CN116745573A - 蒸发室用的主体片材、蒸发室以及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明的蒸发室用的主体片材具备第1主体面、设置于第1主体面的相反侧的第2主体面、以及从第1主体面延伸到第2主体面的贯通空间。贯通空间在俯视时沿第1方向延伸。在与第1方向垂直的截面上观察时,贯通空间具有位于第1主体面的第1开口部和位于第2主体面的第2开口部。第2开口部从俯视时与第1开口部重叠的区域延伸到俯视时与第1槽重叠的位置。
Description
技术领域
本发明涉及蒸发室用的主体片材、蒸发室以及电子设备。
背景技术
在便携终端或平板终端这样的移动终端等电子设备中,使用了伴随有发热的电子器件。作为该电子器件的例子,可列举出中央运算处理装置(CPU)、发光二极管(LED)以及功率半导体等。这样的电子器件被散热管等散热装置冷却(例如,参照专利文献1和2)。近年来,为了电子设备的薄型化,还要求散热装置的薄型化。作为散热装置,正在开发能够比散热管还薄的蒸发室。关于蒸发室,所封入的工作流体吸收电子器件的热并在内部扩散,由此高效地冷却电子器件。
更具体而言,蒸发室内的工作液(工作流体)在接近电子器件的部分(蒸发部)处从电子器件受热。受热的工作液蒸发而成为工作蒸气。该工作蒸气在形成于蒸发室内的蒸气流路部内向远离蒸发部的方向扩散。扩散后的工作蒸气被冷却而冷凝,成为工作液。在蒸发室内设置有作为毛细管结构(芯部)的液体流路部。工作液在液体流路部中流动,被朝向蒸发部输送。然后,输送到蒸发部的工作液再次在蒸发部受热而蒸发。这样,工作流体一边反复进行相变(即蒸发和冷凝)一边在蒸发室内回流,从而将电子器件的热扩散。其结果是,蒸发室的散热效率得到提高。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-82698号公报
专利文献2:日本特开2016-017702号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的目的在于提供一种能够提高冷却效率的蒸发室用的主体片材、蒸发室以及电子设备。
用于解决课题的手段
作为第1解决手段,本发明提供一种蒸发室用的主体片材,所述蒸发室封入有工作流体,其中,
所述蒸发室用的主体片材具备:
第1主体面;
第2主体面,其设置于与所述第1主体面相反的一侧;
贯通空间,其从所述第1主体面延伸到所述第2主体面;以及
在第1方向上延伸的多个第1槽,它们设置于所述第1主体面,与所述贯通空间连通,
在俯视时,所述贯通空间在第1方向上延伸,
在与所述第1方向垂直的截面上观察时,所述贯通空间具有:位于所述第1主体面的第1开口部;和位于所述第2主体面的第2开口部,所述第2开口部从俯视时与所述第1开口部重叠的区域延伸至俯视时与所述第1槽重叠的位置。
另外,在上述的第1解决手段的蒸发室用的主体片材中,也可以是,
在与所述第1方向垂直的截面上观察时,所述贯通空间具有:划定所述第1开口部的第1空间凹部,其设置于所述第1主体面;和划定所述第2开口部的第2空间凹部,其设置于所述第2主体面,与所述第1空间凹部连通,
所述第1空间凹部包括弯曲成凹状的一对第1壁面,
所述第2空间凹部包括弯曲成凹状的一对第2壁面,
互相对应的所述第1壁面和所述第2壁面通过朝向所述贯通空间的内侧突出的壁面突出部连接,
在与所述第1方向垂直的截面上观察时,所述第2空间凹部包括形成为平坦状的平坦面,所述平坦面将互相对应的所述第2壁面和所述壁面突出部连接。
另外,在上述的第1解决手段的蒸发室用的主体片材中,也可以是,
在与所述第1方向垂直的截面上观察时,所述贯通空间具有:划定所述第1开口部的第1空间凹部,其设置于所述第1主体面;和划定所述第2开口部的第2空间凹部,其设置于所述第2主体面,与所述第1空间凹部连通,
所述第1空间凹部包括弯曲成凹状的一对第1壁面,
所述第2空间凹部包括弯曲成凹状的一对第2壁面,
互相对应的所述第1壁面和所述第2壁面通过朝向所述贯通空间的内侧突出的壁面突出部连接,
在与所述第1方向垂直的截面上观察时,所述第2空间凹部包括将相互对应的所述第2壁面和所述壁面突出部连接的凸部面,
所述凸部面包括在所述第1方向上延伸且朝向所述第2主体面突出的空间凸部。
此外,在上述的第1解决手段的蒸发室用的主体片材中,也可以是,
所述凸部面包括互相分离的多个所述空间凸部。
另外,在上述的第1解决手段的蒸发室用的主体片材中,也可以是,
在与所述第1方向垂直的截面上观察时,所述贯通空间具有:划定所述第1开口部的第1空间凹部,其设置于所述第1主体面;和划定所述第2开口部的第2空间凹部,其设置于所述第2主体面,与所述第1空间凹部连通,
所述第1空间凹部包括弯曲成凸状的一对第1壁面,
所述第2空间凹部包括弯曲成凹状的一对第2壁面。
另外,在上述的第1解决手段的蒸发室用的主体片材中,也可以是,
在与所述第1方向垂直的截面上观察时,所述第2开口部从俯视时与所述第1开口部重叠的区域起相对于所述第1开口部在两侧延伸至俯视时与所述第1槽重叠的位置。
另外,在上述的第1解决手段的蒸发室用的主体片材中,也可以是,
所述蒸发室用的主体片材具备:
划定所述贯通空间的框体部,其在俯视时形成为框状,所述框体部从所述第1主体面延伸到所述第2主体面;和
岛部,其设置于所述框体部的内侧,在所述第1方向上延伸,并且从所述第1主体面延伸到所述第2主体面,
所述第1开口部和所述第2开口部位于所述框体部与所述岛部之间,
所述第1槽位于所述岛部的所述第1主体面,
在与所述第1方向垂直的截面上观察时,所述第2开口部从俯视时与所述第1开口部重叠的区域延伸至俯视时与位于所述岛部的所述第1槽重叠的位置,并且比所述第1开口部更加朝向所述框体部的外侧延伸。
另外,作为第2解决手段,本发明提供一种蒸发室用的主体片材,所述蒸发室封入有工作流体,其中,
所述蒸发室用的主体片材具备:
第1主体面;
第2主体面,其设置于与所述第1主体面相反的一侧;以及
贯通空间,其从所述第1主体面延伸到所述第2主体面,
在俯视时,所述贯通空间在第1方向上延伸,
在与所述第1方向垂直的截面上观察时,所述贯通空间具有:第1空间凹部,其设置于所述第1主体面;和第2空间凹部,其设置于所述第2主体面,与所述第1空间凹部连通,
所述第1空间凹部包括一对第1壁面,
所述第2空间凹部包括一对第2壁面,
所述第1空间凹部的一方的所述第1壁面与所述第2空间凹部的对应的所述第2壁面通过第1壁面突出部连接,
所述第1壁面突出部朝向所述贯通空间的内侧突出,
所述第1壁面突出部在所述第1主体面的法线方向上相对于所述第1主体面与所述第2主体面之间的中间位置偏移地配置,
所述第1空间凹部的位于与所述第1壁面突出部相反一侧的所述第1壁面和所述第2空间凹部的对应的所述第2壁面从所述第1壁面一直到所述第2壁面连续地形成为凹状。
另外,在上述的第2解决手段的蒸发室用的主体片材中,也可以是,
所述贯通空间具有:由所述第1空间凹部划定的第1开口部,其位于所述第1主体面;和由所述第2空间凹部划定的第2开口部,其位于所述第2主体面,
在与所述第1方向垂直的截面上观察时,所述第1开口部的中心相对于所述第2开口部的中心偏移地配置。
另外,作为第3解决手段,本发明提供一种蒸发室用的主体片材,所述蒸发室封入有工作流体,其中,
所述蒸发室用的主体片材具备:
第1主体面;
第2主体面,其设置于与所述第1主体面相反的一侧;以及
贯通空间,其从所述第1主体面延伸到所述第2主体面,
在俯视时,所述贯通空间在第1方向上延伸,
在与所述第1方向垂直的截面上观察时,所述贯通空间具有:设置于所述第1主体面的第1空间凹部;和设置于所述第2主体面的第2空间凹部,其与所述第1空间凹部连通,
所述第1空间凹部包括一对第1壁面,
所述第2空间凹部包括一对第2壁面,
所述第1空间凹部的一方的所述第1壁面与所述第2空间凹部的对应的所述第2壁面通过第1壁面突出部连接,
所述第1壁面突出部朝向所述贯通空间的内侧突出,
所述第1壁面突出部在所述第1主体面的法线方向上相对于所述第1主体面与所述第2主体面之间的中间位置偏移地配置,
所述贯通空间具有:由所述第1空间凹部划定的第1开口部,其位于所述第1主体面;和由所述第2空间凹部划定的第2开口部,其位于所述第2主体面,
在与所述第1方向垂直的截面上观察时,所述第1开口部的中心相对于所述第2开口部的中心偏移地配置。
