(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子デバイス（２）とヒートシンク（６）の間に配置される可変熱伝導体（８、８ａ）であって、
第１の材料から作られる第１の主要本体（２０、３０ａ）と、
前記第１の主要本体（２０、３０ａ）に接触し、第１の材料から作られる第２の主要本体（３０、２０ａ）と、
前記第１の主要本体（２０、３０ａ）に固定される膨張材料（４０、４０ａ）であって、前記膨張材料（４０、４０ａ）の末端と前記第２の主要本体（３０、２０ａ）の内面とがギャップ（Ｇ１、Ｇ４）を画定し、前記膨張材料（４０、４０ａ）が、前記第１の材料よりも高い熱膨張率を有する第２の材料から作られる、膨張材料（４０、４０ａ）と、
を備える可変熱伝導体（８、８ａ）。
【請求項２】
前記ギャップ（Ｇ１、Ｇ４）が、前記可変熱伝導体（８、８ａ）を通る熱伝達の見込み方向に交差する平面に存在する、請求項１に記載の可変熱伝導体（８、８ａ）。
【請求項３】
前記ギャップ（Ｇ１、Ｇ４）の長さが、前記高熱膨張材料（４０、４０ａ）の熱膨張の見込み長さに相当する、請求項２に記載の可変熱伝導体（８、８ａ）。
【請求項４】
熱膨張の前記見込み長さが、始動温度と所望の温度設定点との間における前記膨張材料（４０、４０ａ）の成長の長さである、請求項３に記載の可変熱伝導体（８、８ａ）。
【請求項５】
前記膨張材料（４０、４０ａ）が、前記第１の主要本体（２０、３０ａ）と前記第２の主要本体（３０、２０ａ）との間に配置される、請求項１乃至４のいずれかに記載の可変熱伝導体（８、８ａ）。
【請求項６】
前記膨張材料（４０、４０ａ）がストリップ（４０ａ）の形状であり、
前記第２の主要本体（３０、２０ａ）が、前記膨張材料（４０、４０ａ）の前記ストリップ（４０ａ）を収容するように構成されたスロット（２８ａ）を画定する、請求項５に記載の可変熱伝導体（８、８ａ）。
【請求項７】
前記電子デバイス（２）と、
前記ヒートシンク（６）と、
請求項１乃至６のいずれかに記載の可変熱伝導体（８、８ａ）と、
を備える熱積層体（１２）。
【請求項８】
前記可変熱伝導体（８、８ａ）が、前記電子デバイス（２）及び前記ヒートシンク（６）に直接接触する、請求項７に記載の熱積層体（１２）。
【請求項９】
電子デバイス（２）とヒートシンク（６）の間に配置される可変熱伝導体（８、８ａ）であって、
少なくとも第１の材料から作られる第１の主要本体（２０、３０ａ）と、
前記第１の主要本体（２０、３０ａ）に接触し、少なくとも第２の材料から作られる第２の主要本体（３０、２０ａ）と、
前記第１の主要本体（２０、３０ａ）に固定される膨張材料（４０、４０ａ）であって、前記膨張材料（４０、４０ａ）の末端と前記第２の主要本体（３０、２０ａ）の内面とがギャップ（Ｇ１、Ｇ４）を画定し、前記高熱膨張材料（４０、４０ａ）が、前記第１の材料及び前記第２の材料よりも高い熱膨張率を伴う第３の材料から作られる、膨張材料（４０、４０ａ）と、
を備える可変熱伝導体（８、８ａ）。
【請求項１０】
前記第１の材料と前記第２の材料とが異なる、請求項９に記載の可変熱伝導体（８、８ａ）。
【請求項１１】
前記第１の材料と前記第２の材料とが同一である、請求項９に記載の可変熱伝導体（８、８ａ）。
【請求項１２】
電子デバイス（２）とヒートシンク（６）の間に配置される可変熱伝導体（８、８ａ）を製作する方法であって、
第１の主要本体（２０、３０ａ）を少なくとも第１の材料から形成すること、
前記第１の主要本体（２０、３０ａ）に接触する第２の主要本体（３０、２０ａ）を少なくとも第２の材料から形成すること、
膨張材料（４０、４０ａ）を前記第１の主要本体（２０、３０ａ）に固定すること、並びに、
