(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子デバイスのための熱管理システムであって、
少なくとも１つの電子デバイスと、
ヒートシンクと、
熱伝導および電気絶縁サーマルブリッジであって、前記サーマルブリッジは、前記少なくとも１つの電子デバイスと前記ヒートシンクとの間に挿入されており、前記サーマルブリッジは、前記少なくとも１つの電子デバイスを前記ヒートシンクに熱的に結合しており、前記少なくとも１つの電子デバイスを前記ヒートシンクから電気的に絶縁している、熱伝導および電気絶縁サーマルブリッジと
を含み、
前記少なくとも１つの電子デバイス、前記ヒートシンク、および前記サーマルブリッジは、印刷回路基板の同一の平面状表面上に搭載されており、
前記サーマルブリッジは、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、または酸化ベリリウムのうちの少なくとも１つから形成されている、システム。
【請求項２】
前記少なくとも１つの電子デバイスは、前記システム内に含まれている複数の電子デバイスのうちの１つであり、
前記サーマルブリッジは、前記システム内に含まれている複数のサーマルブリッジのうちの１つであり、
前記複数のサーマルブリッジの各々は、前記ヒートシンクと前記複数の電子デバイスのそれぞれの電子デバイスとの間に挿入されており、前記複数の電子デバイスの前記それぞれの電子デバイスを前記ヒートシンクに熱的に結合しており、前記複数の電子デバイスの前記それぞれの電子デバイスを前記ヒートシンクから電気的に絶縁しており、
前記複数の電子デバイス、前記複数のサーマルブリッジ、および前記ヒートシンクは、前記印刷回路基板の前記同一の平面状表面上に搭載されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記複数の電子デバイスは、前記ヒートシンクに熱的に結合されており、前記ヒートシンクから、および、互いから、電気的に絶縁されている、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記複数の電子デバイスの隣接するペアの間に挿入されている第２の複数のサーマルブリッジをさらに含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記複数の電子デバイスは、そのそれぞれの複数の端子により、互いに電気的に結合されており、これにより、前記複数の電子デバイスのうちの電子デバイスの個別の電流処理能力よりも大きい集約的電流処理能力を生み出す、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記ヒートシンクに結合されており、かつ前記ヒートシンクおよび前記複数の電子デバイスの温度を感知するように配列されている温度センサをさらに含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項７】
前記複数のサーマルブリッジは、前記ヒートシンクと前記複数の電子デバイスのそれぞれの電子デバイスとの間に挿入されており、前記複数の電子デバイスの前記それぞれの電子デバイスを前記ヒートシンクに熱的に結合しており、前記複数の電子デバイスの前記それぞれの電子デバイスを前記ヒートシンクから電気的に絶縁している、請求項２に記載のシステム。
【請求項８】
前記少なくとも１つの電子デバイスは、前記印刷回路基板に半田付けされた露出タブ半導体パッケージとして形成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記ヒートシンクは、電気接地に電気的に結合されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
電子デバイスのための熱管理システムを修理する方法であって、
前記システムは、
印刷回路基板であって、前記印刷回路基板は、
第１の電子デバイスと、
ヒートシンクと、
熱伝導および電気絶縁サーマルブリッジであって、前記サーマルブリッジは、前記第１の電子デバイスと前記ヒートシンクとの間に挿入されており、前記サーマルブリッジは、前記第１の電子デバイスを前記ヒートシンクに熱的に結合しており、前記第１の電子デバイスを前記ヒートシンクから電気的に絶縁している、熱伝導および電気絶縁サーマルブリッジと
を自身の上に有している、印刷回路基板
を含み、
前記第１の電子デバイス、前記ヒートシンク、および前記サーマルブリッジは、前記印刷回路基板の同一の平面状表面上に搭載されており、
前記方法は、
前記ヒートシンクまたは前記サーマルブリッジのうちの少なくとも一方が前記印刷回路基板に取り付けられたままである間に、前記第１の電子デバイスを前記印刷回路基板から除去することと、
前記ヒートシンクまたは前記サーマルブリッジのうちの少なくとも一方が前記印刷回路基板に取り付けられたままである間に、前記第１の電子デバイスの代わりに、前記印刷回路基板に第２の電子デバイスを取り付けることと
を含む、方法。
【請求項１１】
前記第１の電子デバイスは、前記システム内に含まれている複数の電子デバイスのうちの１つであり、
前記サーマルブリッジは、前記システム内に含まれている複数のサーマルブリッジのうちの１つであり、
前記複数のサーマルブリッジの各々は、前記ヒートシンクと前記複数の電子デバイスのそれぞれの電子デバイスとの間に挿入されており、前記複数の電子デバイスの前記それぞれの電子デバイスを前記ヒートシンクに熱的に結合しており、前記複数の電子デバイスの前記それぞれの電子デバイスを前記ヒートシンクから電気的に絶縁しており、
前記複数の電子デバイス、前記複数のサーマルブリッジ、および前記ヒートシンクは、前記印刷回路基板の前記同一の平面状表面上に搭載されており、
前記方法は、
前記ヒートシンクまたは前記サーマルブリッジのうちの少なくとも一方が前記印刷回路基板に取り付けられたままである間に、前記複数の電子デバイスの第１のグループを前記印刷回路基板から除去することと、
前記ヒートシンクまたは前記サーマルブリッジのうちの少なくとも一方が前記印刷回路基板に取り付けられたままである間に、前記複数の電子デバイスの前記第１のグループの代わりに電子デバイスの第２のグループを前記印刷回路基板に取り付けることと
をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記複数の電子デバイスは、前記ヒートシンクに熱的に結合されており、前記ヒートシンクから、および、互いから、電気的に絶縁されている、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記システムは、前記複数の電子デバイスの隣接するペアの間に挿入されている第２の複数のサーマルブリッジをさらに含み、
前記第２の複数のサーマルブリッジは、前記複数の電子デバイスの前記第１のグループの前記除去または電子デバイスの前記第２のグループの前記取り付けのうちの少なくとも一方の間に、前記印刷回路基板に取り付けられたままである、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記複数の電子デバイスは、そのそれぞれの複数の端子により、互いに電気的に結合されており、
