包括各向異性熱引導(dǎo)涂層的熱能引導(dǎo)系統(tǒng)及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供熱能引導(dǎo)系統(tǒng)以及制造熱能引導(dǎo)系統(tǒng)的方法。熱能引導(dǎo)系統(tǒng)包括以及與熱能源的表面熱連通的各向異性熱引導(dǎo)涂層。各向異性熱引導(dǎo)涂層包括多個層，所述多個層包括第一層和第二層。第一層具有第一熱傳導(dǎo)率，第二層具有第二熱傳導(dǎo)率。所述多個層不均勻地布置在熱能源的表面上，以便根據(jù)熱能管理目標(biāo)從熱能源引導(dǎo)熱能。
【專利說明】包括各向異性熱引導(dǎo)涂層的熱能引導(dǎo)系統(tǒng)及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明整體涉及熱能引導(dǎo)系統(tǒng)，更具體地，本發(fā)明涉及包括各向異性熱引導(dǎo)涂層 的熱能引導(dǎo)系統(tǒng)以及制造包括各向異性熱引導(dǎo)涂層的熱能引導(dǎo)系統(tǒng)的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 許多裝置以各種量和形式散發(fā)熱能。例如，電子元件、內(nèi)燃機、馬達(dá)、機電系統(tǒng)和類 似物可能散發(fā)熱能，該熱能耗散到環(huán)境中。期望的是管理這樣散發(fā)的熱能，例如通過控制耗 散到環(huán)境中和/或?qū)⑸l(fā)的熱能引導(dǎo)到期望的位置以能夠收獲熱能。
[0003] 因此，需要包括各向異性熱引導(dǎo)涂層的熱能引導(dǎo)系統(tǒng)以及制造包括各向異性熱引 導(dǎo)涂層的熱能引導(dǎo)系統(tǒng)的方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 在一個實施例中，熱能引導(dǎo)系統(tǒng)包括以及與熱能源的表面熱連通的各向異性熱引 導(dǎo)涂層。各向異性熱引導(dǎo)涂層包括多個層，所述多個層包括第一層和第二層。第一層具有 第一熱傳導(dǎo)率，第二層具有第二熱傳導(dǎo)率。所述多個層不均勻地布置在熱能源的表面上，以 便根據(jù)熱能管理目標(biāo)從熱能源引導(dǎo)熱能。
[0005] 在另一個實施例中，制造熱能引導(dǎo)系統(tǒng)的方法包括：提供熱能源以及以不均勻的 方式使熱能源的表面涂覆有各向異性熱引導(dǎo)涂層，使得各向異性熱能引導(dǎo)涂層與熱能源的 表面熱連通。各向異性熱引導(dǎo)涂層包括多個層，所述多個層包括第一層和第二層。第一層 具有第一熱傳導(dǎo)率，第二層具有第二熱傳導(dǎo)率。所述多個層不均勻地布置在熱能源的表面 上，以便根據(jù)熱能管理目標(biāo)從熱能源引導(dǎo)熱能。
[0006] 在另一個實施例中，熱能引導(dǎo)系統(tǒng)包括以及與熱能源的表面熱連通的各向異性熱 引導(dǎo)涂層。各向異性熱引導(dǎo)涂層是與熱能源的形狀相貼合的保形涂層。各向異性熱引導(dǎo)涂 層包括多個層，所述多個層包括第一層和第二層。第一層具有第一熱傳導(dǎo)率，第二層具有第 二熱傳導(dǎo)率。第一層由包括多個熱傳導(dǎo)顆粒的硅樹脂形成。第二層由硅樹脂形成，并且不 包括熱傳導(dǎo)顆粒。
[0007] 參考附圖，根據(jù)以下的詳細(xì)說明，將會更加完全地理解本發(fā)明的實施例提供的這 些和額外的特征。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 附圖中所示的實施例是圖示和示例性的，并不用來限制本發(fā)明。在結(jié)合附圖閱讀 的情況下可以理解所示實施例的以下詳細(xì)說明，其中類似的結(jié)構(gòu)用相同的附圖標(biāo)記表示， 并且其中：
[0009] 圖1示意性地示出了根據(jù)本文所示和所述的一個或多個實施例的熱能引導(dǎo)系統(tǒng)， 其包括熱能源和各向異性熱引導(dǎo)涂層；
[0010] 圖2A示意性地示出了根據(jù)本文所示和所述的一個或多個實施例的熱能引導(dǎo)系 統(tǒng)，其包括電子裝置、熱能捕集裝置和均勻熱引導(dǎo)涂層；
[0011] 圖2B示意性地示出了根據(jù)本文所示和所述的一個或多個實施例的圖2A的熱能引 導(dǎo)系統(tǒng)的溫度輪廓圖；
[0012] 圖3A示意性地示出了根據(jù)本文所示和所述的一個或多個實施例的熱能引導(dǎo)系 統(tǒng)，其包括電子裝置、熱能捕集裝置和不均勻各向異性熱引導(dǎo)涂層；
[0013] 圖3B示意性地示出了根據(jù)本文所示和所述的一個或多個實施例的圖3A的熱能引 導(dǎo)系統(tǒng)的溫度輪廓圖；
[0014] 圖4示意性地示出了根據(jù)本文所示和所述的一個或多個實施例的用于圖2A的熱 能引導(dǎo)系統(tǒng)和用于圖3A的熱能引導(dǎo)系統(tǒng)的沿著電子裝置的溫度對距離的曲線圖；
[0015] 圖5A示意性地示出了根據(jù)本文所示和所述的一個或多個實施例的熱能引導(dǎo)系 統(tǒng)，其包括涂覆有各向異性熱引導(dǎo)涂層的熱能源，該各向異性熱引導(dǎo)涂層具有沿徑向延伸 的層；
[0016] 圖5B示意性地示出了根據(jù)本文所示和所述的一個或多個實施例的圖5A的熱能引 導(dǎo)系統(tǒng)的溫度輪廓圖；
[0017] 圖6A示意性地示出了根據(jù)本文所示和所述的一個或多個實施例的熱能引導(dǎo)系 統(tǒng)，其包括涂覆有各向異性熱引導(dǎo)涂層的熱能源，該各向異性熱引導(dǎo)涂層具有沿周向延伸 的層；