前記膨張材料（４０、４０ａ）の末端と前記第２の主要本体（３０、２０ａ）の内面との間にギャップ（Ｇ１、Ｇ４）を画定することであって、前記膨張材料（４０、４０ａ）が、前記第１の材料及び前記第２の材料よりも高い熱膨張率を伴う第３の材料から作られる、ギャップ（Ｇ１、Ｇ４）を形成すること、
を含む方法。
【請求項１３】
前記第１の材料と前記第２の材料とが異なる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の材料と前記第２の材料とが同一である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記膨張材料（４０、４０ａ）の前記末端と前記第２の主要本体（３０、２０ａ）の前記内面との間に前記ギャップ（Ｇ１、Ｇ４）を画定することが、前記可変熱伝導体（８、８ａ）を通る熱伝達の見込み方向に交差する平面に前記ギャップ（Ｇ１、Ｇ４）が存在することを確実にすることを含む、請求項１２乃至１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
前記膨張材料（４０、４０ａ）の前記末端と前記第２の主要本体（３０、２０ａ）の前記内面との間に前記ギャップ（Ｇ１、Ｇ４）を画定することが、
始動温度と所望の温度設定点との間における前記膨張材料（４０、４０ａ）の熱膨張の見込み長さに相当する前記ギャップ（Ｇ１、Ｇ４）の長さを決定することを更に含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１の主要本体（２０、３０ａ）と前記第２の主要本体（３０、２０ａ）との間に前記膨張材料（４０、４０ａ）を配置することを更に含む、請求項１２乃至１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
熱積層体（１２）を製作する方法であって、
請求項１乃至６のいずれかに記載の可変熱伝導体（８、８ａ）を前記電子デバイス（２）と前記ヒートシンク（６）の間に挿入することを含み、
前記可変熱伝導体（８、８ａ）が、前記電子デバイス（２）及び前記ヒートシンク（６）に直接接触する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
例示的な実施形態は、概して電子デバイスの冷却に関し、特に、低温での電子デバイスの始動中に電子デバイスの急速昇温を促すために、電子デバイスとヒートシンクの間に配置可能な可変熱伝導体のための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路、プロセッサ、メモリチップ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、論理チップ等の電子デバイスは、特に高温で、効率的かつ効果的に動作するために一般に冷却を要求する。このような冷却を促すために、例えば図１に示されるように、従来の熱積層体１０がしばしば利用される。熱積層体１０は、電子デバイス２及びヒートシンク６と接触している熱伝導体４を含み得る。熱伝導体４は、電子デバイス２からヒートシンク６に熱を効率的に伝導及び伝達するために、高い熱伝導率をもたらす金属等の材料から一般に作られる。特に、熱伝導体４は、対流、輻射、大抵はとりわけ伝導によって、熱エネルギーを電子デバイス２から吸収し、このエネルギーのヒートシンク６への移送を促す。伝導が熱エネルギー伝達の主要モードであるため、熱伝導体４は、しばしば電子デバイス２とヒートシンク６の両方に直接接触する。
【０００３】
ヒートシンク６は、エンクロージャ、冷却板、ハウジング、支持体、フィン、リブ、又は、熱伝導体４からの熱排除を促すのに適した任意の他の構造の形態を取ることが多い。
【０００４】
