CN102460689A - 冷却装置、电子基板和电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种冷却装置。该冷却装置装备有在其上已安装了发热元件的电子基板，并且包括板状热扩散装置。该热扩散装置的前表面与该电子基板的第一电路安装表面热接触。该热扩散装置的背面与该电子基板的第二电路安装表面热接触。并且，该热扩散装置根据密封在其中的致冷剂的蒸发和冷凝原理扩散发热元件中的热量。

Description

冷却装置、电子基板和电子装置

相关公开参考

本发明要求于2009年4月16日提交的名称为“Cooling Device，Electronic Substrate and Electronic Device”的在先申请的日本专利申请No.2009-100009，和于2009年9月4日提交的名称为“CoolingDevice，Electronic Substrate and Electronic Device”的在先申请的日本专利中请No.2009-204676的优先权。这两个日本专利申请的内容均以其全文完全并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于冷却电子基板以及安装在该基板上并且与其接触的发热元件的冷却装置，并且还涉及装备有冷却装置的基板和电子装置。

背景技术

发热元件和电子部件，诸如半导体集成电路、LED元件和功率器件已用于电子装置、工业设备、汽车等。当这些元件或部件的温度高于恒温时，可能会引发问题从而使得其运行不能得到保证。因此，还可能造成对其它零件的影响，以及元件、部件或工业设备本身的性能下降。在许多情况下，产生热量的元件和部件安装在电子基板上。

为了使这些元件和部件冷却，提供了包括多个散热片和/或液冷套的散热器。然而，由于近年来电子装置和工业设备的小型化，使得设置散热器、液冷套或类似装置的空间受到限制。此外，电子基板高度集成在电子装置和工业设备中。因此，提供高效冷却基板的冷却装置是有利的。

在冷却发热元件时，已经提出了改善冷却装置与冷却对象之间的热接触的技术。例如，参见日本专利申请No.2008-077434(“′434申请”)。还已经提出了在冷却对象的前表面设置热管的技术，其中所述热管结合从电子零件中带走热量的热吸收装置、输送热吸收装置中的热量的输送装置以及通过散热片散发所输送热量的散热装置。又例如，参见日本专利申请No.2004-037001(“′001申请”)。

然而，传统技术中存在一些问题。′434申请中公开的技术不适用于要求小型化或薄型化的电子装置。这是因为除冷却装置外，该技术还需要压缩构件，诸如片簧。此外，根据′434申请的公开，多个电子基板不能被有效冷却。此外，根据′434申请的公开，也难以对从仅具有狭小空间的电子装置内部的发热元件中吸收的热量进行扩散。

′001申请公开的技术也不适用于小型化电子装置。这是因为从发热元件带走的热量经由连接路径从散热装置散发，并且要求冷却装置要大。此外，当平面扩展的热管装备有具有预定形状和结构的电子零件时，热管可能与基板的形状和结构不匹配。

如上所述，在不妨碍基板安装在其中的小型化电子装置和工业设备的情况下，常规冷却装置不能同时并有效地冷却多个电子基板。此外，在常规系统中，不能有效散发从基板或元件吸收的热量。

鉴于上述问题，根据本发明的目的是提供一种可最佳并有效地冷却多个安装在狭小空间的电子基板的冷却装置、电子基板和电子装置。

发明内容

为了解决上述问题，提供了一种装备有在其上已安装了发热元件的电子基板的冷却装置，该冷却装置包括板状热扩散装置。该热扩散装置的前表面与上述电子基板的第一电路安装表面热接触。该热扩散装置的背面与上述电子基板的第二电路安装表面热接触。并且，上述热扩散装置根据密封在其中的致冷剂的蒸发和冷凝原理扩散发热元件中的热量。

本发明中公开的冷却装置能够通过单个热扩散装置同时冷却安装在狭小空间内的多个电子基板或多层基板。由于该冷却装置可同时冷却多个电子基板或多层基板，因此并不妨碍电子装置的小型化。此外，通过高效利用狭小空间和电子装置本身，冷却装置可散发从发热元件中带走的热量。另外，当冷却装置同时冷却电子基板或多层基板时，该冷却装置不会妨碍电路之间的电连接。因此，本发明的冷却装置可灵活地对应基板或狭小空间的结构和形状来高效冷却发热元件。

本发明的一方面包括一种装备有在其上安装了发热元件的电子基板的冷却装置。该装置优选地包括板状热扩散装置。该热扩散装置的前表面与上述基板的第一电路安装表面热接触。该热扩散装置的背面与上述基板的第二电路安装表面热接触。并且，该热扩散装置根据密封在其中的致冷剂的蒸发和冷凝特性扩散元件中的热量。此布置方式能够使冷却装置同时或单独冷却多个电路安装表面。该冷却装置可根据电路安装表面的结构或接触方式灵活冷却电路安装表面。

本发明的另一方面包括一种冷却装置，其中当电子基板为包括多个电路层的多层基板时，第一电路安装表面和第二电路安装表面为包括在多层基板中的电路层。电路层与热扩散装置的前表面、背面和侧面的一部分热接触。此布置方式使冷却装置能够同时或单独冷却电路安装表面。该冷却装置可根据电路安装表面的结构或接触方式灵活冷却电路安装表面。热扩散装置可被层合为包括在多层基板中的一个电路层，或可被嵌入多层基板的内部。

本发明的另一方面包括一种冷却装置，其中当电子基板由多个电路板构成时，第一电路安装表面和第二电路安装表面为包括在多个电路板中的一个电路板。此布置方式使冷却装置能够同时或单独冷却电路安装表面。该冷却装置可根据电路安装表面的结构或接触方式灵活冷却电路安装表面。

本发明的另一方面包括一种冷却装置，其中热扩散装置与安装在第一电路安装表面和第二电路安装表面上的至少一个发热元件热接触。此布置方式使热扩散装置能够带走安装在电路安装表面上的发热元件中的热量。因此，冷却装置可同时冷却电路安装表面。

本发明的另一方面包括一种冷却装置，其中热扩散装置经由热界面与发热元件的一部分热接触。此布置方式降低了热扩散装置与发热元件之间的热阻。

本发明的另一方面包括一种冷却装置，其中热扩散装置包括顶板、底板和层合在两者间的一个或多个中间板。致冷剂密封在通过接合板所形成的内部空间中。并且，中间板形成蒸汽扩散路径和毛细管道中的至少一个。根据此布置方式，热扩散装置由板状热管构成。因此，热扩散装置可容易地带走电路安装表面(热扩散装置与其热接触)的热量。此外，该扩散装置可沿着沿着平面方向和厚度方向扩散带走热量，并且可将热量散发到外部。

本发明的另一方面包括一种冷却装置，其中中间板包括凹口部分和内通孔。该凹口部分形成蒸汽扩散路径。该内通孔形成毛细管道。上述蒸汽扩散路径水平地和垂直地扩散蒸发的致冷剂，并且毛细管道使得冷凝的致冷剂水平地和垂直地循环。此布置方式使从发热元件带走的热量能够被高效扩散。

本发明的另一方面包括一种冷却装置，其中中间板由多个板构成，并且其中内通孔形成于多个彼此部分重叠的板中，从而形成具有在水平方向上的横截面积小于内通孔的横截面积的毛细管道。此布置方式能够使毛细管道的毛细管吸力增加，并且热扩散装置可使致冷剂有效循环。

本发明的另一方面包括一种冷却装置，其中顶板和底板中的每个包括凹陷部分，该凹陷部分与毛细管道和蒸汽扩散路径中的至少一个连通。此布置方式使热扩散装置能够沿着平面方向和垂直方向扩散蒸发的致冷剂。另外，冷凝的致冷剂沿着平面方向和垂直方向循环。

本发明的另一方面包括一种冷却装置，该冷却装置包括与热扩散装置的侧面的至少一部分热接触的连接构件。此布置方式使冷却装置能够传导由热扩散装置扩散的热量，以用于进一步处理。

本发明的另一方面包括一种冷却装置，该冷却装置包括从热扩散装置的侧表面、前表面和后表面的一部分延伸的延伸板，其中连接构件装备有该延伸板。此布置方式使连接构件能够易于连接至热扩散装置。当热扩散装置的端部不能从在其上安装了热扩散装置的电子基板的端部突出时，该延伸板使连接构件能够易于连接至热扩散装置。

本发明的另一方面包括一种冷却装置，其中延伸板进行输送热扩散装置中的热量和散发热量中的至少一种。本发明的另一方面包括一种冷却装置，其中延伸板延伸到电子基板的外部。这些布置方式使冷却装置能够将由扩散装置所散发的热量散发到电子基板的外部。

本发明的另一方面包括一种冷却装置，其包括散发由延伸板所输送的热量的散热装置。此布置方式使冷却装置能够高效散发由延伸板传导的热量。

本发明的另一方面包括一种冷却装置，其中散热装置为散热器、容纳电子基板的壳体、液冷套、散热板或冷却风扇中的至少一种。此布置方式使冷却装置能够高效散发由延伸板传导的热量。

本发明的另一方面包括一种冷却装置，其中延伸板为包括连接部分的板构件，所述连接部分装备有至少热扩散装置的侧面的一部分。此布置方式使由扩散装置独立构成的延伸板能够随后装备有扩散装置。

本发明的另一方面包括一种冷却装置，其中顶板、底板和中间板中的至少一个具有大于另一个的面积，从而形成延伸板。在此布置方式中，扩散装置和延伸板一体成形，从而降低了扩散装置到延伸板的热阻。

本发明的最后一方面为一种冷却装置，其中热扩散装置还包括电连接第一电路安装表面和第二电路安装表面的通路。此布置方式使冷却装置能够与第一电路安装表面和第二电路安装表面电连接。

通过考虑以下具体实施方式，将清楚地理解本发明的这些和其它目的、特征和优点。

附图说明

通过参照以下说明并结合附图，可以更好地理解本发明的结构和操作的组织和方式以及本发明的其它目的和优点，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1为根据本发明的电子基板的侧视图；

图2为图1的电子基板的透视图；

图3为图1的电子基板的另一个侧视图；

图4为图1的电子基板的透视图；

图5为图1的电子基板的另一个侧视图；

图6为根据本发明的热管的分解侧视图；

图7为图6的热管的中间板的表面的视图；

图8为图6的热管的内部照片；

图9为图6的热管的中间板的表面的另一个视图；

图10为装备有根据本发明的冷却装置的电子基板的透视图；

图11为图10的电子基板的侧视图；

图12为图10的电子基板的另一个透视图；

图13为图10的电子基板的另一个侧视图；

图14为图10的电子基板的另一个透视图；

图15为装备有图10中示出的冷却装置的设备的内部透视图；

图16为图10的电子基板的另一个侧视图；

图17为图10的电子基板的另一个侧视图；

图18为图10的电子基板的另一个侧视图；

图19为图10的电子基板的另一个侧视图；

图20为根据本发明的延伸板的侧视图；

图21为装备有根据本发明的冷却装置的电子基板的侧视图；

图22为根据本发明的热管的透视图；

图23为图22的热管的模似图；

图24为根据本发明的电子装置的内部透视图；

图25为图25的电子装置的透视图；

图26为根据本发明的服务器设备的内部透视图；

图27为图26中示出的冷却装置的侧视图；

图28为图26中示出的冷却装置的另一个侧视图；

图29为图26中示出的冷却装置的另一个侧视图；

图30为图26中示出的冷却装置的另一个侧视图；以及

图31为图26中示出的冷却装置的俯视图。

具体实施方式

虽然本发明可以有不同形式的实施方案，但只在图中示出了特定实施方案，并对其进行了说明，同时应理解将所公开的实施方案视为对本发明原理的例证，而并不旨在将本发明限制于所示的实施方案。在示出的实施方案中，用于解释本发明各种元件的结构和移动的方向表示-即，上、下、左、右、前、后等是相对的。当元件处于图示位置时，这些表示是适当的。然而，如果对元件位置的描述发生变化，则认为这些表述也相应发生变化。