前記複数の電子デバイスのサブセットは、前記複数の電子デバイスの前記第１のグループの前記除去または電子デバイスの前記第２のグループの前記取り付けのうちの少なくとも一方の間に、前記印刷回路基板に取り付けられたままである、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記システムは、前記ヒートシンクに結合されており、かつ前記ヒートシンクおよび前記複数の電子デバイスの温度を感知するように配列されている温度センサをさらに含み、
前記温度センサは、前記複数の電子デバイスの前記第１のグループの前記除去または電子デバイスの前記第２のグループの前記取り付けのうちの少なくとも一方の間に、前記印刷回路基板に取り付けられたままである、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記複数のサーマルブリッジは、前記ヒートシンクと前記複数の電子デバイスのそれぞれの電子デバイスとの間に挿入されており、前記複数の電子デバイスの前記それぞれの電子デバイスを前記ヒートシンクに熱的に結合しており、前記複数の電子デバイスの前記それぞれの電子デバイスを前記ヒートシンクから電気的に絶縁しており、
前記複数のサーマルブリッジは、前記複数の電子デバイスの前記第１のグループの前記除去または電子デバイスの前記第２のグループの前記取り付けのうちの少なくとも一方の間に、前記印刷回路基板に取り付けられたままである、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１の電子デバイスは、露出タブ半導体パッケージとして形成されており、前記第２の電子デバイスの前記取り付けは、半田付けを用いることにより前記第２の電子デバイスを前記印刷回路基板に搭載することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１８】
前記ヒートシンクは、電気接地に電気的に結合されている、請求項１０に記載の方法。
【請求項１９】
前記サーマルブリッジは、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、または酸化ベリリウムのうちの少なくとも１つから形成されている、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（技術分野）
本開示は、電子回路に関する。より特定的には、本開示は、電子デバイスのための熱管理システムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
（背景）
半導体（例えば、トランジスタおよびダイオード等）は、いくつかの場合おいては、半導体パッケージで製造され、機械的搭載部が電気的接続と組み合される。いくつかの場合おいては露出タブパッケージと呼ばれるこのようなパッケージの上面図１０２および底面図１０４の例が、図１に示されている。露出タブ半導体パッケージは、いくつかの場合おいては、カプセル化されたパッケージの代わりに利用される。なぜなら、露出タブパッケージは、カプセル化された半導体パッケージと比べて、より良好な熱伝達能力、電力処理能力、および電流処理能力を呈し得るからである。露出タブ半導体パッケージは、少なくとも２つの構成で入手可能である。すなわち、１つの構成は、機械的ハードウェア（例えば、ネジ、ナット、および／または絶縁体）を用いて搭載されるように設計された、図１に示されているようなものであり、別の構成は、印刷回路基板（ＰＣＢ）の半田付け可能表面または別の半田付け可能表面に半田付けされるように設計された、図２に図示されているようなものである。各露出タブパッケージ構成は、その利点および不利点を有する。
【０００３】
ハードウェア搭載露出タブ半導体パッケージを利用することのいくつかの利点は、（１）デバイスのために必要とされるＰＣＢエリアおよび銅流し込みが最小化されること；（２）機械的搭載部が頑丈かつ堅牢であること；（３）半導体からその搭載部および／またはヒートシンクへの熱伝導率が顕著に向上されていること；および（４）機械的ハードウェアが電気的に絶縁されたデバイスを提供することができることを含む。
【０００４】
ハードウェア搭載露出タブ半導体パッケージを利用することのいくつかの不利点は、（１）付加的な搭載ハードウェアがデバイスを固定するために必要とされること；（２）機械的ハードウェアを据え付けるために必要とされ得る手作業が、付加的な構成要素および組み立て費用を招き得ること；（３）組み立ての手作業性がエラーを招き得ること；（４）共通のヒートシンクが複数の半導体デバイスのために用いられる場合、それらのそれぞれの露出タブ上に異なる電圧を有するデバイスが、ヒートシンクからおよび／または互いから電気的に絶縁される必要があること；および（５）デバイスの修理および／交換が、時間がかかるものとなり得ることを含む。
【０００５】
半田付け露出タブ半導体パッケージを利用することのいくつかの利点は、（１）半導体デバイスからＰＣＢおよびそれに関連付けられた搭載部および／またはヒートシンクへの熱伝導率が、顕著に向上されていること；（２）デバイスと半田付け可能表面との間のより短くより直接的な電気的接続に起因して、電気回路寄生が低減され得ること；（３）デバイスによる電磁干渉の生成およびそれに対する感受性が、低減された電気回路寄生のおかげで低減され得ること；（４）機械的搭載手段として廉価な機械の据え付けである半田を用いることが可能なこと；および（５）多くの可能なＰＣＢ位置にデバイスをピックアンドプレイス（ｐｉｃｋ−ａｎｄ−ｐｌａｃｅ）式に搭載することが可能であることにおける柔軟性を含む。
【０００６】
半田付け露出タブ半導体パッケージが利用される場合、ヒートシンク作用は、いくつかの場合おいては、図２に示されているように、大きな回路基板の銅平面を用いることにより、または、半導体の上にヒートシンクを取り付けることにより、達成される。しかしながら、半田付け露出タブパッケージの機械的搭載部表面は露出タブへの電気的接続としての役目も担っていることにより、多くの問題点が生じる。例えば、図２に示されているヒートシンクは、それぞれの半導体に電気的に接続されてもいるので、大きなヒートシンクの電位は、致死レベルに到達し得、これにより、サービス要員を危険にさらし得る。さらに、複数の半導体を共通のヒートシンクに接続することは、半導体を互いに対して電気的に短絡することにつながり得るので、各半導体は、それ自体の個別のヒートシンクを必要とする。さらに、半導体から離れる方向に熱を伝達するために、半導体に電気的に接続された大きな回路基板銅平面または大きな外部ヒートシンクを利用することは、電気回路の性能に対する悪影響を有し得る（例えば、増大した寄生容量および／または増大した電磁干渉（ＥＭＩ）生成および／または感受性等）。
【０００７】
複数の半導体デバイスに対して共通のヒートシンクを利用することから生じる問題点は、露出タブ上で異なる電圧を有するデバイスが、ヒートシンクおよび／または互いから電気的に絶縁される必要があり、付加的な搭載ハードウェアがヒートシンクを固定するために必要とされ得るということを含む。さらに、他の半導体デバイスとヒートシンクを共有する１つ以上の半導体デバイスを修理および／または交換することの必要性は、図２に示されているもののような外部ヒートシンクの除去を要求し得、これは時間がかかる。
