンク。
（１３）前記スペーサ・コアが黒鉛エポキシ材料からなり、前記スペーサ・カバーがフォイル材料からなる、上記（１０）に記載のフィン付きヒート・シンク。
（１４）前記ヒート・シンク・ベースが、熱伝導性材料からなる底部材料層を有するベース底部を含む、上記（１）に記載のフィン付きヒート・シンク。
（１５）前記ヒート・シンク・ベースが、銅からなる底部材料層を有するベース底部を含む、上記（１）に記載のフィン付きヒート・シンク。
（１６）前記ヒート・シンク・ベースが複数のフィン・スロットを有するベース頂部を含み、前記ヒート・シンク・ベースと熱連絡するように、前記複数のヒート・シンク・フィンが前記複数のフィン・スロットと動かないように連結されている、上記（１）に記載のフィン付きヒート・シンク。
（１７）前記ヒート・シンク・ベースが、熱伝導性金属材料からなる、上記（１６）に記載のフィン付きヒート・シンク。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態による黒鉛エポキシ製フィン付きヒート・シンクの側断面図である。
【図２】第２の実施形態による黒鉛エポキシ製フィン付きヒート・シンクの側断面図である。
【図３】第３の実施形態による黒鉛エポキシ製フィン付きヒート・シンクの側断面図である。
【図４】第４の実施形態による黒鉛エポキシ製フィン付きヒート・シンクの側断面図である。
【符号の説明】
１００　フィン付きヒート・シンク
１０２　ヒート・シンク・ベース
１０４　ヒート・シンク・フィン
１０６　フィン・コア
１０８　フィン・カバー
１０９　フィン・カバー面
１１０　コア頂部
１１２　コア底部
１１４　コア長さ
１１６　カバー頂部
１１８　カバー底部
１２０　カバー長さ
１２２　フィン・スペーサ
１２４　スペーサ・コア
１２６　スペーサ・カバー
１２８　スペーサ・コア頂部
１３０　スペーサ・コア底部
１３２　スペーサ・コア長さ
１３４　スペーサ・カバー頂部
１３６　スペーサ・カバー底部
１３８　スペーサ・カバー長さ
１４０　内側ヒート・シンク・フィン
１４２　外側ヒート・シンク・フィン
１４４　ベース底部
１４６　底部材料層
１４８　熱伝導性はんだ材料
２００　フィン付きヒート・シンク
２０２　ヒート・シンク・ベース
２０４　ヒート・シンク・フィン
２０６　フィン・コア
２０８　フィン・カバー
２０９　フィン・カバー面
２１０　コア頂部
２１２　コア底部
２１４　コア長さ
２１６　カバー頂部
２１８　カバー底部
２２０　カバー長さ
２２２　フィン・スロット
２２４　熱伝導性はんだ材料
３００　フィン付きヒート・シンク
３０２　ヒート・シンク・ベース
３０４　ヒート・シンク・フィン
３０６　フィン・コア
３０８　フィン・カバー
３０９　フィン・カバー面
３１０　コア頂部
３１２　コア底部
３１４　コア長さ
３１６　カバー頂部
３１８　カバー底部
３２０　カバー長さ
３２２　フィン・スペーサ
３２４　スペーサ・コア
３２６　スペーサ・カバー
３２８　スペーサ・コア頂部
３３０　スペーサ・コア底部
３３２　スペーサ・コア長さ
３３４　スペーサ・カバー頂部
３３６　スペーサ・カバー底部
３３８　スペーサ・カバー長さ
３４０　内側ヒート・シンク・フィン
３４２　外側ヒート・シンク・フィン
３４４　ベース底部
３４６　底部材料層
３４８　熱伝導性はんだ材料
４００　フィン付きヒート・シンク
４０２　ヒート・シンク・ベース
４０４　ヒート・シンク・フィン
４０６　フィン・コア
４０８　フィン・カバー
４０９　フィン・カバー面
４１０　コア頂部
４１２　コア底部
４１４　コア長さ
４１６　カバー頂部
４１８　カバー底部
４２０　カバー長さ
４２２　フィン・スロット
４２４　熱伝導性はんだ材料
【図１】
2004031943.tif 000003
【図２】
2004031943.tif 000004
【図３】
2004031943.tif 000005
【図４】
2004031943.tif 000006