従来、熱積層体１０は、電子デバイス２から熱ヒートを除去するのに有効であり、電子デバイス２が高い雰囲気温度でも（又は、電子デバイス２の動作が著しい熱放射を生じさせ得る閉じた空間でも）適当な温度動作範囲で動作することを可能にする。しかし、従来の熱積層体１０は、熱を除去するのに有効であるが、この熱除去は、電子デバイス２の始動期間中、特に始動が低温で起きるときに、逆効果となる場合がある。常により高度に集積される回路の始動は、広い温度範囲（例えば、−４０℃と８５℃の間の温度範囲）で動作することがサービスに要求されることによって、極低温での始動を悪化させるように作用する。例えば、従来の高性能中央処理装置（ＣＰＵ）は、現在、−４０℃で急速に電源投入できるとはみなされない。したがって、極低温では、従来の熱積層体１０内の電子デバイス２が始動のために例外的に長い期間を要するか、又は、電子デバイス２が全く電源投入できず機能し得ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９／２１８０８７号明細書
【発明の概要】
【０００６】
例示的な実施形態は、動作温度に基づいて熱伝導能力を高めることができる可変熱伝導体のための方法及び装置を提供する。具体的には、可変熱伝導体は、より低い温度で断熱体として作用し得、所望の温度設定点以上のより高い温度で熱を十分に伝導し得る。
【０００７】
例示的な実施形態の上記及び他の特徴及び利点は、添付図面を参照して例示的な実施形態を詳細に記述することによって、より明らかになるであろう。添付図面は、例示的な実施形態を描写することを意図されており、意図される特許請求の範囲を限定すると解釈されるべきではない。添付図面は、明示的に記載されない限り、縮尺に従って描かれているとみなされるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】従来の熱積層体の簡略図である。
【図２】例示的な実施形態による熱積層体の簡略図である。
【図３】例示的な実施形態による可変熱伝導体の詳細図である。
【図４】例示的な実施形態による、図３の完全に組み立てられた可変熱伝導体の図である。
【図５】例示的な実施形態による、図４の完全に組み立てられた可変熱伝導体の俯瞰及び断面図である。
【図６】例示的な実施形態による、図５の詳細Ｂの拡大図である。
【図７】例示的な実施形態による別の可変熱伝導体の詳細図である。
【図８】例示的な実施形態による、図７の完全に組み立てられた可変熱伝導体の俯瞰及び断面図である。
【図９】例示的な実施形態による、図８の詳細Ｄの拡大図である。
【図１０】例示的な実施形態による可変熱伝導体を製作及び使用する方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書には、詳細な例示的な実施形態が開示される。しかし、本明細書に開示される特定の構造的及び機能的な詳細は、例示的な実施形態の記述を目的とする単なる典型である。しかし、例示的な実施形態は、多くの代替的な形態で具体化され得、本明細書に挙げられる実施形態のみに限定されると解釈されるべきではない。
【００１０】
したがって、例示的な実施形態は、各種の修正及び代替形態が可能であるが、図面に例示のために示され、本明細書に詳細に記述される。しかし、例示的な実施形態を開示される個々の形態に限定する意図はなく、それとは逆に、例示的な実施形態は、例示的な実施形態の範囲内に属する全ての修正、等価形態、及び代替形態をカバーすべきであることが理解されるべきである。同様な数字は、図の説明を通して同様な要素を指す。
【００１１】
