JP2010526427A - 構成素子又は回路のためのクーリングボックス - Google Patents

Abstract

本発明は、電気的又は電子的な構成素子又は回路のためのクーリングボックス（１）であって、該クーリングボックス（１）が、材料からなり、非電気伝導性又は略非電気伝導性であり、ワンピース又はマルチピースに構成されており、かつ前記材料により包囲される中空室（４）を備え、該中空室（４）が閉鎖されているか、又は少なくとも１つの開口（２）を備える形式のものに関する。熱導出を改善するために、該クーリングボックス（１）の少なくとも１つの表面領域が電気伝導性かつ／又は熱伝導性の機能により規定されているようにした。

Description

本発明は、電気的又は電子的な構成素子又は回路のためのクーリングボックス（Ｋｕｅｈｌｄｏｓｅ）であって、該クーリングボックスが、材料からなり、非電気伝導性又は略非電気伝導性であり、ワンピース又はマルチピースに構成されており、かつ前記材料により包囲される中空室を備え、該中空室が閉鎖されているか、又は少なくとも１つの開口を備える形式のものに関する。

背景技術によれば、パワーエレクトロニクスのモジュールの熱導出のために、熱源（能動的又は受動的な電気的なコンポーネント）から拡散した熱を、多数の中間層（ろう材、導電性ペースト、接着剤、メタライジング）を介して、非電気伝導性の均等に成形された簡単な幾何学形状のボディ（ディスク、長方形の基板）に導出する、プレーナ形の構造が形成される。個々のコンポーネントの幾何学形状は、確かに簡単であるものの、層構造全体は複雑であって、欠陥を招く種々異なる方法、例えば接着、プレス、ねじ及び限定的にはろう接の連続的な使用を必要とする。これらの積層構造の各々の境界層は、伝熱にとって障壁をなし、モジュールの信頼性及び／又は寿命（酸化、焼切れ、老化）を減じるか、又はその出力を制限する。

クーリングボックスは、ＤＥ２９６１２９４３Ｕ１、ＤＥ９１１０２６８Ｕ１、ＤＥ９２０１１５８Ｕ１、ＤＥ１９５２７６７４Ｃ２又はＤＥ２９５１４０１２Ｕ１に記載されている。

僅かな又は不十分な熱伝導性を有する有機の及びセラミック製の回路担体は、付加的な手段、例えば電気絶縁性の中間層により、金属製の冷却体に永続的に形状結合（ｆｏｒｍｓｃｈｌｕｅｓｓｉｇ：形状による束縛）式に構成されなければならない。熱負荷が高まると、部分的に熱源はプリント基板（Ｐｌａｔｉｎｅ）から離され、古典的な意味で金属の冷却体に装着され、回路担体に電気的に接続されなければならない。

複数の異なる材料からなる構造は、複雑であり、長期信頼性に鑑みると妥協である。出力密度の上昇は、僅かな範囲で可能であにすぎない。

熱伝導性は、面平行な構造であるために、限定的にのみ利用可能である。

電気伝導性の冷却体と熱源との直接的な結合はやはり不可能である。

一般に、パワーサイリスタにおいて、冷却体及びサイリスタの交番構造が選択される。伝熱が最適となるように、この構造は機械的に付勢されている。熱膨張の動的なプロセスはこの付勢を伴う。時間にわたっての付勢力のコントロールは、付加的な手間によってのみ保証されている。

本発明の課題は、請求項１の上位概念部に記載のクーリングボックスを熱導出に関して大幅に改善することである。さらに、クーリングボックスの使用形態が拡大されることが望ましい。別の改題では、クーリングボックスの信頼性及び熱サイクル耐性が改善されることが望ましい。

本発明において上記課題は、請求項１の特徴部に記載の構成により解決される。

本発明では、クーリングボックスの少なくとも１つの表面領域が電気伝導性かつ／又は熱伝導性の機能により規定されている。有利な形態では、クーリングボックスの、電気伝導性かつ／又は熱伝導性の機能により規定されている表面領域が、クーリングボックスの材料と焼結されるメタライジング層である。

この焼結されたメタライジング層によって、メタライジング層に結合（ろう接）されるコンポーネントの熱導出は、大幅に改善されている。

極端な排熱を有するコンポーネントとしての小面積のパワー半導体の場合、クーリングボックス及び半導体の結合は、膨張係数が適合されていると、明らかに高いレベルの信頼性を提供可能である。

本発明の一形態では、前記表面領域がプリント基板である。表面領域とは、クーリングボックスの、電気伝導性及び／又は熱伝導性の機能により規定されている部分、すなわち、クーリングボックスの材料と焼結されるメタライジング層を有する部分を意味する。これにより、クーリングボックスは同時に、極端に高い熱伝導性を有するプリント基板の機能を有する。

クーリングボックス上には、メタライジング層により導体路が被着されている。すなわち、焼結されるメタライジング層は、プリント基板を形成するように被着可能である。プリント基板の導体路は、熱プロセス（焼結）を介してクーリングボックスに密接に結合されている。付加的に、金属の導体路が接着されていてもよく、導電性接着剤が使用可能である。それぞれ異なる型式の導体路が使用されてもよい。

本発明により、コンポーネントは、クーリングボックスへの直接的な熱排出を有する。コンポーネントは、例えば直接又は単数又は複数の層を介してクーリングボックスに結合可能である。

構成素子及びコンポーネントの概念は、以下同じ対象を表す。

一形態では、クーリングボックスの前記中空室が加熱媒体又は冷却媒体により負荷されている。加熱媒体又は冷却媒体は、永続的に中空室内にとどまるか、又は中空室への少なくとも１つの通口あるいはアクセス口を介して常に又は必要に応じて、同じ又は異なる温度を有する同じ又は異なる加熱媒体又は冷却媒体と交換可能である。

有利には、前記加熱媒体又は冷却媒体が、ガス、例えば空気若しくは窒素、又は液体、例えば水若しくはオイルである。

有利な形態では、クーリングボックスが、少なくとも１つのセラミック成分又は種々異なるセラミックの複合材料からなる。セラミック成分は、結晶学的な意味で、単結晶又は多結晶又はこれらの組み合わせで存在可能である。

有利には、マルチピースのクーリングボックスの部分ピースが、接着、焼結、ろう接、反応ろう接、クランプ、リベット締め、押さえ及び有利には付加的なシール材料によるシールにより互いに結合されている。少なくとも２つの異なる結合技術が、少なくとも２つの部分ピースからなる組立式のクーリングボックスを組み立てるために組み合わされてもよい。

セラミック成分又はセラミックは、例えば酸化アルミニウム、工業用の酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、多様にドーピング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、酸化ホウ素であってよい。

技術的には、約２４Ｗ／ｍＫの熱伝導性を有する工業用の９６％の酸化アルミニウム、約２８Ｗ／ｍＫを有する工業用の＞９９％の酸化アルミニウム、例えば約１８０Ｗ／ｍＫを有する工業用又は純粋な窒化アルミニウム、約２４Ｗ／ｍＫを有する、酸化ジルコニウムで強化された酸化アルミニウム及び約２Ｗ／ｍＫを有するガラスセラミックが特に有意義である。