密封在热管的内部空间中的致冷剂蒸发发热元件中的热量，然后蒸发的致冷剂通过冷却被冷凝。以举例的方式，本发明中的“热管”是指通过重复这样的过程实现使发热元件冷却的功能的构件、零件或装置。另外，“热管”包括“管”一词。以举例的方式，构件的“管”不是热管的必需元件。因此，“热管”是可操作的根据致冷剂的蒸发和冷凝特性来冷却受热元件的装置的通用名称。

其上安装了发热元件7、8和9的电子基板10装备有冷却装置1。冷却装置1包括板状热扩散装置2。热扩散装置2的前表面与电子基板10的第一电路安装前表面5热接触，并且热扩散装置2的后表面与电子基板10的第二电路安装表面6热接触。热扩散装置2根据密封在其中的致冷剂的蒸发和冷凝特性来吸收和扩散发热元件7、8和9中的热量。优选的是，冷却装置1装备有电子基板。另外，冷却装置1可设有板状热扩散装置2，并且优选地装备有板状电子基板10。

图1-2示出一种结构，在该结构中，电子基板10包括多个电路板3和4。电路板3构成第一电路安装表面5，并且电路板4构成第二电路安装表面6。优选地，热扩散装置2的前表面与第一电路安装表面5的电路板3热接触，并且热扩散装置2的背面与第二电路安装表面6的电路板4热接触。即，热扩散装置2夹置于电路板3和电路板4之间。

因为热扩散装置2的前表面与电路板3热接触，所以热扩散装置2的前表面也与安装在电路板3上的发热元件7和8热接触。该接触使热扩散装置2能够吸收安装在电路板3上的发热元件7和8中的热量，并且扩散该热量。同样地，因为热扩散装置2的背面与电路板4热接触，所以热扩散装置2的背面也与安装在电路板4上的发热元件7和9热接触。该接触使热扩散装置2能够吸收安装在电路板4上的发热元件7和8中的热量，并且扩散该热量。

因此，图1-2中示出的冷却装置1可同时冷却电子基板10所具有的电路板3和4。可选择地，因为热扩散装置2插入多个电路板3和4之间，所以可冷却多个电路板3和4中的至少一个，而不会增加电子基板10的安装空间。特别是在多个电子装置中，多个电路板通常临近安装。将热扩散装置2提供在多个电路板之间能够使冷却装置1灵活地冷却电子基板。

如图3-4所示，热扩散装置2可装备在多层基板11的内层中。在许多情况下，多个电子基板为包括多个电路层的多层基板。多层基板通过层合多个电路层来构成，并且发热元件(诸如电子零件和电路图案)在多个电路层中的每个上实现。图3-4中的多层基板11包括四层电路层12、13、14和15，并且热扩散装置2装备为插入电路层14和15之间。

另外，热扩散装置2设置在多层基板11的内层中。从而，热扩散装置2的前表面与第一电路安装前表面5的电路层14热接触，并且热扩散装置2的背面与第二电路安装表面6的电路层15热接触。每个电路层14和15将发热元件7安装在其上，并且热扩散装置2吸收这些发热元件中的热量，然后扩散该热量。当热扩散装置2扩散热量时，则发热元件7被冷却。当发热元件7被冷却时，则多层基板11也会被冷却。

因此，图3-4中示出的冷却装置1可同时冷却包括在多层基板11中的多个电路层14和15。可选择地，因为热扩散装置2装备为插入多个电路层14和15之间，所以可冷却电路层14和15中的至少一个，而不会增加多层基板11的安装空间。热扩散装置2不仅可吸收与热扩散装置2热接触的电路层14和15中的热量，还可吸收电路层12和13中的热量，并且整个多层基板11可从内部被冷却。

在本文中，图1-2的电子基板10设有三个或更多个电路板，并且热扩散装置2可装备为插入上述三个或更多个电路板之间。图3-4的多层基板11优选地包括四个电路层；然而，多层基板11可包括不同数量的层。

热扩散装置2至少与安装在第一电路安装表面5和第二电路安装表面上的发热元件的一部分热接触，并且吸收这些发热元件中的热量。在这种情况下，热扩散装置2可经由热界面材料至少与安装在第一电路安装表面5和第二电路安装表面上的发热元件的一部分热接触。对于热界面材料，使用了热脂和填料或类似的添加热脂。此热界面材料施加在发热元件和热扩散装置2的接触表面上。当热扩散装置2经由热界面材料与发热元件热接触时，与其中热扩散装置2不经由热界面材料而与发热元件直接接触的情况相比，减少了由表面不均匀度引起的不良影响。鉴于此，降低了对从发热元件移动至热扩散装置2的热量的热阻。

因此，当热扩散装置2经由热界面材料与发热元件热接触时，与其中热扩散装置2不经由热界面材料而与发热元件直接接触的情况相比，热扩散装置2更易于吸收发热元件中的热量。

当热扩散装置2插入多层基板的内层或多个电路板时，热扩散装置2不仅可经由施加在发热元件上的热界面材料，还可经由施加在第一电路安装表面和第二电路安装表面本身上的热界面材料与第一电路安装表面和第二电路安装表面热接触。

在本文中，如图3和图4所示，热扩散装置2可通过层合为包括多个电路层的多层基板11的一层来构成(热扩散装置2可夹置于多层基板11的各相邻层之间)，或者热扩散装置2可完全嵌入多层基板11中，如图5所示。当热扩散装置2层合为包括多个电路层的多层基板11的一层时，这些电路层与热扩散装置2的前表面和背面的一部分或所有部分热接触。另一方面，当热扩散装置2完全嵌入多层基板11时，电路层与热扩散装置2的前表面、背面和侧面热接触。

图5示出热扩散装置2被嵌入多层基板11的内部的状态。当将图5看作为电子基板时，图5被视为其中嵌入热扩散装置2的电子基板的图。当将图5视为冷却装置时，图5被视为其中热扩散装置2被嵌入多层基板11的冷却装置1的图。

在图5中，热扩散装置2被嵌入包括在多层基板11中的电路层12和13之间。将热扩散装置2嵌入多层基板11中能够实现本身具有致冷功能的电子基板。

例如，假如提供了其中已经嵌入热扩散装置的预定尺寸的多层基板。因为此多层基板通过嵌入其中的热扩散装置而具有冷却能力，所以多层基板的用户可根据嵌入其中的热扩散装置的冷却能力、位置和面积来确定电子零件在多层基板上的布置方式。例如，具有较高热值的电子零件设置在与嵌入其中的热扩散装置相对的位置上，并且具有较低热值的电子零件设置在不与嵌入其中的热扩散装置相对的位置上。此外，具有较高热值的电子零件沿着多层基板的厚度方向设置在靠近热扩散装置的侧面上。

因此，提供了热扩散装置已经嵌入其中(可为如图3所示的层合状态，或可为如图5所示的完全嵌入状态)的多层基板(电子基板)能够易于实现电路图案的电子布置，同时考虑对多层基板或电子基板进行热致冷。

在图5中，热扩散装置2吸收发热元件7中的热量，上述发热元件沿着电路层12的厚度方向安装在电路层12的前表面上。此时，发热元件7和热扩散装置2之间的部分可用电路层12来覆盖，或者根据空气传导来传导热量的通孔的热通路可提供在上述部分处。

当热扩散装置2吸收安装在电路层12上的发热元件7中的热量时，热扩散装置2扩散其内部所吸收的热量。扩散的热量传导至热扩散装置2的背面。通过电路层13、14和15，传导至热扩散装置2的背面的热量被传导至多层基板11的背面，并且散发到外面。即，安装在电路层12的前表面(即，多层基板11的表面)的发热元件7的热量被散发到外面且从电路层15的前表面(即，多层基板11的背面)被冷却。

在本文中，热扩散装置2的背面的热量可由物理方式传导至电路层13、14和15，并且还可传导至多层基板11的背面。如图5所示，然而上述热量可通过由空气传导热量的通孔的热通路17来传导。在图5中，示出旨在电传导的通路孔16位于电路层12的表面和热扩散装置2之间，且未示出旨在热传导的热通路17。然而，旨在热传导的热通路可设置在电路层12的前表面和热扩散装置2之间。

因为热通路17穿透从热扩散装置2的背面到电路层15的前表面的一部分，所以热通路17传导扩散到热扩散装置2的背面的热量。最后，传导的热量通过热通路17从多层基板11的背面传导至外面。从而，安装在电路层12的前表面上的发热元件7的热量通过热通路17排放到多层基板11的外部。

还实现了一种热移动途径，其中热扩散装置2吸收安装在电路层15的前表面上的发热元件7中的热量，并且由热扩散装置2从电路层12的正面扩散的热量散发到外面。可选择地，通过控制热扩散装置2的热扩散方向，热扩散装置2吸收安装在电路层12的前表面上的发热元件7中的热量，并且将电路层15中的热量排放到外面。此外，热扩散装置2吸收安装在电路层15的前表面的发热元件7中的热量，并且将电路层12中的热量排放到外面。

在本文中，热通路17不必从热扩散装置2完全穿透至电路层，且热通路17的部分端部或所有端部可用薄保护膜等覆盖。这是因为即使在这种情况下由热通路17传导的热量也被排放到外面。

优选地，热扩散装置2和电路层经由热界面材料进行热接触。在本文中，热界面材料可施加至热扩散装置2和电路层中的至少一个上。热界面材料使得热扩散装置2和电路层之间的接触表面的不均匀度降低，从而也降低了热传导中的热阻。

当热扩散装置2由具有高导电率的材料(诸如铜、铝等)形成时，热扩散装置2可用作电子基板上的电子构件。例如，如图5所示，提供了在发热元件7和热扩散装置2之间进行电传导的通路孔16，发热元件7安装在电路层12的前表面且为响应电子信号而运行的电子零件。通路孔16电连接发热元件7和热扩散装置2，并且能够交换两者间的电子信号。例如，热扩散装置2可起到发热元件7中的热流回路的作用，或者可作为热流逸出途径。热扩散装置2还可起到支承面(地面)的作用。