[0018] 圖6B示意性地示出了根據(jù)本文所示和所述的一個或多個實施例的圖6A的熱能引 導(dǎo)系統(tǒng)的溫度輪廓圖；
[0019] 圖7A示意性地示出了根據(jù)本文所示和所述的一個或多個實施例的熱能引導(dǎo)系 統(tǒng)，其包括涂覆有各向異性熱引導(dǎo)涂層的熱能源，該各向異性熱引導(dǎo)涂層具有沿徑向延伸 的層和沿周向延伸的層；
[0020] 圖7B示意性地示出了根據(jù)本文所示和所述的一個或多個實施例的圖7A的熱能引 導(dǎo)系統(tǒng)的溫度輪廓圖；
[0021] 圖8A示意性地示出了根據(jù)本文所示和所述的一個或多個實施例的制造熱引導(dǎo)系 統(tǒng)的方法；
[0022] 圖8B示意性地示出了根據(jù)本文所示和所述的一個或多個實施例的通過圖8A所示 的方法制造的熱能引導(dǎo)系統(tǒng)；以及
[0023] 圖9示意性地示出了根據(jù)本文所示和所述的一個或多個實施例的制造熱能引導(dǎo) 系統(tǒng)的方法。

【具體實施方式】
[0024] 本文所公開的實施例涉及包括各向異性熱引導(dǎo)涂層的熱能引導(dǎo)系統(tǒng)以及制造包 括各向異性熱引導(dǎo)涂層的熱能引導(dǎo)系統(tǒng)的方法。整體參考附圖，如本文所述，熱能引導(dǎo)系統(tǒng) 可以包括熱能源以及與熱能源的表面熱連通的各向異性熱引導(dǎo)涂層。本文所述的各向異性 熱引導(dǎo)涂層包括具有不同熱傳導(dǎo)率的多個層，當(dāng)所述多個層不均勻地布置在熱能源的表面 上時，所述多個層根據(jù)熱能管理目標(biāo)來從熱能源引導(dǎo)熱能，以最大化從熱能源到周圍環(huán)境 的均勻熱流、最小化從熱能源到周圍環(huán)境的均勻熱流、優(yōu)化到一個或多個位置的不均勻熱 流、將熱引導(dǎo)到熱能捕集裝置，等等。這樣引導(dǎo)的熱能可以被捕集或收獲，以用于進(jìn)一步使 用。本文中將參考附圖更詳細(xì)地描述多種包括各向異性熱引導(dǎo)涂層的熱能引導(dǎo)系統(tǒng)以及制 造包括各向異性熱引導(dǎo)涂層的熱能引導(dǎo)系統(tǒng)。
[0025] 現(xiàn)在參考圖1，其示意性地示出了熱能引導(dǎo)系統(tǒng)100。熱能引導(dǎo)系統(tǒng)100包括熱能 源110以及與熱能源110的表面熱連通的各向異性熱引導(dǎo)涂層120。熱能源110可以是散 發(fā)熱能的任何裝置。例如，在一些實施例中，熱能源110可以是電子模塊或電子元件，例如 集成電路。在一些實施例中，熱能源110可以是電池，作為將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的副產(chǎn)品， 電池散發(fā)熱能。在一些實施例中，熱能源110可以是的散發(fā)熱能的馬達(dá)或內(nèi)燃機。在一些 實施例中，熱能源110可以是熱能散發(fā)機電系統(tǒng)。熱能源110可以是任何形狀的。在一些 實施例中，熱能源110可以是矩形的或圓形的形狀。在一些實施例中，熱能源110可以是奇 特的形狀。此外，在一些實施例中，熱能源110可以包括散發(fā)熱能的一個部件，而在其它實 施例中，熱能源110可以包括多個散發(fā)熱能的部件。
[0026] 仍然參考圖1，各向異性熱引導(dǎo)涂層120與熱能源110的表面熱連通。在一些實施 例中，各向異性熱引導(dǎo)涂層120是與熱能源110的形狀相貼合的保形涂層。在一些實施例 中，各向異性熱引導(dǎo)涂層120與熱能源110的形狀不貼合，例如在各向異性熱引導(dǎo)涂層120 是剛性的且與熱能源110的形狀不匹配的實施例中。
[0027] 各向異性熱引導(dǎo)涂層120包括多個層。多個層包括第一層122和第二層124。雖 然圖1所示的各向異性熱引導(dǎo)涂層120包括兩個層，但是應(yīng)當(dāng)理解，在一些實施例中，各向 異性熱引導(dǎo)涂層120包括多于兩個的層。在包括多于兩個的層的一些實施例中，額外層中 的一個或多個可以由與第一層122相同的材料形成。相似地，在包括多于兩個的層的一些 實施例中，額外層中的一個或多個可以由與第二層124相同的材料形成。例如，在一些實施 例中，各向異性熱引導(dǎo)涂層120可以包括疊堆在熱能源110的表面上的多個層，所述多個層 由第一層122的材料和第二層124的材料交替地形成。在一些實施例中，各向異性熱引導(dǎo) 涂層120可以包括疊堆在熱能源110的表面上的多個層，所述多個層由三個或更多個層組 成成分交替地形成。在圖1所示的實施例中，第一層122設(shè)置在第二層124和熱能源110 之間。然而，在其它實施例中，第二層124設(shè)置在第一層122和熱能源110之間。
[0028] 仍然參考圖1，第一層122具有第一熱傳導(dǎo)率K1，第二層124具有第二熱傳導(dǎo)率 K2。第一熱傳導(dǎo)率K1與第二熱傳導(dǎo)率K2不同。在一些實施例中，第一熱傳導(dǎo)率K1大于第 二熱傳導(dǎo)率K2。在其它實施例中，第一熱傳導(dǎo)率K1小于第二熱傳導(dǎo)率K2。由于第一層122 和第二層124的不同的物理組成成分，第一層和第二層的熱傳導(dǎo)率可以是不同的。例如，在 一些實施例中，第一層122可以包括多個熱傳導(dǎo)顆粒，而第二層124可以不包括熱傳導(dǎo)顆 粒，使得第一層122的第一熱傳導(dǎo)率K1大于第二層124的第二熱傳導(dǎo)率K2。熱傳導(dǎo)顆?？?以包括金屬顆粒(例如銅、鋁、銀、金等)、石墨顆粒、纖維復(fù)合材料顆粒、陶瓷顆?；蛩鼈兊?組合。