高い熱伝導性は、パワーエレクトロニクス、ハイパワーＬＥＤ、緩慢反応型の高負荷ヒューズ、プロセッサ、パワー抵抗等の使用において技術的に有意義である。低い熱伝導性は、急速反応型の高負荷抵抗において、かつ一面（クーリングボックスの）にわたっての可及的均等な温度分布が保証されなければならない使用において、特に技術的に有意義である。この例は熱分析測定装置である。

特別な形態では、クーリングボックスが、コンポジット材料からなり、該コンポジット材料が、熱伝導性の添加剤を含む非電気伝導性又は略非電気伝導性のマトリックス材料を含む。

有利には、前記マトリックス材料として、樹脂、ポリマー又はシリコーンが使用される。

有利な形態では、前記コンポジット材料が、セラミック成分と混合されるポリマー又はシリコーンからなる多成分系、例えば：
ａ）Ａｌ_２Ｏ_３を含むポリマー
ｂ）ＡｌＮを含むポリマー
ｃ）Ａｌ_２Ｏ_３／ＡｌＮを含むシリコーン
ｄ）ＺｒＯ_２／Ｙ_２Ｏ_３を含むシリコーン及びポリマー
である。

クーリングボックスは、金属及び／又はセラミック、又はセラミック及び金属の複合材料であってもよい。

クーリングボックスは、マルチピースのクーリングボックスの場合、少なくとも１つのピースを金属で構成することによってハイブリッドとして製造されていてもよい。例えば、アルミニウム、銅、ニッケル、タングステン又は特殊鋼が使用されてもよい。

一形態では、クーリングボックス上の前記メタライジング層が多層に構成されている。

有利には、電気的又は電子的な構成素子がクーリングボックスに電気伝導性かつ／又は熱伝導性に結合されている。構成素子は、例えば電気的、電子的、能動的、受動的若しくは幾何学的なボディ、又はこれらの任意の組み合わせであってよい。

本発明の一形態では、クーリングボックスに少なくとも１つの組立手段が結合されている。

前記組立手段を介してクーリングボックスが、電気的又は電子的な構成素子又は回路を有するか、又は有しない別のクーリングボックスに結合可能である。固定は、ねじ締め、リベット締め、クランプ、接着、クリンプ（Ｃｒｉｍｐｅｎ）、溶接、ろう接又はその他の固定手段を介して実施可能である。

クーリングボックスの中空室の表面は、クーリングボックスの中空室に属さないすべての表面の機能を請け負うことができ、クーリングボックスの中空室に属さないすべての表面は、クーリングボックスの中空室の表面の機能を請け負うことができる。

本発明の一形態では、クーリングボックスの表面及び／又はクーリングボックスの中空室に属する表面が、表面を変化させる効果を惹起する任意の表面構造を支持又は有する。

有利には、単数若しくは複数の表面構造又は表面構造の組み合わせが、クーリングボックス上に配置されており、表面構造が、例えば表面に設けられる粗面、溝、波形、貫通孔又は樹枝状若しくは分枝状の構造である。

有利には、前記表面構造が、例えばプレーナ形の表面、非平坦な表面又は粗面の表面であり、該表面が、装着したいコンポーネントのやはり非平坦な表面、プレーナ形の表面又は粗面の表面に、特に形状結合式にかつ／若しくは永続的にかつ／若しくは一時的に、又はこれらの組み合わせとして結合されている。結合形態は例えばろう接又は接着であってよい。

特別な形態では、クーリングボックスが、構成素子との全面的又は部分面的な形状結合を有する。結合は、例えば永続的若しくは一時的又はこれらの組み合わせとして存在することができる。構成素子は、例えば電気的、電子的、能動的、受動的若しくは幾何学的なボディ、又はこれらの任意の組み合わせであってよい。

一形態では、クーリングボックスが、平面状に又は切欠きを備えて又は突起を備えて形成されており、クーリングボックスが、ワンピースに又はそれぞれのクーリングボックス要素を備えてマルチピースに形成されている。

さらに、有利には、前記メタライジング層が、５μｍより大であり、ＤＣＢ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｏｐｐｅｒ Ｂｏｎｄｉｎｇ：直接銅接合）法又はＡＭＢ（Ａｃｔｉｖｅ Ｍｅｔａｌｌ Ｂｒａｓｉｎｇ：活性金属ろう付け）法を介して被着されている。メタライジング層は、例えば銅若しくはアルミニウム、又はこれらの組み合わせからなることができる。

コンポーネントを備える本発明における構造は、例えば非作動状態では室温にある。運転中は、コンポーネントに、コンポーネントの運転によって短時間で局所的な温度最大値が発生する。コンポーネントの周囲のいわゆる「熱衝撃（Ｔｈｅｒｍｏｓｃｈｏｃｋ）」が生じる。本発明における構造は、この状態では固有損傷なしに耐える。この状態が交番して起こる（いわゆる「熱サイクル（Ｔｈｅｒｍｏｗｅｃｈｓｅｌ）」）と、例えば接着された導体路を備える従来慣用の構造では、比較的僅かなサイクルで、例えばクーリングボックスの導体路の剥離現象が生じる。本発明における構造は、従来慣用の構造に比べて明らかに改善された耐熱サイクル性を示す。

本発明の一形態では、クーリングボックス上に同じ又は異なる構成素子が、同じ又は異なる空間的な方向付けで固定されている。方向付けは、例えばそれぞれ異なるろう材量、切欠き若しくは突起、又は方向付け手段の任意の組み合わせによって実施可能である。これにより、例えばＬＥＤの場合、ＬＥＤ、ひいては光の方向付けは簡単に実施可能である。

本発明に係るクーリングボックスは、有利には構成素子、特に電気的又は電子的な構成素子のための組立体として使用される。

本発明の一形態では、クーリングボックスに感応性のコンポーネント（ｓｅｎｓｏｒｉｓｃｈｅ Ｋｏｍｐｏｎｅｎｔｅ）が結合されている。感応性のコンポーネントは、例えば圧力、温度、重量等の量から導出される信号を放出可能である。

本発明の一形態では、クーリングボックスの部分的又は全体的な変形から感応信号が導出される。

本発明において、クーリングボックスに部分的に金属の領域が設けられている。これらの領域は、クーリングボックスの上面及び下面を例えば電気的に互いに接続可能である。

有利には、クーリングボックスが、他の材料に対してほぼ電気化学ポテンシャルを形成しない。これにより、例えば適当な連結時に、クーリングボックス又は周囲の腐食を明らかに減じることができる。

本発明の一形態では、クーリングボックスが熱源として使用され、該熱源内で、発生した熱がクーリングボックスを介して、温度調節したい媒体に放出される。温度調節したい媒体は、中空室表面又は中空室に属さない面と接触可能である。

有利には、クーリングボックスが、クーリングボックスに伝達される、供給される熱又は冷熱により、適当な温度分布を有する。これにより、例えば、周囲の温度差が適当に補償可能である。

有利には、クーリングボックス上に、ボンディング工程を可能にする材料が被着されている。例えば、金ワイヤボンディングを可能にするために、メタライジング構造Ｗ−Ｎｉ−Ａｕ（タングステン−ニッケル−金）が使用可能である。これらの材料は、混合されるか、又は少なくとも１つの層からクーリングボックス上に被着されている単数又は複数の材料からなることができる。これらの材料は、例えば、金等の材料、又は銅、ニッケル及び金等の複数の材料からなる層、又は例えば金属及び／又は添加剤等の少なくとも２つの種々異なる材料の混合物、及び同じ又は異なる金属又は添加剤からなる層からなることができる。