因此，当能够进行电连接的通路孔或能够进行热传导的热通路设有其中嵌入热扩散装置2或层合该热扩散装置2的多层基板或电子基板时，提高了多层基板或电子基板的电气性能，并且还提高了其排热能力。在不抑制而扩大多层基板或电子基板本身的情况下，尤其在这种情况下可获得这些优点。

电路板3和4以及多层基板11为嵌入各种电子装置和工业设备中的电子基板的示例。电路板3和4以及多层基板11包括电子零件、电子元件、电路图案等。

热扩散装置2的一面往往为吸热前表面(从热源带走热量的面)，且热扩散装置2的另一个面往往为散热表面(散发扩散的热量的面)。鉴于此，当将热扩散装置2夹置于多个电路板3和4之间，或者将热扩散装置2夹置于多层基板11的内层之间时，优选的是，较多的发热元件安装在与可操作以作为吸热表面的面接触的电路板或电路层上，并且还优选的是，较少的发热元件安装在与可操作以作为散热表面的面接触的电路板或电路层上。可选择地，还优选的是，发热元件安装在与可操作以作为吸热表面的面接触的电路板或电路层的第一区域上，上述第一区域与靠近热扩散装置2的中央的位置相对，并且还优选的是，发热元件安装在与可操作以作为散热表面的面接触的电路板或电路层的第二区域上，上述第二区域不与热扩散装置2相对。

作为示例，在待安装在数码相机或数码摄像机上的电路板中，各个电子零件均安装在与热扩散装置2的吸热表面接触的电路板和电路层上。具有很低热值的电子零件(诸如，照片接收装置)优选地安装在与热扩散装置2的吸热表面接触的电路板和电路层上。

因此，在冷却装置1中，热扩散装置2被夹置于多个电路板和电路层之间，从而同时且灵活地冷却多个电路板和电路层。在本文中，根据热扩散装置2的吸热和散热特征来确定电路板和电路层的安装模式使冷却装置1能够高效地冷却电子基板，同时抑制不利影响。

当热扩散装置2的构成使得从其侧面散发下文所提到的所吸收的热量时，无需过多考虑将热扩散装置夹置于其间的多个电路板和电路层的安装模式。

然后，将阐释热扩散装置2的细节。冷却装置1包括与电子基板的第一电路安装表面和第二电路安装表面热接触的热扩散装置2。

作为示例，热扩散装置2由高导热率的金属、合金、树脂等制成的板构件形成。作为材料的例子而言，优选使用高导热率的金属(诸如铜、铝、钨、钛)、高耐久性树脂等。

由这样的材料形成的板构件吸收发热元件中的热量，并且使该热量向边缘扩散。因此，因为热扩散装置2包括由高导热率的材料形成的板构件，所以热扩散装置2可吸收与热扩散装置2热接触的电路板或电路层中的热量，并且可扩散该热量。

热扩散装置2优选包括根据密封的致冷剂的蒸发和冷凝作用来扩散发热元件的热量的板状热管。

在下文中，将参照图6至图8来阐释其中热扩散装置2包括热管的情况。

图6为根据本发明的热管的侧面分解图。图7为包括在根据本发明的热管中的中间板的上表面的视图。图8为根据本发明的热管的内部照片。

首先，将阐释热管的概念。热管将致冷剂密封在其内部，并且具有与包括电子零件的发热元件接触的吸热表面。内部致冷剂通过发热元件受热而蒸发，并且当蒸发时带走发热元件的热量。蒸发的致冷剂在热管内部循环。该气流带走发热元件的热量。流动和蒸发的致冷剂在散热表面等(或二次冷却构件，诸如散热器和冷却风扇)处被冷却至使其冷凝。冷凝为液体的致冷剂在热管内部循环，并且再次移动至吸热表面。移动至吸热表面的致冷剂再次蒸发，并且带走发热元件的热量。

重复进行上述蒸发和冷凝使热管对发热元件进行冷却。鉴于此，热管需包括：用于扩散其内的致冷剂的蒸汽扩散路径；以及用于使冷凝的致冷剂回流的毛细管道。

热管18设有板状顶板20、与顶板20相对的底板21以及层合在顶板20和底板21之间的多个中间板22中的一个。内部空间通过接合顶板20、底板21和中间板22而形成，并且根据密封在该内部空间中的致冷剂的蒸发和冷凝作用来扩散从发热元件中吸收的热量。

中间板22设有凹口部分29和内通孔23。凹口部分29形成扩散蒸发的致冷剂的蒸汽扩散路径25，并且内通孔23形成冷凝的致冷剂在其中循环的毛细管道26。

现将采用图6来阐释顶板。顶板20为板状，并且具有预定形状和面积。

尽管顶板20由金属、树脂等形成，其优选由高导热率的金属，诸如铜、铝、银、铝合金、铁、铁合金和不锈钢或不生锈(高耐久性)金属形成。顶板20可具有各种形状(诸如矩形、菱形、圆形、椭圆形和多边形)中的一种。考虑到其制造和安装的简易性，矩形往往更适合。

优选的是，与蒸汽扩散路径25和毛细管道26中的至少一个连通的凹陷部分24设有顶板20的表面。当凹陷部分24与毛细管道26连通时，冷凝的致冷剂易于从顶板20传导至毛细管道26。可选择地，当凹陷部分24与蒸汽扩散路径25连通时，蒸发的致冷剂易于与宽敞区域内的散热表面接触，从而促进蒸发的致冷剂散热。此外，当凹陷部分24与蒸汽扩散路径25连通时，蒸发的致冷剂可移动至凹陷部分24，以便也沿着厚度方向分布。因此，热管18沿着平面方向和厚度方向扩散所吸收的热量。

当热扩散装置2与地面呈水平设置时，平面方向与地面水平，并且厚度方向与地面垂直。当热扩散装置2与地面呈倾斜或垂直设置时，平面方向为板状热扩散装置2的平面方向，并且厚度方向为板状热扩散装置2的厚度方向。

顶板20还适于设有接合中间板22的凸出部分以及粘附部分。为了方便起见，顶板20被称为“上部”，然而该板无需为物理上的上部位置，并且无需与底板21进行明确区分。此外，不存在顶板20是否靠近散热表面或吸热表面的具体问题。

此外，顶板20设有致冷剂的注射口27。当将顶板20、中间板22和底板21层合并连接时，将形成内部空间。因为该内部空间需密封致冷剂，所以致冷剂在顶板20等连接之后从注射口27进入。当致冷剂进入时，注射口27被密封。然后，密封内部空间。

致冷剂可在层合后从注射口27被密封，并且致冷剂也可在顶板20、底板21和中间板22层合时被密封。

底板21与顶板20相对，并且将一个或多个中间板22夹置在两者间。

尽管底板21由金属、树脂等形成，其优选由高导热率的金属，诸如铜、铝、银、铝合金、铁、铁合金和不锈钢或不生锈(高耐久性)金属形成。底板21可具有各种形状(诸如矩形、菱形、圆形、椭圆形和多边形)中的一种。因为热管18成形为与顶板20相对，所以优选的是其形状和体积与顶板20的形状和体积相同。考虑到其制造和安装的简易性，矩形往往更适合。

底板21优选包括与其表面上的蒸汽扩散路径25和毛细管道26连通的凹陷部分24，所述表面与中间板22相对。为底板21设有凹陷部分24与为顶板20设有凹陷部分24具有相同的意义。

为了方便起见，底板21被称为“下部”，然而该底板无需为物理上的下部位置，并且无需与顶板20进行明确区分。

底板21还适于设有接合中间板22的凸出部分以及粘附部分。

此外，不存在底板21是否靠近散热表面或吸热表面的具体问题。

一个或多个中间板22层合在顶板20和底板21之间。

尽管中间板22由金属、树脂等形成，但是其优选由高导热率的金属，诸如铜、铝、银、铝合金、铁、铁合金和不锈钢形成。此外，中间板可具有各种形状(诸如矩形、菱形、圆形、椭圆形和多边形)中的一种。因为热管18通过夹置顶板20和底板21而形成，所以优选的是与顶板20和底板21具有相同的形状。中间板22的面积可与顶板20和底板21的面积相同，或者可略小于它们的面积。

中间板22可包括在连接至顶板20和底板21时使用的凸出部分和粘附部分。另外，中间板22包括具有小的横截面积的内通孔23。该内通孔23形成毛细管道26。

最后，将中间板22层合并连接在顶板20和底板21之间，从而形成热管18。中间板22可由一个板或多个板构成。然而，为了形成后面提到的具有更小的横截面积的毛细管道26，中间板22优选由多个板构成。

然后，还将参照图7来阐释中间板22、蒸汽扩散路径25和毛细管道26。首先，将阐释蒸汽扩散路径25。中间板22包括凹口部分29和内通孔23。

凹口部分29形成热管18中的蒸汽扩散路径25。当中间板22层合在顶板20和底板21之间时，凹口部分29形成开口。该开口形成蒸汽扩散路径25。

凹口部分29朝着热管18的平面方向形成，然后蒸汽扩散路径25也朝着热管18的平面方向形成。鉴于此，蒸发的致冷剂沿着平面方向扩散。另外，因为凹口部分29连接至顶板20和底板21，所以蒸汽扩散路径25从顶板20连接至底板21。此外，设有顶板20和底板21的凹陷部分24与蒸汽扩散路径25连通。因此，蒸汽扩散路径25沿着平面方向和厚度方向扩散蒸发的致冷剂。

尤其如图7所示，当凹口部分29在径向上由中间板22的中心部分形成时，蒸汽扩散路径25在径向上也由热管18的中心部分形成。在许多情况下，发热元件设置在热管18的大致中心部分，致冷剂吸收热管18的大致中心部分中的大部分热量。鉴于此，靠近热管18的中心部分的致冷剂首先蒸发。此时，蒸汽扩散路径25易于使热管18的大致中心部分附近蒸发的致冷剂径向扩散。

因此，中间板22包括凹口部分29，以形成沿着平面方向和厚度方向分布的蒸汽扩散路径25，并且在热管18的内部蒸发的致冷剂沿着平面方向和厚度方向扩散。因此，发热元件中的热量沿着平面方向和厚度方向在热管18的内部扩散。

蒸汽扩散路径25可为图7所示的放射形状，或另一形状。

然后，将阐释毛细管道26。中间板22包括内通孔23。内通孔23为细小的通孔，并且形成凝结的致冷剂在其中循环的毛细管道26。如图3所示，当中间板22包括凹口部分29时，内通孔23成形于除凹口部分29之外的部分中。

在本文中，当中间板22由一个构件构成时，设置在中间板22中的内通孔23实际上变成了毛细管道。

另一方面，当中间板22由多个构件构成时，设置在多个中间板22的每个中的内通孔23仅部分彼此重叠，并且形成具有在水平方向上的横截面积小于内通孔23的横截面积的毛细管道26。因此，因为在中间板22由多个构件构成时，形成具有横截面积小于内通孔23本身的横截面积的毛细管道26，所以可更有效地使冷凝的致冷剂在毛细管道26中循环。这是因为毛细管道26根据毛细作用来使冷凝的致冷剂循环，从而促进由毛细管道26的小横截面积所引起的致冷剂循环。