另外,在上述的第3解决手段的蒸发室用的主体片材中,也可以是,
所述蒸发室用的主体片材还具备:
框体部,其在俯视时形成为框状;和
岛部,其设置于所述框体部的内侧,在所述第1方向上延伸,所述岛部在与所述框体部之间划定所述贯通空间,
在将所述岛部的宽度设为w1时,所述第1开口部的中心与所述第2开口部的中心之间的偏移量为0.05mm~(0.8×w1)mm。
此外,在上述的第3解决手段的蒸发室用的主体片材中,也可以是,
所述蒸发室用的主体片材还具备设置于所述第1主体面且与所述贯通空间连通的多个第1槽,
所述第1壁面突出部配置于比所述中间位置靠近所述第1主体面的位置。
另外,在上述的第3解决手段的蒸发室用的主体片材中,也可以是,
所述第1空间凹部的位于与所述第1壁面突出部相反一侧的所述第1壁面和所述第2空间凹部的对应的所述第2壁面通过第2壁面突出部连接,
所述第2壁面突出部朝向所述贯通空间的内侧突出,
所述第2壁面突出部在所述法线方向上相对于所述第1主体面与所述第2主体面之间的中间位置偏移地配置。
此外,在上述的第3解决手段的蒸发室用的主体片材中,也可以是,
所述第2壁面突出部配置在比所述中间位置靠近所述第1主体面的位置。
另外,作为第4解决手段,本发明提供一种蒸发室用的主体片材,所述蒸发室封入有工作流体,其中,
所述蒸发室用的主体片材具备:
第1主体面;
第2主体面,其设置于与所述第1主体面相反的一侧;以及
贯通空间,其从所述第1主体面延伸到所述第2主体面,
在俯视时,所述贯通空间在第1方向上延伸,
在与所述第1方向垂直的截面上观察时,所述贯通空间具有:设置于所述第1主体面的第1空间凹部;设置于第2主体面的第2空间凹部,其与所述第1空间凹部连通;以及设置于所述第2主体面的第3空间凹部,其位于所述第2空间凹部的两侧,并且与该第2空间凹部连通,
所述第2空间凹部包括一对第2壁面,
所述第3空间凹部包括第3壁面,
所述第2空间凹部的各个所述第2壁面与对应的所述第3空间凹部的所述第3壁面通过第3壁面突出部连接,
所述第3壁面突出部朝向所述第2主体面突出。
另外,在上述的第4解决手段的蒸发室用的主体片材中,也可以是,
所述第1空间凹部包括一对第1壁面,
所述第1空间凹部的一方的所述第1壁面与所述第2空间凹部的对应的所述第2壁面通过第1壁面突出部连接,
所述第1壁面突出部朝向所述贯通空间的内侧突出,
所述第1壁面突出部在所述第1主体面的法线方向上相对于所述第1主体面与所述第2主体面之间的中间位置偏移地配置。
此外,在上述的第4解决手段的蒸发室用的主体片材中,也可以是,
所述蒸发室用的主体片材还具备多个第1槽,该多个第1槽设置于所述第1主体面,并与所述贯通空间连通,
所述第1壁面突出部配置于比所述中间位置靠近所述第1主体面的位置。
此外,在上述的第4解决手段的蒸发室用的主体片材中,也可以是,
所述第1空间凹部的位于与所述第1壁面突出部相反一侧的所述第1壁面和所述第2空间凹部的对应的所述第2壁面通过第2壁面突出部连接,
所述第2壁面突出部朝向所述贯通空间的内侧突出,
所述第2壁面突出部在所述法线方向上相对于所述第1主体面与所述第2主体面之间的中间位置偏移地配置。
此外,在上述的第4解决手段的蒸发室用的主体片材中,也可以是,
所述第2壁面突出部配置于比所述中间位置靠近所述第1主体面的位置。
此外,在上述第4解决手段的蒸发室用的主体片材中,也可以是,
所述第1空间凹部的位于与所述第1壁面突出部相反一侧的所述第1壁面和所述第2空间凹部的对应的所述第2壁面从所述第1壁遍及到所述第2壁面连续地形成为凹状。
此外,在上述的第4解决手段的蒸发室用的主体片材中,也可以是,
所述贯通空间具有:第1开口部,其位于所述第1主体面,由所述第1空间凹部划定;以及第2开口部,其位于所述第2主体面,由所述第2空间凹部划定,
在与所述第1方向垂直的截面上观察时,所述第1开口部的中心相对于所述第2开口部的中心偏移地配置。
另外,在上述的第4解决手段的蒸发室用的主体片材中,也可以是,
所述蒸发室用的主体片材还具备:
框体部,其在俯视时形成为框状;和
岛部,其设于所述框体部的内侧,在所述第1方向上延伸,所述岛部在与所述框体部之间划定所述贯通空间,
在将所述岛部的宽度设为w1时,所述第1开口部的中心与所述第2开口部的中心之间的偏移量为0.05mm~(0.8×w1)mm。
另外,作为第5解决手段,本发明提供一种蒸发室用的主体片材,其中,
所述蒸发室用的主体片材具备:
第1主体面;
第2主体面,其位于与所述第1主体面相反的一侧;
贯通空间,其贯通所述第1主体面和所述第2主体面;以及
多个第1槽,其设置于所述第2主体面,与所述贯通空间连通,
所述贯通空间具有:位于所述第1主体面侧的弯曲状的第1壁面;和位于所述第2主体面侧的弯曲状的第2壁面,
所述第1壁面和所述第2壁面在以向所述贯通空间的内侧伸出的方式形成的突起部处汇合,
所述突起部位于比所述第1主体面与所述第2主体面的中间位置靠近所述第2主体面的位置,
所述第1壁面在所述第1主体面侧具有第1壁面端部,
在俯视时,所述第1壁面端部位于比所述突起部靠所述贯通空间的内侧的位置。
另外,在上述的第5解决手段的蒸发室用的主体片材中,也可以是,
所述第2壁面在所述第2主体面侧具有第2壁面端部,
在将所述第2壁面端部与所述突起部在所述贯通空间的宽度方向上的距离设为Lp、所述第2壁面端部与所述第1壁面端部在所述贯通空间的宽度方向上的距离设为Ls时,距离Ls为距离Lp的1.05倍以上且2倍以下。
另外,在上述的第5解决手段的蒸发室用的主体片材中,也可以是,
多个所述第1槽相互并列配置,
在彼此相邻的所述第1槽之间设置有凸部列,
所述凸部列分别具有多个凸部,
所述第2壁面在所述第2主体面侧具有第2壁面端部,
在将所述第2壁面端部与所述第1壁面端部的距离设为Ls时,距离Ls为所述凸部的宽度的1.1倍以上且10倍以下。
此外,作为第6解决手段,本发明提供一种蒸发室,其具备:
第1片材;
第2片材;以及
介于所述第1片材与所述第2片材之间的、第1解决手段至第6解决手段各自的蒸发室用的主体片材。
此外,作为第7解决手段,本发明提供一种蒸发室,所述蒸发室封入有工作流体,其中,
所述蒸发室具备:
第1片材;
第2片材;以及
蒸发室用的主体片材,其介于所述第1片材与所述第2片材之间,
所述主体片材具有:
第1主体面;
第2主体面,其位于与所述第1主体面相反的一侧;
贯通空间,其贯通所述第1主体面和所述第2主体面;以及
多个第1槽,它们设置于所述第2主体面,与所述贯通空间连通,
所述贯通空间具有:位于所述第1主体面侧的弯曲状的第1壁面;和位于所述第2主体面侧的弯曲状的第2壁面,
所述第1壁面和所述第2壁面在以向所述贯通空间的内侧伸出的方式形成的突起部处汇合,
所述突起部位于比所述第1主体面与所述第2主体面的中间位置靠近所述第2主体面的位置,
所述第1壁面在所述第1主体面侧具有第1壁面端部,
在俯视时,所述第1壁面端部位于比所述突起部靠所述贯通空间的内侧的位置。
此外,在上述的第7解决手段的蒸发室中,也可以是,
所述第2壁面在所述第2主体面侧具有第2壁面端部,
在将所述第2壁面端部与所述突起部在所述贯通空间的宽度方向上的距离设为Lp、所述第2壁面端部与所述第1壁面端部的距离设为Ls时,距离Ls为距离Lp的1.05倍以上且2倍以下。
此外,在上述的第7解决手段的蒸发室中,也可以是,
多个所述第1槽互相并列配置,
在彼此相邻的所述第1槽之间设置有凸部列,
所述凸部列分别具有多个凸部,
所述第2壁面在所述第2主体面侧具有第2壁面端部,
在将所述第2壁面端部与所述第1壁面端部的距离设为Ls时,距离Ls为所述凸部的宽度的1.1倍以上且10倍以下。
另外,作为第8解决手段,本发明提供一种电子设备,其中,
所述电子设备具备:
壳体;
电子器件,其收纳于所述壳体内;以及
第6解决手段或第7解决手段的蒸发室,其与所述电子器件热接触。
发明的效果
根据本发明,能够提高冷却效率。
附图说明
图1是说明本发明的第1实施方式的电子设备的示意立体图。
图2是示出本发明的第1实施方式的蒸发室的俯视图。
图3是示出图2的蒸发室的A-A线剖视图。
图4是图3的下侧片材的俯视图。
图5是图3的上侧片材的仰视图。
图6是图3的芯部片材的俯视图。
图7是图3的芯部片材的仰视图。
图8A是示出第2蒸气通路的图3的局部放大剖视图。
图8B是示出上侧开口部的一例的局部放大剖视图。