本発明の一形態では、クーリングボックスに、単数若しくは複数の発光する材料又は単数若しくは複数の発光するコンポーネント又はこれらの組み合わせが結合されている。例えばこれは、半導体又は半導体を有するハウジングであることができ、例えばＬＥＤ照明のために使用される。

有利には、クーリングボックスに金属又は金属層が密接に又は機械的な形状結合により全面的に又は部分面的に結合されており、クーリングボックスと同じ又は異なる熱伝導性を有する。金属又は金属層は、例えば純粋な品質又は工業用の品質のタングステン、銀、金、銅、プラチナ、パラジウム、ニッケルであるか、又は少なくとも２つの異なる金属の混合物であることができる。金属又は金属層は、例えば付着を促進あるいは仲介する添加剤又は別の添加剤、例えばガラス又はポリマー材料と混合されていてもよい。金属又は金属層は、例えば反応ろう材、軟ろう又は硬ろうであってもよい。

特に強調すべきは、点状の熱源の場合、熱が極めて迅速にクーリングボックスの表面全体にわたって拡散（ｓｐｒｅｉｚｅｎ）、すなわち分配されなければならない点にある。これにより、比較的僅かな熱伝導性を有するクーリングボックスは、発生する熱を、金属を介してその表面全体に分配可能である。クーリングボックスが電気絶縁性であるので、金属は同時に、電気伝導性及び熱伝導性の機能を充足可能である。

本発明の一形態では、クーリングボックス上の金属又は金属層が、種々異なる機能を有していてもよい。金属は、電気伝導性及び／又は熱伝導性の機能又は表面の色変化の機能又は熱拡散又は第３の材料、例えばろう材、接着剤に対する付着促進性、及び同じ又は異なる金属領域の機能の任意の組み合わせを有することができる。

利点は、金属領域の適合された電流容量にある。それゆえ、金属領域は、例えば必ずしも同じ高さ又は同じ厚さを有していなくてもよい。

したがって、金属あるいはメタライジング層が、全面的又は部分面的に、同じ又は異なる厚さ（高さ）でクーリングボックスの材料と、同じ又は異なる金属領域で結合されている。

本発明の別の形態では、同じ又は異なる金属が、メタライジング層として単層又は複層で、同じ又は異なる厚さ（高さ）でクーリングボックスの材料と全面的又は部分面的に結合されている。

別の形態では、クーリングボックスが、単数又は複数の使用される材料の固有色を全面的又は部分面的に支持するか、又はクーリングボックスの部分領域が固有色とは異なって変色されている。

工業用の酸化アルミニウムをベースとするクーリングボックスには、例えばクーリングボックスの製造工程中、色を与える添加剤が付与され得るので、熱処理の結果として、バルク材料は完全にかつ機械的に分離不能に着色されている。

例えば工業用の酸化ジルコニウムをベースとするクーリングボックスには、クーリングボックスの製造工程後、例えば表面的に、色を与える添加剤が付与され得るので、熱処理の結果として、バルク材料の表面は完全に着色されている。結果として生じる変色の浸透深さ次第で、バルク材料は、その固有色を内部に維持可能である。変色の勾配は、それぞれ異なる特性を取ることができる。

例えば工業用の窒化アルミニウムをベースとするクーリングボックスには、色を与える層が設けられることができるので、結果として、クーリングボックスのバルク材料は、変色されず、色の変化は、単数又は複数の機械的に分離可能な層によって形成されるにすぎない。色を与える層は、例えばラッカ、グレーズ、接着シート、金属等であることができる。

別の形態では、クーリングボックスが、幾何学的に同じ又は異なる少なくとも１つの別のクーリングボックスに、適当な結合材料を介して結合されて、一種の３次元のアレーを形成する。

結合材料は単層又は複層であってよい。結合材料は、同種であっても、異種であってもよく、また単層又は複層の構造と組み合わされて使用されてもよい。例えば、結合材料として、接着剤、メタライジング、金属、例えばＤＣＢ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｏｐｐｅｒ Ｂｏｎｄｉｎｇ：直接銅接合）又はＡＭＢ（Ａｃｔｉｖｅ Ｍｅｔａｌ Ｂｒａｚｉｎｇ：活性金属ろう付け）等の方法によってクーリングボックスに結合された金属等が挙げられる。例えばろう材、反応ろう材、両面の接着シート等が使用されてもよい。

一形態では、クーリングボックスが、単数又は複数の発光する材料又は単数又は複数の発光するコンポーネント及びこれらの組み合わせに結合されており、有利には同時に、標準の又は標準外の電気的なコネクタが設けられている。同じ又は異なる電気的なコネクタの組み合わせも使用可能である。有利には、クーリングボックスへの、電気的なコネクタに適当な機械的な結合が使用される。電気的なコネクタは、例えばＥ２７、Ｅ１４、ＧＵ−シリーズ、Ｇ−シリーズ、Ｕ−シリーズ又はＲ−シリーズのランプ口金、差込み式口金、バヨネット式口金、クランプ式コネクタ、ねじ式コネクタ、差込み式コネクタ等であってよい。機械的な結合、又は機械的な結合の組み合わせは、例えば接着、ろう接、圧潰、リベット止め、クランプ等であってよい。

別の形態では、少なくとも１つのクーリングボックスが、少なくとも１つの別の幾何学的なボディに、適当な結合材料を介して結合されて、一種の３次元のアレーを形成する。結合材料は単層又は複層であってよい。結合材料は、同種であっても、異種であってもよく、また単層又は複層の構造と組み合わされて使用されてもよい。少なくとも１つ又は複数の同じ又は異なるクーリングボックスが、任意の箇所で、同じ又は異なる方向付けで取り付けられていてもよい。例えば、結合材料として、接着剤、メタライジング、金属、例えばＤＣＢ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｏｐｐｅｒ Ｂｏｎｄｉｎｇ：直接銅接合）又はＡＭＢ（Ａｃｔｉｖｅ Ｍｅｔａｌ Ｂｒａｚｉｎｇ：活性金属ろう付け）等の方法によってクーリングボックスに結合された金属、ろう材、反応ろう材、両面の接着シート等が挙げられる。例えば、幾何学的なボディは、プリント基板であってよく、プリント基板上には、様々な領域に、少なくとも１つ又は複数の同じ又は異なるクーリングボックスが存在する。

クーリングボックスは、例えばプラスチックハウジングの構成部分であってよい。

別の形態では、少なくとも１つのかつ／又は異なる又は同じクーリングボックスが、任意に又は同方向に方向付けられてマトリックス材料内に埋設されている。埋設は例えば射出成形又はダイカストにより実施可能である。埋設材料自体は任意であり、それぞれの目的機能に応じて選択可能である。プラスチックが特に適している。