多个内通孔23形成于中间板22中。这是因为考虑到作为毛细管道26的功能，内通孔23优选为多个。

内通孔23从中间板22的前表面穿透至其背面，并且其形状可为圆形、椭圆形或矩形。考虑到内通孔23的仅部分重叠以形成毛细管道26，内通孔23优选为矩形。考虑到制造简易性，这同样适用。

内通孔23可通过挖掘、挤压、湿蚀刻、干蚀刻等来形成。考虑到细微加工和加工精度，优选通过蚀刻方法(诸如湿蚀刻、干蚀刻等)来形成。

当中间板22由多个构件构成时，内通孔23形成于多个中间板22的每个中。在本文中，因为多个中间板22层合，以使得内通孔23的上述部分仅分别部分重叠，内通孔23的位置优选使每个相邻的中间板22移动。例如，使某个中间板22中内通孔23的位置和与所述某个中间板22相邻的中间板22中内通孔23的位置移动，以使得仅这些内通孔23部分重叠。因此，因为内通孔23的位置使每个相邻的中间板22移动，所以形成了具有在平面方向上的横截面积小于内通孔23的横截面积的毛细管道26。

具有横截面积小于内通孔23的横截面积的孔沿着热管18的垂直方向层合，然后形成了垂直路径。这些孔在垂直方向上为楼梯状，形成了不仅允许沿着垂直方向而且还沿着水平方向流动的路径。沿着垂直方向和水平方向形成的路径的横截面积非常小，而且该横截面积使冷凝的致冷剂沿着垂直方向和水平方向循环。

另一个优点是，制造毛细管道26可比在仅使内通孔23的部分重叠时直接制造该毛细管道的情况更为容易，从而形成其横截面积小于内通孔23的横截面积的毛细管道26。

冷凝的致冷剂通常绕着毛细管道26循环，且蒸发的致冷剂还可穿过该毛细管道。

毛细管道26、凹陷部分24和凹口部分29的角部分优选为斜角和/或圆形。毛细管道26的截面可具有各种形状(诸如六边形、圆形、椭圆形、矩形、多边形等)中的一种。毛细管道26的截面根据内通孔23的形状以及内通孔23的重叠方式来确定。以类似方式确定横截面积。

热管18通过层合和连接顶板20、底板21和中间板22来制造。

顶板20、底板21和多个中间板22(中间板22的数量在图6中为四个)中的每个均以使得这些板在相同的位置上重叠的方式来装配。另外，多个中间板22根据设置在多个中间板22的每个中的每个内通孔23的仅部分重叠的位置关系来装配。

顶板20、底板21和多个中间板22中的至少一个具有待连接的凸出部分。

顶板20、底板21和多个中间板22相对于其位置来设置并且通过热压直接接合成一体。

直接接合是指使两个构件的表面彼此粘附到一起并将其压合，从而对其进行热处理。鉴于此，这些表面的原子根据在这些表面之间作用的原子力而牢固连接，并且这两个构件的表面可接合成一体，而无需使用粘合剂。在本文中，直接接合实现了紧固连接。

对于在热压中直接接合的条件而言，压力优选为40kg/cm2至150kg/cm2，并且温度优选为250℃至400℃。

致冷剂通过开设在顶板20或底板21的一部分上的入口27进入。关闭入口27，然后完成热管18的制造。致冷剂在真空或减压下进入。通过在真空或减压下进入，热管18的内部空间处于真空或减压下，然后密封致冷剂。在减压下，致冷剂的蒸发和冷凝温度变低，并且其优点在于促进了蒸发和冷凝的重复进行。

根据上述方法，制造了热扩散装置2的实施例的板状热管18。

因此，图8中示出由此制造的热管18的内部结构。

当将上述热管18用作冷却装置1的热扩散装置2时，可高效扩散发热元件中的热量。鉴于此，夹置热扩散装置2的多个电路板和电路层通过冷却装置1被高效冷却。特别地，由于蒸汽扩散路径25和毛细管道26的结构和形状，热扩散装置2可控制吸收的热量的扩散方向。因此，还减少了对夹置热扩散装置2的多个电路板和电路层上的电子零件或电路图案的安装构造的限制。例如，必要的正是根据夹置热扩散装置2的多个电路板上的电子零件的安装构造来改变热管18的内部结构。例如，如图7所示，当应冷却其上的多个电子零件集中在热管18中心部分附近的电路板时，将包括从中心部分向周边径向延伸的蒸汽扩散路径25的热管18用作热扩散装置2。相反，如图9所示，当应冷却其上的多个电子零件集中在热管18端部附近的电路板时，将包括从一端向另一端延伸的蒸汽扩散路径25的热管18用作热扩散装置2。

图9为根据本发明的中间板的上表面的视图。图9示出从一端向另一端形成蒸汽扩散路径25和毛细管道26的中间板22(即热管18)。因为设有图9示出的蒸汽扩散路径25和毛细管道26的热管被用作热扩散装置2，所以热量从一端向另一端扩散。鉴于此，具有图9的热管的冷却装置1优选冷却其上的多个电子零件集中在热扩散装置2端部附近的电子基板或电路板。

如上所述，冷却装置可同时且灵活地冷却电子基板所具有的多个电路板或多层基板所具有的电路层。

另外，冷却装置可设有位于热扩散装置的侧面上的连接构件，且阐释了设有二次冷却构件的冷却装置，所述二次冷却构件散发热扩散装置扩散的热量。

首先，参照图10和图11，阐释了在热扩散装置的侧面上设有连接构件的冷却装置。上述连接构件至少与上述侧面的一部分热接触。图10为装备有本发明的冷却装置的电子基板的透视图，且图11为装备上述冷却装置的电子基板的侧视图。

冷却装置31设有热扩散装置32。如上所述，热扩散装置32可为由金属、树脂等形成的板构件，并且还可为板状热管。电子基板40设有多个电路板41和42。热扩散装置31被夹置和装设于电路板41和电路板42之间。即，热扩散装置31同时或单独地吸收电路板41和电路板42中的热量，并扩散所吸收的热量。电子基板40可设有多个电路板41和42，或者可为设有多个电路层的多层基板。

热扩散装置31还设有至少与热扩散装置32的部分侧面热接触的连接构件33。连接构件33还与散热板34连接。

连接构件33具有用于连接热扩散装置32和另一个构件(在图10和图11中为散热板34)的中部构件的作用。为了装备有热扩散装置32的侧面，连接构件33包括接合钉、插槽等。连接构件33可为连接器。连接构件33可经由热界面材料与热扩散装置32热接触。

例如，如图11所示，连接构件33装备为咬合热扩散装置32的侧面。连接构件33可连接其它各种构件。例如，如图10和图11所示，可连接散热板34。热扩散装置32的侧面装备有连接构件33，除散热板34之外的构件(诸如热输送构件和二次冷却构件)也可以被连接，并且电子基板40的热量也可以被输送到外部。

散热板34进行输送和散发通过连接构件33从热扩散装置31中传导的热量中的至少一种。连接构件33不仅连接热扩散装置31和散热板34，而且具有热连接热扩散装置31和散热板34的作用。从热扩散装置31中传导的热量在散热板34上移动。上述热量在移动时被散发到外面。因此，散热板34输送并散发从热扩散装置31中传导的热量。

连接构件33直接装备在热扩散装置31的侧面上，并且可装备在至少从热扩散装置31的侧面、前表面和后表面的一部分处延伸的延伸板上。

图12和图13示出从热扩散装置31的侧面延伸的延伸板35装备有连接构件33的状态。图12为装备有冷却装置的电子基板的透视图，且图13为装备有冷却装置的电子基板的侧视图。

热扩散装置31还设有至少从热扩散装置31的侧面、前表面和后表面的一部分延伸的延伸板35。延伸板35可通过将板构件粘附或焊接到其上而设有热扩散装置31。当热扩散装置31为前述板状热管时，延伸板35可通过使顶板、底板和中间板中的一个的面积大于其它板构件的面积来形成。在这种情况下，热扩散装置31和延伸板35之间的热阻变小，并且由热扩散装置31扩散的热量高效地传导至延伸板35。因此，热量从延伸板35有效地传导至连接构件33。

连接构件33装备在延伸板35的端部、前表面或背面。无论如何，连接构件33均与延伸板35热接触。当延伸板35装备有连接构件33时，与其中热扩散装置31的侧面直接装备有连接构件33的情况相比，其优点在于甚至在连接构件的连接部较薄的情况下，装备也会变得很容易。可选择地，当延伸板35为构成热扩散装置31的部分(当热扩散装置31为前述热管时，其为顶板、底板和中间板中的一个)时，由热扩散装置31扩散的热量有效地传导至延伸板35。鉴于此，其优点在于由热扩散装置31扩散的热量有效地传导至连接构件33。

如上所述，连接构件33通过延伸板35直接或间接连接至热扩散装置31，并且对由热扩散装置31扩散的热量进行高效输送和散发。[0163]例如，当散热板34通过连接构件33连接时，散热板34延伸至电子基板40的外部，并且散热板34可排放电子基板40的外部的热量。甚至当所散发的热量可能影响电子基板40的电气操作时，甚至延伸到电子基板40的外部的散热板34可散发不影响电子基板40的区域处的热量。

特别地，当热扩散装置31的面积小于构成电子基板40的电路板41和42(或多层基板的电路层)的面积时，散热板34可将热量散发到电子基板40的外部。

然后，将阐释延伸板35从热扩散装置31延伸，并且进行输送和散发热量中的至少一种的情况。

图14为装备有冷却装置的电子基板的透视图。冷却装置30设有热扩散装置31。热扩散装置31设有至少从热扩散装置31的侧面、前表面和后表面的一部分延伸的延伸板35。延伸板35可通过将构成热扩散装置31的构件与另一个构件粘附或焊接来构成。可选择地，当热扩散装置31为前述板状热管时，延伸板35可通过使构成热管的顶板、底板和中间板中任一个的面积大于其它板构件的面积来形成。在这种情况下，热扩散装置31和延伸板35之间的热阻变小，且由热扩散装置31扩散的热量有效地传导至延伸板35。

因为延伸板35为板构件，所以其进行输送和散发由热扩散装置31传导的热量中的至少其中之一。特别地，当延伸板35由高导热率的材料制成且其表面积较大时，可有效地进行输送和散发热量。

优选地，延伸板35甚至也延伸到电子基板40的外部。例如，如图14所示，当热扩散装置31的面积小于电路板41和42的面积时，延伸板35甚至延伸到电路板41和42的外部。热扩散装置31具有高扩散热量的能力。然而，所述热扩散装置被夹置于电路板41和42之间，因此热扩散装置31难以排放所扩散的热量。甚至在此情况下，由热扩散装置31扩散的热量通过延伸板35而散发。

优选地，延伸板35具有各种形状中的一种。应根据容纳电子基板40及其内部结构的壳体的形状来确定延伸板35的形状。

例如，延伸板35可包括弯曲部分和曲线部分，并且本身是弯曲的。将其弯曲使延伸板35的一部分能够与壳体的内表面热接触，并且延伸板35可通过与其接触的壳体来排放热量。

还优选的是进一步提供设有散发由延伸板35输送的热量的散热装置的冷却装置30。所述散热装置将延伸板35传导的热量(当然，在传导至延伸板35时，热量可散发)散发到外面并将其冷却。