[0029] 仍然參考圖1，在第一層122和第二層124的組成成分的內(nèi)容中，在一些實施例中， 第一層122由包括多個熱傳導(dǎo)顆粒的第一絕緣材料形成，第二層由不包括熱傳導(dǎo)顆粒的第 二絕緣材料形成，使得第一層122的第一熱傳導(dǎo)率K1大于第二層124的第二熱傳導(dǎo)率K2。 在一些這樣的實施例中，第一絕緣材料與第二絕緣材料相同，而在其它這樣的實施例中，第 一絕緣材料與第二絕緣材料不同。第一絕緣材料和/或第二絕緣材料可以包括硅樹脂。在 一些實施例中，第一絕緣材料和/或第二絕緣材料可以是不同于硅樹脂的絕緣材料，例如 尼龍或環(huán)氧樹脂。在一個非限制性例子中，例如當(dāng)?shù)谝粚?22由包括多個銅顆粒的硅樹脂 形成而第二層124由基本上不具有熱傳導(dǎo)顆粒的硅樹脂形成時，第一絕緣材料是包括熱傳 導(dǎo)顆粒的硅樹脂，第二絕緣材料是不包括熱傳導(dǎo)顆粒的硅樹脂。
[0030] 仍然參考圖1，在第一層122和第二層124的組成成分的內(nèi)容中，在一些實施例中， 第一層122由包括第一多個熱傳導(dǎo)顆粒的第一絕緣材料形成，第二層由包括第二多個熱傳 導(dǎo)顆粒的第二絕緣材料形成，使得第一層122的第一熱傳導(dǎo)率K1大于第二層124的第二熱 傳導(dǎo)率K2。第一多個熱傳導(dǎo)顆粒的熱傳導(dǎo)顆粒與第二多個熱傳導(dǎo)顆粒的熱傳導(dǎo)顆粒不同。 在一些實施例中，第一絕緣材料與第二絕緣材料相同，而在其它實施例中，第一絕緣材料與 第二絕緣材料不同。
[0031] 仍然參考圖1，在第一層122和第二層124的組成成分的內(nèi)容中，在一些實施例中， 第一層122由包括具有第一濃度的第一多個熱傳導(dǎo)顆粒的第一絕緣材料形成，第二層由包 括具有第二濃度的第二多個熱傳導(dǎo)顆粒的第二絕緣材料形成。第一層122中第一多個熱傳 導(dǎo)顆粒的第一濃度超過第二層124中第二多個熱傳導(dǎo)顆粒的第二濃度，使得第一層122的 第一熱傳導(dǎo)率K1大于第二層124的第二熱傳導(dǎo)率K2。在一些這樣的實施例中，第一絕緣材 料與第二絕緣材料相同，而在其它這樣的實施例中，第一絕緣材料與第二絕緣材料不同。如 上所述，第一絕緣材料和/或第二絕緣材料可以包括硅樹脂。在一些實施例中，第一絕緣材 料和/或第二絕緣材料可以是不同于硅樹脂的絕緣材料，例如尼龍或環(huán)氧樹脂。在一些實 施例中，第一多個熱傳導(dǎo)顆粒的熱傳導(dǎo)顆粒與第二多個熱傳導(dǎo)顆粒的熱傳導(dǎo)顆粒相同，而 在其它實施例中，第一多個熱傳導(dǎo)顆粒的熱傳導(dǎo)顆粒與第二多個熱傳導(dǎo)顆粒的熱傳導(dǎo)顆粒 不同。
[0032] 仍然參考圖1，多個層(其包括第一層122和第二層124)不均勻地布置在熱能源 110的表面上，以便根據(jù)熱能管理目標(biāo)從熱能源110引導(dǎo)熱能。在一些實施例中，多個層不 均勻地布置在熱能源110的表面上，使得多個層的厚度沿著熱能源110的表面是變化的。例 如，如圖1所述，在第一位置130處的各向異性熱引導(dǎo)涂層120的第一厚度131包括第一層 122的第一厚度132和第二層124的第一厚度134。在第二位置140處的各向異性熱引導(dǎo) 涂層120的第二厚度141包括第一層122的第二厚度142和第二層124的第二厚度144。 如圖1所示，第一層122的第一厚度132小于第一層122的第二厚度142。雖然圖1示出了 沿著熱能源110的表面具有不均勻厚度的多個層，但是在一些實施例中，多個層可以以不 同的或額外的方式不均勻地布置，例如在多個層不均勻地布置在熱能源110的表面上，使 得各個層的取向和/或方向相對于彼此是不均勻的情況下，如以下將參考圖3A-3B進(jìn)一步 詳細(xì)描述的。
[0033] 仍然參考圖1，各向異性熱引導(dǎo)涂層120的多個層不均勻地布置在熱能源110的 表面上，以便根據(jù)熱能管理目標(biāo)從熱能源110引導(dǎo)熱能。在一些實施例中，熱能管理目標(biāo)可 以是最大化從熱能源110到周圍環(huán)境的均勻熱流(例如，如以下將參考圖5A-5B進(jìn)一步詳細(xì) 描述的)。在一些實施例中，熱能管理目標(biāo)可以是最小化從熱能源110到周圍環(huán)境的均勻熱 流(例如，如以下將參考圖6A-6B進(jìn)一步詳細(xì)描述的)。在一些實施例中，熱能管理目標(biāo)可以 是優(yōu)化到一個或多個位置的不均勻熱流(例如，如以下將參考圖7A-7B進(jìn)一步詳細(xì)描述的)。 在一些實施例中，熱能管理目標(biāo)可以是將熱引導(dǎo)到與各向異性熱引導(dǎo)涂層120熱連通的熱 能捕集裝置，例如散熱器。應(yīng)當(dāng)理解，各向異性熱引導(dǎo)涂層120可以根據(jù)除了本文所述的特 定熱能管理目標(biāo)之外的許多熱能管理目標(biāo)而從熱能源110引導(dǎo)熱能。
[0034] 現(xiàn)在參考圖2A，其示意性地示出了熱能引導(dǎo)系統(tǒng)200。熱能引導(dǎo)系統(tǒng)200包括電 子裝置210a、210b、熱能捕集裝置220和均勻熱引導(dǎo)涂層230。熱能捕集裝置220與電子裝 置210a、210b熱連通。均勻熱引導(dǎo)涂層230與電子裝置210a、210b熱連通，并且與熱能捕 集裝置220熱連通。