第１、第２等の用語が各種の要素を記述するために本明細書に用いられ得るが、それらの要素は、それらの用語により限定されるべきでないことが理解されるであろう。これらの用語は、ある要素を別の要素から区別するためにのみ用いられる。例示的な実施形態の範囲から逸脱せずに、例えば、第１の要素を第２の要素と名付けることができ、同様に、第２の要素を第１の要素と名付けることができる。本明細書に用いられるとき、用語「及び／又は」は、列挙された関連する項目のうちの１つ又は複数の任意かつ全ての組合せを含む。
【００１２】
要素は、別の要素に「接続される」又は「結合される」と呼ばれるときに、他の要素に直接的に接続若しくは結合されてもよく、又は介在する要素が存在してもよいことが理解されるであろう。対照的に、要素が別の要素に「直接接続される」又は「直接結合される」と呼ばれるとき、介在する要素は存在しない。要素間の関係を記述するために用いられる他の語は、同様な態様で解釈されるべきである（例えば「間に」に対する「直接間に」、「近接して」に対する「直接近接して」等）。
【００１３】
本明細書に用いられる術語は、個々の実施形態の記述のみを目的とし、例示的な実施形態への限定を意図されない。本明細書に用いられるとき、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」及び「その（ｔｈｅ）」は、複数形を含まないことを文脈が明瞭に示さない限り、複数形も含むことを意図される。用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」及び／又は「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は、本明細書に用いられるとき、言及される特徴、整数、ステップ、動作、要素、及び／又は部品の存在を指定するが、１つ又は複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、部品、及び／又はそれらの群の存在又は追加を除外しないことが更に理解されるであろう。
【００１４】
一部の代替的な実施において、記載された機能／作用が、図に記載された順序から外れて起き得ることも記載されるべきである。例えば、連続して示される２つの図は、実際には実質的に同時に実行されてもよく、関与する機能／作用に応じて時には逆の順序で実行されてもよい。
【００１５】
図２は、例示的な実施形態による熱積層体１２の簡略図である。積層体１２は、図１の従来の熱積層体１０に類似する。しかし、積層体１２は、本明細書に詳細に記述されるように、より低い温度で断熱体として作用し、所望の温度設定点以上のより高い温度で熱を十分に伝導する、可変熱伝導体８を利用する。
【００１６】
図３は、例示的な実施形態による可変熱伝導体８の詳細図である。熱伝導体８は、本体２０及び蓋３０を含み得る、２つの主要部を有し得る。図３が正方形形状の本体２０を描写するが、本体２０は、任意の形状で形成されてもよい。本体２０は、蓋３０を固く保持できる縁２２を含み得る。本体２０は、充填材料２４及び支柱２６を含み、充填材料２４及び支柱２６の上面が同一の高さに存在し得る。高熱膨張材料４０は、本体２０に固定され得る。高熱膨張材料４０の上面は、高熱膨張材料４０の熱膨張の原因となるために、充填材料２４及び支柱２６の高さよりも僅かに低い高さに存在する（この高さの差は、図６に最も良く描写される）。
【００１７】
高熱膨張材料４０は、可変熱伝導体８の残り部分を形成するために用いられる材料とは異なる材料から形成され得る。つまり、熱伝導体８の蓋３０、縁２２、充填材料２４及び支柱２６は、１つの共通材料（以下の表１では材料Ａとして示される）で形成され得る一方、高熱膨張材料４０は、異なる材料（以下の表１では材料Ｂとして示される）から形成され得る。表１に示されるように、材料Ａは、材料Ｂとして列挙された材料に対してより低い熱膨張率（α）を伴う材料を含む。
【００１８】
【表１】