具有使延伸板35传导的热量散发的功能的各种构件可用于散热装置。例如，可采用与延伸板35热接触的壳体、从延伸板35带走热量以使其排放的液冷套、与延伸板35热接触的散热板、将风送至延伸板35的冷却风扇、或散热器。可将此类中的任一种或其组合用作散热装置。

参照图15，将解释作为散热装置的实例的情况。图15为装备有冷却装置的设备的内部透视图。所述设备包括壳体50。

冷却装置30包括从热扩散装置31的侧面延伸的延伸板35(在图15中，从彼此相对的侧面中的每个侧面处延伸)。延伸板35在两个弯曲部分处弯曲，并且具有大致为符号″]″的形状。弯曲的延伸板35包括：与壳体50的上表面热接触的第一散热表面36；以及与壳体50的侧面热接触的第二散热表面37。如果需要，第一散热表面36和第二散热表面37经由热界面材料60与壳体50热接触。壳体50为容纳设备并且还容纳电子基板40的壳体。

在许多情况下，壳体50由高导热率的材料(诸如金属、合金等)形成。鉴于此，壳体50可吸收形成于延伸板35的第一散热表面36和第二散热表面37中的热量，且可将热量散发到外面。特别地，壳体50由于设备的小型化和薄型化而仅具有狭小空间。当延伸板35仅存在于此狭小的内部空间中时，延伸板35难以散发足够的热量。相反，如图15所示，因为第一散热表面36和第二散热表面37形成于延伸板35，并且与壳体50热接触，所以冷却装置30可通过壳体50将热量散发到外部。

因此，因为延伸板35的至少一部分与壳体50热接触，所以冷却装置30可将热扩散装置31中的热量散发到外面，。延伸板35不一定必须包括第一散热表面36和第二散热表面37，并且该组第一散热表面36和第二散热表面37仅为一个实例。

然后，参照图16，将阐释液冷套作为散热装置的实例的情况。图16为装备有冷却装置的电子基板的侧视图。

冷却装置30包括至少从热扩散装置31的上述侧面部分延伸的延伸板35。在延伸板35的顶端，液冷套52与延伸板35的前表面热接触。致冷剂在液冷套52的内部循环，从而带走和排放热量。水泵为液冷套52的实例。液冷套52可经由热界面材料60与延伸板35接触。

液冷套52被用作散热装置，且冷却装置30可有效地散发热扩散装置31中的热量。因此，冷却装置30可有效地冷却电子基板40。

然后，参照图17，将阐释散热板用作散热装置的实例的情况。图17为装备有冷却装置的电子基板的侧视图。

冷却装置30包括至少从热扩散装置31的侧面的一部分延伸的延伸板35。在延伸板35的顶端，散热板53与延伸板35的前表面热接触。作为散热板53的实例而言，具有由金属、树脂和合金制成的板构件。散热板53可经由热界面材料60与延伸板35接触。散热板53将延伸板35中吸收的热量散发到外面。因此，通过热扩散装置31从发热元件中吸收的热量被散发到外面。

散热板53被用作散热装置，并且冷却装置30可有效地散发热扩散装置31中的热量。因此，冷却装置30可有效地冷却电子基板40。

然后，参照图18，将阐释冷却风扇用作散热装置的实例的情况。图18为装备有冷却装置的电子基板的侧视图。

冷却装置30包括至少从热扩散装置31的侧面的一部分延伸的延伸板35。冷却装置30设有将风送至延伸板35的前表面的冷却风扇55。冷却风扇55将风送至延伸板35的前表面的至少一部分(当然，其可将风送至该延伸板背面的至少一部分。简言之，冷却风扇55足以能够将风送至延伸板35)。当冷却风扇55送风时，由延伸板35传导的热量被散发。即，冷却风扇55可将热扩散装置31传导的热量散发到延伸板35上。因此，通过热扩散装置31从电子基板40吸收的热量被散发到外面。

因此，因为冷却装置30包括将风送至延伸板35的冷却风扇55，冷却装置30可有效地冷却电子基板40。

然后，参照图19，将阐释散热器用作散热装置的实例的情况。图19为装备有冷却装置的电子基板的侧视图。

冷却装置30包括从热扩散装置31的侧面的至少一部分延伸的延伸板35。冷却装置30设有与延伸板35的顶端热接触的散热器57。散热器57包括基座以及从该基座竖起的散热片。若需要，散热器57经由热界面材料60与延伸板35热接触。散热器57从延伸板35带走热量，并且通过散热片将该热量散发到外面。

因此，因为冷却装置30设有与延伸板35热接触的散热器57，冷却装置30可有效地冷却电子基板40。

图15至图19中示出的延伸板35可与热扩散装置31一体构成，或者可与其独立构成。当与其独立构成时，热扩散装置31的侧面装备有延伸板35。

因此，延伸板35从热扩散装置31延伸到电子基板40的外部，并且各个热扩散装置中的至少一个提供在延伸的延伸板35上。从而，将由热扩散装置31从电子基板40带走的热量有效地散发到电子基板40的外部。

当延伸板35与热扩散装置31的侧面独立构成时，延伸板35可具有一种连接部分被提供至热扩散装置31的侧面的至少一部分上的结构。

图20为延伸板的侧视图。

延伸板35包括连接部分59，并且热扩散装置31的侧面装备有该连接部分59。将热扩散装置31的侧面设有连接部分59能够使延伸板35连接到热扩散装置31的侧面。

如上所述，冷却装置可将从电子基板带走的热量排放到电子基板的外部。因此，冷却装置可有效地冷却电子基板以及其上安装的发热元件。

另外，阐释了冷却装置，其可表示一种结构，其中热扩散装置包括电连接第一电路安装前表面和第二电路安装表面的通路孔，上述两个表面将热扩散装置夹置在其间。

热扩散装置与第一电路安装表面和第二电路安装表面热接触。当电子基板包括多个电路板时，第一电路安装表面和第二电路安装表面为多个电路板的电路安装表面。当电子基板为多层基板时，第一电路安装表面和第二电路安装表面为包括在多层基板中的电路层。

鉴于此，通路孔可电连接将热扩散装置夹置在其间的一组电路板，并且可电连接将热扩散装置夹置在其间的一组电路层。将夹置热扩散装置的电路板和电路层连接还使得除与其连接的该组电路板和该组电路层之外的电路板与电路层连接。

在图21中，示出了包括第一电路安装表面81和第二电路安装表面82的电子基板80。热扩散装置71被夹置于第一电路安装表面81和第二电路安装表面82之间。在本文中，电子基板80可包括多个电路板，并且可为多层基板。

如前所述，热扩散装置71可为由金属、合金、树脂等形成的板构件，或者可为板状热管。在板状热管的情况下，顶板、底板和中间板可层合以形成热管。

热扩散装置71包括通路孔72。通路孔72从热扩散装置71的前表面穿透至其背面。电子零件85和电子零件86分别安装在第一电路安装表面81和第二电路安装表面82中的每个上。在一些情况下，电子零件85和电子零件86应电连接。电子零件85安装在第一电路安装表面81上，并且电子零件86安装在第二电路安装表面82上(另外，第一电路安装表面81和第二电路安装表面82的面包括与热扩散装置71直接接触的第一面以及与第一面相对的第二面)。

具有位于第一电路安装表面81和第二电路安装表面82之间的热扩散装置71。电子零件85和电子零件86实际上不可进行电连接。这通过电子零件85和电子零件86来进行说明。第一电路安装表面81和第二电路安装表面86中的每个均根据电子信号来操作，因此在一些情况下，要求第一电路安装表面81和第二电路安装表面82之间进行电连接。另外在这些情况下，热扩散装置71会引起堵塞，并且第一电路安装表面81和第二电路安装表面82之间不能进行电连接。

因此，在一些情况下，可同时且灵活地冷却第一电路安装表面和第二电路安装表面的冷却装置可能会干扰第一电路安装表面和第二电路安装表面之间的电连接。

在图21示出的冷却装置70中，通路孔72开设在热扩散装置71中，从而能够电连接第一电路安装表面81和第二电路安装表面82。通路孔72从热扩散装置71的前表面穿透至其背面，并且第一电路安装表面81和第二电路安装表面82可彼此电连接。例如，从第一电路安装表面81延伸的导电线(引线、铜线等)可通过通路孔72到达第二电路安装表面82。这些导电线可连接第一电路安装表面81上的电子零件和第二电路安装表面82上的电子零件。

可选择地，在第一电路安装表面81和第二电路安装表面82中，安装在不与热扩散装置71接触的表面上的电子零件是可被连接的。图21示出这种结构。

在第一电路安装表面81中，电子零件85安装在不与热扩散装置71接触的表面上。同样地，在第二电路安装表面82中，电子零件86安装在不与热扩散装置71接触的表面上。电子零件85和电子零件86包括球栅阵列(以下称″BGAs″)，并且使用这些BGAs可将电路板或电路层进行电连接。电子零件85可通过第一电路安装表面81的电路板或电路层的通路孔将导电线89延伸至热扩散装置71。导电线89可通过通路孔72到达第二电路安装表面82。第二电路安装表面82的电路板或电路层包括通路孔，并且导电线89可连接至电子零件86。

如上所述，安装在不与热扩散装置71接触的表面上的电子零件85和电子零件86使用热扩散装置71的通路孔72也进行电连接。

通路孔72不仅可使导电线穿过，而且还可被其内部的导电膜覆盖，从而使用该导电膜将第一电路安装表面81和第二电路安装表面82电连接。还优选的是，用上述导电膜来覆盖通路孔72的内部，从而将形成于第一电路安装表面81和第二电路安装表面82的每个上的电路图案分别地电连接。

如图22所示，热扩散装置71可设有多个通路孔72。图22为热管的透视图。

当前述的热扩散装置71为热管时，通孔可预先开设在构成热管的每个构件中，并且将这些构件层合，从而通过通孔形成通路孔。在这种情况下，可形成非常小的通路孔。

图23中示出在热管中形成通路孔的实例。图23为热管的模似图。图23(a)示出在制造时每个构件被分开的状态，并且图23(b)示出密封这些构件且热管91被完成的状态。

热管91设有板状顶板92、板状底板93和多个板状中间板100。

底板93与顶板92相对，并且其形状和尺寸优选地与顶板92的形状和尺寸几乎相同。当然，即使不相同，其也包括在本发明的方面中。

多个中间板100中的每个均被层合在顶板92和底板93之间。多个中间板100中的每个均包括内通孔101。当多个中间板100被层合时，仅内通孔101的一部分重叠，并且形成了具有横截面积小于内通孔101本身的横截面积的毛细管道105。毛细管道105成为冷凝的致冷剂在其中循环的通道。