[0035] 仍然參考圖2A，電子裝置210a、210b可以在操作中產(chǎn)生熱能，例如微處理器、集成 電路或其它電子元件。在一些實施例中，電子裝置210a、210b可以在操作期間產(chǎn)生相同量 的熱能，而在其它實施例中，電子裝置210a、210b可以在操作期間產(chǎn)生不同量的熱能。雖然 圖2A示出了兩個電子裝置210a、210b，但是某些實施例可以包括僅僅一個電子裝置或多于 兩個的電子裝置。
[0036] 仍然參考圖2A，熱能捕集裝置220可以是任何裝置，來自電子裝置210a、210b的熱 能可以被引導(dǎo)到該熱能捕集裝置。在一些實施例中，熱能捕集裝置220可以是散熱器，例如 鋁散熱器。在一些實施例中，熱能捕集裝置220可以是除了鋁散熱器之外的散熱器。
[0037] 如上所述，均勻熱引導(dǎo)涂層230與電子裝置210a、210b熱連通，并且與熱能捕集裝 置220熱連通。均勻熱引導(dǎo)涂層230可以用來將電子裝置210a、210b散發(fā)的熱能的至少一 部分引導(dǎo)到熱能捕集裝置220。在一些實施例中，均勻熱引導(dǎo)涂層230是硅樹脂均勻?qū)?，?熱能引導(dǎo)系統(tǒng)200的整個寬度上具有相同的厚度。在其它實施例中，均勻熱引導(dǎo)涂層230 可以由與硅樹脂不同的材料形成。
[0038] 現(xiàn)在參考圖2B，其示意性地示出了圖2A的熱能引導(dǎo)系統(tǒng)200的溫度輪廓圖。熱能 引導(dǎo)系統(tǒng)200中每個部位處的溫度由陰影線區(qū)域表示，其中水平陰影線區(qū)域是圖示的最低 溫度，堅向陰影線區(qū)域是圖示的最高溫度。在熱能引導(dǎo)系統(tǒng)200內(nèi)的各個位置處，熱能引導(dǎo) 系統(tǒng)200從水平陰影線區(qū)域經(jīng)由斜向陰影線區(qū)域和網(wǎng)格陰影線區(qū)域變化到堅向陰影線區(qū) 域，以便以對于溫度輪廓圖而言已知的方式表示每個位置處的溫度。此外，圖2B示出了熱 能引導(dǎo)系統(tǒng)200內(nèi)各個位置處的標(biāo)準(zhǔn)化熱通量矢量。熱通量矢量中的每個都示出了矢量起 始的位置處的熱能的傳遞方向。
[0039] 在圖2B所示的實施例中，電子裝置210a產(chǎn)生第一熱量，電子裝置210b產(chǎn)生第二 熱量，第二熱量為第一熱量的三分之二。電子裝置210a的最大溫度是425. 8K。如圖2B中 的熱通量矢量所示，熱能從電子裝置210a、210b以方向均勻的方式耗散。
[0040] 現(xiàn)在參考圖3A，其示意性地示出了熱能引導(dǎo)系統(tǒng)300,該熱能引導(dǎo)系統(tǒng)包括電子 裝置310a、310b、熱能捕集裝置320以及不均勻各向異性熱引導(dǎo)涂層330。熱能捕集裝置320 與電子裝置310a、310b熱連通。不均勻各向異性熱引導(dǎo)涂層330與電子裝置310a、310b熱 連通，并且與熱能捕集裝置320熱連通。
[0041] 仍然參考圖3A，電子裝置310a、310b可以在操作中產(chǎn)生熱能，例如微處理器、集成 電路或其它電子元件。在一些實施例中，電子裝置310a、310b可以在操作期間產(chǎn)生相同量 的熱能，而在其它實施例中，電子裝置310a、310b可以在操作期間產(chǎn)生不同量的熱能。雖然 圖3A示出了兩個電子裝置310a、310b，但是某些實施例可以包括僅僅一個電子裝置或多于 兩個的電子裝置。為了比較的目的，圖3A的電子裝置310a、310b與圖2A的電子裝置210a、 210b相同。然而，在其它實施例中，圖3A的電子裝置310a、310b可以與圖2A的電子裝置 210a、210b 不同。
[0042] 仍然參考圖3A，熱能捕集裝置320可以是任何裝置，來自電子裝置310a、310b的熱 能可以被引導(dǎo)到該熱能捕集裝置。在一些實施例中，熱能捕集裝置320可以是散熱器，例如 鋁散熱器。在一些實施例中，熱能捕集裝置320可以是除了鋁散熱器之外的散熱器。為了 比較的目的，圖3A的熱能捕集裝置320與圖2A的熱能捕集裝置220相同。然而，在其它實 施例中，圖3A的熱能捕集裝置320可以與圖2A的熱能捕集裝置220不同。
[0043] 如上所述，不均勻各向異性熱引導(dǎo)涂層330與電子裝置310a、310b熱連通，并且 與熱能捕集裝置320熱連通。不均勻各向異性熱引導(dǎo)涂層330引導(dǎo)熱離開電子裝置310a、 310b。在一些實施例中，不均勻各向異性熱引導(dǎo)涂層330可以擱置在熱能捕集裝置320的 表面上，以實現(xiàn)熱管理目標(biāo)，例如最小化電子裝置310a的溫度梯度。如在此所用的，裝置的 "溫度梯度"是裝置內(nèi)任何位置處的最小溫度和裝置內(nèi)任何位置處的最大溫度之間的差。
[0044] 仍然參考圖3A，在一些實施例中，不均勻各向異性熱引導(dǎo)涂層330可以例如通過 圖9所示的方法層狀噴涂在電子裝置310a、310b和熱能捕集裝置320上，該方法將在以下 更詳細(xì)地描述。在一些實施例中，不均勻各向異性熱引導(dǎo)涂層330可以通過三維打印機三 維打印在電子裝置310a、310b和熱能捕集裝置320上。在其它實施例中，不均勻各向異性 熱引導(dǎo)涂層330可以形成為單獨的部件，并且之后固定和熱聯(lián)接到電子裝置310a、310b和 熱能捕集裝置320。