本発明では、クーリングボックスにおいて、サイズ若しくは着色の変更又はメタライジングされる表面領域若しくはメタライジング層の幾何学形状の変更又はこれらの組み合わせにより、伝熱の変更が達成されている。例えばクーリングボックス内の中空室のデザインを変更すると、熱の入力が一定であるとき、熱エネルギの放出又は吸収を介して、定常状態あるいは均衡状態における絶対温度が可変である。このことは、例えばクーリングボックス内の中空室の適当な追加又は削除又は拡大又は縮小によっても起こり得る。変更は、例えば色の変更によっても起こり得る。こうして、黒色のボディの放射特性は、白色のボディの放射特性とは異なる。

中空室の表面は、中空室に属さない表面の機能も請け負う。すなわち、中空室の表面は、例えばプリント基板として形成されていてもよい。メタライジング層は、クーリングボックスの外側又は内側の表面に焼結により被着されている。

有利には、熱損失出力を有する又は有しないハイパワー半導体、例えばＭＯＳ−ＦＥＴ、ＩＧＢＴ、プロッセッサコアが、直接又は間接にクーリングボックスに結合されており、これより同時にかつ自ずと、発生した排熱がクーリングボックスの材料に伝達される。クーリングボックスの材料は、熱エネルギを加熱媒体又は冷却媒体に伝達可能である。このプロセスは、逆向きに進行してもよく、加熱媒体又は冷却媒体から熱エネルギが取り出される。両輸送方向の組み合わせが使用されてもよい。

本発明の形態では、メタライジング領域がタングステンからなり、化学的にニッケルめっきかつ／又は金メッキされている。メタライジング領域は、一形態では円形に形成されている。

特別な形態では、クーリングボックスに、ｋＶ領域までの電圧を、クーリングボックスの材料を介した電圧放電が実施されることなく伝送可能な電気的な導体路が設けられている。 １Ｖ〜６００Ｖの電圧領域及び＞＞２ｋＶ（２０００Ｖ）の電圧が技術的に特に重要である。

有利な形態では、クーリングボックスが、電界、磁界又は電磁界又はこれらの組み合わせに対する遮蔽作用を有しないか、有していても僅かにすぎず、これらの界がクーリングボックスを通過可能である。

一形態では、クーリングボックスに適当に全面的又は部分面的に、クーリングボックスの材料の遮蔽作用と比較して、電界、磁界若しくは電磁界又はこれらの組み合わせに対する異なる遮蔽作用が生じる領域を提供する機能の材料が設けられている。

有利には、適当な材料、例えば金属を適当に被着することにより、クーリングボックス上に、その幾何学形状に基づいて誘導性又は容量性の効果又はこれらの組み合わせを介して、電気信号又は磁気信号又は電磁信号を受信又は送信可能な領域が配置されている。最も広義の信号は、エネルギのワイヤレスの伝送のために役立つ。エネルギは、例えば変調により付加的な情報を一緒に伝送可能である。

本発明の一形態では、クーリングボックスがインテリジェント自己識別（ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｅ Ｓｅｌｂｓｔｉｄｅｎｔｉｆｉｚｉｅｒｕｎｇ）の機能性を有する。自己識別は、例えばレタリング、マーキング、相応の情報を有する磁気ストリップ若しくはＲＦＩＤユニット（Ｒａｄｉｏｆｒｅｑｕｅｎｚ−Ｉｄｅｎｔｉｆｉｋａｔｉｏｎ）又はこれらの組み合わせであってよい。

一形態では、クーリングボックスが直接又は間接に、同じ又は異なる波長の少なくとも１つのレーザダイオードに結合されている。レーザダイオードは、モジュールであっても、発光する半導体自体であってもよい。間接的な結合は、例えばねじ締め、接着、クランプである。直接的な結合は、例えばろう接である。

一形態では、クーリングボックスが、例えば電動モータの始動電流を調整する同じ又は異なる構造形式の少なくとも１つのパワーモジュールに直接又は間接に結合されている。間接的な結合は、例えばねじ締め、接着、クランプである。直接的な結合は、例えばろう接である。

一形態では、電気的な絶縁と同時に最適な伝熱を保証するために、クーリングボックスにパワー半導体の１つの電気的な導体のみが例えばろう接され、前記パワー半導体の少なくとも１つの別の電気的な導体が別のクーリングボックスに例えばろう接されている。適当なパワー半導体は、所望の冷却効果を一種のサンドイッチ構造を介して強化するために、例えば少なくとも２つのクーリングボックスにろう接可能である。

一形態では、クーリングボックスの材料が、クーリングボックスが腐食性又はイオン伝導性の加熱媒体又は冷却媒体と接触可能であるように選択されている。

一形態では、クーリングボックスが、加熱媒体又は冷却媒体のための標準の又は標準外のコネクタを有する。

有利には、クーリングボックスの材料あるいはセラミック材料が、主成分として、５０．１質量％〜１００質量％のＺｒＯ_２／ＨｆＯ_２、５０．１質量％〜１００質量％のＡｌ_２Ｏ_３、５０．１質量％〜１００質量％のＡｌＮ、５０．１質量％〜１００質量％のＳｉ_３Ｎ_４、５０．１質量％〜１００質量％のＢｅＯ、５０．１質量％〜１００質量％のＳｉＣ、又は前記割合内で任意に組み合わされた少なくとも２つの前記主成分の組み合わせを含有し、副成分として、≦４９．９質量％の割合を有する、少なくとも１の酸化数及び／又は化合物の状態の元素Ｃａ、Ｓｒ、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｂ、Ｙ、Ｓｃ、Ｃｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｐｂを単独で、又は前記割合内での任意の組み合わせで含有し、かつ主成分及び副成分が、≦３質量％の不純物の割合を除いて、互いに任意の組み合わせで組み合わされて、１００質量％の全体の組成を形成する。

一形態では、マルチピースのクーリングボックスにおいて、クーリングボックスの少なくとも１つのピースが、金属材料からなる。金属材料として、例えばアルミニウム、銅、ニッケル及び最高純度の金属の工業用のバリエーション又は特殊鋼が挙げられる。

一形態では、クーリングボックスの金属のピースが、異なる金属の組み合わせからなる。

一形態では、クーリングボックスの全面的又は部分面的な領域に、大電流容量の導体路及び大電流容量の標準の又は標準外の導体接続部が設けられている。

一形態では、クーリングボックス上に、同じ又は異なる材料の＜１０００μｍの少なくとも１つの薄層が、スパッタ法若しくはリソグラフィ法又はこれらの組み合わせにより全面的又は部分面的に被着されている。

一形態では、クーリングボックス及び冷却したい構成部品の交互の積層構造が、積層体の個々の又はすべての平面の部分的又は完全な結合により実現される。結合は、例えば接着、クランプ、ろう接、硬ろう付け又は相変化材料であってよい。

有利には、マルチピースのクーリングボックスが、ＤＣＢ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｏｐｐｅｒ Ｂｏｎｄｉｎｇ：直接銅接合）法、ＡＭＢ（Ａｃｔｉｖｅ Ｍｅｔａｌ Ｂｒａｚｉｎｇ：活性金属ろう付け）法又はタングステン等のメタライジングにより互いに結合されている。金属は、シール面を全面的又は部分面的に被覆可能であるかつ／又は本来のシール面より大であってよい。