【０００８】
半田付け露出タブ半導体パッケージは、少なくとも部分的に、そのピックアンドプレイス搭載能力、性能強化、全体的低費用、およびその他の利点により、多くの用途のために好適なデバイスパッケージである。しかしながら、上で列挙した短所およびその他の短所に起因して、電子デバイスの熱管理のための改良されたシステムおよび方法に対する必要性が存在する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（概要）
本開示の局面に従うと、電子デバイスのための熱管理システムが提供され、該熱管理システムは、電子デバイスと、ヒートシンクと、熱伝導および電気絶縁サーマルブリッジとを含む。サーマルブリッジは、電子デバイスとヒートシンクとの間に挿入されており、電子デバイスをヒートシンクに熱的に結合しており、電子デバイスをヒートシンクから電気的に絶縁している。電子デバイス、ヒートシンク、およびサーマルブリッジは、印刷回路基板の同一の平面状表面上に搭載されている。
【００１０】
本開示の別の局面において、電子デバイスは、システム内に含まれている電子デバイスのセットのうちの１つであり、サーマルブリッジは、システム内に含まれているサーマルブリッジのセットのうちの１つである。サーマルブリッジの各々は、ヒートシンクと電子デバイスのそれぞれの電子デバイスとの間に挿入されており、電子デバイスのそれぞれの電子デバイスをヒートシンクに熱的に結合しており、電子デバイスのそれぞれの電子デバイスをヒートシンクから電気的に絶縁している。電子デバイス、サーマルブリッジ、およびヒートシンクは、印刷回路基板の同一の平面状表面上に搭載されている。
【００１１】
本開示のなおも別の局面において、電子デバイスは、ヒートシンクに熱的に結合されており、ヒートシンクから、および、互いから、電気的に絶縁されている。
【００１２】
本開示の別の局面において、システムは、電子デバイスの隣接するペアの間に挿入されたサーマルブリッジの第２のセットをさらに含む。
【００１３】
本開示の別の局面において、電子デバイスは、そのそれぞれの端子により、互いに電気的に結合されており、これにより、電子デバイスの個別の電流処理能力よりも大きい集約的電流処理能力を生み出す。
【００１４】
本開示の別の局面において、システムは、温度センサをさらに含み、該温度センサは、ヒートシンクに結合されており、かつヒートシンクおよび電子デバイスの温度を感知するように配列されている。
【００１５】
本開示の別の局面において、サーマルブリッジのセットは、ヒートシンクと電子デバイスのそれぞれの電子デバイスとの間に挿入されている。サーマルブリッジのセットは、電子デバイスのそれぞれの電子デバイスをヒートシンクに熱的に結合しており、電子デバイスのそれぞれの電子デバイスをヒートシンクから電気的に絶縁している。
【００１６】
本開示の別の局面において、電子デバイスは、印刷回路基板に半田付けされた露出タブ半導体パッケージとして形成されている。
【００１７】
本開示の別の局面において、ヒートシンクは、電気接地に電気的に結合されている。
【００１８】
本開示の別の局面において、サーマルブリッジは、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）および／または酸化ベリリウム（ＢｅＯ）から形成されている。
【００１９】
本開示の別の局面に従うと、電子デバイスのための熱管理システムを修理する方法が提供される。システムは、印刷回路基板を含み、該印刷回路基板は、第１の電子デバイスと、ヒートシンクと、熱伝導および電気絶縁サーマルブリッジとが、自身の上に固定されている。サーマルブリッジは、第１の電子デバイスとヒートシンクとの間に挿入されており、第１の電子デバイスをヒートシンクに熱的に結合しており、第１の電子デバイスをヒートシンクから電気的に絶縁している。第１の電子デバイス、ヒートシンク、およびサーマルブリッジは、印刷回路基板の同一の平面状表面上に搭載されている。方法は、ヒートシンクおよび／またはサーマルブリッジが印刷回路基板に取り付けられたままである間に、第１の電子デバイスを印刷回路基板から除去することと、ヒートシンクおよび／またはサーマルブリッジが印刷回路基板に取り付けられたままである間に、第１の電子デバイスの代わりに第２の電子デバイスを印刷回路基板に取り付けることとを含む。
【００２０】
本開示の別の局面において、第１の電子デバイスは、システム内に含まれている電子デバイスのセットのうちの１つであり、サーマルブリッジは、システム内に含まれているサーマルブリッジのセットのうちの１つである。サーマルブリッジの各々は、ヒートシンクと電子デバイスのそれぞれの電子デバイスとの間に挿入されており、電子デバイスのそれぞれの電子デバイスをヒートシンクに熱的に結合しており、電子デバイスのそれぞれの電子デバイスをヒートシンクから電気的に絶縁している。電子デバイス、サーマルブリッジ、およびヒートシンクは、印刷回路基板の同一の平面状表面上に搭載されている。方法は、ヒートシンクおよび／またはサーマルブリッジが印刷回路基板に取り付けられているままである間に、電子デバイスの第１のグループを印刷回路基板から除去することと、ヒートシンクおよび／またはサーマルブリッジが印刷回路基板に取り付けられているままである間に、複数の電子デバイスの第１のグループの代わりに、電子デバイスの第２のグループを印刷回路基板に取り付けることとをさらに含む。
【００２１】
本開示のなおも別の局面において、電子デバイスは、ヒートシンクに熱的に結合されており、ヒートシンクから、および、互いから、電気的に絶縁されている。
【００２２】
本開示の別の局面において、システムは、電子デバイスのセットの隣接するペアの間に挿入されたサーマルブリッジの第２のセットをさらに含み、第２の複数のサーマルブリッジは、複数の電子デバイスの第１のグループの除去および／または電子デバイスの第２のグループの取り付けの間に、印刷回路基板に取り付けられたままである。
【００２３】
本開示の別の局面において、電子デバイスは、そのそれぞれの端子により、互いに電気的に結合されており、電子デバイスのセットは、複数の電子デバイスの第１のグループの除去および／または電子デバイスの第２のグループの取り付けの間に、印刷回路基板に取り付けられたままである。
【００２４】
本開示の別の局面において、システムは、温度センサをさらに含み、該温度センサは、ヒートシンクに結合されており、かつヒートシンクおよび複数の電子デバイスの温度を感知するように配列されている。温度センサは、複数の電子デバイスの第１のグループの除去および／または電子デバイスの第２のグループの取り付けの間に、印刷回路基板に取り付けられたままである。
【００２５】
本開示の別の局面において、サーマルブリッジのセットは、ヒートシンクと電子デバイスのそれぞれの電子デバイスとの間に挿入されており、電子デバイスのそれぞれの電子デバイスをヒートシンクに熱的に結合しており、電子デバイスのそれぞれの電子デバイスをヒートシンクから電気的に絶縁している。サーマルブリッジは、複数の電子デバイスの第１のグループの除去および／または電子デバイスの第２のグループの取り付けの間に、印刷回路基板に取り付けられたままである。