[0045] 不均勻各向異性熱引導(dǎo)涂層330包括多個層，所述多個層不均勻地布置在電子裝 置310a、310b的表面上和熱能捕集裝置320的表面上，使得多個層的厚度沿著電子裝置 310a、310b的表面和熱能捕集裝置320的表面是變化的，如上參考圖1的各向異性熱引導(dǎo)涂 層120的厚度所述。在一些實施例中，不均勻各向異性熱引導(dǎo)涂層330的多個層可以是不 均勻布置的，使得各個層的取向和/或方向相對于彼此是不均勻的。例如，如圖3A所示，不 均勻各向異性熱引導(dǎo)涂層330的多個層在熱能引導(dǎo)系統(tǒng)300的整個寬度上以變化的厚度以 及變化的取向和方向布置。在一些實施例中，圖3A的不均勻各向異性熱引導(dǎo)涂層330可以 包括圖1的各向異性熱引導(dǎo)涂層120或本文所述的任何其它涂層。
[0046] 仍然參考圖3A，不均勻各向異性熱引導(dǎo)涂層330可以由包括多個熱傳導(dǎo)顆粒的硅 樹脂形成。在圖3A所示的實施例中，不均勻各向異性熱引導(dǎo)涂層330由包括熱傳導(dǎo)率為 400W/m*K的熱傳導(dǎo)顆粒的硅樹脂形成。在一些實施例中，不均勻各向異性熱引導(dǎo)涂層330 可以包括熱傳導(dǎo)率不同于400W/m*K的熱傳導(dǎo)顆粒。在一些實施例中，不均勻各向異性熱引 導(dǎo)涂層330可以包括具有不同熱傳導(dǎo)率的多個層，例如在不均勻各向異性熱引導(dǎo)涂層包括 純硅樹脂層和具有熱傳導(dǎo)顆粒的硅樹脂層的實施例中。
[0047] 現(xiàn)在參考圖3B，其示意性地示出了圖3A的熱能引導(dǎo)系統(tǒng)300的溫度輪廓圖。以 與圖2B類似的方式，熱能引導(dǎo)系統(tǒng)300中每個部位處的溫度由陰影線區(qū)域表示，其中水平 陰影線區(qū)域是圖示的最低溫度，堅向陰影線區(qū)域是圖示的最高溫度。在熱能引導(dǎo)系統(tǒng)300 內(nèi)的各個位置處，熱能引導(dǎo)系統(tǒng)300從水平陰影線區(qū)域經(jīng)由斜向陰影線區(qū)域和網(wǎng)格陰影線 區(qū)域變化到堅向陰影線區(qū)域，以便以對于溫度輪廓圖而言已知的方式表示每個位置處的溫 度。此外，圖3B示出了熱能引導(dǎo)系統(tǒng)300內(nèi)各個位置處的標(biāo)準(zhǔn)化熱通量矢量。熱通量矢量 中的每個都示出了矢量起始的位置處的熱能的傳遞方向。
[0048] 在圖所示的實施例中3B，電子裝置310a產(chǎn)生第一熱量，電子裝置310b產(chǎn)生第二 熱量，第二熱量為第一熱量的三分之二。圖3A-3B的電子裝置310a、310b產(chǎn)生的熱量與圖 2A-2B的電子裝置210a、210b產(chǎn)生的熱量相同。仍然參考圖3B，與圖2B的電子裝置210a 的425. 8K的最大溫度相比，電子裝置310a的最大溫度是420. 2K。如圖3B的熱通量矢量所 示，與圖2B所示的熱能耗散方式相比，熱能從電子裝置310a、310b以方向不均勻的方式耗 散。具體地，與圖2B相比，電子裝置310a產(chǎn)生的熱能被引導(dǎo)到圖3B的熱能捕集裝置320 中的比例較大。因此，應(yīng)當(dāng)理解，圖3A-3B的不均勻各向異性熱引導(dǎo)涂層330可以從電子裝 置310a、310b以不均勻方式引導(dǎo)熱能，從而與均勻熱引導(dǎo)涂層相比，降低了電子裝置310a、 310b中至少一個的最大溫度。
[0049] 現(xiàn)在參考圖4,其示意性地示出了用于圖2A的熱能引導(dǎo)系統(tǒng)200和用于圖3A的 熱能引導(dǎo)系統(tǒng)300的沿著電子裝置的溫度對距離的曲線圖。如圖4所示，圖3A的電子裝置 310a的溫度梯度是圖2A的電子裝置210a的溫度梯度的大約一半。此外，圖3A的電子裝置 310a的最大、最小和平均溫度小于圖2A的電子裝置210a的對應(yīng)的最大、最小和平均溫度。 因此，應(yīng)當(dāng)理解，圖3A-3B的不均勻各向異性熱引導(dǎo)涂層330可以從電子裝置310a、310b以 不均勻方式引導(dǎo)熱能，從而與均勻熱引導(dǎo)涂層相比，降低了電子裝置310a、310b中至少一 個的溫度梯度，并且降低了電子裝置310a、310b中至少一個的最大、最小和平均溫度。
[0050] 現(xiàn)在參考圖5A，其示意性地示出了熱能引導(dǎo)系統(tǒng)500,該熱能引導(dǎo)系統(tǒng)包括涂覆 有各向異性熱引導(dǎo)涂層520的熱能源510,該各向異性熱引導(dǎo)涂層具有多個徑向延伸的層。 在圖5A所示的實施例中，熱能源510是圍繞腔體515的銅環(huán)。然而，在其它實施例中，熱能 源510可以是散發(fā)熱能的任何裝置。例如，在一些實施例中，熱能源510可以是電子模塊或 電子元件，例如集成電路。在一些實施例中，熱能源510可以是電池，作為將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為 電能的副產(chǎn)品，電池散發(fā)熱能。在一些實施例中，熱能源510可以是的散發(fā)熱能的馬達(dá)或內(nèi) 燃機。在一些實施例中，熱能源510可以是電子器件或馬達(dá)外殼。
[0051] 仍然參考圖5A，各向異性熱引導(dǎo)涂層520與熱能源510的表面熱連通。如上所述， 各向異性熱引導(dǎo)涂層520包括多個徑向延伸的層。如圖5A所示，各向異性熱引導(dǎo)涂層520 的多個層包括第一層521和第二層522。第一層521與熱能源510的表面接觸。第二層522 與熱能源510接觸。第一層521還沿著與熱能源510的表面接觸的層交界部接觸第二層 522。在層交界部與熱能源510的表面接觸的位置處，層交界部可以基本上不與熱能源510 的表面平行。在一些實施例中，例如圖5A，在層交界部與熱能源的表面接觸的位置處，層交 界部可以與熱能源510的表面基本上垂直。在一些實施例中，各向異性熱引導(dǎo)涂層520是 與熱能源510的形狀相貼合的保形涂層。