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表１は、可変熱伝導体のための可能な材料の非排他的なリストである。材料Ａと材料Ｂの間の熱膨張差によって、材料Ｂとして列挙された材料は、温度変化の増分当たりで、より大きな長さ変化を経験する（以下の式１の線膨張公式を参照）。
【００１９】
Δｌ＝ｌ0・α・Δｔ  −−式１
ここで、Δｌ＝材料の長さ変化
ｌ0＝材料の元の長さ
α＝材料の線熱膨張
Δｔ＝温度変化
材料Ａ及び材料Ｂがより大きな熱膨張の差異を有するときに、可変熱伝導体がより効果的にふるまうことに気付くことが重要である。これは、本明細書により詳細に記述されるように、より大きな熱膨張の差異を伴う材料が、所与の温度範囲に亘って（互いに対して）より大きな熱成長の差異を経験し、決定された温度で熱伝導体内のギャップをより正確に閉じさせるためである（図６及び図９のギャップを参照）。したがって、表１に示される例示的な材料を用いて、ダイヤモンド及びインジウムから形成された熱伝導体は、アルミニウム及び銅から形成された熱伝導体よりも効果的にふるまう。
【００２０】
（上述されたような）材料Ａから作られた熱伝導体８の部品が１つよりも多い材料から作られてもよいことも理解されるべきである。同じように、（上述されたような）材料Ｂから作られた熱伝導体８の部品も、１つよりも多い材料から作られてもよい。材料選択の唯一の要件は、材料Ｂの部品が、材料Ａの部品と比べてより大きな熱膨張率を有する材料から形成されることである。
【００２１】
図４は、完全に組み立てられた、図３の例示的な実施形態による可変熱伝導体８の図である。図４に示されるように、熱伝導体８の蓋３０は、蓋３０が縁２２により所定位置に保持される、本体２０の上端に圧入されている。完全に組み立てられた構成において、熱伝導体８は、２つの主要面である、（熱伝導体の上端の）主要面１２ａ及び（熱伝導体の下方の）主要面１２ｂを含む。熱積層体１２（図２）内に挿入されると、熱伝導体８の主要面１２ａ／１２ｂの一方は、ヒートシンク６に接触するように配置され得、他の主要面１２ａ／１２ｂは、電子デバイス２に接触するように配置され得る。主要面１２ｂが電子デバイス２に接触しているときに、（高熱膨張材料４０が本体２０の下端に固定され、電子デバイス２から高熱膨張材料４０に伝導による直接的な熱伝達が可能となるので、）熱伝導体８がより効果的に動作し得るが、熱伝導体８は、いずれの構成においても適切に動作する。
【００２２】
図５は、完全に組み立てられた、図４の例示的な実施形態による可変熱伝導体８の俯瞰及び断面図である。俯瞰図は、高熱膨張材料４０に対する充填材料２４及び支柱２６の位置のレイアウトをより明瞭に描写する。断面Ａ−Ａは、本体２０の縁２２により保持される蓋３０をより明瞭に描写する。
【００２３】
図６は、例示的な実施形態による図５の詳細Ｂの拡大図である。特に、詳細Ｂは、材料Ａと材料Ｂの材料間の熱膨張の差異の原因となる、熱伝導体８の部品間のギャップＧ１／Ｇ２を特定する。具体的には、ギャップＧ１は、高熱膨張材料４０と蓋３０の内面との間に設けられる小さなギャップである。このギャップＧ１は、ｙ軸方向における高熱膨張材料４０の長さ成長の原因となる。ギャップＧ２も、充填材料２４と高熱膨張材料４０の間に設けられ、Ｘ軸方向における高熱膨張材料４０の長さ成長の原因となる（ギャップＧ２は、高熱膨張材料４０がＸ軸方向においてより大きな長さを有するので、ギャップＧ１よりも意図的に大きい）。
【００２４】