【００２６】
本開示の別の局面において、電子デバイスは、露出タブ半導体パッケージから形成されており、第２の電子デバイスの取り付けは、半田付けを用いることにより第２の電子デバイスを印刷回路基板に搭載することを含む。
【００２７】
本開示の別の局面において、ヒートシンクは、電気接地に電気的に結合されている。
【００２８】
本開示の別の局面において、サーマルブリッジは、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、および／または酸化ベリリウム（ＢｅＯ）から形成されている。
本明細書は、例えば、以下の項目を提供する。
（項目１）
電子デバイスのための熱管理システムであって、
少なくとも１つの電子デバイスと、
ヒートシンクと、
熱伝導および電気絶縁サーマルブリッジであって、上記サーマルブリッジは、上記少なくとも１つの電子デバイスと上記ヒートシンクとの間に挿入されており、上記サーマルブリッジは、上記少なくとも１つの電子デバイスを上記ヒートシンクに熱的に結合しており、上記少なくとも１つの電子デバイスを上記ヒートシンクから電気的に絶縁している、熱伝導および電気絶縁サーマルブリッジと
を含み、
上記少なくとも１つの電子デバイス、上記ヒートシンク、および上記サーマルブリッジは、印刷回路基板の同一の平面状表面上に搭載されている、システム。
（項目２）
上記少なくとも１つの電子デバイスは、上記システム内に含まれている複数の電子デバイスのうちの１つであり、
上記サーマルブリッジは、上記システム内に含まれている複数のサーマルブリッジのうちの１つであり、
上記複数のサーマルブリッジの各々は、上記ヒートシンクと上記複数の電子デバイスのそれぞれの電子デバイスとの間に挿入されており、上記複数の電子デバイスの上記それぞれの電子デバイスを上記ヒートシンクに熱的に結合しており、上記複数の電子デバイスの上記それぞれの電子デバイスを上記ヒートシンクから電気的に絶縁しており、
上記複数の電子デバイス、上記複数のサーマルブリッジ、および上記ヒートシンクは、上記印刷回路基板の上記同一の平面状表面上に搭載されている、上記項目に記載のシステム。
（項目３）
上記複数の電子デバイスは、上記ヒートシンクに熱的に結合されており、上記ヒートシンクから、および、互いから、電気的に絶縁されている、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目４）
上記複数の電子デバイスの隣接するペアの間に挿入されている第２の複数のサーマルブリッジをさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目５）
上記複数の電子デバイスは、そのそれぞれの複数の端子により、互いに電気的に結合されており、これにより、上記複数の電子デバイスのうちの電子デバイスの個別の電流処理能力よりも大きい集約的電流処理能力を生み出す、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目６）
上記ヒートシンクに結合されており、かつ上記ヒートシンクおよび上記複数の電子デバイスの温度を感知するように配列されている温度センサをさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目７）
上記複数のサーマルブリッジは、上記ヒートシンクと上記複数の電子デバイスのそれぞれの電子デバイスとの間に挿入されており、上記複数の電子デバイスの上記それぞれの電子デバイスを上記ヒートシンクに熱的に結合しており、上記複数の電子デバイスの上記それぞれの電子デバイスを上記ヒートシンクから電気的に絶縁している、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目８）
上記少なくとも１つの電子デバイスは、上記印刷回路基板に半田付けされた露出タブ半導体パッケージとして形成されている、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目９）
上記ヒートシンクは、電気接地に電気的に結合されている、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目１０）
上記サーマルブリッジは、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、または酸化ベリリウムのうちの少なくとも１つから形成されている、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目１１）
電子デバイスのための熱管理システムを修理する方法であって、
上記システムは、
印刷回路基板であって、上記印刷回路基板は、
第１の電子デバイスと、
ヒートシンクと、
熱伝導および電気絶縁サーマルブリッジであって、上記サーマルブリッジは、上記第１の電子デバイスと上記ヒートシンクとの間に挿入されており、上記サーマルブリッジは、上記第１の電子デバイスを上記ヒートシンクに熱的に結合しており、上記第１の電子デバイスを上記ヒートシンクから電気的に絶縁している、熱伝導および電気絶縁サーマルブリッジと
を自身の上に有している、印刷回路基板
を含み、
上記第１の電子デバイス、上記ヒートシンク、および上記サーマルブリッジは、上記印刷回路基板の同一の平面状表面上に搭載されており、
上記方法は、
上記ヒートシンクまたは上記サーマルブリッジのうちの少なくとも一方が上記印刷回路基板に取り付けられたままである間に、上記第１の電子デバイスを上記印刷回路基板から除去することと、
上記ヒートシンクまたは上記サーマルブリッジのうちの少なくとも一方が上記印刷回路基板に取り付けられたままである間に、上記第１の電子デバイスの代わりに、上記印刷回路基板に第２の電子デバイスを取り付けることと
を含む、方法。
（項目１２）
上記第１の電子デバイスは、上記システム内に含まれている複数の電子デバイスのうちの１つであり、
上記サーマルブリッジは、上記システム内に含まれている複数のサーマルブリッジのうちの１つであり、
上記複数のサーマルブリッジの各々は、上記ヒートシンクと上記複数の電子デバイスのそれぞれの電子デバイスとの間に挿入されており、上記複数の電子デバイスの上記それぞれの電子デバイスを上記ヒートシンクに熱的に結合しており、上記複数の電子デバイスの上記それぞれの電子デバイスを上記ヒートシンクから電気的に絶縁しており、
上記複数の電子デバイス、上記複数のサーマルブリッジ、および上記ヒートシンクは、上記印刷回路基板の上記同一の平面状表面上に搭載されており、
上記方法は、
上記ヒートシンクまたは上記サーマルブリッジのうちの少なくとも一方が上記印刷回路基板に取り付けられたままである間に、上記複数の電子デバイスの第１のグループを上記印刷回路基板から除去することと、
上記ヒートシンクまたは上記サーマルブリッジのうちの少なくとも一方が上記印刷回路基板に取り付けられたままである間に、上記複数の電子デバイスの上記第１のグループの代わりに電子デバイスの第２のグループを上記印刷回路基板に取り付けることと
をさらに含む、上記項目に記載の方法。
（項目１３）