[0052] 仍然參考圖5A，在一些實施例中，第一層521具有第一熱傳導(dǎo)率，第二層522具有 與第一熱傳導(dǎo)率不同的第二熱傳導(dǎo)率。在一些實施例中，第一層521可以是如上參考圖1 所述的第一層122,第二層522可以是如上參考圖1所述的第二層124。在一些實施例中， 第一層521由包括多個熱傳導(dǎo)顆粒的硅樹脂形成，第二層522由硅樹脂形成且不包括熱傳 導(dǎo)顆粒。
[0053] 各向異性熱引導(dǎo)涂層520涂覆在熱能源510的表面上，以實現(xiàn)熱管理目標(biāo)。在圖 5A所示的實施例中，各向異性熱引導(dǎo)涂層520的熱管理目標(biāo)是最大化到周圍環(huán)境的均勻熱 流。
[0054] 現(xiàn)在參考圖5B，其示意性地示出了圖5A的熱能引導(dǎo)系統(tǒng)的溫度輪廓圖。熱能源 510的最大溫度是332K，熱能源510的最小溫度是305K。如圖5B所示，熱能以均勻的方式 從熱能源510的內(nèi)部沿徑向向外流動。因此，包括多個徑向延伸的層的各向異性熱引導(dǎo)涂 層520最大化到周圍環(huán)境的均勻熱流。應(yīng)當(dāng)理解，熱能可以在熱能源510內(nèi)被各向異性熱 引導(dǎo)涂層520引導(dǎo)。
[0055] 現(xiàn)在參考圖6A，其示意性地示出了熱能引導(dǎo)系統(tǒng)600,該熱能引導(dǎo)系統(tǒng)包括涂覆 有各向異性熱引導(dǎo)涂層620的熱能源510,該各向異性熱引導(dǎo)涂層具有多個周向延伸的層。 各向異性熱引導(dǎo)涂層620與熱能源510的表面熱連通。如上所述，各向異性熱引導(dǎo)涂層620 包括多個周向延伸的層。如圖6A所示，各向異性熱引導(dǎo)涂層620的多個層包括第一層621 和第二層622。第一層621與熱能源510的表面接觸。第一層621設(shè)置在第二層622和熱 能源510的表面之間。在一些實施例中，各向異性熱引導(dǎo)涂層620是與熱能源510的形狀 相貼合的保形涂層。
[0056] 仍然參考圖6A，在一些實施例中，第一層621具有第一熱傳導(dǎo)率，第二層622具有 與第一熱傳導(dǎo)率不同的第二熱傳導(dǎo)率。在一些實施例中，第一層621可以是如上參考圖1 所述的第一層122,第二層622可以是如上參考圖1所述的第二層124。在一些實施例中， 第一層621由包括多個熱傳導(dǎo)顆粒的硅樹脂形成，第二層622由硅樹脂形成且不包括熱傳 導(dǎo)顆粒。
[0057] 各向異性熱引導(dǎo)涂層620涂覆在熱能源510的表面上，以實現(xiàn)熱管理目標(biāo)。在圖 所示的實施例中6A，各向異性熱引導(dǎo)涂層620的熱管理目標(biāo)是最小化到周圍環(huán)境的均勻熱 流。
[0058] 現(xiàn)在參考圖6B，其示意性地示出了圖6A的熱能引導(dǎo)系統(tǒng)的溫度輪廓圖。熱能源 510的最大溫度是415K，熱能源510的最小溫度是308K。如圖6B所示，熱能以均勻的方式 從熱能源510的內(nèi)部沿徑向向外流動。然而，圖6B的熱能源510的最大溫度比圖5B的熱 能源510的最大溫度高83K，這表明圖6A-6B的包括多個周向延伸的層的各向異性熱引導(dǎo)涂 層620最小化了到周圍環(huán)境的均勻熱流。應(yīng)當(dāng)理解，熱能可以在熱能源510內(nèi)被各向異性 熱引導(dǎo)涂層620引導(dǎo)。
[0059] 現(xiàn)在參考圖7A，其示意性地示出了熱能引導(dǎo)系統(tǒng)700,該熱能引導(dǎo)系統(tǒng)包括涂覆 有各向異性熱引導(dǎo)涂層720的熱能源510,該各向異性熱引導(dǎo)涂層具有多個徑向延伸的層 724和多個周向延伸的層722兩者。各向異性熱引導(dǎo)涂層720與熱能源510的表面熱連通。 如上所述，各向異性熱引導(dǎo)涂層720包括多個徑向延伸的層724和多個周向延伸的層722。 多個徑向延伸的層724可以如上參考圖5A-5B的各向異性熱引導(dǎo)涂層520的徑向延伸的層 進(jìn)行構(gòu)造。同樣，多個周向延伸的層722可以如上參考圖6A-6B的各向異性熱引導(dǎo)涂層620 的周向延伸的層進(jìn)行構(gòu)造。
[0060] 各向異性熱引導(dǎo)涂層720涂覆在熱能源510的表面上，以實現(xiàn)熱管理目標(biāo)。在圖 7A所示的實施例中，各向異性熱引導(dǎo)涂層720的熱管理目標(biāo)是通過適當(dāng)?shù)夭贾酶飨虍愋詿?引導(dǎo)涂層720的各層而優(yōu)化到指定位置的不均勻熱流。具體地，各向異性熱引導(dǎo)涂層720 的熱管理目標(biāo)是利用多個周向延伸的層722最小化從熱能源510的頂部半部到周圍環(huán)境的 均勻熱流，并且利用多個徑向延伸的層724最大化從熱能源510的底部半部到周圍環(huán)境的 均勻熱流。
[0061] 現(xiàn)在參考圖7B，其示意性地示出了圖7A的熱能引導(dǎo)系統(tǒng)的溫度輪廓圖。熱能源 510的最大溫度是341K，熱能源510的最小溫度是297K。圖7B的熱能源510的最大溫度比 圖5B的熱能源510的最大溫度高9K。如圖7B所示，利用多個周向延伸的層722減少從熱 能源510的頂部半部到周圍環(huán)境的均勻熱流，并且利用多個徑向延伸的層724增加從熱能 源510的底部半部到周圍環(huán)境的均勻熱流。應(yīng)當(dāng)理解，熱能可以在熱能源510內(nèi)被各向異 性熱引導(dǎo)涂層720引導(dǎo)。