顶板92、底板93和多个中间板100中的每个均包括外通孔102。当顶板92、底板93和多个中间板100都被层合时，这些外通孔102重叠在相同的位置上，以形成通路孔94。通路孔94穿透顶板92直至到达底板93，并且热管91的上表面和底面可电连接。即，通路孔94可电连接第一电路安装表面和第二电路安装表面。当然，通路孔94可电连接安装在热管91的上表面和底面上的电子零件和电路图案。

外通孔102不是在已经构成热管91之后形成的，而是预先形成于每个被层合的构件(顶板92、底板93和多个中间板100中的每个)中。

当在板状构件中形成通孔时，具有形成的邻近通孔既不变形也不裂开的处理极限。当形成该通孔时，假设将t定为板状构件的厚度，并且将phi定为通孔的直径：

(1/2)*t＜＝d    (公式1)

得出上述处理极限。即，为了形成更小的通孔，有必要使板状构件的厚度变得更薄。当构件的厚度变大时，有必要增大通孔的直径(如公式1所示)。这是因为在处理时有必要使相当大的压力集中在小区域内，以便使通孔的直径变得更小，并且对邻近通孔的影响可能变得更大。

另一方面，当在热管91中形成通路孔94时，为了防止热管91的性能下降并便于使用，更小的直径的通路孔94是优选的。

然而，因为具有公式1表示的处理极限，所以如果通路孔94在热管91已经构成之后形成，则通路孔94的直径必然会变得更大。这是因为通路孔94的直径取决于热管91的厚度，而与热管91的薄度无关。

相反，当形成每个构件的外通孔102时，可将通路孔94的直径制造为更小。热管91必须具有固定的厚度。然而，可将每个待层合的构件制造为比热管91本身的厚度薄很多。鉴于此，可将每个构件所提供的外通孔102的直径制造为更小。

顶板92、底板93和多个中间板100中的每个均被层合以构成图23的热管91。此时，分别提供在顶板92、底板93和多个中间板100中的外通孔102在相同的位置上重叠，从而形成穿透顶板92直至到达底板93的通路孔94。因此，通路孔94基于热管91的厚度具有不大于由上述处理极限(公式1表示的处理极限)界定的第二直径的第一直径。基于每个构件的厚度，第一直径大于由上述处理极限(公式1表示的处理极限)界定的第三直径。

通路孔94具有如此小的直径，以使得其不超过上述处理极限。因此，在不引起处理和制造问题的情况下，可形成能够防止热管91的性能下降以及方便使用的通路孔94。

例如，鉴于公式1，当通路孔94的直径d应为2[mm]时，待开设通路孔94的构件厚度应小于4[mm]。当通路孔94直接形成于热管91中时，热管91的厚度应不大于4[mm]，这是相当难的。

另一方面，当每个构件中形成外通孔102时，每个构件的厚度应不大于4[mm]，以便开设直径为2[mm]的通路孔，这是比较容易的。

如果热管91的厚度为4[mm]，则顶板92、底板93和中间板100(假设多个中间板100为两块板)的厚度分别为约1[mm]。当每块板的厚度为1[mm]时，外通孔102的直径d可以做得更小(即，0.5[mm])。通路孔94通过将外通孔102重叠而形成。鉴于此，通路孔94的直径为0.5[mm]。

因此，与2[mm]的处理极限相比，图23中示出的热管91的通路孔94的直径被显著地改进(即，0.5[mm])。简言之，通路孔94变得非常小。

当通路孔94的直径变得非常小的时候，第一电路安装表面和第二电路安装表面之间的电连接阻力也变小，并且提高了所操作的电子基板的操作精度。

如上所述，通过冷却装置，将热扩散装置夹置在其间的电路板和电路层可电连接，而无需依赖主要的导电线。因此，增加了电子基板或冷却装置的实用价值。

另外，电子基板可装备有冷却装置，并且将阐释采用电子基板的电子装置。图24为电子装置的内部透视图。

电子装置130设有电子基板120以及容纳该基板的壳体125。电子装置130根据电子基板120所设有的功能来提供各种操作。电子基板120装备有冷却装置111。电子基板120包括多个电路板121和122。电子基板120可为包括多个电路层的多层基板。

包括在电子基板120中的电路板121和电路板122将热扩散装置112夹置在其间。热扩散装置112吸收电路板121和电路板122中的热量，扩散该热量，并且将该热量传导至延伸板115。延伸板115是弯曲的且设有第一散热表面116和第二散热表面117。第一散热表面116和第二散热表面117与壳体125热接触，并且将壳体125中的热量散发到外面。此时，第一散热表面116和第二散热表面117可经由热电偶接合物体127与壳体125热接触。

电子基板120可以这种方式使用冷却装置111来冷却电路板121和电路板122。此时，通过冷却装置111，可同时或单独冷却电路板121和电路板122。因为冷却装置111被夹置于电路板121和电路板122之间，所以电路板121和电路板122可通过冷却装置111被灵活地冷却。当冷却电子基板120时，由发热导致的失灵和故障运行是难以发生的。

因此，安装了装备有冷却装置111的电子基板120的电子装置130可防止由电子零件或电子基板产生热量过多而引起的问题。此电子装置130应用于各种用途的设备。

例如，作为电子装置130的例子，具有笔记本式个人计算机、台式个人计算机、服务器设备、个人数字助理、移动电话、车载电子终端等。

图25中示出电子装置的实例。图25为电子装置的透视图。电子装置200为要求其小型化和薄型化的电子装置，诸如车载电视机、个人监测器等。

电子装置200设有显示器201、发光元件202和扬声器203。装备有冷却装置111的电子基板120被容纳在该电子装置200的内部。

因为冷却装置111被容纳在电子装置200的内部，所以冷却装置111可冷却电子基板和发热元件，而不会干扰电子装置的小型化和薄型化。因此，可防止电子装置200的失灵和故障运行。

考虑到上述情况，冷却装置111可优选地用以下装置来代替：安装在笔记本式个人计算机、个人数字助理、计算机终端等上的散热片和液冷装置；安装在汽车和工业设备的灯、发动机、控制计算部分上的散热框架和冷却装置；等等。因此，冷却装置111、装备有冷却装置111的电子基板120可适用于广泛范围(电子装置、工业设备、汽车、飞机、运输机等)。

冷却装置和电子基板可适用于设有多个电子基板的计算机或服务器设备。

图26为服务器设备的内部透视图。图26示出冷却装置和电子基板应用于一种示例性的电子装置的服务器内部的实例。

服务器设备300设有壳体301，并且壳体301设有插槽302，电子基板通过该插槽插入壳体301的内部。多个电子基板303和304插入插槽302中。

电子基板303设有电路板305和306，并且热扩散装置321配备在电路板305和电路板306之间。热扩散装置321包括在冷却装置320中。

同样地，电子基板304设有电路板307和308，并且热扩散装置331配备在电路板307和电路板308之间。热扩散装置331包括在冷却装置330中。在本文中，仅示出了两个电子基板的情况。当每个电路板都被视为电子基板时，则认为四个电子基板被插入插槽302中。

即，冷却装置可安装在被插入插槽302中的多个电子基板中的每组两个电子基板上。

在图26中，示出两个冷却装置320和330。作为冷却装置，作为整体的一个冷却装置可设有多个热扩散装置。

壳体301的上部装备有冷却风扇309，并且壳体301根据冷却风扇309吹出的风向而设有排出口310。

热扩散装置321和331中的每个均设有延伸板322和332，并且延伸板322和332中的每个均是弯曲的且向上延伸至接收来自冷却风扇309的风的位置。延伸板322和332中的每个均可接收来自冷却风扇309的风，并且可散发热量。所散发的热量从排出口310排放到壳体301的外部。服务器300的这种结构可抑制服务器设备300的内部的发热量不大于固定水平。

特别地，在许多情况下，多个电子基板安装在服务器设备300上。服务器设备300运行24小时(整天)，其内部往往会达到高温。

如图26所示，当每个电子基板都装备有冷却装置时，会抑制服务器设备300发热，并且可防止失灵和故障运行。

因此，因为冷却装置被夹置于多个电子基板之间且被配备，冷却装置优选地应用于经常容纳许多电子基板的服务器设备和计算机中。

另外，阐释了可连接到电子板的凹陷部分的热扩散装置。图27为冷却装置的侧视图。图27示出处于中游的侧视图的横截面。

冷却装置400包括电子板401，该电子板包括凹陷部分402和连接到凹陷部分402的热扩散装置403，并且热扩散装置403的前表面、后表面和侧面的至少一部分与凹陷部分402的前表面和侧面的至少一部分热接触。

电子板401安装有发热元件404。发热元件404包括安装在电子板401上的电子零件、半导体集成电路、电子元件等。

电子板401可安装在各种电子装置上，因此其具有取决于电子装置的形状和构造的形状和尺寸。在此类电子板中，凹陷部分402可置于其前表面。这是因为移除了多层基板的一部分或将该板再成形以符合电子装置的形状而引起的。存在电子板401的热量需要冷却的情况，然而必须避免冷却装置向电子板401的外部凸出。在这种情况下，产生了凹陷部分401，从而热扩散装置403被插入该凹陷部分401中，以避免使热扩散装置403(即，冷却装置)从电子板401的前表面凸出。

基于上述原因，电子板401提供凹陷部分402。

电子板401安装有位于凹陷部分402的相对表面的发热元件404。发热元件404产生的热量可影响周围的电子零件和电子板401本身，或者还可影响其自身的运行。然而，将热扩散装置403安装在发热元件404的表面会使电子板401凸出，这将难以将电子板401安装在电子装置的内部。然而，发热元件404产生的热量在电子板401内传导，这通常会使电子板401受热而达到高温。

图27中示出的冷却装置400将热扩散装置403插入凹陷部分402中。热扩散装置403与凹陷部分402的前表面和侧面的至少一部分热接触，以从电子板401中带走热量(并由此从发热元件404中带走热量)。热扩散装置403将致冷剂密封在内部空间中。热扩散装置403通过散发被从凹陷部分403传导的热量所蒸发的致冷剂，并且通过循环所冷却和冷凝的致冷剂来冷却凹陷部分402中的热量。

热扩散装置403因为将被插入凹陷部分402中而不会从电子板401凸出。因此，电子板401将被热扩散装置403冷却且在安装于电子装置上的时候不会引起问题。

此外，将热扩散装置403安装在凹陷部分402中会产生热扩散装置403二维或三维地从电子板中带走热量的优点以及会避免电子板401凸出的优点。热扩散零件403能够与凹陷部分402的前表面和侧面热接触。因此，热扩散装置403可使用热扩散装置403的后表面和侧面从电子板401中带走热量。

因此，通过将热扩散装置403安装在凹陷部分402中，电子板被更有效地冷却。热扩散零件403以放射状或线状方式扩散热量。

本文中的热扩散装置403支撑图6所示的热管结构(作为一个实例)。这意味着热扩散装置403装备有顶板、与顶板相对的底板以及被层合在顶板和底板之间的一个或多个中间板。内部空间由顶板和底板形成，并且密封在该区域内的致冷剂的蒸发和冷凝作用会扩散从发热元件中吸收的热量。所述中间板包括凹口部分和内通孔。凹口部分形成扩散蒸发的致冷剂的蒸汽扩散路径，且内通孔形成循环冷凝的致冷剂的毛细管。