图8C是示出上侧开口部的一例的局部放大剖视图。
图8D是示出上侧开口部的一例的局部放大剖视图。
图8E是示出上侧开口部的一例的局部放大剖视图。
图8F是用于说明平坦面的示意图。
图9是图7所示的液体流路部的局部放大俯视图。
图10是示出第1蒸气通路的图3的局部放大剖视图。
图11是示出图8A所示的蒸发室的变形例的局部放大剖视图。
图12是示出图8A所示的蒸发室的变形例的局部放大剖视图。
图13是示出图8A所示的蒸发室的变形例的局部放大剖视图。
图14是示出图8A所示的蒸发室的变形例的局部放大剖视图。
图15A是图6所示的芯部片材的变形例,并且是图6的局部放大俯视图。
图15B是示出图15A所示的第2区域中的第2蒸气通路的局部放大剖视图。
图16是示出本发明的第2实施方式的蒸发室的剖视图,是与图2的A-A线截面相当的剖视图。
图17是图16的局部放大剖视图。
图18是用于说明第2实施方式的蒸发室的制造方法中的芯部片材的准备工序的图。
图19是用于说明第2实施方式的蒸发室的制造方法中的抗蚀剂形成工序的图。
图20是用于说明第2实施方式的蒸发室的制造方法中的抗蚀剂的构图工序的图。
图21是用于说明第2实施方式的蒸发室的制造方法中的蚀刻工序的图。
图22是用于说明第2实施方式的蒸发室的制造方法中的抗蚀剂去除工序的图。
图23是用于说明第2实施方式的蒸发室的制造方法的接合工序的图。
图24是示出图17所示的蒸发室的变形例的局部放大剖视图。
图25是示出图17所示的蒸发室的其他变形例的局部放大剖视图。
图26是示出本发明的第3实施方式的蒸发室的局部放大剖视图。
图27是用于说明第3实施方式的蒸发室的制造方法中的第1抗蚀剂形成工序的图。
图28是用于说明第3实施方式的蒸发室的制造方法中的第1抗蚀剂的第1构图工序的图。
图29是用于说明第3实施方式的蒸发室的制造方法中的第1蚀刻工序的图。
图30是用于说明第3实施方式的蒸发室的制造方法中的第1抗蚀剂去除工序的图。
图31是用于说明第3实施方式的蒸发室的制造方法中的第2抗蚀剂形成工序的图。
图32是用于说明第3实施方式的蒸发室的制造方法中的第2抗蚀剂的第2构图工序的图。
图33是用于说明第3实施方式的蒸发室的制造方法中的第2蚀刻工序的图。
图34是用于说明第3实施方式的蒸发室的制造方法中的第2抗蚀剂去除工序的图。
图35是示出图26所示的蒸发室的变形例的局部放大剖视图。
图36是示出本发明的第4实施方式的蒸发室的俯视图。
图37是示出图36的蒸发室的B-B线剖视图。
图38是图37的下侧片材的俯视图。
图39是图37的上侧片材的仰视图。
图40是图37的芯部片材的俯视图。
图41是图37的芯部片材的仰视图。
图42是图37的局部放大剖视图。
图43是图40所示的液体流路部的局部放大俯视图。
图44是说明第4实施方式的蒸发室的制造方法的图。
图45是说明第4实施方式的蒸发室的制造方法的图。
图46是说明第4实施方式的蒸发室的制造方法的图。
图47是示出第4实施方式的蒸气流路部中的工作流体的流动的局部放大剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外,在本说明书所附的附图中,为了便于图示和理解,适当地将比例尺以及纵横的尺寸比等相对于实物进行变更并夸张。
关于在本说明书中使用的几何学条件、物理特性、确定几何学条件或物理特性的程度的用语、表示几何学条件或物理特性的数值等,也可以不受严格意义束缚地进行解释。并且,关于这些几何学条件、物理特性、用语及数值等,也可以包含能够期待同样的功能的程度的范围来解释。作为确定几何学条件的用语的例子,可列举出“长度”、“角度”、“形状”及“配置”等。作为确定几何学条件的用语的例子,可列举出“平行”、“正交”及“相同”等。进而,为了使附图清楚,规则地记载了能够期待同样的功能的多个部分的形状。但是,不限于严格的意义,在能够期待该功能的范围内,该部分的形状也可以相互不同。在附图中,为了方便,将表示部件彼此的接合面等的边界线仅以直线表示,但不限于严格的直线,在能够期待所希望的接合性能的范围内,该边界线的形状是任意的。
(第1实施方式)
使用图1~图15B,对本发明的第1实施方式的蒸发室用的主体片材、蒸发室以及电子设备进行说明。本实施方式的蒸发室1与伴有发热的电子器件D一起收容于电子设备E的壳体H,是用于冷却电子器件D的装置。作为电子设备E的例子,可列举出便携终端以及平板终端等移动终端等。作为电子器件D的例子,可列举出中央运算处理装置(CPU)、发光二极管(LED)及功率半导体等。电子器件D有时也称为被冷却装置。
在此,首先,以平板终端为例,对搭载有本实施方式的蒸发室1的电子设备E进行说明。如图1所示,电子设备E具备壳体H、收纳于壳体H内的电子器件D以及蒸发室1。在图1所示的电子设备E中,在壳体H的前表面设置有触摸面板显示器TD。蒸发室1收容于壳体H内,且以与电子器件D热接触的方式配置。蒸发室1在电子设备E被使用时接受电子器件D所产生的热。蒸发室1所接受的热经由后述的工作流体2a、2b释放到蒸发室1的外部。这样,电子器件D被有效地冷却。在电子设备E是平板终端的情况下,电子器件D也可以是中央运算处理装置等。
接着,对本实施方式的蒸发室1进行说明。如图2及图3所示,蒸发室1具有封入有工作流体2a、2b的密封空间3。密封空间3内的工作流体2a、2b反复进行相变,由此,上述电子设备E的电子器件D被有效地冷却。作为工作流体2a、2b的例子,可列举出纯水、乙醇、甲醇及丙酮等、以及它们的混合液。另外,工作流体2a、2b也可以具有冻结膨胀性。即,工作流体2a、2b也可以是在冻结时膨胀的流体。作为具有冻结膨胀性的工作流体2a、2b的例子,可列举出纯水、以及在纯水中加入酒精等添加物而成的水溶液等。
如图2和图3所示,蒸发室1具备下侧片材10、上侧片材20、蒸发室用的芯部片材30、蒸气流路部50和液体流路部60。芯部片材30介于下侧片材10与上侧片材20之间。以下,将蒸发室用的芯部片材30简记为芯部片材30。在本实施方式的蒸发室1中,下侧片材10、芯部片材30以及上侧片材20依次重叠。
蒸发室1形成为大致较薄的平板状。蒸发室1的平面形状是任意的,也可以是图2所示那样的矩形。蒸发室1的平面形状例如可以是一边为1cm而另一边为3cm的长方形,也可以是一边为15cm的正方形。蒸发室1的平面尺寸是任意的。在本实施方式中,作为一例,对如下这样的例子进行说明:蒸发室1的平面形状为以后述的X方向作为长边方向的矩形状。在该情况下,如图4~图7所示,下侧片材10、上侧片材20以及芯部片材30也可以具有与蒸发室1相同的平面形状。此外,蒸发室1的平面形状不限于矩形状,也可以是圆形状、椭圆形状、L字形状或T字形状等任意的形状。
如图2所示,蒸发室1具有供工作流体2a、2b蒸发的蒸发区域SR和供工作流体2a、2b冷凝的冷凝区域CR。工作蒸气2a是气体状态的工作流体,工作液2b是液体状态的工作流体。
蒸发区域SR是俯视时与电子器件D重叠的区域,并且是安装有电子器件D的区域。蒸发区域SR也可以配置于蒸发室1的任意位置。在本实施方式中,在蒸发室1的X方向上的一侧(图2中的左侧)形成有蒸发区域SR。来自电子器件D的热传递到蒸发区域SR,通过该热,工作液2b在蒸发区域SR中蒸发。来自电子器件D的热不仅能够传递到俯视时与电子器件D重叠的区域,还能够传递到该区域的周边。因此,蒸发区域SR包含俯视时与电子器件D重叠的区域和其周边的区域。在此,俯视也可以是指从与蒸发室1从电子器件D受热的面和释放所接受的热的面正交的方向观察的状态。受热的面相当于下侧片材10的后述的第1下侧片材面10a。放出热的面相当于上侧片材20的后述的第2上侧片材面20b。例如,如图2所示,从上方观察蒸发室1的状态或从下方观察蒸发室1的状态相当于俯视。
冷凝区域CR是在俯视时不与电子器件D重叠的区域,并且主要是工作流体的工作蒸气2a放出热而冷凝的区域。冷凝区域CR可以是蒸发区域SR周围的区域。在冷凝区域CR中,来自工作蒸气2a的热量向上侧片材20释放,工作蒸气2a在冷凝区域CR中被冷却而冷凝。
另外,在蒸发室1设置于移动终端内的情况下,根据移动终端的姿势,也存在上下关系不成立的情况。但是,在本实施方式中,为了方便,将从电子器件D受热的片材称为上述的下侧片材10,将释放所接受的热的片材称为上述的上侧片材20。因此,以下,以下侧片材10配置于下侧、上侧片材20配置于上侧的状态进行说明。