上記複数の電子デバイスは、上記ヒートシンクに熱的に結合されており、上記ヒートシンクから、および、互いから、電気的に絶縁されている、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目１４）
上記システムは、上記複数の電子デバイスの隣接するペアの間に挿入されている第２の複数のサーマルブリッジをさらに含み、
上記第２の複数のサーマルブリッジは、上記複数の電子デバイスの上記第１のグループの上記除去または電子デバイスの上記第２のグループの上記取り付けのうちの少なくとも一方の間に、上記印刷回路基板に取り付けられたままである、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目１５）
上記複数の電子デバイスは、そのそれぞれの複数の端子により、互いに電気的に結合されており、
上記複数の電子デバイスのサブセットは、上記複数の電子デバイスの上記第１のグループの上記除去または電子デバイスの上記第２のグループの上記取り付けのうちの少なくとも一方の間に、上記印刷回路基板に取り付けられたままである、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目１６）
上記システムは、上記ヒートシンクに結合されており、かつ上記ヒートシンクおよび上記複数の電子デバイスの温度を感知するように配列されている温度センサをさらに含み、
上記温度センサは、上記複数の電子デバイスの上記第１のグループの上記除去または電子デバイスの上記第２のグループの上記取り付けのうちの少なくとも一方の間に、上記印刷回路基板に取り付けられたままである、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目１７）
上記複数のサーマルブリッジは、上記ヒートシンクと上記複数の電子デバイスのそれぞれの電子デバイスとの間に挿入されており、上記複数の電子デバイスの上記それぞれの電子デバイスを上記ヒートシンクに熱的に結合しており、上記複数の電子デバイスの上記それぞれの電子デバイスを上記ヒートシンクから電気的に絶縁しており、
上記複数のサーマルブリッジは、上記複数の電子デバイスの上記第１のグループの上記除去または電子デバイスの上記第２のグループの上記取り付けのうちの少なくとも一方の間に、上記印刷回路基板に取り付けられたままである、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目１８）
上記第１の電子デバイスは、露出タブ半導体パッケージとして形成されており、上記第２の電子デバイスの上記取り付けは、半田付けを用いることにより上記第２の電子デバイスを上記印刷回路基板に搭載することを含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目１９）
上記ヒートシンクは、電気接地に電気的に結合されている、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目２０）
上記サーマルブリッジは、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、または酸化ベリリウムのうちの少なくとも１つから形成されている、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（摘要）
電子デバイスのための熱管理システムおよび方法が提供される。システムは、電子デバイス、ヒートシンク、および電子デバイスとヒートシンクとの間に挿入された熱伝導および電気絶縁サーマルブリッジを含む。サーマルブリッジは、電子デバイスをヒートシンクに熱的に結合しており、電子デバイスをヒートシンクから電気的に絶縁している。電子デバイス、ヒートシンク、およびサーマルブリッジは、印刷回路基板の同一の平面状表面上に搭載されている。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
本開示の上記およびその他の局面、特徴、および利点は、添付図面を参酌して以下の詳細な説明に照らすとより明らかになるであろう。
【００３０】
【図１】図１は、露出タブパッケージの上面図および底面図の例を描写している。
【００３１】
【図２】図２は、印刷回路基板に半田付けされた露出タブ半導体を図示している。
【００３２】
【図３】図３は、電子デバイスのための熱管理システムのグラフィック描写である。
【００３３】
【図４】図４は、図３に示されている熱管理システムの例示的な実装を示している。
【００３４】
【図５】図５は、図３および／または図４のシステム等の熱管理システムを製造および／または修理するための例示的手順を図示している。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
（詳細な説明）
図３は、電子デバイスのための熱管理システム３００のグラフィック描写を示している。システム３００は、１つ以上の電子デバイス３０２、ヒートシンク３０４、および１つ以上の熱伝導および電気絶縁サーマルブリッジ３０６を含んでいる。一例において、半導体デバイス３０２は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）であるか、または、動作中に熱（該熱は、正常動作限界内にとどまるようにデバイス温度を調節するためにデバイスから離れる方向に伝導されなければならない）を生成するその他のデバイスである。
【００３６】
サーマルブリッジ３０６の各々は、ヒートシンク３０４と電子デバイス３０２のそれぞれの電子デバイスとの間に挿入されており、電子デバイス３０２のそれぞれの電子デバイスをヒートシンク３０４に熱的に結合しており、電子デバイス３０２のそれぞれの電子デバイスをヒートシンク３０４から電気的に絶縁している。一例において、複数のサーマルブリッジ、すなわち、例示的なシステム３００においては３つのサーマルブリッジが、ヒートシンク３０４と電子デバイス３０２のそれぞれの電子デバイスとの間に挿入されており、電子デバイス３０２のそれぞれの電子デバイスをヒートシンク３０４に熱的に結合しており、電子デバイス３０２のそれぞれの電子デバイスをヒートシンク３０４から電気的に絶縁している。電子デバイス３０２、ヒートシンク３０４、およびサーマルブリッジ３０６は、印刷回路基板（ＰＣＢ）３０８の同一の平面状表面上に搭載されており、これは、以下にさらに詳細に記載されるように、電子デバイス３０２の保守性を向上させている。
【００３７】
電子デバイス３０２のパッケージタイプは、例えば、ＰＣＢ３０８に半田付けされた露出タブ半導体パッケージであり得る。この態様で、デバイス３０２は、かくして、ＰＣＢ３０８上にピックアンドプレイス式に搭載され得、そして、リフロー動作が実行された後に取り付けられたヒートシンクまたはその他の関連デバイスの必要なしに、デバイス３０２をＰＣＢ３０８に機械的および電気的の両方で結合するための機構として、半田付けが利用され得る。
【００３８】