图6描述了支撑上文所述结构的热管。顶板20为板状，并且具有预定的形状和面积。尽管顶板20由金属、树脂等形成，但是其优选由高导热率的金属，诸如铜、铝、银、铝合金、铁、铁合金和不锈钢或不生锈(高耐久性)金属形成。顶板20可具有各种形状(诸如矩形、菱形、圆形、椭圆形和多边形)中的一种。考虑到其制造和安装的简易性，矩形往往更适合。

优选的是，与蒸汽扩散路径25和毛细管道26中的至少一个连通的凹陷部分24设有顶板20的表面。当凹陷部分24与毛细管道26连通时，冷凝的致冷剂易于从顶板20传导至毛细管道26。可选择地，在凹陷部分24与蒸汽扩散路径25连通时，蒸发的致冷剂易于与宽敞区域内的散热表面接触，从而促进蒸发的致冷剂散热。此外，当凹陷部分24与蒸汽扩散路径25连通时，蒸发的致冷剂可移动至凹陷部分24，从而也可以沿着厚度方向分布。因此，热管18沿着平面方向和厚度方向扩散所吸收的热量。

当热扩散装置2与地面呈水平设置时，平面方向与地面水平，而厚度方向与地面垂直。当热扩散装置2与地面呈倾斜或垂直设置时，平面方向为板状热扩散装置2的平面方向，而厚度方向为板状热扩散装置2的厚度方向。

顶板20还适于设有接合中间板22的凸出部以及粘附部。为了方便起见，顶板20被称为“上部”，然而该板无需为物理上的上部位置，并且无需与底板21进行明确区分。此外，不存在顶板20是否靠近散热表面或吸热表面的具体问题。

此外，顶板20设有致冷剂的注射口27。当将顶板20、中间板22和底板21层合并连接时，将形成内部空间。因为该内部空间需密封致冷剂，所以在顶板20等连接之后，致冷剂从注射口27进入。当致冷剂进入时，密封注射口27。然后，密封内部空间。

可在层合后从注射口27密封致冷剂，并且也可在顶板20、底板21和中间板22被层合时密封致冷剂。

底板21与顶板20相对，并且将一个或多个中间板22夹置在其间。尽管底板21由金属、树脂等形成，但是其优选由高导热率的金属，诸如铜、铝、银、铝合金、铁、铁合金和不锈钢或不生锈(高耐久性)金属形成。底板21可具有各种形状(诸如矩形、菱形、圆形、椭圆形和多边形)中的一种。因为热管18相对顶板20而形成，所以优选的是其形状和体积与顶板20的形状和体积相同。考虑到其制造和安装的简易性，矩形往往更适合。

优选地，底板21包括凹陷部分24，该凹陷部分24与相对于中间板22的表面上的蒸汽扩散路径25和毛细管道26连通。将底板21设有凹陷部分24与将顶板20设有凹陷部分24具有相同的意义。

为了方便起见，底板21被称为“下部”，然而该板无需为物理上的下部位置，并且无需与顶板20进行明确区分。

底板21还适于设有接合中间板22的凸出部以及粘附部。

此外，不存在底板21是否靠近散热表面或吸热表面的具体问题。

一个或多个中间板22被层合在顶板20和底板21之间。尽管中间板22由金属、树脂等形成，但是其优选由高导热率的金属，诸如铜、铝、银、铝合金、铁、铁合金和不锈钢形成。此外，中间板可具有各种形状(诸如矩形、菱形、圆形、椭圆形和多边形)中的一种。因为热管18通过夹置顶板20和底板21而形成，所以优选的是顶板20和底板21具有相同的形状。中间板22的面积可与顶板20和底板21的面积相同，或者可略小于它们的面积。

中间板22可包括在连接至顶板20和底板21时使用的凸出部和粘附部。另外，中间板22包括具有细小横截面积的内通孔23。该内通孔23形成毛细管道26。

最后，将中间板22层合并连接在顶板20和底板21之间，从而形成热管18。中间板22可由一个板或多个板构成。然而，为了形成如随后提及的具有细小横截面积的毛细管道26，中间板22优选由多个板构成。

然后，还将参照图7来阐释中间板22、蒸汽扩散路径25和毛细管道26。首先，将阐释蒸汽扩散路径25。中间板22包括凹口部分29和内通孔23。

凹口部分29形成热管18中的蒸汽扩散路径25。当中间板22被层合在顶板20和底板21之间时，凹口部分29形成开口。该开口形成蒸汽扩散路径25。

凹口部分29朝着热管18的平面方向形成，然后蒸汽扩散路径25也朝着热管18的平面方向形成。鉴于此，蒸发的致冷剂沿着平面方向扩散。另外，因为凹口部分29连接至顶板20和底板21，所以蒸汽扩散路径25从顶板20连接至底板21。此外，设有顶板20和底板21的凹陷部分24与蒸汽扩散路径25连通。因此，蒸汽扩散路径25沿着平面方向和厚度方向扩散蒸发的致冷剂。

尤其如图7所示，当凹口部分29在径向上由中间板22的中心部分形成时，蒸汽扩散路径25也在径向上由热管18的中心部分形成。在许多情况下，发热元件设置在热管18的大致中心部分，致冷剂吸收热管18的大致中心部分中的大部分热量。鉴于此，靠近热管18的中心部分的致冷剂首先蒸发。此时，蒸汽扩散路径25易于径向扩散在热管18的大致中心部分附近蒸发的致冷剂。

因此，中间板22包括凹口部分29，以形成沿着平面方向和厚度方向分布的蒸汽扩散路径25，并且在热管18的内部蒸发的致冷剂沿着平面方向和厚度方向扩散。因此，发热元件中的热量沿着平面方向和厚度方向在热管18的内部扩散。

蒸汽扩散路径25可为图7所示的径向形状，或另一个形状。

然后，将阐释毛细管道26。中间板22包括内通孔23。内通孔23为细小的通孔，并且形成冷凝的致冷剂在其中循环的毛细管道26。如图3所示，当中间板22包括凹口部分29时，内通孔23形成于除凹口部分29之外的部分中。

在本文中，当中间板22由一个构件构成时，设置在中间板22中的内通孔23成为毛细管道本身。

另一方面，当中间板22由多个构件构成时，设置在多个中间板22的每个中的内通孔23彼此仅部分重叠，并且形成了在平面方向上具有的横截面积小于内通孔23的横截面积的毛细管道26。因此，因为当中间板22由多个构件构成时，横截面积小于内通孔23本身的横截面积的毛细管道26被形成，所以可更有效地使冷凝的致冷剂在毛细管道26中循环。这是因为毛细管道26根据毛细作用来使冷凝的致冷剂循环，从而促进毛细管道26的小横截面积所引起的致冷剂循环。

多个内通孔23形成于中间板22中。这是因为考虑到作为毛细管道26的功能，内通孔23优选为多个。

内通孔23从中间板22的前表面穿透至其背面，并且其形状可为圆形、椭圆形或矩形。考虑到内通孔23仅部分重叠以形成毛细管道26，内通孔23优选为矩形。考虑到制造简易性，这同样适用。

内通孔23可通过挖掘、挤压、湿蚀刻、干蚀刻等来形成。考虑到细微加工和加工精度，优选通过蚀刻方法(诸如湿蚀刻、干蚀刻等)来形成。

当中间板22由多个构件构成时，内通孔23成形于多个中间板22的每个中。在本文中，因为多个中间板22被层合以使得内通孔23的上述部分分别仅部分重叠，所以内通孔23的位置优选地使每个相邻的中间板22移动。例如，某个中间板22中内通孔23的位置和与所述某个中间板22相邻的中间板22中内通孔23的位置移动，以使得这些内通孔23仅部分重叠。因此，因为内通孔23的这些位置使每两个相邻的中间板22移动，所以形成了具有在平面方向上的横截面积小于内通孔23的横截面积的毛细管道26。

横截面积小于内通孔23的横截面积的孔沿着热管18的垂直方向被层合，然后形成了垂直路径。这些孔在垂直方向上为楼梯状，形成了使得不仅允许沿着垂直方向而且还允许沿着水平方向流动的路径。沿着垂直方向和水平方向形成的路径的横截面积非常小，并且使冷凝的致冷剂沿着垂直方向和水平方向循环。

另一个优点是，毛细管道26可比在仅使内通孔23的部分重叠时直接制造该毛细管道的情况更为容易制造，从而形成横截面积小于内通孔23的横截面积的毛细管道26。

冷凝的致冷剂通常绕着毛细管道26循环，并且蒸发的致冷剂还可穿过该毛细管道。

毛细管道26、凹陷部分24和凹口部分29的角部优选为斜角和/或圆形。毛细管道26的截面可具有各种形状(诸如六边形、圆形、椭圆形、矩形、多边形等)中的一种。毛细管道26的截面根据内通孔23的形状以及内通孔23的重叠方式来确定。以类似方式确定横截面积。

热扩散装置403具有上文所述的结构并且扩散从凹陷部分402中排出的热量。

冷却装置400提供散热装置，以散发热扩散装置403所扩散的热量，这也是适当的。

图28为冷却装置的侧视图。

图28所示的冷却装置400具有支撑凹陷部分402和热扩散装置403的电子板401，此外还具有散发热扩散装置403所扩散的热量的散热装置405，所述热扩散装置或者要被安装到凹陷部分402上或者要被插入到凹陷部分402中，并且与凹陷部分402的前表面和侧面的至少一部分热接触。

冷却装置400具有散发热扩散装置403所扩散的热量的散热装置405。散热装置405与热扩散装置403热接触，并且热量将从热扩散装置403传导。散热装置405将所传导的热量散发到外部。此时，散热装置405由板材制成，所述板材的面积和形状可通过接触外部空气使上述热量和所传导的热量有效地散发。可选择地，散热装置405与电子装置的壳体热接触，以使得从热扩散装置403传导的热量可扩散到所述电子装置的壳体中。

这是散热装置405将热量从热扩散装置403散发到外部的方式。另外，散热装置405可由板状材料或散热器材料制成。

由于顶板、底板和中间板中的至少一个的面积大于其它板的面积，因此散热装置405可由从热扩散装置403的侧面的凸出的部分构成。随着散热装置405和构成热扩散装置403的构件结合在一起，当热量从热扩散装置403输送至散热装置405时热阻变得更小。当热阻较小时，散热装置405可有效地散发热扩散装置403中的热量，这降低了从热扩散装置403到散热装置405的热传导损耗。

另外，热扩散装置403可经由热界面材料与凹陷部分402热接触。

散热装置405可延伸至电子板401的外部，以使得散热装置405可通过与设置在电子板401的外部的壳体热接触来散发热量。也可适于在散热装置405的端部设置散热片，或者设置将冷空气吹入散热装置405中的冷却风扇，或者设置液冷套以在散热装置405延伸到外部时冷却散热装置405。