如图3所示,下侧片材10是第1片材的一例。下侧片材10具有设置在与芯部片材30相反的一侧的第1下侧片材面10a和设置在与第1下侧片材面10a相反的一侧的第2下侧片材面10b。第2下侧片材面10b位于芯部片材30侧。在本实施方式中,第2下侧片材面10b与芯部片材30的后述的第1主体面30a相接。如图4所示,也可以在下侧片材10的四角设置对准孔12。也可以在第1下侧片材面10a上安装上述电子器件D。
如图3所示,上侧片材20是第2片材的一例。上侧片材20具有设置于芯部片材30侧的第1上侧片材面20a和设置于与第1上侧片材面20a相反的一侧的第2上侧片材面20b。在本实施方式中,第1上侧片材面20a与芯部片材30的后述的第2主体面30b相接。如图5所示,也可以在上侧片材20的四角设置对准孔22。也可以在第2上侧片材面20b安装构成上述的壳体H的一部分的壳体部件Ha。第2上侧片材面20b的整体也可以被壳体部件Ha覆盖。
如图3所示,芯部片材30是主体片材的一例。芯部片材30具有第1主体面30a和设置于与第1主体面30a相反的一侧的第2主体面30b。第1主体面30a配置于下侧片材10侧,在第1主体面30a设置有下侧片材10。第2主体面30b配置于上侧片材20侧,在第2主体面30b设置有上侧片材20。
下侧片材10的第2下侧片材面10b与芯部片材30的第1主体面30a可以通过扩散接合而相互永久地接合。同样地,上侧片材20的第1上侧片材面20a与芯部片材30的第2主体面30b也可以通过扩散接合而相互永久地接合。另外,下侧片材10、上侧片材20和芯部片材30只要不是扩散接合而是能够永久地接合,则也可以通过钎焊等其他方式进行接合。另外,所谓“永久地接合”的用语并不受严格意义的束缚,也可用作表示如下意思的用语:能够将下侧片材10与芯部片材30的接合维持为在蒸发室1工作时可维持密封空间3的密封性的程度。另外,“永久地接合”这样的用语也可以用作表示如下意思的用语:以能够维持上侧片材20与芯部片材30的接合的程度被接合。
如图3、图6和图7所示,本实施方式的芯部片材30具有:俯视时形成为矩形框状的框体部32;和设置于框体部32内的多个岛部33。框体部32及各岛部33从第1主体面30a延伸到第2主体面30b。框体部32和岛部33是在后述的蚀刻工序中不被蚀刻而使得芯部片材30的材料残留的部分。在本实施方式中,框体部32在俯视时形成为矩形框状。在框体部32的内侧划定有蒸气流路部50。在框体部32的内侧且各岛部33的周围配置有蒸气流路部50。工作蒸气2a在各岛部33的周围流动。蒸气流路部50被划定在框体部32与岛部33之间,并且被划定在彼此相邻的一对岛部33之间。
在本实施方式中,岛部33也可以在俯视时以X方向为长边方向呈细长状延伸。岛部33的平面形状也可以为细长的矩形形状。各岛部33也可以在Y方向上等间隔地分离、从而相互平行地配置。工作蒸气2a在各岛部33的周围流动,并朝向冷凝区域CR输送。由此,抑制了工作蒸气2a的流动受到妨碍的情况。在本实施方式中,X方向是第1方向的一例,相当于图6中的左右方向。Y方向是第2方向的一例,相当于图6中的上下方向。将X方向作为岛部33的长边方向,将Y方向作为俯视时与X方向正交的方向。将分别与X方向及Y方向正交的方向作为Z方向。
岛部33的宽度w1(参照图8A)例如可以为100μm~3000μm。在此,岛部33的宽度w1是岛部33在Y方向上的尺寸。若使用后述的壁面突出部57、58更详细地叙述,则岛部33的宽度w1是指划定岛部33的第1壁面突出部57的末端与第2壁面突出部58的末端在Y方向上的距离。
框体部32和各岛部33与下侧片材10扩散接合,并且与上侧片材20扩散接合。由此,提高了蒸发室1的机械强度。后述的下侧蒸气流路凹部53的下侧壁面53a、53b及上侧蒸气流路凹部54的上侧壁面54a、54b构成了岛部33的侧壁。芯部片材30的第1主体面30a和第2主体面30b也可以遍及框体部32和各岛部33地形成为平坦状。
蒸气流路部50是贯通空间的一例。蒸气流路部50可以设置于芯部片材30的第1主体面30a。蒸气流路部50可以是主要供工作蒸气2a通过的流路。工作液2b也可以通过蒸气流路部50。在本实施方式中,蒸气流路部50从第1主体面30a延伸到第2主体面30b,贯通芯部片材30。蒸气流路部50可以在第1主体面30a上被下侧片材10覆盖,可以在第2主体面30b上被上侧片材20覆盖。
如图6及图7所示,本实施方式中的蒸气流路部50具有第1蒸气通路51和多个第2蒸气通路52。第1蒸气通路51包括俯视时沿X方向延伸的部分和沿Y方向延伸的部分,第1蒸气通路51形成于框体部32与岛部33之间。该第1蒸气通路51在框体部32的内侧且岛部33的外侧形成为连续状。第1蒸气通路51的平面形状为矩形框状。第2蒸气通路52在俯视时沿X方向延伸,形成于彼此相邻的岛部33之间。第2蒸气通路52的平面形状为细长的矩形形状。通过多个岛部33,蒸气流路部50被划分为第1蒸气通路51和多个第2蒸气通路52。
如图8A所示,第1蒸气通路51和第2蒸气通路52从芯部片材30的第1主体面30a延伸到第2主体面30b。第1蒸气通路51及第2蒸气通路52分别具有下侧蒸气流路凹部53、上侧蒸气流路凹部54、下侧开口部55及上侧开口部56。下侧蒸气流路凹部53是第1空间凹部的一例,设置于第1主体面30a。上侧蒸气流路凹部54是第2空间凹部的一例,设置于第2主体面30b。下侧蒸气流路凹部53与上侧蒸气流路凹部54连通,由此蒸气流路部50的第1蒸气通路51及第2蒸气通路52形成为从第1主体面30a遍及至第2主体面30b地延伸。下侧开口部55是第1开口部的一例,位于第1主体面30a。下侧开口部55在第1主体面30a中由下侧蒸气流路凹部53划定。上侧开口部56是第2开口部的一例,位于第2主体面30b。上侧开口部56在第2主体面30b中由上侧蒸气流路凹部54划定。
关于下侧蒸气流路凹部53,通过在后述的蚀刻工序中从芯部片材30的第1主体面30a进行蚀刻,由此下侧蒸气流路凹部53在第1主体面30a形成为凹状。由此,如图8A所示,下侧蒸气流路凹部53具有形成为弯曲状的一对下侧壁面53a、53b。下侧壁面53a、53b是第1壁面的一例。下侧壁面53a是图8A中的左侧的壁面,下侧壁面53b是图8A中的右侧的壁面。下侧壁面53a及下侧壁面53b形成为从下侧开口部55朝向第2主体面30b延伸。下侧壁面53a、53b也可以呈凹状弯曲。各下侧壁面53a、53b也可以划定下侧蒸气流路凹部53,并在图8A所示的截面中以随着接近第2主体面30b而接近对置的下侧壁面53a、53b的方式弯曲。这样的下侧蒸气流路凹部53构成第1蒸气通路51的一部分及第2蒸气通路52的一部分。下侧蒸气流路凹部53也可以构成第1蒸气通路51的下半部分及第2蒸气通路52的下半部分。
下侧开口部55的宽度w2例如可以为100μm~3000μm。下侧开口部55的宽度w2是指下侧蒸气流路凹部53在第1主体面30a中的宽度尺寸。宽度w2相当于第1蒸气通路51中的沿X方向延伸的部分的Y方向尺寸,并且相当于第2蒸气通路52的Y方向尺寸。在本实施方式中,下侧蒸气流路凹部53的下侧壁面53a与下侧壁面53b之间的Y方向尺寸从第2主体面30b朝向第1主体面30a逐渐变大,在第1主体面30a上成为最大。因此,宽度w2成为下侧壁面53a与下侧壁面53b之间在Y方向上的尺寸的最大值。然而,下侧壁面53a与下侧壁面53b之间的Y方向尺寸也可以在第1主体面30a上不成为最大。例如,下侧壁面53a与下侧壁面53b之间的Y方向尺寸成为最大的位置也可以位于比第1主体面30a靠近第2主体面30b的位置。宽度w2也相当于第1蒸气通路51中的沿Y方向延伸的部分的X方向尺寸。
关于上侧蒸气流路凹部54,通过在后述的蚀刻工序中从芯部片材30的第2主体面30b进行蚀刻,由此上侧蒸气流路凹部54在第2主体面30b中形成为凹状。由此,如图8A所示,上侧蒸气流路凹部54具有形成为弯曲状的一对上侧壁面54a、54b。上侧壁面54a、54b是第2壁面的一例。上侧壁面54a是图8A中的左侧的壁面,上侧壁面54b是图8A中的右侧的壁面。上侧壁面54a及上侧壁面54b以从上侧开口部56朝向第1主体面30a延伸的方式形成。上侧壁面54a、54b也可以呈凹状弯曲。各上侧壁面54a、54b也可以划定上侧蒸气流路凹部54,并在图8A所示的截面中以随着接近第1主体面30a而接近对置的上侧壁面54a、54b的方式弯曲。这样的上侧蒸气流路凹部54构成第1蒸气通路51的一部分及第2蒸气通路52的一部分。上侧蒸气流路凹部54也可以构成第1蒸气通路51的上半部分及第2蒸气通路52的上半部分。