[0062] 現(xiàn)在參考圖8Α-9,其示意性地示出了制造熱能引導(dǎo)系統(tǒng)的方法。該方法包括：提 供熱能源以及以不均勻的方式使熱能源的表面涂覆有各向異性熱引導(dǎo)涂層，使得各向異性 熱能引導(dǎo)涂層與熱能源的表面熱連通。各向異性熱引導(dǎo)涂層包括多個層，所述多個層包括 第一層和第二層。第一層具有第一熱傳導(dǎo)率，第二層具有第二熱傳導(dǎo)率。所述多個層不均勻 地布置在熱能源的表面上，以便根據(jù)熱能管理目標(biāo)從熱能源引導(dǎo)熱能。現(xiàn)在將描述圖8Α-9 中示出的特定方法中的每個方法。
[0063] 現(xiàn)在具體參考圖8Α，其示意性地示出了制造熱能引導(dǎo)系統(tǒng)的方法。首先，提供熱 能源810。在一些實施例中，熱能源810可以是機電裝置、電子模塊、電池、馬達(dá)、內(nèi)燃機或 本文所述的任何熱能源。接下來，以不均勻的方式使熱能源810的表面涂覆有各向異性熱 引導(dǎo)涂層，使得各向異性熱能引導(dǎo)涂層與熱能源的表面熱連通。在圖8Α所示的實施例中， 熱能源810的表面通過以下方式進(jìn)行涂覆：提供包括各向異性熱引導(dǎo)涂層的熱收縮管820 (例如Mylar管或類似物);將熱能源810定位在熱收縮管820中；以及向熱收縮管820施加 熱。當(dāng)向熱收縮管820施加熱時，熱收縮管820貼合熱能源810的形狀，使得各向異性熱引 導(dǎo)涂層與熱能源810的表面熱連通，如圖8B中制造的熱引導(dǎo)系統(tǒng)所示。熱收縮管820的各 向異性熱引導(dǎo)涂層可以具有本文所述的任何熱引導(dǎo)涂層的組成成分。
[0064] 現(xiàn)在具體參考圖9,其示意性地示出了制造熱能引導(dǎo)系統(tǒng)900的方法。首先，提供 熱能源910a、910b。在一些實施例中，熱能源910a、910b可以是電子模塊，例如微處理器、集 成電路或其它電子元件。接下來，以不均勻的方式使熱能源910a、910b的表面涂覆有各向 異性熱引導(dǎo)涂層960,使得各向異性熱能引導(dǎo)涂層960與熱能源910a、910b的表面熱連通。 在圖9所示的實施例中，熱能捕集裝置920 (例如散熱器、鋁散熱器或類似物）的表面也涂 覆有各向異性熱引導(dǎo)涂層960。在圖9所不的實施例中，通過從第一分配噴嘴952噴涂第一 層962并且從第二分配噴嘴954噴涂第二層964,來涂覆熱能源910a、910b的表面和熱能 捕集裝置920的表面。通過第一分配噴嘴952分配的多個材料層和/或通過第二分配噴嘴 954分配的多個材料層可以用來涂覆熱能源910a、910b和/或熱能捕集裝置920。在一些 實施例中，當(dāng)從分配噴嘴分配材料時，熱能源910a、910b和熱能捕集裝置920可以來回地移 動(例如通過傳送帶)，以便根據(jù)需要制造各向異性熱引導(dǎo)涂層960。在一些實施例中，當(dāng)分 配材料時，分配噴嘴可以移動，以便根據(jù)需要制造各向異性熱引導(dǎo)涂層960。雖然圖9所示 的實施例包括兩個分配噴嘴，但是其它實施例可以包括多于兩個的分配噴嘴，每個分配噴 嘴可以分配與第一分配噴嘴952和第二分配噴嘴954相同的或不同的材料。各向異性熱引 導(dǎo)涂層960可以具有本文所述的任何熱引導(dǎo)涂層的組成成分。
[0065] 雖然已經(jīng)參考圖8A-9提供了制造本文所述的涂層的特定方法，但是應(yīng)當(dāng)理解，本 文所述的涂層可以用各種其它的方法制造，例如三維打印或類似方法。
[0066] 現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)理解，本文所述的各向異性熱引導(dǎo)涂層可以允許熱能源散發(fā)的熱能根據(jù) 各種熱能管理目標(biāo)而在熱能系統(tǒng)中被引導(dǎo)。此外，應(yīng)當(dāng)理解，這樣引導(dǎo)的熱能可以被捕集或 收獲，以用于進(jìn)一步使用。最后，將本文所述的各向異性熱引導(dǎo)涂層施加到熱能源能夠?qū)?能進(jìn)行引導(dǎo)，同時避免當(dāng)試圖通過由大塊復(fù)合材料(其在熱能源自身的組成成分中包括特 別設(shè)計的微結(jié)構(gòu)）形成熱能源而引導(dǎo)熱能源內(nèi)的熱能時可能出現(xiàn)的復(fù)雜性。
[0067] 要注意的是，術(shù)語"基本上"和"大約"在本文中可以用來表示不確定性的固有程 度，這些不確定性可以歸因于任何定量比較、數(shù)值、測量或其它表示。這些術(shù)語在本文中還 用來表示這樣的程度，即定量表示可以從所述基準(zhǔn)改變，而不會導(dǎo)致討論的主題的基本功 能的改變。
[〇〇68] 雖然在本文中已經(jīng)圖示和描述了具體實施例，但是應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離要求保護(hù) 的主題的精神和范圍的情況下，可以做出各種其它的改變和修改。此外，盡管本文中已經(jīng)描 述了要求保護(hù)的主題的各方面，但是這些方面不必組合使用。因此，期望的是所附的權(quán)利要 求覆蓋所有的處于要求保護(hù)的主題的范圍內(nèi)的這些改變和修改。
【權(quán)利要求】