図６は、熱伝導体８の温度が比較的低い状態におけるギャップＧ１／Ｇ２を描写する。ギャップＧ１のサイズの正確な決定は、ギャップＧ１が所望の温度設定点で閉じ得ることを確実にするように（式１により）決定され得る。つまり、熱伝導体８が熱積層体１２内で昇温されるとき（電子デバイス２が、比較的低い温度で始動を経験し、熱エネルギーを放出し始めるとき）、ギャップＧ１は、狭くなり始め最終的に閉じる。したがって、最適にサイズ決定されたギャップＧ１は、（高熱膨張材料４０が膨張し蓋３０の内面に十分に接触するので、）所望の温度設定点で閉じ、熱伝導体８が熱エネルギーを所望の温度設定点以上で十分に伝導し始めることを確実にする。ギャップＧ１が熱伝導体８を通る熱伝達の見込み方向に交差する平面に存在するため、ギャップＧ１の閉鎖は、熱伝導体８を通る熱伝導を促す。更に、ギャップＧ１が電子デバイス２からヒートシンク６への熱伝達の最短行程距離にほぼ垂直な（すなわち、ギャップＧ１がＸ軸に沿う平面に存在する）場合、ギャップＧ１は、（ギャップＧ１が開放位置から閉鎖位置に平行移動するので、）最高の熱伝導効率をもたらす。
【００２５】
ギャップＧ２は、高熱膨張材料４０がＸ軸方向においても成長するように設けられる。ギャップＧ２が電子デバイス２からヒートシンク６への熱伝達の流れにほぼ平行な角度で存在するように画定される（すなわち、ギャップＧ２がｙ軸に沿う平面に存在する）ため、したがって、ギャップＧ２は、所望の温度設定点で正確に閉じるように必ずしもサイズ決定される必要がない。これは、ギャップＧ２の閉鎖が熱の伝達にとって重要ではないためである。
【００２６】
図７は、例示的な実施形態による別の可変熱伝導体８ａの詳細図である。熱伝導体８ａは、蓋３０ａを伴う本体２０ａを含む。蓋３０ａは、蓋３０ａの内面に固定される、高熱膨張材料から作られたストリップ４０ａを含み得る。本体２０ａは、完全に組み立てられたきに高熱膨張材料ストリップ４０ａを受容／収容するようにサイズ決定されたスロット２８ａを画定するリブ２６ａを伴う充填材料２４ａを含み得る。縁２２ａは、蓋３０ａが本体２０ａ上に置かれるときに蓋３０ａを保持するように設けられ得る。
【００２７】
熱伝導体８（図３）に類似して、熱伝導体８ａ（図７）の部品は、表１に示される可能な材料の非排他的なリストに列挙されたような材料Ａ及び材料Ｂとしてそれぞれに特定される、２つの材料から形成され得る。具体的には、高熱膨張材料ストリップ４０ａが材料Ｂから形成され得る一方、全ての他の部品（蓋３０ａ、本体２０ａ、縁２２ａ、充填材料２４ａ及びリブ２６ａ）は、材料Ａから形成され得る。
【００２８】
図８は、例示的な実施形態による、図７の完全に組み立てられた可変熱伝導体８ａの俯瞰及び断面図である。俯瞰図は、スロット２８ａのハウジングストリップ４０ａのレイアウトをより明瞭に描写する。断面Ｃ−Ｃは、本体２０ａの縁２２ａにより保持される蓋３０ａをより明瞭に描写する。熱伝導体８ａは、熱伝導体８ａの主要面１１ａ／１１ｂの一方が電子デバイス２に直接接触し得る一方、主要面１１ａ／１１ｂの他方がヒートシンク６に直接接触し得るように、熱積層体１２（図２）内に挿入され得る（高熱膨張材料ストリップ４０ａが蓋３０ａ上に固定されるときに、主要面１１ｂが電子デバイス２に接触し、電子デバイス２から高熱膨張材料ストリップ４０ａへの伝導熱エネルギーの直接伝達が可能となることが好まれる）。
【００２９】
図９は、例示的な実施形態による、図８の詳細Ｄの拡大図である。ギャップＧ４は、電子デバイス２からヒートシンク６へのエネルギー伝達の直接経路に垂直な平面に沿って意図的に存在する（すなわち、ギャップＧ４は、Ｘ軸に沿う平面に存在する）。したがって、ギャップＧ４は、所望の温度設定点で熱伝導効率を最大化するために、所望の温度設定点で閉じるようにサイズ決定され得る（高熱膨張材料ストリップ４０ａがスロット２８ａの下端面に十分に接触することを可能にする）。ギャップＧ３は、熱エネルギーの伝達（すなわちｙ軸）に平行な平面に存在するため、正確に所望の温度設定点で閉じるように必ずしも設計される必要がない。代わりに、ギャップＧ３は、Ｘ軸方向における高熱膨張材料ストリップ４０ａの熱膨張のための余分な空間を各スロット２８ａにより可能にするように単純にサイズ決定されるべきである。