上侧开口部56的宽度w3也可以比上述的下侧开口部55的宽度w2大。宽度w3例如可以为160μm~5800μm。上侧开口部56的宽度w3是指上侧蒸气流路凹部54在第2主体面30b中的宽度尺寸。宽度w3相当于第1蒸气通路51中的沿X方向延伸的部分的Y方向尺寸和第2蒸气通路52的Y方向尺寸。在本实施方式中,上侧壁面54a与上侧壁面54b之间的Y方向尺寸从第1主体面30a朝向第2主体面30b逐渐变大,在第2主体面30b中成为最大。因此,宽度w3成为上侧壁面54a与上侧壁面54b之间的Y方向尺寸的最大值。然而,上侧壁面54a与上侧壁面54b之间的Y方向尺寸也可以在第2主体面30b中不是最大的。例如,上侧壁面54a与上侧壁面54b之间的Y方向尺寸成为最大的位置也可以位于比第2主体面30b靠近第1主体面30a的位置。宽度w3也相当于第1蒸气通路51中的沿Y方向延伸的部分的X方向尺寸。
如图8A所示,在俯视时,下侧开口部55的中心55a也可以与上侧开口部56的中心56a重叠。或者,下侧开口部55的中心55a也可以相对于上侧开口部56的中心56a偏移地配置。
下侧开口部55也可以由沿X方向延伸的一对下侧开口侧缘55b划定。下侧开口侧缘55b是第1开口侧缘的一例。上述的下侧开口部55的中心55a也可以是在与X方向垂直的截面上观察时的、一对下侧开口侧缘55b的中点。在图8A中,下侧开口侧缘55b被表示为第1主体面30a与下侧壁面53a、53b的交点,这些交点的中点可以是下侧开口部55的中心55a。
上侧开口部56也可以由沿X方向延伸的一对上侧开口侧缘56b划定。上侧开口侧缘56b是第2开口侧缘的一例。上述的上侧开口部56的中心56a也可以是在与X方向垂直的截面上观察时的一对上侧开口侧缘56b的中点。在图8A中,上侧开口侧缘56b被表示为第2主体面30b与上侧壁面54a、54b的交点,这些交点的中点可以是上侧开口部56的中心56a。
如上所述,上侧开口部56的宽度w3也可以大于下侧开口部55的宽度w2。上侧开口部56也可以从在俯视时与下侧开口部55重叠的区域56c延伸至在俯视时与后述的主流槽61重叠的位置。由此,与下侧蒸气流路凹部53相比,能够增大上侧蒸气流路凹部54的流路截面积。在此,如图8A所示,将通过第2壁面突出部58并沿Z方向延伸的直线与第2下侧片材面10b相交的交点设为P1。将由交点P1、下侧开口侧缘55b、下侧壁面53b、第2壁面突出部58划分的区域作为下侧蒸气流路部分区域。将通过第2壁面突出部58并沿Z方向延伸的直线与第1上侧片材面20a相交的交点设为P2。将由交点P2、上侧开口侧缘56b、上侧壁面54b、第2壁面突出部58划分的区域作为上侧蒸气流路部分区域。上侧蒸气流路部分区域具有比下侧蒸气流路部分区域大的流路截面积,因此上侧蒸气流路部分区域的毛细管作用比下侧蒸气流路部分区域的毛细管作用小。因此,上侧蒸气流路部分区域能够降低上侧蒸气流路部分区域中的工作蒸气2a的流路阻力,能够使工作蒸气2a容易地扩散而提高散热效率。在由下侧壁面53a及上侧壁面54a划定的区域中也同样。另一方面,在沿Y方向相邻的上侧开口部56之间形成有与上侧片材20接合的岛部33。由此,确保了蒸发室1的机械强度。这样,在本实施方式的蒸发室1中,有效利用了有限的空间并且确保了机械强度,并且实现了散热效率的提高。
上侧开口部56的一部分也可以在俯视时与主流槽61的与蒸气通路51、52相邻的一部分重叠。上侧开口部56的一部分可以在俯视时与多个主流槽61重叠。与上侧开口部56重叠的主流槽61的数量是任意的。
参照图8B至图8E,对上侧开口部56与主流槽61之间的位置关系的示例进行说明。在此,将与由一个上侧开口部56构成的第2蒸气通路52相邻的主流槽61作为主流槽61P,将与主流槽61P相邻的其他主流槽61作为主流槽61Q进行说明。主流槽61Q位于比主流槽61P更远离下侧开口部55的中心55a的位置。换言之,主流槽61Q位于比主流槽61P更远离上侧开口部56的中心56a的位置。在本实施方式中,在俯视时,下侧开口部55的中心55a与上侧开口部56的中心56a重叠。以下,使用下侧开口部55的中心55a,对上侧开口部56与主流槽61的位置关系进行说明。
主流槽61P、61Q包括沿X方向延伸的第1主流槽侧缘61a和第2主流槽侧缘61b。在图8B~图8E中,第1主流槽侧缘61a和第2主流槽侧缘61B被表示为第1主体面30a与后述的壁面62的交点。第1主流槽侧缘61a位于比第2主流槽侧缘61b靠近下侧开口部55的中心55a的位置,第2主流槽侧缘61b位于比第1主流槽侧缘61a远离下侧开口部55的中心55a的位置。
例如,如图8B所示,上侧开口部56可以在Y方向上延伸至与主流槽61P的一部分重叠的位置。在这种情况下,在俯视图中,上侧开口侧缘56b可以比主流槽61P的第2主流槽侧缘61b更靠近下侧开口部55的中心55a。
或者,如图8C所示,上侧开口部56也可以在Y方向上延伸至与和第2蒸气通路52相邻的主流槽61P的整体相重叠的位置。在这种情况下,在俯视图中,上侧开口侧缘56b可以位于与主流槽61P的第2主流槽侧缘61b重叠的位置处,也可以位于比主流槽61P的第2主流槽侧缘61b更远离下侧开口部55的中心55a的位置处。或者,在俯视图中,上侧开口侧缘56b可以位于与主流槽61Q的第1主流槽侧缘61a重叠的位置。
或者,如图8D所示,上侧开口部56可以在Y方向上延伸至与主流槽61Q的一部分重叠的位置。在这种情况下,在俯视图中,上侧开口侧缘56b可以位于比主流槽61Q的第1主流槽侧缘61a更远离下侧开口部55的中心55a的位置,也可以位于比主流槽61Q的第2主流槽侧缘61b更靠近下侧开口部55的中心55a的位置。
或者,如图8E所示,上侧开口部56可以在Y方向上延伸至与整个主流槽61Q重叠的位置。在这种情况下,在俯视图中,上侧开口侧缘56b可以位于与主流槽61Q的第2主流槽侧缘61b重叠的位置处,或者可以位于比主流槽61Q的第2主流槽侧缘61b更远离下侧开口部55的中心55a的位置处。
以上,对上侧开口部56和与由上侧开口部56构成的第2蒸气通路52相邻的主流槽61之间的位置关系的例子进行了说明。上侧开口部56和与由上侧开口部56构成的第1蒸气通路51相邻的主流槽61之间的位置关系也同样。
如图10所示,在与X方向垂直的截面上观察时,第1蒸气通路51中的上侧开口部56也可以从俯视时与下侧开口部55重叠的区域56c朝向比下侧开口部55靠框体部32的外侧的位置延伸。第1蒸气通路51中的下侧开口部55及上侧开口部56位于框体部32、和与框体部32相邻的岛部33之间。在此,对第1蒸气通路51中的沿X方向延伸的部分处的上侧开口部56进行说明。在第1蒸气通路51中的沿Y方向延伸的部分中也相同,上侧开口部56的宽度可以比下侧开口部55的宽度大。
更具体地说明。上述的一对下侧开口侧缘55b由第1下侧开口侧缘55ba和第2下侧开口侧缘55bb构成。第1下侧开口侧缘55ba划定框体部32与下侧开口部55的边界,第2下侧开口侧缘55bb划定岛部33与下侧开口部55的边界。上述的一对上侧开口侧缘56b由第1上侧开口侧缘56ba和第2上侧开口侧缘56bb构成。第1上侧开口侧缘56ba划定框体部32与上侧开口部56的边界,第2上侧开口侧缘56bb划定岛部33与上侧开口部56的边界。
第1上侧开口侧缘56ba位于比第1下侧开口侧缘55ba靠框体部32的外侧的位置。在图10所示的例子中,第1上侧开口侧缘56ba位于比第1下侧开口侧缘55ba靠左侧的位置。
在与X方向垂直的截面上观察时,第1蒸气通路51中的上侧开口部56也可以从在俯视时与下侧开口部55重叠的区域56c延伸至在俯视时与位于岛部33的主流槽61重叠的位置。第2上侧开口侧缘56bb位于与位于岛部33的液体流路部60重叠的位置。在图10所示的例子中,第2上侧开口侧缘56bb位于比第2下侧开口侧缘55bb靠右侧的位置。
如图8A所示,在与X方向垂直的截面上观察时,第2蒸气通路52中的上侧开口部56也可以从在俯视时与下侧开口部55重叠的区域56c延伸至在俯视时与位于岛部33的主流槽61重叠的位置。第2蒸气通路52中的上侧开口部56也可以从在俯视时与下侧开口部55重叠的区域56c相对于下侧开口部55在两侧延伸至俯视时与主流槽61重叠的位置。