ＰＣＢ３０８は、銅または別の伝導材料のパッド３１０を含み、機械的搭載目的および電気的接続目的の両方のために、該パッドに対してデバイス３０２のそれぞれの端子３１２が半田付けされている。パッド３１０をヒートシンクとしてＰＣＢ３０８の大きい銅（またはその他の伝導材料）平面に電気的に結合すること、または、半導体デバイス３０２の上に１つ以上の外部ヒートシンクを取り付けることの代わりに、サーマルブリッジ３０６が、電子デバイス３０２をヒートシンク３０４に熱的に結合し、かつ電子デバイス３０２をヒートシンク３０４から、および、互いから、電気的に絶縁するために配列されている。この態様で、共通のヒートシンク３０４が、複数の電子デバイス３０２によって共有され得、これにより、デバイス３０２がヒートシンク３０４によって互いに電気的に短絡されることなしに、デバイス３０２の各々から離れる方向に熱を伝導し得る。
【００３９】
サーマルブリッジ３０６は、任意の適切な熱導電性だが電気絶縁性の材料から形成され得、該材料は、デバイス３０２からヒートシンク３０４への熱の良好な導体を構成するが、各デバイス３０２間の、および、各デバイス３０２からヒートシンク３０４への電気的絶縁を維持する。例示的な材料は、少なくとも１６０ワット毎メートル毎ケルビン（Ｗ／ｍ＊Ｋ）（例えば、少なくとも４００ワット毎メートル毎ケルビン）の熱伝導率を有し得る。それからサーマルブリッジ３０６が形成され得る材料の例示的なタイプは、限定するものではないが、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、および／または酸化ベリリウム（ＢｅＯ）を含むが、類似した化学的特性または物理的特性を呈する化合物または材料も適切であり得る。
【００４０】
異なる例において、サーマルブリッジ３０６は、熱等方性材料または熱直交異方性材料から形成され得る。熱直交異方性材料は、熱直交異方性特性を呈するように、サーマルブリッジ３０６の製造中に配列された材料を含み得る。概して、熱直交異方性材料は、少なくとも１つの他の方向における熱伝導率とは異なる１つの方向における熱伝導率を呈する。これとは対照的に、熱等方性材料は、概して、全方向において実質的に等しい熱伝導率を呈する。いくつかの熱直交異方性材料は、標準的な等方性材料によって呈される熱伝導性よりも大きい少なくとも１つの方向における熱伝導性を呈するので、熱直交異方性材料をサーマルブリッジ３０６において利用することは、いくつかの例においては、熱等方性材料から製造されたサーマルブリッジを用いることに対して、電気デバイス３０２から離れる方向の熱伝達速度を増大させる。サーマルブリッジ３０６を製造するために用いられ得る等方性材料の例は、限定されるものではないが、銅、アルミニウム、ベリリウム、およびこれらの合金を含む。サーマルブリッジ３０６を製造するために用いられ得る直交異方性材料の例は、限定されるものではないが、配向カーボンファイバー、例えば配向グラファイトファイバーおよび粒状微小構造を有する配向カーボンファイバー等を含む。しかしながら、前述の等方性材料および直交異方性材料は、単なる例であり、本開示の実施形態は、何らかの特定の材料から製造されたサーマルブリッジに限定されないことが理解されるべきである。
【００４１】
個別のヒートシンクの費用は、相当なものであり得るので、（共通のヒートシンクがデバイスを互いに対して電気的に短絡しないことを保証しながら）複数のデバイス３０２からの熱を放熱するために単一のヒートシンクを利用することによって、システム３００は、デバイス３０２の各々に対して個別のヒートシンクを利用するのと比べて、より費用効率の良い解決策であり得る。
【００４２】
さらに、電子デバイスのために必要とされる熱伝達荷重を運ぶために大きな銅流し込みを利用することは、必要とされるＰＣＢエリアの量（いくつかの場合においては、ＰＣＢリアルエステートと呼ばれる）を増大させ、デバイス間の電気的伝導トレースをルーティングするために利用可能なＰＣＢエリアの量を制限し得る。このような大きな銅流し込みを利用することの必要性を回避することにより、システム３００は、より効率的にＰＣＢエリアを利用する解決策を提供し得、それにより、より費用効率的である。
【００４３】
さらに、一例において、それぞれのデバイス３０２の下に（例えば、図３に描写されているパッド３１０のうちそれぞれのより大きな最も右のパッドにおいて）流し込まれた銅の量は、デバイス３０２がそれぞれのサーマルブリッジ３０６に結合されることを可能にするのに十分な量のみである。本例において利用される比較的小さな銅流し込みは、デバイス３０２による電磁干渉（ＥＭＩ）、無線周波数干渉（ＲＦＩ）、およびクロストークの生成および／またはこれらに対する感受性を顕著に低減させ得る。
【００４４】
別の例において、ヒートシンク３０４は、電気接地に電気的に結合されており、これにより、ヒートシンク３０４上の危険電圧を排除し、代わりに、ヒートシンク３０４が接地電位にとどまることを保証することにより、ＰＣＢ３０８およびその構成要素の安全性および保守性を向上させる。
【００４５】
図４は、図３の文脈において上述された熱管理システム３００の例示的な実装を示している。この実装において、１０個の半導体デバイス３０２（この例においてはＦＥＴ）からの熱伝達は、デバイス３０２、ヒートシンク３０４、およびサーマルブリッジ３０６を互いにごく接近した状態に維持している間に、ヒートシンク３０４によって扱われる。デバイス３０２の列は、ヒートシンク３０４の両側において、各デバイス３０２がその隣接しているデバイス３０２にごく接近した状態にあるように、そしてまた、ヒートシンク３０４の近くにあるように、配列されている。この構成は、短いデバイス間相互接続およびヒートシンク３０４への良好な熱伝達を生み出す。
【００４６】
共通のヒートシンク３０４は、全てのデバイス３０２によって共有されているので、全てのデバイス３０２は、互いにごく接近した状態にあり、ヒートシンク３０４の下に配置されている単一の温度センサ３１４は、全てのデバイス３０２の温度を適切に監視し得る。
【００４７】
図４の例示的な実装において、図３の文脈で上述されたように、それぞれのデバイス３０２の下に流し込まれる銅の量は、デバイス３０２がそれぞれのサーマルブリッジ３０６に結合されることを可能にするために必要な比較的少ない量のみである。この例において利用される比較的少量の銅流し込みは、デバイス３０２による電磁干渉（ＥＭＩ）、無線周波数干渉（ＲＦＩ）、およびクロストークの生成および／または感受性を顕著に低減させ得、そして、相互接続トレース長、インダクタンス、抵抗、およびその他の回路寄生を低減し得る。
【００４８】
図３または図４に示されていないが、一例において、システム３００は、電子デバイス３０２の隣接するペアの間に挿入される複数のサーマルブリッジをさらに含み、例えば、デバイス３０２のうちの１つの各パッド３１０を、デバイス３０２の別の１つの対応するパッド３１０に結合している。この態様で、デバイス３０２の間の熱結合は向上させられ得、かくして、デバイス３０２間のより均一な温度分布を生み出す。いくつかの例において、電子デバイス３０２はまた、そのそれぞれの端子（例えば、その電力出力端子）により、互いに対して並列的に電気的に結合され得、これにより、電子デバイス３０２の個々の１つの電流処理能力よりも大きい集約的デバイス３０２の電流処理能力を生み出す。上述された態様でデバイス３０２間に挿入されるサーマルブリッジを利用することは、例えば、デバイスが同様の温度にとどまらない限りデバイスを並列的に結合する能力を悪化させる負の温度係数を有する複数のデバイス（例えば、ダイオード）の並列結合を含む用途において、有益であり得る。システム３００は、ヒートシンク３０４に結合され、かつヒートシンク３０４および電子デバイス３０２の温度を感知するように配列された温度センサ３１４をさらに含み得る。