1. 一種熱能引導(dǎo)系統(tǒng)，其包括： 熱能源；以及 各向異性熱引導(dǎo)涂層，所述各向異性熱引導(dǎo)涂層與所述熱能源的表面熱連通，其中所 述各向異性熱引導(dǎo)涂層包括多個層，所述多個層包括第一層和第二層，其中所述第一層具 有第一熱傳導(dǎo)率，所述第二層具有第二熱傳導(dǎo)率，其中所述多個層不均勻地布置在所述熱 能源的表面上，以便根據(jù)熱能管理目標(biāo)從所述熱能源引導(dǎo)熱能。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱能引導(dǎo)系統(tǒng)，其中所述各向異性熱引導(dǎo)涂層的在第一位置 處的第一厚度包括所述第一層的第一厚度和所述第二層的第一厚度，其中所述各向異性熱 引導(dǎo)涂層的在第二位置處的第二厚度包括所述第一層的第二厚度和所述第二層的第二厚 度，其中所述第一層的第一厚度小于所述第一層的第二厚度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱能引導(dǎo)系統(tǒng)，其中所述第一層包括多個熱傳導(dǎo)顆粒。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱能引導(dǎo)系統(tǒng)，其中所述多個熱傳導(dǎo)顆粒包括金屬顆粒、石 墨顆粒、纖維復(fù)合材料顆粒、陶瓷顆?；蛩鼈兊慕M合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱能引導(dǎo)系統(tǒng)，其中： 所述第一層由包括多個熱傳導(dǎo)顆粒的第一絕緣材料形成；并且 所述第二層由第二絕緣材料形成，其中所述第二層不包括熱傳導(dǎo)顆粒。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱能引導(dǎo)系統(tǒng)，其中所述第一絕緣材料是硅樹脂，所述第二 絕緣材料是硅樹脂，使得所述第一層是包括所述多個熱傳導(dǎo)顆粒的硅樹脂，所述第二層是 不具有熱傳導(dǎo)顆粒的硅樹脂。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱能引導(dǎo)系統(tǒng)，其中： 所述第一層由包括第一多個熱傳導(dǎo)顆粒的第一絕緣材料形成，其中所述第一層具有熱 傳導(dǎo)顆粒的第一濃度；并且 所述第二層由包括第二多個熱傳導(dǎo)顆粒的第二絕緣材料形成，其中所述第二層具有熱 傳導(dǎo)顆粒的第二濃度，其中所述第一濃度超過所述第二濃度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱能引導(dǎo)系統(tǒng)，其還包括與所述各向異性熱引導(dǎo)涂層熱連 通的熱能捕集裝置，其中所述熱能管理目標(biāo)包括將熱從所述熱能源引導(dǎo)到所述熱能捕集裝 置。
9. 一種制造熱能引導(dǎo)系統(tǒng)的方法，其包括： 提供熱能源；以及 以不均勻的方式使所述熱能源的表面涂覆有各向異性熱引導(dǎo)涂層，使得所述各向異性 熱能引導(dǎo)涂層與所述熱能源的表面熱連通，其中所述各向異性熱引導(dǎo)涂層包括多個層，所 述多個層包括第一層和第二層，其中所述第一層具有第一熱傳導(dǎo)率，所述第二層具有第二 熱傳導(dǎo)率，其中所述多個層不均勻地布置在所述熱能源的表面上，以便根據(jù)熱能管理目標(biāo) 從所述熱能源引導(dǎo)熱能。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中用所述各向異性熱引導(dǎo)涂層涂覆所述熱能源的 表面的步驟包括： 提供熱收縮管，所述熱收縮管包括所述各向異性熱引導(dǎo)涂層； 將所述熱能源定位在所述熱收縮管中；以及 向所述熱收縮管施加熱，使得所述各向異性熱引導(dǎo)涂層與所述熱能源的表面熱連通。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中用所述各向異性熱引導(dǎo)涂層涂覆所述熱能源的 表面的步驟包括： 從第一分配噴嘴噴涂所述第一層；以及 從第二分配噴嘴噴涂所述第二層。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述各向異性熱引導(dǎo)涂層的在第一位置處的第 一厚度包括所述第一層的第一厚度和所述第二層的第一厚度，其中所述各向異性熱引導(dǎo)涂 層的在第二位置處的第二厚度包括所述第一層的第二厚度和所述第二層的第二厚度，其中 所述第一層的第一厚度小于所述第一層的第二厚度。
13. -種熱能引導(dǎo)系統(tǒng)，其包括： 熱能源；以及 各向異性熱引導(dǎo)涂層，所述各向異性熱引導(dǎo)涂層與所述熱能源的表面熱連通，其中： 所述各向異性熱引導(dǎo)涂層是與所述熱能源的形狀相貼合的保形涂層； 所述各向異性熱引導(dǎo)涂層包括多個層，所述多個層包括第一層和第二層； 所述第一層具有第一熱傳導(dǎo)率，所述第二層具有第二熱傳導(dǎo)率； 所述第一層由包括多個熱傳導(dǎo)顆粒的硅樹脂形成；并且 所述第二層由硅樹脂形成，并且不包括熱傳導(dǎo)顆粒。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的熱能引導(dǎo)系統(tǒng)，其中所述第一層與所述熱能源的表面接 觸，所述第二層與所述熱能源接觸，并且所述第一層與所述第二層接觸。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的熱能引導(dǎo)系統(tǒng)，其中所述第一層設(shè)置在所述第二層和所述 熱能源的表面之間。
【文檔編號】F28F13/18GK104061816SQ201410106383
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月22日
【發(fā)明者】E·M·戴德, 野村壯史 申請人:豐田自動車工程及制造北美公司