一形態では、シール面より大の金属領域が、他の機能、例えばシールの機能も請け負う。他の機能は、例えば組立手段、電気的な信号伝送、電気的な接続、熱伝導、別のクーリングボックスへの結合又はこれらの組み合わせであってよい。

一形態では、少なくとも２つのクーリングボックスの加熱媒体接続部又は冷却媒体接続部が、互いに直列に又は並列に接続されている。

一形態では、少なくとも１つのクーリングボックスに熱エネルギが供給され、少なくとも１つの別のクーリングボックスから熱エネルギが除去される。熱の流れ方向のこの状態は、個々のクーリングボックスに関して、固定的、反転可能又は動的に交番可能である。加熱媒体回路又は冷却媒体回路は、閉鎖されているか、開放されているか又は圧力補償を有していてもよい。

一形態では、クーリングボックスが、閉鎖された少なくとも２つの別個の中空室を有する。中空室は、閉鎖されていてもよいし、少なくとも１つの通口を有していてもよい。中空室内では、同じ又は異なる加熱媒体又は冷却媒体が、同じ又は異なる状態にあってもよい。

一形態では、少なくとも２つの中空室が、クーリングボックスの内部で又は外部で加熱媒体通口若しくは冷却媒体通口又はこれらの組み合わせを介して、互いに直列若しくは並列に又はこれらの組み合わせで接続されている。

一形態では、加熱媒体又は冷却媒体がクーリングボックスを、対流を介して通流するか、ポンプにより循環されるか、又はこれらの組み合わせが行われる。

一形態では、クーリングボックスに、標準の又は標準外の光学的又は光電気的なコネクタ又はコンポーネントが設けられている。コネクタ又はコンポーネントは、例えばフェルール又は光電気的なコンバータ又はライトガイド接続部であってよい。

一形態では、クーリングボックスにＲＦＩＤユニットが結合されている。

一形態では、ＲＦＩＤユニットの少なくとも１つの導体路及び／又はＲＦＩＤユニットの少なくとも１つのアンテナ及び／又はＲＦＩＤユニットの少なくとも１つの能動的かつ／又は受動的な構成素子がクーリングボックスに結合されている。

一形態では、クーリングボックスが、８９％の最小の酸化アルミニウム含有量を有する工業用の酸化アルミニウムからなる。メタライジング領域は、例えば構成部品をろう接可能とし、ひいては密接な結合を形成するために適している。例えば市販のＬＥＤとの結合は、ろう接結合を介して形成可能である。ろう接結合は少なくとも、ＬＥＤ及びクーリングボックスの機械的な結合の機能を有する。付加的にメタライジング領域は、ＬＥＤの電気的な接点接続及び熱接触を可能とする。

ろう接された点熱源、例えばＬＥＤを有する、印刷され、焼結されたメタライジング領域（導体路横断面も）を有するクーリングボックスの構造を例に取ると、メタライジング領域及び導体路横断面を介した電気伝導と同時に、熱拡散もクーリングボックスのより大きな表面上で行われるために、技術的に必要な電気的な導体路横断面は、必要よりも明らかに大きく選択可能である。電気的に有意義であって十分な、より小さなメタライジング領域及び導体路横断面に対して、拡大されたメタライジング領域及び導体路横断面を介して、より大きな熱量がより短時間でクーリングボックスの面を介して分配可能である。

クーリングボックス（以下ボディともいう）は、有利には少なくとも１つのセラミック成分又は異なるセラミックの複合材料からなってよい。例えば、工業用の酸化アルミニウム８０〜９９．９％、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、ジルコニウムで強化された酸化アルミニウム、ガラスセラミック、又は少なくとも２つの異なるセラミック又は添加剤の混合により生じるセラミックが挙げられる。単結晶のセラミックは、例えばサファイアであってよい。

ボディは、コンポジット材料からなってもよい。マトリックス材料、例えば添加剤を含むシリコーン、ポリマー又は樹脂が使用可能である。添加剤は、マトリックス材料の熱伝導性の変化を生じる。多成分系は、有利にはＡｌ_２Ｏ_３を含むポリマー、ＡｌＮを含むポリマー、Ａｌ_２Ｏ_３／ＡｌＮを含むシリコーンであってよい。

ボディは、剛又は柔又は剛−柔の組み合わせであってよい。

ボディは、金属−セラミックのコンポジット又はボディ及び金属の複合材料であってよい。

ボディは多層に、内部に位置する導体路及び電気的な構成素子、例えば抵抗、コイル、コンデンサ等を備えて構成されていてよい。層間の電気伝導性の領域も可能である。

ボディは、電気伝導性の冷却体のための代用として、ここでは特に周囲が腐食作用を有するとき、使用されてもよい。

ボディは、同時に装着ハウジングであってもよい。

本発明に係るクーリングボックスの使用は、以下の利点、すなわち：
‐コンポーネント多様性の縮小
‐機能多様性の拡大
‐熱による過負荷に対する自己保護
‐長期信頼性
‐大きく異なる材料の使用によるＴＣＥミスマッチの回避
‐改善された熱導出による性能向上
‐高い損失熱を直接導出する困難の克服
‐多岐の用途への基本原理の移転
‐「自発的な」システムに内在する熱バランス
‐熱源をやはりボディに装着可能な別体のハウジング内に取り付けるという遠回りの排除
という利点を有する。

熱源は、電気的又は電子的な構成部品、例えば加熱素子、ペルティエ素子、抵抗、能動的及び受動的な半導体であってよい。

熱は、意図的に機能として発生されるか、又は副産物として機能の発揮時に生じる場合がある。

熱源は、運転中、自ら発生する熱による機能性の変化を被る場合がある。

熱源は、直接ボディに例えばろう接結合により結合可能である。

ＩＧＢＴ
モジュールは、面積当たりますます高い出力で占積され、これらのモジュールの永続的な機能性は、冷却体の装着によってのみ保証可能である。

ここでは、本発明に係るクーリングボックスが、熱の導出のために選択される。

ＬＥＤ（発光ダイオード）又はレーザダイオード
これまで背景技術によっては、要求されるより高い輝度を達成することは不可能であるか、可能であるにしても極めて限定的であった。原因は、背景技術における熱マネージメントの悪さにある。輝度の上昇に伴って排熱は増加する。排熱は、寿命及び色覚恒常に重大な影響を及ぼす。同じことは、レーザダイオードを備える用途にも該当する。

本発明において、半導体は直接プリント基板に装着されるか、又は前もってパッケージングされた後、構成部品としてプリント基板に載設され得る。プリント基板上に配置される回路はやはり、本発明により、クーリングボックスによって冷却されるか、又は半導体に直接、付加的なクーリングボックスが設けられている。半導体は、例えばソーラーセルであってもよい。それというのも、ソーラーセルの出力は、温度の上昇と共に低下するからである。この場合、半導体自体は、運転により、導出しなければならない排熱を発生せず、ここでは半導体は、太陽光のＩＲ成分によって加熱される。

制御部
背景技術によれば、例えば自動車において、熱源が回路から切り離され、電気的に接続される。ここでも、熱伝導性の冷却体を備える構造が使用される。

冷却体の腐食
ある使用条件下では、電気伝導性の冷却体において表面腐食が発生する。化学的な転換により発生する表面化合物は、冷却媒体への移行を変化させ、表面を例えば孔食により変化させる場合がある。セラミックからなるクーリングボックスは、この問題を解消する。