【００４９】
電子デバイスに対する例示的な熱管理システム３００およびその例示的な実装が記載されてきたが、ここで、システム３００等の熱管理システムを製造および／修理するための例示的な手順５００を図示している、図５に対する参照がなされる。ブロック５０２において、１つ以上の電子デバイス３０２、ヒートシンク３０４、および／またはサーマルブリッジ３０６が、ＰＣＢ３０８上に（例えば、半田付けまたは別の接着剤を用いてそれに取り付けられていることにより）任意の順序で据え付けられている。図３の文脈で上述されたように、熱伝導および電気絶縁サーマルブリッジ３０６は、電子デバイス３０２とヒートシンク３０４との間に挿入されており、それぞれの電子デバイス３０２をヒートシンク３０４に熱結合しており、電子デバイス３０２をヒートシンク３０４から電気的に絶縁している。電子デバイス３０２、ヒートシンク３０４、およびサーマルブリッジ３０６は、ＰＣＢ３０８の同一の平面状表面上に搭載されており、これにより、以下にさらに詳細に記載されるように、各構成要素が互いの構成要素から独立して除去され修理および／または交換され得るので、ＰＣＢ３０８上に据え付けられた構成要素の保守性が向上させられる。
【００５０】
ブロック５０４において、据え付けられた構成要素（ブロック５０２において据え付けられた１つ以上の電子デバイス３０２、ヒートシンク３０４、および／またはサーマルブリッジ３０６）のいずれかが、故障し、かつ／または、修理および／または交換を必要としているかどうかに関する決定がなされる。ブロック５０４において、据え付けられた構成要素のいずれも、故障し、かつ／または、修理および／または交換を必要としていないことが決定された場合（ブロック５０４における「いいえ」）、制御はブロック５０４にとどまり、継続的におよび／または周期的に、据え付けられた構成要素が故障したかどうかを決定する。他方、ブロック５０４において、据え付けられた構成要素のうちの１つが故障し、かつ／または、修理および／または交換を必要としていることが決定された場合（ブロック５０４における「はい」）、制御はブロック５０６へと渡る。ブロック５０６において、ブロック５０２で据え付けられた構成要素（すなわち、１つ以上の電子デバイス３０２、ヒートシンク３０４、および／またはサーマルブリッジ）のうちのどれが故障し、かつ／または、修理および／または交換を必要としているかに関する決定がなされる。
【００５１】
ブロック５０６において、ブロック５０２において据え付けられた電子デバイス３０２のうちの１つ以上が故障し、かつ／または、修理および／交換を必要としていることが決定された場合（ブロック５０６における「電子デバイス」）、制御はブロック５０８へと渡る。ブロック５０８において、故障し、かつ／または、修理および／交換を必要としている電子デバイス３０２のうちの１つ以上が、ＰＣＢ３０８から除去され、その一方で、ブロック５０２において据え付けらえたその他の構成要素（すなわち、ブロック５０２において据え付けられたその他の電子デバイス３０２、ヒートシンク３０４、および／またはサーマルブリッジ３０６）は、ＰＣＢ３０８に取り付けられたままである。ブロック５１０において、別の電子デバイス３０２（ブロック５０８においてＰＣＢ３０８から除去された１つ以上の電子デバイス３０２の修理されたバージョンであり得るか、または、新たな交換された電子デバイス３０２であり得る）は、故障した電子デバイスが除去された位置においてＰＣＢ３０８上に据え付けられ、その一方で、ブロック５０２において据え付けられたその他の構成要素（すなわち、ブロック５０２において据え付けられたその他の電子デバイス３０２、ヒートシンク３０４、および／またはサーマルブリッジ３０６）は、ＰＣＢ３０８に取り付けられたままである。１つ以上の電子デバイス３０２のパッケージタイプは、一例においては、露出タブ半導体パッケージであり、ブロック５１０における電子デバイスの据え付けは、半田を用いることにより電子デバイスをＰＣＢ３０８に搭載することを含む。その後、ブロック５０４において、上述された態様で、別の据え付けられた構成要素が故障したかどうかを継続的におよび／または周期的に決定するために、別の決定がなされる。
【００５２】
ブロック５０６において、ブロック５０２で据え付けられたサーマルブリッジ３０６のうちの１つ以上が故障し、かつ／または、修理および／交換を必要としていることが決定された場合（ブロック５０６における「サーマルブリッジ」）、制御はブロック５１２へと渡る。ブロック５１２において、故障し、かつ／または、修理および／または交換を必要としているサーマルブリッジ３０６のうちの１つ以上は、ＰＣＢ３０８から除去され、その一方で、ブロック５０２において据え付けられたその他の構成要素（すなわち、ブロック５０２において据え付けられたその他の電子デバイス３０２、ヒートシンク３０４、および／またはサーマルブリッジ３０６）は、ＰＣＢ３０８に取り付けられたままである。ブロック５１４において、別のサーマルブリッジ３０６（ブロック５０８においてＰＣＢ３０８から除去された１つ以上のサーマルブリッジ３０６の修理されたバージョンであり得るか、または、新たな交換されたサーマルブリッジ３０６であり得る）は、サーマルブリッジ３０６が除去された位置においてＰＣＢ３０８に据え付けられ、その一方で、ブロック５０２において据え付けられたその他の構成要素（すなわち、ブロック５０２において据え付けられたその他の電子デバイス３０２、ヒートシンク３０４、および／またはサーマルブリッジ３０６）は、ＰＣＢ３０８に取り付けられたままである。その後、ブロック５０４において、上述された態様で、別の据え付けられた構成要素が故障したかどうかを継続的におよび／または周期的に決定するために、別の決定がなされる。
【００５３】
ブロック５０６において、ブロック５０２において据え付けられたヒートシンク３０４が故障し、かつ／または、修理および／交換が必要であることが決定された場合（ブロック５０６における「ヒートシンク」）、制御はブロック５１６へと渡る。ブロック５１６において、故障し、かつ／または、修理および／交換が必要であるヒートシンク３０４は、ＰＣＢ３０８から除去され、その一方で、ブロック５０２において据え付けられたその他の構成要素（すなわち、ブロック５０２において据え付けられたその他の電子デバイス３０２、ヒートシンク３０４、および／またはサーマルブリッジ３０６）は、ＰＣＢ３０８に取り付けられたままである。ブロック５１８において、別のヒートシンク３０４（ブロック５０８においてＰＣＢ３０８から除去されたヒートシンク３０４の修理されたバージョンであり得るか、または、新たな交換ヒートシンク３０４であり得る）は、故障したヒートシンク３０４が除去された位置においてＰＣＢ３０８上に据え付けられ、その一方で、ブロック５０２において据え付けられたその他の構成要素（すなわち、ブロック５０２において据え付けられたその他の電子デバイス３０２、ヒートシンク３０４、および／またはサーマルブリッジ３０６）は、ＰＣＢ３０８に取り付けられたままである。その後、ブロック５０４において、上述された態様で、別の据え付けられた構成要素が故障したかどうかを継続的におよび／または周期的に決定するために、別の決定がなされる。