更具体地说明。在此,第2蒸气通路52位于彼此相邻的第1岛部33P与第2岛部33Q之间。下侧开口部55和上侧开口部56位于第1岛部33P与第2岛部33Q之间。
在与X方向垂直的截面上观察时,第2蒸气通路52中的上侧开口部56也可以从在俯视时与位于第1岛部33P的主流槽61重叠的位置延伸至在俯视时与位于第2岛部33Q的主流槽61重叠的位置。各上侧开口侧缘56b位于与对应的岛部33P、33Q的液体流路部60重叠的位置。在图8A所示的例子中,位于左侧的上侧开口侧缘56b位于比位于左侧的下侧开口侧缘55b靠左侧的位置。位于右侧的上侧开口侧缘56b位于比位于右侧的下侧开口侧缘55b靠右侧的位置。
如图8A所示,用w12表示从各壁面突出部57、58到对应的上侧开口侧缘56b的距离。w12例如可以为30μm~1400μm。距离w12是在与X方向垂直的截面上观察时的、从第1壁面突出部57到左侧的上侧开口侧缘56b之间的平面距离,并且是指从第2壁面突出部58到右侧的上侧开口侧缘56b之间的平面距离。距离w12相当于Y方向的尺寸。
如图8A所示,岛部33在第2主体面30b中的宽度由w13表示。w13例如可以为30μm~2900μm。宽度w13是指在与X方向垂直的截面上观察时的、从划定一方的上侧开口部56的上侧开口侧缘56b到划定另一方的上侧开口部56的上侧开口侧缘56b的距离。宽度w13相当于Y方向的尺寸。
如图8A所示,下侧蒸气流路凹部53的各下侧壁面53a、53b与上侧蒸气流路凹部54的对应的上侧壁面54a、54b通过壁面突出部57、58连接。更具体而言,下侧蒸气流路凹部53的下侧壁面53a与上侧蒸气流路凹部54的对应的上侧壁面54a通过第1壁面突出部57连接。下侧蒸气流路凹部53的下侧壁面53b与上侧蒸气流路凹部54的对应的上侧壁面54b通过第2壁面突出部58连接。第1壁面突出部57是图8A中的左侧的壁面突出部,第2壁面突出部58是图8A中的右侧的壁面突出部。
如图8A所示,第1壁面突出部57也可以朝向蒸气通路51、52的内侧突出。第2壁面突出部58也可以朝向蒸气通路51、52的内侧突出。在本实施方式中,一对壁面突出部57、58以相互面对的方式在沿着第1主体面30a和第2主体面30b的方向上突出。
在本实施方式中,第1壁面突出部57在Z方向上配置于第1主体面30a与第2主体面30b之间的中间位置MP。但是,并不限于此,第1壁面突出部57也可以相对于中间位置MP偏移地配置。在图8A所示的例子中,第1壁面突出部57在Z方向上配置于与第2壁面突出部58相同的位置。然而,并不划定于此,第1壁面突出部57也可以在Z方向上相对于第2壁面突出部58偏移地配置。
同样地,在本实施方式中,第2壁面突出部58在Z方向上配置于第1主体面30a与第2主体面30b之间的中间位置MP。但是,并不限于此,第2壁面突出部58也可以相对于中间位置MP偏移地配置。在图8A所示的例子中,第2壁面突出部58在Z方向上配置于与第1壁面突出部57相同的位置。然而,并不划定于此,第2壁面突出部58也可以在Z方向上相对于第1壁面突出部57偏移地配置。
由一对壁面突出部57、58划定贯通部34,在贯通部34中,下侧蒸气流路凹部53与上侧蒸气流路凹部54相互连通。在本实施方式中,第1蒸气通路51中的贯通部34的平面形状与第1蒸气通路51同样地成为矩形框状。第2蒸气通路52中的贯通部34的平面形状与第2蒸气通路52同样地成为细长的矩形形状。这样的贯通部34的宽度w4(参照图8A)例如可以为200μm~500μm。在此,贯通部34的宽度w4相当于在Y方向上彼此相邻的岛部33之间的间隙。更详细而言,宽度w4是指对贯通部34进行划定的第1壁面突出部57的末端与第2壁面突出部58的末端在Y方向上的距离。
在与X方向垂直的截面上观察时,上侧蒸气流路凹部54也可以包括两个平坦面59a、59b。各平坦面59a、59b将相互对应的上侧壁面54a、54b与壁面突出部57、58连接。平坦面59a是图8A中的左侧的面,平坦面59b是图8A中的右侧的面。更具体而言,上侧壁面54a经由一方的平坦面59a而与第1壁面突出部57连接,平坦面59a形成于上侧壁面54a与第1壁面突出部57之间。上侧壁面54b经由另一方的平坦面59b而与第2壁面突出部58连接,平坦面59b形成在上侧壁面54b与第2壁面突出部58之间。在与X方向垂直的截面上观察时,平坦面59a、59b也可以沿着第2主体面30b。在该情况下,平坦面59a、59b既可以与第2主体面30b平行,也可以与第1主体面30a平行。但是,平坦面59a、59b也可以相对于第2主体面30b倾斜。2个平坦面59a、59b既可以双方都沿着第2主体面30b,也可以双方都相对于第2主体面30b倾斜。或者,也可以是,两个平坦面59a、59b中的一方沿着第2主体面30b,并且另一方相对于第2主体面30b倾斜。
平坦面59a、59b可以形成为平坦状。例如,平坦面59a、59b也可以形成为:在与X方向垂直的截面上观察时,在与平坦面59a、59b垂直的方向上包含在小于3μm的范围内。例如,也可以是:在与X方向垂直的截面上观察时,在与连结壁面突出部57、58和上侧壁面54a、54b的端点的基准线相垂直的方向上,包含在小于3μm的范围内。
参照图8F,对平坦面59a、59b进行更详细的说明。在此,为了使说明清楚,代表性地对平坦面59b进行说明。平坦面59a与平坦面59b相同,因此省略详细的说明。
如图8F所示,与平坦面59b对应的基准线由标注了标号59c的线表示。基准线59c也可以是连结第2壁面突出部58和上侧壁面54b的端点54c的直线。端点54c也可以是上侧壁面54b中的最接近第2壁面突出部58的点。平坦面59b也可以形成在第1边界线59d与第2边界线59e之间的范围59f内。第1边界线59d也可以是从基准线59c向接近第1主体面30a的方向偏移的线,并且是与基准线59c平行的线。第2边界线59e也可以是从基准线59c向接近第2主体面30b的方向偏移的线,并且是与基准线59c平行的线。也可以是,平坦面59b形成在像这样规定的第1边界线59d与第2边界线59e之间的范围59f内。
如图8F所示,基准线59c可以沿着第2主体面30b延伸。在该情况下,第1边界线59d及第2边界线59e也可以沿着第2主体面30b。但是,不限于此,基准线59c也可以相对于第2主体面30b倾斜。在该情况下,第1边界线59d及第2边界线59e也可以相对于第2主体面30b倾斜。
如图8F所示,第1边界线59d与基准线59c之间的距离和第2边界线59e与基准线59c之间的距离也可以相等。在该情况下,例如,第1边界线59d与基准线59c之间的距离可以小于1.5μm。例如,第2边界线59e与基准线59c之间的距离也可以小于1.5μm。然而,第1边界线59d与基准线59c之间的距离和第2边界线59e与基准线59c之间的距离不限于相等的情况。如果第1边界线59d与第2边界线59e的距离小于3.0μm,则第1边界线59d与基准线59c之间的距离和第2边界线59e与基准线59c之间的距离也可以不同。第1边界线59d也可以与基准线59c重叠,或者第2边界线59e也可以与基准线59c重叠。
如图8A所示,上侧蒸气流路凹部54的深度由h2表示。h2例如可以为20μm~250μm。深度h2是指在与X方向垂直的截面上观察时的从第2主体面30b到平坦面59a、59b的距离。深度h2相当于Z方向的尺寸。
上侧开口部56的宽度w3也可以遍及岛部33在X方向上的整个区域比下侧开口部55的宽度w2大。由此,能够遍及岛部33在X方向上的整个区域增大蒸气通路51、52的流路截面积。
包括有这样构成的第1蒸气通路51和第2蒸气通路52的蒸气流路部50构成了上述的密封空间3的一部分。如图3所示,本实施方式的蒸气流路部50主要由下侧片材10、上侧片材20、上述的芯部片材30的框体部32以及岛部33划定。各蒸气通路51、52具有比较大的流路截面积,以供工作蒸气2a通过。
在此,为了使附图清楚,图3将第1蒸气通路51及第2蒸气通路52等放大后示出,这些蒸气通路51、52等的个数、配置与图2、图6及图7不同。