セラミック製の加熱素子
冷却体自体又は直接的若しくは間接的な周囲の熱安定化のための使用。

ペルティエ用途
ペルティエ素子は、低温側及び高温側を備える。用途次第で、この構造は常に別体の冷却体との組み合わせで見ることができる。ここでは、ペルティエ素子が直接、電気絶縁性の冷却体上に被着され得る。温度差から電圧を発生させるために、逆の効果を利用してもよい（ゼーベック効果）。

固有系内の直接的なフィードバックのための内的／表面的なセンサ
冷却体自体は、装入された又は表面に装着された／取り付けられたセンサを有していてよい。系への直接的な連結により、熱源の自己調整式の保護機能が可能である。

冷却体の組立
組立点、パッド、キャビティ、組立ピン。

アクティブかつパッシブな冷却
‐孔
‐ファン
‐空気とは異なる冷却媒体中のリブ。

背景技術は、構成部品及び冷却体の組立時、しばしば第３のコンポーネント、いわゆる熱伝導性シートを必要とする。熱伝導性シートは、同時に電気絶縁性でなければならない。熱導出の所望の効果が達成され得るように、冷却体及び構成部品は、平坦で面平行な表面を有していなければならない。これにより、１００％の形状結合が保証されている。さらに１つの熱伝導性シートが付加されると、この熱伝導性シートも、平坦で面平行な表面を有していなければならない。このような構造の組立時、しばしば、ねじ締めが選択される。組立時又は運転中、構造内に変形が発生すると、熱接触が部分的に失われる場合がある。これにより、構造の機能性及び寿命は脅かされかねない。

本発明により初めて、電気絶縁性の冷却体へのろう接結合の可能性が生じる。ろう接工程中、熱連結の上述の欠点は、発生しない。

多層のサンドイッチ構造
ユニット自体を組み立てるための、かつ別の冷却体及び／又は冷却体に関連付けられた機能と結合するための、冷却体の簡単な機械的な結合。

自冷式のプリント基板
背景技術は、不十分な熱マネージメントを有するプリント基板に電気伝導性の冷却体を設けている。熱結合は、これが長期安定でなければならないという点において、制限されている。制限要因は、例えば電気絶縁性の媒体の時間的かつ幾何学的な変化である。

以下に、本発明について図面を参照しながら説明する。

２つの部分ピースからなるクーリングボックスを示す図である。 それぞれ１つの中空室を包囲する２つの本発明に係るクーリングボックスを示す図である。 図１に類似した、２つの部分ピースからなるクーリングボックスを示す図である。 図３の線Ａ−Ａに沿った断面図である。 図２左のクーリングボックスと同様の、中空室のための開口を備えるワンピースのクーリングボックスを示す図である。 互いに結合されて一種の３次元のアレーを形成する計３つのクーリングボックスを示す図である。 ２つの同一の部分ピースからなるクーリングボックスを示す図である。

図１は、２つの部分ピース１′からなるクーリングボックスあるいはクーリングカン（Ｋｕｅｈｌｄｏｓｅ）１を示す。両部分ピース１′は、図１に示す形態では同一であり、両部分ピース１′間に配置されている中空室を包囲する。中空室は、図面では不可視である。この中空室は、２つの開口２を介して外界と連通している。両開口を介して、冷却媒体が中空室内に導入可能である。

図２は、２つの本発明に係るクーリングボックス１を示し、両者は、図面では不可視のそれぞれ１つの中空室を包囲する。両クーリングボックス１は、ワンピースに形成されており、組立手段８、本実施の形態ではクーリングボックス１にろう接されるピンを介して、互いに結合されている。中空室は、開口２を介して外界と連通している。一方のクーリングボックスは、唯一の開口２を有する。この場合、冷却媒体は、対流によって中空室内に到達可能である。図示の他方のクーリングボックスは、２つの開口２を有する。この場合、冷却媒体は例えば、中空室内にポンプにより圧送可能である。両クーリングボックスは、セラミックからなり、電気的に非伝導性又は略非伝導性である。本発明により、両クーリングボックスにおいて、クーリングボックス１の少なくとも１つの表面領域が電気伝導性及び／又は熱伝導性の機能によって規定されている。クーリングボックス１の、電気伝導性及び／又は熱伝導性の機能により規定されている表面領域は、クーリングボックス１の材料と焼結されるメタライジング層である。図２に示した実施の形態では、この表面領域はプリント基板（Ｐｌａｔｉｎｅ）５である。この表面領域は、全面に配置されていてよい。また、この表面領域はクーリングボックス１の中空室内に配置されていてもよい。

図３は、図１に類似した、２つの部分ピースからなるクーリングボックス１を示す。図４は、図３の線Ａ−Ａに沿った断面図である。両部分ピースは、同一に形成されており、両部分ピース間に配置されている中空室４を包囲する。この中空室４は、２つの開口２を介して外界と連通している。両開口を介して、冷却媒体が中空室４内に導入可能である。本発明において、クーリングボックス１の上面には、クーリングボックス１の材料と焼結されるメタライジング層３が被着されている。

図５は、図２左のクーリングボックスと同様の、図示されていない中空室のための１つの開口２を備えるワンピースのあるいは一体的なクーリングボックス１を示す。クーリングボックス１の表面６上には、プリント基板として形成されるメタライジング層５が被着されている。本実施の形態でも、クーリングボックス１は、クーリングボックスの材料としてセラミックからなる。メタライジング層５は、本実施の形態でもクーリングボックス１の材料と焼結されている。

図６は、互いに結合されて一種の３次元のアレー（配列）を形成する計３つのクーリングボックス１を示す。クーリングボックス１の各々は、冷却媒体を供給するための開口２を有する。クーリングボックス１の表面領域が電気伝導性及び／又は熱伝導性の機能により規定されている点、すなわちクーリングボックス１の材料と焼結されるメタライジング層を有する点は、図示されていない。

図７は、２つの同一の部分ピース１′からなるクーリングボックス１を示す。両部分ピース１′は、結合材料７、本実施の形態では接着剤によって互いに結合されている。本図でも、焼結されるメタライジング層は、図示されていない。

Claims (73)