【００５４】
別の例において、図３の文脈で上述されたように、システム３００は、ヒートシンク３０４に結合され、かつヒートシンク３０４および電子デバイス３０２の温度を感知するように配列された温度センサ３１４（図４には示されていない）を含む。温度センサ３１４は、上述したブロック５０８、５１０、５１２、５１４、５１６、および／または５１８のいずれか１つにおける故障した構成要素の除去、修理、および／または交換の間に、ＰＣＢ３０８に取り付けられたままであり得る。
【００５５】
なおも別の例において、図３の文脈で上述されたように、複数のサーマルブリッジ３０６が、ヒートシンク３０４と電子デバイス３０２のそれぞれの電子デバイスとの間に挿入され、電子デバイス３０２のそれぞれの電子デバイスをヒートシンク３０４に熱的に結合しており、電子デバイス３０２のそれぞれの電子デバイスをヒートシンク３０４から電気的に絶縁している。サーマルブリッジ３０６は、上述したブロック５０８、５１０、５１２、５１４、５１６、および／または５１８のうちのいずれか１つにおける故障した構成要素の除去、修理、および／または交換の間に、ＰＣＢ３０８に取り付けられたままである。
【００５６】
本明細書中に開示された実施形態は、本開示の例であり、種々の形態で具現化され得る。例えば、本明細書中の特定の実施形態は、別個の実施形態として記載されているが、本明細書中の実施形態の各々は、本明細書中のその他の実施形態のうちの１つ以上と組み合され得る。本明細書中に開示されている特定の構造的および機能的な詳細は、限定として解釈されるべきではなく、請求項の根拠として、そして、事実上任意の適切に詳細化された構造において本開示を種々に利用することを当業者に教示するための代表的な根拠として、解釈されるべきである。いくつかの図面の記載を通して、同様の参照番号は類似または同一の要素を参照し得る。
【００５７】
「一実施形態において」、「実施形態において」、「いくつかの実施形態において」、「その他の実施形態において」というフレーズは、各々、本開示に従う同一または異なる実施形態のうちの１つ以上を参照し得る。「ＡまたはＢ」という形態のフレーズは、「（Ａ）、（Ｂ）、または（ＡおよびＢ）」を意味する。「Ａ、Ｂ、またはＣのうちの少なくとも１つ」という形態のフレーズは「（Ａ）；（Ｂ）；（Ｃ）；（ＡおよびＢ）；（ＡおよびＣ）；（ＢおよびＣ）；または（Ａ、Ｂ、およびＣ）」を意味する。用語「臨床医」は、臨床医または任意の医療要員（例えば、医療手順を実行する医師、看護師、技師、医療支援要員等）を参照し得る。
【００５８】
本明細書中に記載されているシステムはまた、種々の情報を受信し、そして、受信された情報を変換して出力を生成するために、１つ以上のコントローラを利用し得る。コントローラは、メモリ内に格納された一連の命令を実行することが可能な、任意のタイプのコンピューティングデバイス、計算回路、または任意のタイプのプロセッサまたは処理回路を含み得る。コントローラは、複数のプロセッサおよび／または複数の中央処理装置（ＣＰＵ）を含み得、そして、任意のタイプのプロセッサ（例えば、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、マイクロコントローラ、プログラム可能論理デバイス（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）等）を含み得る。コントローラはまた、データおよび／または命令を格納するメモリを含み得、該データおよび／または命令は、１つ以上のプロセッサによって実行されたときに、１つ以上のプロセッサに、１つ以上の方法および／またはアルゴリズムを実行させる。
【００５９】
本明細書中に記載された方法、プログラム、アルゴリズム、またはコードのうちの任意のものは、プログラム言語またはコンピュータプログラムに変換され得るか、または、それらで表現され得る。用語「プログラム言語」および「コンピュータプログラム」は、本明細書中で用いられる場合、各々、コンピュータに対する命令を特定するために用いられる任意の言語を含み、そして、以下の言語およびそれらの派生物を含む（しかしそれらに限定されない）：Ａｓｓｅｍｂｌｅｒ，Ｂａｓｉｃ，Ｂａｔｃｈ  ｆｉｌｅｓ，ＢＣＰＬ，Ｃ，Ｃ＋，Ｃ＋＋，Ｄｅｌｐｈｉ，Ｆｏｒｔｒａｎ，Ｊａｖａ（登録商標），ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ（登録商標），機械コード,オペレーティングシステムコマンド言語,Ｐａｓｃａｌ，Ｐｅｒｌ，ＰＬ１，スクリプト言語,Ｖｉｓｕａｌ  Ｂａｓｉｃ，それら自体がプログラムを特定するメタ言語,および全ての第一世代、第二世代、第三世代、第四世代、第五世代、またはさらなる世代のコンピュータ言語。さらに含まれているのは、データベースおよびその他のデータスキーム、ならびに任意のその他のメタ言語である。解釈されたアプローチ、コンパイルされたアプローチ、または、コンパイルされたアプローチおよび解釈されたアプローチの両方を用いることの間の区別はなされない。プログラムのコンパイルされたバージョンとソースバージョンとの間の区別はなされない。したがって、プログラム言語が１つよりも多くの状態（例えば、ソース、コンパイルされた、オブジェクト、またはリンクされた）で存在し得るプログラムに対する参照は、このような状態のうちの任意のものおよびすべてを参照する。プログラムに対する参照は、実際の命令および／またはこれらの命令の意図を包括し得る。
【００６０】
本明細書中に記載された方法、プログラム、アルゴリズム、またはコードのうちの任意のものは、１つ以上の機械読み出し可能な媒体またはメモリに含まれ得る。用語「メモリ」は、プロセッサ、コンピュータ、またはデジタル処理デバイス等の機械によって読み出し可能な形態で情報を提供する（例えば、格納するおよび／または伝送する）機構を含み得る。例えば、メモリは、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク格納媒体、光学格納媒体、フラッシュメモリデバイス、または任意のその他の揮発性または不揮発性メモリ格納デバイスを含み得る。そこに含まれているコードまたは命令は、搬送波信号、赤外線信号、デジタル信号、およびその他の同様の信号によって表され得る。
【００６１】
前述の記載は、本開示を例証するものにすぎないことが理解されるべきである。種々の代替および改変が、本開示から逸脱することなしに、当業者によって案出され得る。したがって、本開示は、このような代替、改変、および変形の全てを包含することが意図されている。添付の描写する図面を参照して本明細書中に記載されている実施形態は、本開示の特定の実施形態を実証することのためのみに提示されている。上述されたおよび／または添付の特許請求の範囲におけるものとは非実質的に異なるその他の要素、ステップ、方法、および技術もまた、本開示の範囲内にあることが意図されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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