【００３０】
図１０は、例示的な実施形態による可変熱伝導体８／８ａを製作及び使用する方法のフローチャートである。具体的には、ステップＳ１００は、第１の主要本体（図３の本体２０若しくは図７の蓋３０ａ等）及び第２の主要本体（蓋３０若しくは本体２０ａ等）を少なくとも第１の材料から形成することによって、可変熱伝導体８／８ａを製作することを含み得る。第１の材料は、（表１に示される）材料Ａとして列挙された材料であり得る。
【００３１】
第１／第２の主要本体の両方は、電子デバイス２を冷却するために適当であり得る任意の形状で形成され得る。例えば、電子デバイス２が大きな正方形形状のデバイスである場合、第１／第２の主要本体は、電子デバイス２の側面に適合され得る正方形形状の形態であり得る。第１／第２の主要本体の深さ／厚さは、サービスの種類（電子デバイス２の熱除去の見込み量／所望量、ヒートシンク６の温度、熱伝導体８／８ａのために選ばれた材料等を含み得る）に応じて変わり得る。第１及び／又は第２の主要本体を作るために１つよりも多い材料が用いられ得ることも理解されるべきである。
【００３２】
ステップＳ１０２は、高熱膨張材料４０／４０ａを第１の主要本体２０／３０ａに固定することを含み得る。固定は、溶接、締結具、接着剤、又は、高熱膨張材料４０／４０ａを第１の主要本体２０／３０ａにしっかりと付着させるのに適した任意の他の手段により達成され得る。高熱膨張材料４０／４０ａは、（表１に示される）材料Ｂとして列挙された材料であり得る。しかし、高熱膨張材料４０／４０ａが、第１／第２の主要本体のための（１つ又は複数の）材料と比べてより大きな熱膨張をもたらす材料から作られる限り、高熱膨張材料４０／４０ａ及び熱伝導体８／８ａの第１／第２の主要本体を作るために、表１に列挙された材料とは別の他の材料も用いられてもよい。
【００３３】
ステップＳ１０４は、高熱膨張材料４０／４０ａの末端と第２の主要本体３０／２０ａの内面との間にギャップＧ１／Ｇ４を画定することを含み得る。ギャップＧ１／Ｇ４は、熱伝導体８／８ａの効率を最大化するために、熱伝導体８／８ａを通る熱伝達の見込み方向にほぼ垂直な平面に存在し得る。このギャップＧ１／Ｇ４は、熱伝導体８／８ａを通る熱伝達の見込み方向において（熱伝導体８／８ａの材料Ａの部分よりも高い率で熱的に膨張する）高熱膨張材料４０／４０ａの熱膨張の原因となるように設計されるべきである。特に、ギャップＧ１／Ｇ４の長さ決定は、ギャップＧ１／Ｇ４が所望の温度設定点で閉じることを確実にするように、（上記の）式１により計算され得る。つまり、ギャップの長さは、熱伝導体８／８ａの温度が電子デバイス２の低い始動温度と電子デバイス２の所望の温度設定点との間で変化するときに経験される、高熱膨張材料４０／４０ａの成長の原因となるために決定される。
【００３４】
所望の温度設定点は、電子デバイス２に固有の温度設定点であり得る。つまり、所望の温度設定点は、電子デバイス２がいかなる既知の性能上の問題も伴わずに効果的に動作するとみなされる温度であり得る。
【００３５】
熱伝導体８／８ａを通る熱伝達の見込み方向にほぼ垂直となり得る他の方向における高熱膨張材料４０／４０ａの熱膨張の原因となるために、追加のギャップＧ２／Ｇ３も高熱膨張材料４０／４０ａの側方側に設けられ得る。
【００３６】