此外，散热装置405具有弯折部分以符合电子装置的壳体的形状和尺寸，或者其具有可与其它散热板连接的连接构件，这也是适合的。

然后，描述了电子板401具有热通路且热扩散装置403通过热通路排除发热元件404中的热量的情况。

图29为冷却装置的侧视图。图29示出了以下结构，即电子板401具有热通路410且热扩散装置403通过热通路410排除发热元件410中的热量。

图29所示的冷却装置400具有支撑凹陷部分402和热扩散装置403的电子板401，所述热扩散装置待安装到凹陷部分402中，并且与凹陷部分402的前表面和后表面的至少一部分热接触。电子板401安装有位于与凹陷部分402相对的表面上的发热元件404，并且电子板401具有热连接发热元件404和凹陷部分402的热通路410。

作为发热元件404而运行的电子零件通常安装在与电子板401中的凹陷部分402(与电路表面相对)相对的电路表面上。特别是热值较高的小型电子零件(诸如发光元件或功率器件)安装在与凹陷部分402相对的电路表面上。这些发热元件404通过电子板401向凹陷部分402传热。然而，根据电子板401的材料，可能不足以进行热传导。热通路410将发热元件404所产生的热量有效地传导至凹陷部分402。

热通路410可为电子板401中穿透的通孔或其内周边由高导热材料覆盖的通孔。在后一种情况中，发热元件404中的热量通过高导热材料从电子板401到达凹陷部分402。发热元件404中的热量将传导至热扩散装置403，并且热扩散装置403将在热量到达凹陷部分402后扩散该热量。

热扩散装置403支撑热管结构且扩散通过重复对密封的致冷剂进行蒸发和冷凝而排出的热量。所扩散的热量从热扩散装置403的表面或图28描述的散热装置散发到外部。此时，发热元件404由热扩散装置403扩散的热量可通过使热扩散装置403或散热装置与容纳电子板401的电子装置的壳体热接触来散发到外部。

此外，图29所示的冷却装置400插入电子板401的凹陷部分402中，从而不会损坏电子板401的外观。这意味着冷却装置400中将不存在不必要的凸出。因此，将冷却装置400安装到电子装置上不会存在问题。另外，因为热扩散装置403插入凹陷部分402中，所以会缩小热扩散装置403和发热元件404之间的距离。因此，热扩散装置403通过热通路410有效地排除了发热元件404中的热量。

凹陷部分402的表面上可安装发热元件(诸如电子零件)。

图30为冷却装置的侧视图。图30示出发热元件被安装在凹陷部分402的表面上并且热扩散装置403支撑上述结构以排除发热元件中的热量。

图30所示的冷却装置400具有支撑凹陷部分402和热扩散装置的电子板401，所述热扩散装置是要被安装或要被插入到凹陷部分402中的，并且与凹陷部分402的前表面、后表面和侧面的至少一部分热接触。发热元件412安装在凹陷部分402的表面上，且热扩散装置403将与发热元件403热接触。

大容量CPU例如可与热扩散装置403一起安装在凹陷部分402中。大容量CPU通常安装在电子板401的某个表面的某个位置处并且产生大量热量。

因此，可取的是，冷却装置400使热扩散装置403与发热元件412热接触。此外，可取的是，将大型电子零件和热扩散装置403设置/安装在电子板401上，而不会使电子板401的外部形状凸出。

电子板401具有凹陷部分402，并且发热元件412安装在凹陷部分402中。热扩散装置403待安装在凹陷部分402中，以使得其与发热元件412热接触。热扩散装置403将排除发热元件412中的热量以使其扩散，并且如果需要的话将其排除的热量散发到外部。

在大型发热装置412被冷却的场合，当包括CPU和热扩散装置403的大型发热装置412安装在凹陷部分402中时，电子板401将不存在不必要的凸出，这更易于将电子板容纳在电子装置中。同样地，因为其简单的外观，所以电子板以及安装的冷却装置400的制造和分发将变得很容易，因此电子板供应商和电子零件供应商将更容易将其作为其产品来处理。

图31为使用图27至图31来阐释的冷却装置的俯视图。图31为冷却装置的俯视图。如图31所示，电子板401具有插入或安装热扩散装置403的凹陷部分402。

该热扩散装置403的前表面、后表面和侧面的至少一部分将与凹陷部分402的前表面或侧面的至少一部分热接触。因此，热扩散装置403排除和扩散电子板401或安装在电子板401上的发热元件中的热量并且将该热量散发到外部。

凹陷部分402可安装在电子基板401的中部附近，或者可安装在如图31所示的电子基板边缘。可确定凹陷部分402的位置，以符合电子板401的形状或电子零件的安装条件。

图27至图30为电子板401的侧视图。为了有助于清楚地理解此情况，示出了基于凹陷部分402的横截面尺寸。

如上所述，当热扩散装置403安装在提供在电子板401中的凹陷部分402中时，冷却装置400不会使电子板的外观有不必要的凸出，这更易于将电子板容纳在电子装置中。

虽然示出和描述了本发明的优选实施方案，但可以预期，在不脱离上述说明书和所附权利要求的精神和范围的情况下，本领域的技术人员可进行各种修改。

Claims (25)

1.一种冷却装置(1)，其装备有电子基板(10)，在所述电子基板(10)上已安装了发热元件(7)、(8)、(9)，所述冷却装置(1)包括：

板状热扩散装置(2)；

其中：

所述热扩散装置(2)的前表面与所述电子基板(10)的第一电路安装表面(5)热接触；

所述热扩散装置(2)的背面与所述电子基板(10)的第二电路安装表面(6)热接触；以及

所述热扩散装置(2)根据密封在其中的致冷剂的蒸发和冷凝作用来扩散所述发热元件(7)、(8)、(9)的热量。

2.根据权利要求1所述的冷却装置(1)，其中当所述电子基板(10)为包括多个电路层(12)、(13)、(14)、(15)的多层基板(11)时，所述第一电路安装表面(5)和所述第二电路安装表面(6)中的每一个均为包括在所述多层基板(11)中的电路层，并且所述电路层与所述热扩散装置(2)的前表面、背面和侧面的一部分和/或所有部分热接触。

3.根据权利要求1所述的冷却装置(1)，其中当所述电子基板(10)由多个电路板(3)、(4)构成时，所述第一电路安装表面(5)和所述第二电路安装表面(6)中的每一个均为包括在所述多个电路板(3)、(4)中的一个电路板。

4.根据权利要求3所述的冷却装置(1)，其中所述热扩散装置(2)与安装在所述第一电路安装表面(5)和所述第二电路安装表面(6)上的所述发热元件(7)、(8)、(9)中的至少一个热接触。

5.根据权利要求4所述的冷却装置(1)，其中所述热扩散装置(2)经由热界面材料与所述发热元件(7)、(8)、(9)中的至少一部分热接触。

6.根据权利要求5所述的冷却装置(1)，其中：

所述热扩散装置(2)包括：顶板(20)；与所述顶板(20)相对的底板(21)；和层合在所述顶板(20)和所述底板(21)之间的一个或多个中间板(22)；

致冷剂被密封在通过连接所述顶板(20)、所述底板(21)和所述中间板(22)而形成的内部空间中；以及

所述中间板(22)形成蒸汽扩散路径(25)和毛细管道(26)中的至少一个。

7.根据权利要求6所述的冷却装置(1)，其中：

所述中间板(22)包括凹口部(29)和内通孔(23)；

所述凹口部(29)形成所述蒸汽扩散路径(25)；

所述内通孔(23)形成所述毛细管道(26)；

所述蒸汽扩散路径(25)水平地和垂直地扩散蒸发的致冷剂；以及

所述毛细管道(26)使冷凝的致冷剂水平地和垂直地循环。

8.根据权利要求7所述的冷却装置(1)，其中：

所述中间板(22)由多个板构成；以及

形成于所述多个板中的所述内通孔(23)仅部分地彼此重叠，从而形成具有在水平方向上的横截面积小于所述内通孔(23)的横截面积的所述毛细管道(26)。

9.根据权利要求8所述的冷却装置(1)，其中所述顶板(20)和所述底板(21)中的每一个还包括与所述毛细管道(26)和所述蒸汽扩散路径(25)中的至少一个连通的凹陷部(24)。

10.根据权利要求9所述的冷却装置(31)，还包括与所述热扩散装置(32)的侧面的至少一部分热接触的连接构件(33)。

11.根据权利要求10所述的冷却装置(31)，还包括：

延伸板(35)，其至少从所述热扩散装置(32)的侧面、前表面和后表面中的一部分延伸；

其中所述连接构件(33)装备有所述延伸板(35)。

12.根据权利要求11所述的冷却装置(31)，其中所述延伸板(35)进行输送所述热扩散装置(32)中的热量和散发所述热量中的至少其中之一。

13.根据权利要求12所述的冷却装置(31)，其中所述延伸板(35)向上延伸至所述电子基板(40)的外部。

14.根据权利要求13所述的冷却装置(31)，还包括散发由所述延伸板(35)输送的热量的散热装置。

15.根据权利要求14所述的冷却装置(31)，其中所述散热装置为散热片(57)、容纳所述电子基板(40)的壳体(50)、液冷套(52)、散热板(53)和冷却风扇(55)中的至少一个。

16.根据权利要求15所述的冷却装置(31)，其中所述延伸板(35)为包括连接部分(59)的板构件，所述连接部分至少装备有所述热扩散装置(32)的侧面的一部分。

17.根据权利要求16所述的冷却装置(31)，其中所述顶板、所述底板和所述中间板中的至少一个具有大于另一个的面积，从而形成所述延伸板。

18.根据权利要求17所述的冷却装置(1)，其中所述热扩散装置(2)还包括电连接所述第一电路安装表面(5)和所述第二电路安装表面(6)的通路孔(16)。

19.一种电子基板(10)，其包括：

冷却装置(1)、(31)；

包括第一电路安装表面(5)的第一电路板，所述第一电路安装表面(5)与包括在所述冷却装置(1)、(31)中的所述热扩散装置(2)、(32)的所述前表面热接触；和

包括第二电路安装表面(6)的第二电路板，所述第二电路安装表面(6)与所述热扩散装置(2)、(32)的所述后表面热接触。

20.根据权利要求19所述的电子基板(10)，其中所述第一电路板和所述第二电路板独立构成。

21.根据权利要求19所述的电子基板(10)，其中所述第一电路板和所述第二电路板包括在所述多层基板(11)中。

22.根据权利要求21所述的电子基板(10)，其中所述热扩散装置(2)嵌入所述多层基板(11)中。

23.根据权利要求22所述的电子基板(10)，其中所述多层基板(11)还包括热通路(17)，所述热通路(17)将嵌在其中的所述热扩散装置(2)中的热量传导至所述多层基板(11)的外部。

24.一种电子装置(200)，其包括：

电子基板(10)；

在其上容纳所述电子基板(10)的壳体；和

向所述电子基板(10)供应电力的供电部。

25.根据权利要求24所述的电子装置(200)，其中所述电子装置(200)为笔记本式个人计算机、台式个人计算机、服务器设备、个人数字助理、移动电话和车载电子终端中的任一个。

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