另外,虽然未图示,但也可以在蒸气流路部50内设置多个将岛部33支承于框体部32的支承部。另外,也可以设置对相互相邻的岛部33彼此进行支承的支承部。这些支承部可以在X方向上设置于岛部33的两侧,也可以设置于Y方向上的岛部33的两侧。支承部也可以形成为不对在蒸气流路部50中扩散的工作蒸气2a的流动产生妨碍。例如,也可以配置在芯部片材30的第1主体面30a和第2主体面30b中的一侧,并在另一侧形成构成蒸气流路的空间。由此,能够使支承部的厚度比芯部片材30的厚度薄,能够防止第1蒸气通路51和第2蒸气通路52在X方向和Y方向上被分割。
如图6和图7所示,也可以与下侧片材10和上侧片材20同样地在芯部片材30的四角设置有对准孔35。
如图2所示,蒸发室1也可以在X方向上的一侧的端缘还具备向密封空间3注入工作液2b的注入部4。在图2所示的方式中,注入部4配置于蒸发区域SR侧,从蒸发区域SR侧的端缘向蒸发室1的外侧突出。另外,如后述的图36等所示,注入部4也可以不向蒸发室1的外侧突出。
更具体而言,注入部4可以具有下侧注入突出部11(参照图4)、上侧注入突出部21(参照图5)和芯部片材注入突出部36(参照图6和图7)。下侧注入突出部11构成下侧片材10。上侧注入突出部21构成上侧片材20。芯部片材注入突出部36构成芯部片材30。其中,在芯部片材注入突出部36形成有注入流路37。该注入流路37可以从芯部片材30的第1主体面30a延伸到第2主体面30b,也可以在Z方向上贯通芯部片材30的芯部片材注入突出部36。另外,注入流路37与蒸气流路部50连通,工作液2b通过注入流路37而注入密封空间3。另外,根据液体流路部60的配置,注入流路37也可以与液体流路部60连通。芯部片材注入突出部36的上表面和下表面可以大致形成为平坦状,下侧注入突出部11的上表面和上侧注入突出部21的下表面也可以大致形成为平坦状。各注入突出部11、21、36的平面形状也可以相同。
另外,在本实施方式中,示出了注入部4被设置于蒸发室1的X方向上的一对端缘中的一侧的端缘的例子,但不限于此,能够设置于任意的位置。另外,关于设置于芯部片材注入突出部36的注入流路37,只要能够注入工作液2b,则也可以不贯通芯部片材注入突出部36。在该情况下,能够由形成于芯部片材30的第1主体面30a和第2主体面30b中的一方的凹部构成与蒸气流路部50连通的注入流路37。
如图3、图8A和图10所示,液体流路部60也可以设置在下侧片材10与芯部片材30之间。在本实施方式中,液体流路部60设置于芯部片材30的第1主体面30a。液体流路部60也可以是主要供工作液2b通过的流路。上述的工作蒸气2a可以通过液体流路部60。液体流路部60构成上述的密封空间3的一部分,与蒸气流路部50连通。液体流路部60构成为用于将工作液2b输送到蒸发区域SR的毛细管结构(芯部)。在本实施方式中,液体流路部60设置于芯部片材30的各岛部33的第1主体面30a。液体流路部60也可以遍及各岛部33的第1主体面30a的整体而形成。虽然在图3等中未图示,但也可以在各岛部33的第2主体面30b设置有液体流路部60。
如图9所示,液体流路部60是包括多个槽的槽集合体的一例。更具体而言,液体流路部60具有供工作液2b通过的多个主流槽61、和与主流槽61连通的多个连通槽65。液体流路部60的主流槽61是第1槽的示例。液体流路部60的连通槽65是第2槽的一例。主流槽61和连通槽65是供工作液2b通过的槽。连通槽65与主流槽61连通。
如图9所示,各主流槽61形成为沿X方向延伸。主流槽61主要具有比蒸气流路部50的第1蒸气通路51或第2蒸气通路52小的流路截面积,以使工作液2b借助毛细管作用而流动。由此,主流槽61构成为将从工作蒸气2a冷凝的工作液2b输送到蒸发区域SR。各主流槽61也可以沿着与X方向正交的Y方向等间隔地分离配置。
主流槽61是通过在后述的蚀刻工序中从芯部片材30的第1主体面30a进行蚀刻而形成的。由此,如图8A所示,主流槽61具有形成为弯曲状的壁面62。该壁面62划定主流槽61,以朝向第2主体面30b鼓出的形状弯曲。
如图8A和图9所示,主流槽61的宽度w5(Y方向上的尺寸)可以是例如5μm至400μm。并且,主流槽61的宽度w5是指第1主体面30a上的尺寸。此外,如图8A所示,主流槽61的深度h1(Z方向上的尺寸)可以是例如5μm至100μm。
如图9所示,各连通槽65沿与X方向不同的方向延伸。在本实施例中,每个连通槽65形成为在Y方向上延伸,并且形成为垂直于主流槽61。一些连通槽65被配置成将彼此相邻的主流槽61彼此连通。其他连通槽65被配置成将蒸气流路部50(第1蒸气通路51或第2蒸气通路52)与主流槽61连通。即,该连通槽65从岛部33在Y方向上的侧缘33a延伸到与侧缘33a相邻的主流槽61。这样,蒸气流路部50的第1蒸气通路51或第2蒸气通路52与主流槽61连通。
连通槽65主要具有比蒸气流路部50的第1蒸气通路51或第2蒸气通路52小的流路截面积,以使工作液2b借助毛细管作用而流动。各连通槽65也可以沿着X方向等间隔地分离配置。
与主流槽61相同,连通槽65也通过蚀刻形成,并且具有形成为与主流槽61相同的弯曲形状的壁面(未示出)。如图9所示,连通槽65的宽度w6(X方向上的尺寸)可以等于主流槽61的宽度w5,但是也可以大于或小于宽度w5。连通槽65的深度可以等于主流槽61的深度h1,但是也可以比深度h1深或浅。
如图9所示,液体流路部60具有设置于芯部片材30的第1主体面30a的凸部列63。凸部列63设置在彼此相邻的主流槽61之间。各凸部列63包括在X方向上排列的多个凸部64(液体流路突出部的一个示例)。凸部64设置在液体流路部60内,与上侧片材20抵接。各凸部64在俯视时以X方向成为长边方向的方式形成为矩形状。主流槽61介于在Y方向上彼此相邻的凸部64之间,并且连通槽65介于在X方向上彼此相邻的凸部64之间。连通槽65形成为在Y方向上延伸,并且将在Y方向上彼此相邻的主流槽61彼此连通。由此,工作液2b能够在这些主流槽61之间往来。
凸部64是在后述的蚀刻工序中未被蚀刻而使得芯部片材30的材料残留的部分。在本实施方式中,如图9所示,凸部64的平面形状是芯部片材30的第1主体面30a的位置处的形状,成为矩形状。
在本实施方式中,凸部64呈交错状配置。更具体而言,在Y方向上彼此相邻的凸部列63的凸部64在X方向上互相错开地配置。该偏移量也可以是凸部64在X方向上的排列间距的一半。凸部64的宽度w7(Y方向上的尺寸)例如可以为5μm~500μm。另外,凸部64的宽度w7是指第1主体面30a上的尺寸。另外,凸部64的配置不限于交错状,也可以并列排列。在该情况下,在Y方向上彼此相邻的凸部列63的凸部64也在Y方向上排列。
主流槽61包括与连通槽65连通的交叉部66。在交叉部66处,主流槽61与连通槽65呈T字状连通。由此,能够避免如下情况:在一个主流槽61与一侧(例如,图9中的上侧)的连通槽65连通的交叉部66处,另一侧(例如,图9中的下侧)的连通槽65与该主流槽61连通。
即,在存在于一个主流槽61的Y方向上的两侧(图9中的上下两侧)的连通槽65在X方向上配置于相同的位置的情况下,该主流槽61与该连通槽65呈十字状相交。在这种情况下,主流槽61的壁面62(参见图8A)在X方向上的相同位置处被该连通槽65在两侧(图9中的上侧和下侧)切除。在该切除的位置处,形成以十字形状连续的空间,主流槽61的毛细管作用可能降低。
另一方面,根据本实施例,存在于一个主流槽61的Y方向上的两侧(图9中的上下两侧)的连通槽65在X方向上配置在不同的位置。由此,能够使该主流槽61的壁面62中的在Y方向的一侧被连通槽65切除的位置、和在Y方向的另一侧被连通槽65切除的位置在X方向上不同。在这种情况下,由于主流槽61在Y方向上的一侧与连通槽65连通,因此,在Y方向上的另一侧,能够使该主流槽61的壁面62保留。因此,在主流槽61的壁面62被连通槽65切除的位置处,连续的空间形成为T字状,从而能够抑制主流槽61的毛细管作用的降低。因此,能够抑制工作液2b的朝向蒸发区域SR的推进力在交叉部66处降低。
然而,构成下侧片材10、上侧片材20以及芯部片材30的材料只要是热传导率良好至能够确保作为蒸发室1的散热效率的程度的材料,则并无特别划定。例如,作为各片材10、20、30的材料,可列举出具有良好的热传导率、以及使用纯水作为工作流体的情况下的耐腐蚀性的铜或铜合金。作为铜的例子,可列举出纯铜和无氧铜(C1020)等。作为铜合金的例子,可列举出含锡的铜合金、含钛的铜合金(C1990等)、以及作为含镍、硅和镁的铜合金的科森系铜合金(C7025等)等。含锡的铜合金例如为磷青铜(C5210等)。