ステップＳ１０６は、熱伝導体８／８ａを熱積層体１２内に挿入することを含み得る。具体的には、熱伝導体８／８ａは、電子デバイス２とヒートシンク６の間に置かれ得る。電子デバイス２とヒートシンク６の間の熱伝達の有効性を最大化するために、熱伝導体８／８ａは、（熱伝導体８／８ａを通る熱伝導の量を最大化するために）電子デバイス２とヒートシンク６の両方に直接接触し得るが、電子デバイス２及び／又はヒートシンク６のいずれかとの熱伝導体８／８ａの直接接触は、（熱伝導体８／８ａが、伝導とは対照的に対流／輻射により吸収及び／又は伝達される熱を未だ伝達し得るので）必須ではない。熱伝導体８／８ａは、熱伝導体８／８ａの効率を最大化するために、ギャップＧ１／Ｇ４が熱伝導体８／８ａを通る熱伝達の見込み方向にほぼ垂直な平面に存在するように配置されることを確実にすることによって、電子デバイス２とヒートシンク６の間に配置され得る。
【００３７】
ステップＳ１０８は、熱積層体１２内の電子デバイス２を始動させることを含み得る。ギャップＧ１／Ｇ４は、熱伝導体８／８ａを通る熱伝達の見込み方向に垂直な平面に存在するため、所望の温度設定点よりも低い温度で熱伝導体８／８ａを通って流れる熱伝達の量を著しく低減させる。このことは、熱伝導体８／８ａが（電子デバイス２が始動する間に）低温で断熱体として作用することを可能にし、電子デバイス２が従来の熱積層体１０内の電子デバイス２よりも急速かつ効果的に始動することを可能にする。
【００３８】
ステップＳ１１０は、電子デバイス２からの熱伝達が熱伝導体８／８ａを通って流れ、高熱膨張材料４０／４０ａを熱伝導体８／８ａの材料Ａの部分よりも高い率で熱的に膨張させることを可能にすることを含み得る。この熱伝達が熱伝導体８／８ａを通って流れ、熱伝導体８／８ａを加熱することを可能にすることによって、ギャップＧ１／Ｇ４は、次いで所望の温度設定点で閉じる。このことは、電子デバイス２からヒートシンク６への熱伝達が必要であり所望されるときに、熱伝導体８／８ａがより高い温度（所望の温度設定点以上）で熱を十分に伝導することを可能にする。
【００３９】
この明細書は、ベストモードを含めて本発明を開示するために、並びに、任意のデバイス若しくはシステムの製作及び使用、組み込まれた任意の方法の実施を含めて当業者が本発明を実践することも可能にするために例示を用いる。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲により定義されており、当業者が思い付く他の例を含み得る。このような他の例は、特許請求の範囲の文言とは相違しない構成要素を有する場合、又は、特許請求の範囲の文言から実質的に相違しない均等な構成要素を含む場合、特許請求の範囲内であることを意図される。
【００４０】
よって、例示的な実施形態が記述されてきたが、例示的な実施形態が多くの方法で変わり得ることは自明であろう。このような変形は、例示的な実施形態の意図される主旨及び範囲からの逸脱とみなされるべきではなく、当業者にとって自明であろうこのような修正の全ては、以下の特許請求の範囲内に含まれるべきであることが意図される。
【符号の説明】
【００４１】
２  電子デバイス
４  熱伝導体
６  ヒートシンク
８  熱電導体、可変熱伝導体
８ａ  熱電導体、可変熱伝導体
１０  積層体、熱積層体
１２  可変熱積層体
１１ａ  主要面
１１ｂ  主要面
１２ａ  主要面
１２ｂ  主要面
２０  第１の主要本体
２０ａ  第２の主要本体
２２  縁
２２ａ  縁
２４  充填材料
２４ａ  充填材料
２６  支柱
２６ａ  リブ
２８ａ  スロット
３０  蓋
３０ａ  蓋
４０  高熱膨張材料
４０ａ  ストリップ、ハウジングストリップ、高熱膨張材料ストリップ
Ｇ１  ギャップ
Ｇ２  ギャップ
Ｇ３  ギャップ
Ｇ４  ギャップ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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