1. 電気的又は電子的な構成素子又は回路のためのクーリングボックス（１）であって、該クーリングボックス（１）が、材料からなり、非電気伝導性又は略非電気伝導性であり、ワンピース又はマルチピースに構成されており、かつ前記材料により包囲される中空室（４）を備え、該中空室（４）が閉鎖されているか、又は少なくとも１つの開口（２）を備える形式のものにおいて、クーリングボックス（１）の少なくとも１つの表面領域が電気伝導性かつ／又は熱伝導性の機能により規定されていることを特徴とする、電気的又は電子的な構成素子又は回路のためのクーリングボックス。
2. クーリングボックス（１）の、電気伝導性かつ／又は熱伝導性の機能により規定されている表面領域が、クーリングボックス（１）の材料と焼結されるメタライジング層（３）である、請求項１記載のクーリングボックス。
3. 前記表面領域がプリント基板（５）である、請求項２記載のクーリングボックス。
4. クーリングボックス（１）の前記中空室（４）が加熱媒体又は冷却媒体により負荷されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
5. 前記加熱媒体又は冷却媒体が、ガス、例えば空気若しくは窒素、又は液体、例えば水若しくはオイルである、請求項４記載のクーリングボックス。
6. クーリングボックス（１）の前記材料が、少なくとも１つのセラミック成分又は種々異なるセラミックの複合材料からなる、請求項１から５までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
7. マルチピースのクーリングボックス（１）の部分ピース（１，１′）が、有利には接着、焼結、ろう接、反応ろう接、クランプ、リベット締め、押さえ及び有利には付加的なシール材料によるシールにより互いに結合されている、請求項１から６までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
8. クーリングボックス（１）の前記材料が、コンポジット材料からなり、該コンポジット材料が、熱伝導性の添加剤を含む非電気伝導性又は略非電気伝導性のマトリックス材料を含む、請求項１から７までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
9. 前記マトリックス材料が、樹脂、ポリマー又はシリコーンである、請求項８記載のクーリングボックス。
10. 前記コンポジット材料が、セラミック成分と混合されるポリマー又はシリコーンからなる多成分系、例えば：
    ａ）Ａｌ_２Ｏ_３を含むポリマー
    ｂ）ＡｌＮを含むポリマー
    ｃ）Ａｌ_２Ｏ_３／ＡｌＮを含むシリコーン
    ｄ）ＺｒＯ_２／Ｙ_２Ｏ_３を含むシリコーン及びポリマー
    である、請求項８又は９記載のクーリングボックス。
11. クーリングボックスの前記材料が、金属並びに／又はセラミック並びに／又はセラミック及び金属の複合材料である、請求項１から１０までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
12. 前記メタライジング層（３）が多層に構成されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
13. 電気的又は電子的な構成素子がクーリングボックス（１）に、かつ有利にはメタライジング層（３）に電気伝導性かつ／又は熱伝導性に結合されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
14. クーリングボックス（１）に少なくとも１つの組立手段（８）が結合されている、請求項１から１３までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
15. 前記組立手段（８）を介してクーリングボックス（１）が、電気的又は電子的な構成素子又は回路を有するか、又は有しない別のクーリングボックス（１）に結合されている、請求項１４記載のクーリングボックス。
16. 前記組立手段（８）の固定が、ねじ締め、リベット締め、クランプ、接着、クリンプ、溶接、ろう接又はその他の固定手段を介して行われる、請求項１４又は１５記載のクーリングボックス。
17. クーリングボックス（１）が、少なくとも１つの冷却体に結合されている、請求項１から１６までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
18. クーリングボックス（１）の表面及び／又はクーリングボックス（１）の中空室（４）に属する表面が、表面を変化させる効果を惹起する任意の表面構造を支持又は有する、請求項１から１７までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
19. 単数若しくは複数の表面構造又は表面構造の組み合わせが、単数又は複数のクーリングボックス（１）上に配置されており、表面構造が、例えば表面に設けられる粗面、溝、波形、貫通孔又は樹枝状若しくは分枝状の構造である、請求項１８記載のクーリングボックス。
20. 前記表面構造が、プレーナ形の表面、非平坦な表面又は粗面の表面であり、該表面が、装着したいコンポーネントのやはり非平坦な表面、プレーナ形の表面又は粗面の表面に、特に形状結合式にかつ／又は永続的にかつ／又は一時的に結合されている、請求項１８又は１９記載のクーリングボックス。
21. クーリングボックス（１）が、構成素子との全面的又は部分面的な形状結合を有する、請求項１から２０までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
22. クーリングボックス（１）が、平面状に又は切欠きを備えて又は突起を備えて形成されており、クーリングボックス（１）が、ワンピースに又はそれぞれのクーリングボックス要素を備えてマルチピースに形成されている、請求項１から２１までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
23. 前記メタライジング層（３）が、５μｍより大であり、ＤＣＢ法又はＡＭＢ法を介して被着されている、請求項２から２２までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
24. クーリングボックス（１）上に同じ又は異なる構成素子が、同じ又は異なる空間的な方向付けで固定されている、請求項１から２３までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
25. 構成素子、特に電気的又は電子的な構成素子のための組立体として使用する、請求項１から２４までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
26. クーリングボックス（１）に感応性のコンポーネントが結合されている、請求項１から２５までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
27. クーリングボックス（１）の部分的又は全体的な変形から感応信号が導出される、請求項１から２６までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
28. クーリングボックス（１）に部分的に金属の領域が設けられている、請求項１から２７までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
29. クーリングボックス（１）が、他の材料に対してほぼ電気化学ポテンシャルを形成しない、請求項１から２８までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
30. クーリングボックス（１）が熱源として使用され、該熱源内で、発生した熱がクーリングボックス（１）を介して、温度調節したい媒体に放出される、請求項１から２９までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
31. クーリングボックス（１）が、クーリングボックス（１）に伝達される、供給される熱又は冷熱により、適当な温度分布を有する、請求項１から３０までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
32. クーリングボックス（１）上に、ボンディング工程を可能にする材料が被着されている、請求項１から３１までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
33. クーリングボックス（１）に、単数若しくは複数の発光する材料又は単数若しくは複数の発光するコンポーネント及びこれらの組み合わせが結合されている、請求項１から３２までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
34. クーリングボックス（１）に金属又は金属層（３）が密接に又は機械的な形状結合により全面的に又は部分面的に結合されており、クーリングボックスと同じ又は異なる熱伝導性を有する、請求項１から３３までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
35. 金属の機能が、電気伝導性及び／又は熱伝導性及び／又は表面の色変化及び／又は熱拡散及び／又は第３の材料、例えばろう材、接着剤に対する付着促進性、及び同じ又は異なる金属領域の機能の任意の組み合わせである、請求項１から３４までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
36. 金属あるいはメタライジング層（３）が、全面的又は部分面的に、同じ又は異なる厚さ（高さ）でクーリングボックス（１）の材料と、同じ又は異なる金属領域で結合されている、請求項１から３５までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
37. 同じ又は異なる金属が、メタライジング層（３）として単層又は複層で、同じ又は異なる厚さ（高さ）でクーリングボックス（１）の材料と全面的又は部分面的に結合されている、請求項１から３６までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
38. クーリングボックス（１）が、単数又は複数の使用される材料の固有色を全面的又は部分面的に支持するか、又はクーリングボックス（１）の部分領域が固有色とは異なって変色されている、請求項１から３７までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
39. クーリングボックス（１）が、幾何学的に同じ又は異なる少なくとも１つの別のクーリングボックスに、適当な結合材料（７）を介して結合されて、一種の３次元のアレーを形成する、請求項１から３８までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
40. クーリングボックス（１）が、単数又は複数の発光する材料又は単数又は複数の発光するコンポーネント及びこれらの組み合わせに結合されており、同時に、標準の又は標準外の電気的なコネクタが設けられている、請求項１から３９までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
41. 電気的なコネクタが、ランプ口金、例えばＥ２７、Ｅ１４、ＧＵ−シリーズ、Ｇ−シリーズ、Ｕ−シリーズ又はＲ−シリーズである、請求項４０記載のクーリングボックス。
42. 少なくとも１つのかつ／又は異なる又は同じクーリングボックス（１）が、任意に又は同方向に方向付けられてマトリックス材料内に埋設されている、請求項１から４１までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
43. クーリングボックス（１）において、サイズ若しくは着色の変更又はメタライジングされる表面領域若しくはメタライジング層（３）の幾何学形状の変更又はこれらの組み合わせにより、伝熱の変更が達成されている、請求項１から４２までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
44. 中空室（４）の表面が、中空室（４）に属さない表面の機能も請け負う、請求項１から４３までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
45. 熱損失出力を有する又は有しないハイパワー半導体、例えばＭＯＳ−ＦＥＴ、ＩＧＢＴ、プロッセッサコアが、直接又は間接にクーリングボックス（１）に結合されており、同時にかつ自ずと、発生した排熱がクーリングボックス（１）の材料に伝達される、請求項４４記載のクーリングボックス。
46. メタライジング層（３）がクーリングボックス（１）の外側又は内側の表面に焼結により被着されている、請求項２から４５までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
47. メタライジング層（３）がタングステンからなり、有利には化学的にニッケルめっきかつ／又は金メッキされている、請求項２から４６までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
48. クーリングボックス（１）に、ｋＶ領域までの電圧を、クーリングボックス（１）の材料を介した電圧放電が実施されることなく伝送可能な電気的な導体路が設けられている、請求項１から４７までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
49. クーリングボックス（１）が、電界、磁界又は電磁界又はこれらの組み合わせに対する遮蔽作用を有しないか、有していても僅かにすぎず、これらの界がクーリングボックス（１）を通過可能である、請求項１から４８までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
50. クーリングボックスに適当に全面的又は部分面的に、クーリングボックス（１）の材料の遮蔽作用と比較して、電界、磁界若しくは電磁界又はこれらの組み合わせに対する異なる遮蔽作用が生じる領域を提供する機能の材料が設けられている、請求項１から４９までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
51. 適当な材料、例えば金属を適当に被着することにより、クーリングボックス上に、その幾何学形状に基づいて誘導性又は容量性の効果又はこれらの組み合わせを介して、電気信号又は磁気信号又は電磁信号を受信又は送信可能な領域が配置されている、請求項１から５０までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
52. クーリングボックス（１）がインテリジェント自己識別の機能性を有する、請求項１から５１までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
53. クーリングボックス（１）が直接又は間接に、同じ又は異なる波長の少なくとも１つのレーザダイオードに結合されている、請求項１から５２までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
54. クーリングボックス（１）が、例えば電動モータの始動電流を調整する同じ又は異なる構造形式の少なくとも１つのパワーモジュールに直接又は間接に結合されている、請求項１から５３までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
55. 電気的な絶縁と同時に最適な伝熱を保証するために、クーリングボックス（１）にパワー半導体の１つの電気的な導体のみが例えばろう接され、前記パワー半導体の少なくとも１つの別の電気的な導体が別のクーリングボックスに例えばろう接されている、請求項１から５４までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
56. クーリングボックス（１）の材料が、クーリングボックス（１）が腐食性又はイオン伝導性の加熱媒体又は冷却媒体と接触可能であるように選択されている、請求項１から５５までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
57. クーリングボックス（１）が、加熱媒体又は冷却媒体のための標準の又は標準外のコネクタを有する、請求項１から５６までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
58. セラミック材料が、主成分として、５０．１質量％〜１００質量％のＺｒＯ_２／ＨｆＯ_２、５０．１質量％〜１００質量％のＡｌ_２Ｏ_３、５０．１質量%〜１００質量%のＡｌＮ、５０．１質量%〜１００質量％のＳｉ_３Ｎ_４、５０．１質量%〜１００質量%のＢｅＯ、５０．１質量％〜１００質量%のＳｉＣ、又は前記割合内で任意に組み合わされた少なくとも２つの前記主成分の組み合わせを含有し、副成分として、≦４９．９質量%の割合を有する、少なくとも１の酸化数及び／又は化合物の状態の元素Ｃａ、Ｓｒ、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｂ、Ｙ、Ｓｃ、Ｃｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｐｂを単独で、又は前記割合内での任意の組み合わせで含有し、かつ主成分及び副成分が、≦３質量％の不純物の割合を除いて、互いに任意の組み合わせで組み合わされて、１００質量％の全体の組成を形成する、請求項１から５７までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
59. マルチピースのクーリングボックス（１）において、クーリングボックスの少なくとも１つのピースが、金属材料からなる、請求項１から５８までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
60. クーリングボックス（１）の金属のピースが、異なる金属の組み合わせからなる、請求項５９記載のクーリングボックス。
61. クーリングボックス（１）の全面的又は部分面的な表面領域に、大電流容量の導体路及び大電流容量の標準の又は標準外の導体接続部が設けられている、請求項１から６０までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
62. クーリングボックス（１）上に、同じ又は異なる材料の＜１０００μｍの少なくとも１つの薄層が、スパッタ法若しくはリソグラフィ法又はこれらの組み合わせにより全面的又は部分面的に被着されている、請求項１から６１までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
63. クーリングボックス（１）及び冷却したい構成部品の交互の積層構造が、積層体の個々の又はすべての平面の部分的又は完全な結合により実現される、請求項１から６２までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
64. マルチピースのクーリングボックス（１）が、ＤＣＢ法、ＡＭＢ法又はタングステン等のメタライジングにより互いに結合されている、請求項１から６３までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
65. シール面より大の金属領域が、他の機能、例えばシールの機能も請け負う、請求項６４記載のクーリングボックス。
66. 少なくとも２つのクーリングボックス（１）の加熱媒体接続部又は冷却媒体接続部が、互いに直列に又は並列に接続されている、請求項１から６５までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
67. 少なくとも１つのクーリングボックス（１）に熱エネルギが供給され、少なくとも１つの別のクーリングボックスから熱エネルギが除去される、請求項６６記載のクーリングボックス。
68. クーリングボックス（１）が、閉鎖された少なくとも２つの別個の中空室（４）を有する、請求項１から６７までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
69. 少なくとも２つの中空室（４）が、クーリングボックス（１）の内部で又は外部で加熱媒体通口若しくは冷却媒体通口又はこれらの組み合わせを介して、互いに直列若しくは並列に又はこれらの組み合わせで接続されている、請求項６８記載のクーリングボックス。
70. 加熱媒体又は冷却媒体がクーリングボックス（１）を、対流を介して通流するか、ポンプにより循環されるか、又はこれらの組み合わせが行われる、請求項１から６９までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
71. クーリングボックス（１）に、標準の又は標準外の光学的又は光電気的なコネクタ又はコンポーネントが設けられている、請求項１から７０までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
72. クーリングボックス（１）にＲＦＩＤユニットが結合されている、請求項１から７１までのいずれか１項記載のクーリングボックス。
73. ＲＦＩＤユニットの少なくとも１つの導体路及び／又はＲＦＩＤユニットの少なくとも１つのアンテナ及び／又はＲＦＩＤユニットの少なくとも１つの能動的かつ／又は受動的な構成部品がクーリングボックス（１）に結合されている、請求項７２記載のクーリングボックス。

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