图3所示的蒸发室1的厚度t1例如可以为100μm~500μm。通过将蒸发室1的厚度t1设为100μm以上,能够恰当地确保蒸气流路部50,由此能够作为蒸发室1恰当地发挥功能。另一方面,通过将厚度t1设为500μm以下,能够抑制蒸发室1的厚度t1变厚。
芯部片材30的厚度也可以比下侧片材10的厚度厚。同样地,芯部片材30的厚度也可以比上侧片材20的厚度厚。在本实施方式中,示出了下侧片材10的厚度与上侧片材20的厚度相等的例子,但不限于此,下侧片材10的厚度与上侧片材20的厚度也可以不同。
下侧片材10的厚度t2例如可以为6μm~100μm。通过将下侧片材10的厚度t2设为6μm以上,能够确保下侧片材10的机械强度和长期可靠性。另一方面,通过将下侧片材10的厚度t2设为100μm以下,能够抑制蒸发室1的厚度t1变厚。同样地,上侧片材20的厚度t3也可以与下侧片材10的厚度t2同样地设定。
芯部片材30的厚度t4例如可以为50μm~300μm。通过将芯部片材30的厚度t4设为50μm以上,能够恰当地确保蒸气流路部50,从而能够作为蒸发室1恰当地工作。另一方面,通过设为300μm以下,能够抑制蒸发室1的厚度t1变厚。另外,芯部片材30的厚度t4也可以是第1主体面30a与第2主体面30b的距离。
由这样的结构构成的本实施方式的蒸发室1能够通过参照使用后述的图18~图23说明的制造方法来制造。通过调节抗蚀剂的形状、蚀刻液的流动方式或蚀刻时间等蚀刻条件,能够容易地形成上侧蒸气流路凹部54的平坦面59a、59b。
接着,对蒸发室1的工作方法、即电子器件D的冷却方法进行说明。
如上述那样得到的蒸发室1被设置于移动终端等的壳体H内,壳体部件Ha安装于上侧片材20的第2上侧片材面20b。或者,蒸发室1被安装于壳体部件Ha。另外,在下侧片材10的第1下侧片材面10a安装有作为被冷却装置的CPU等电子器件D。或者,蒸发室1被安装于电子器件D。密封空间3内的工作液2b由于其表面张力而附着于密封空间3的壁面。更具体而言,工作液2b附着于下侧蒸气流路凹部53的下侧壁面53a、53b、上侧蒸气流路凹部54的上侧壁面54a、54b、平坦面59a、59b、主流槽61的壁面62及连通槽65的壁面。工作液2b也能够附着于下侧片材10的第2下侧片材面10b中的露出于下侧蒸气流路凹部53的部分。工作液2b也能够附着于上侧片材20的第1上侧片材面20a中的在上侧蒸气流路凹部54、主流槽61以及连通槽65露出的部分。
当在该状态下电子器件D发热时,存在于蒸发区域SR(参照图6和图7)的工作液2b从电子器件D接受热。接受的热作为潜热被吸收,工作液2b蒸发(气化),生成工作蒸气2a。所生成的工作蒸气2a的大部分在构成密封空间3的第1蒸气通路51及第2蒸气通路52内扩散(参照图7的实线箭头)。更具体而言,在蒸气流路部50的第1蒸气通路51中的沿X方向延伸的部分及第2蒸气通路52中,工作蒸气2a主要沿X方向扩散。另一方面,在第1蒸气通路51中的沿Y方向延伸的部分,工作蒸气2a主要沿Y方向扩散。在本实施方式中,上侧开口部56比下侧开口部55大,由此,蒸气通路51、52的流路截面积增大。因此,工作蒸气2a的流路阻力降低,工作蒸气2a能够顺畅地扩散。
并且,各蒸气通路51、52内的工作蒸气2a从蒸发区域SR离开,工作蒸气2a的大部分被输送至温度比较低的冷凝区域CR(图6及图7中的右侧的部分)。在冷凝区域CR中,工作蒸气2a主要向上侧片材20散热而被冷却。上侧片材20从工作蒸气2a接受的热经由壳体部件Ha(参照图3)传递到外部气体。
工作蒸气2a在冷凝区域CR中向上侧片材20散热,由此失去在蒸发区域SR中吸收的潜热而冷凝,生成工作液2b。生成的工作液2b附着于各蒸气流路凹部53、54的壁面53a、53b、54a、54b、平坦面59a、59b以及下侧片材10的第2下侧片材面10b及上侧片材20的第1上侧片材面20a。在此,在蒸发区域SR中,工作液2b持续蒸发。因此,液体流路部60中的除蒸发区域SR以外的区域(即,冷凝区域CR)中的工作液2b通过各主流槽61的毛细管作用而朝向蒸发区域SR输送(参照图7的虚线箭头)。由此,附着于各壁面53a、53b、54a、54b、平坦面59a、59b、第2下侧片材面10b及第1上侧片材面20a的工作液2b在液体流路部60中移动,通过连通槽65而进入主流槽61。这样,工作液2b被填充于各主流槽61及各连通槽65中。因此,填充的工作液2b通过各主流槽61的毛细管作用而得到朝向蒸发区域SR的推进力,从而被朝向蒸发区域SR顺畅地输送。
在液体流路部60中,各主流槽61经由对应的连通槽65与相邻的其他主流槽61连通。由此,工作液2b在彼此相邻的主流槽61之间往来,抑制了在主流槽61发生干烧的情况。因此,对各主流槽61内的工作液2b赋予了毛细管作用,工作液2b朝向蒸发区域SR顺畅地输送。
另一方面,附着于各蒸气流路凹部53、54的壁面53a、53b、54a、54b及平坦面59a、59b的工作液2b也能够借助蒸气流路凹部53、54的毛细管作用向蒸发区域SR输送。蒸气流路凹部53、54主要作为工作蒸气2a的流路发挥功能,但能够对附着于壁面53a、53b、54a、54b及平坦面59a、59b的工作液2b赋予毛细管作用。
到达蒸发区域SR的工作液2b再次从电子器件D受热而蒸发。从工作液2b蒸发的工作蒸气2a通过蒸发区域SR内的连通槽65移动至流路截面积大的下侧蒸气流路凹部53及上侧蒸气流路凹部54,在各蒸气流路凹部53、54内扩散。这样,工作流体2a、2b一边反复进行相变、即蒸发和冷凝,一边在密封空间3内回流,将电子器件D的热扩散并放出。其结果是,电子器件D被冷却。
这样,根据本实施方式,在与X方向垂直的截面上观察时,位于第2主体面30b的上侧开口部56从在俯视时与位于第1主体面30a的下侧开口部55重叠的区域56c延伸到在俯视时与主流槽61重叠的位置。由此,能够增大蒸气通路51、52的流路截面积。因此,能够降低工作蒸气2a的流路阻力,从而能够使工作蒸气2a容易地扩散。其结果是,能够提高蒸发室1的散热效率,从而能够提高电子器件D的冷却效率。
另外,根据本实施方式,在与X方向垂直的截面上观察时,上侧蒸气流路凹部54包括将相互对应的上侧壁面54a与壁面突出部57、58连接的平坦面59a、59b。平坦面59a、59b形成为平坦状。由此,能够更进一步降低工作蒸气2a的流路阻力,能够更容易地扩散工作蒸气2a。
此外,根据本实施例,在垂直于X方向的截面上观察时,上侧开口部56从在俯视时与下侧开口部55重叠的区域56c延伸到在俯视时相对于下侧开口部55在两侧与主流槽61重叠的位置。由此,能够进一步增大蒸气通路51、52的流路截面积。因此,能够降低工作蒸气2a的流路阻力,从而能够使工作蒸气2a容易地扩散。其结果是,能够提高蒸发室1的散热效率,从而能够提高电子器件D的冷却效率。
另外,在上述的本实施方式中,对如下例子进行了说明:在与X方向垂直的截面上观察时,上侧开口部56从在俯视时与下侧开口部55重叠的区域56c延伸到在俯视时相对于下侧开口部55在两侧与主流槽61重叠的位置。但是,不限于此。例如,如图11所示,上侧开口部56以可以从在俯视时与下侧开口部55重叠的区域56c延伸到在俯视时相对于下侧开口部55在一侧与主流槽61重叠的位置。上侧开口部56也可以相对于下侧开口部55在另一侧不延伸到在俯视时与主流槽61重叠的位置。在该情况下,也能够增大蒸气通路51、52的流路截面积。在图11所示的例子中,上侧开口部56相对于下侧开口部55向左侧延伸。在与X方向垂直的截面上观察时,上侧蒸气流路凹部54包含一个平坦面59a。平坦面59a配置于上侧开口部56延伸的一侧。平坦面59a将一方的上侧壁面54a与第1壁面突出部57连接。另一方的上侧壁面54b与第2壁面突出部58不经由平坦面59b(参照图8A)而连接。位于与平坦面59a相反的一侧的上侧开口侧缘56b也可以位于在俯视时与对应的下侧开口侧缘55b重叠的位置。在图11所示的例子中,下侧开口部55的中心55a与上侧开口部56的中心56a也可以相互错开地配置。
另外,在上述的本实施方式中,对如下例子进行了说明:在与X方向垂直的截面上观察时,上侧蒸气流路凹部54包含平坦面59a、59b。但是,不限于此。例如,如图12所示,上侧蒸气流路凹部54也可以包括凸部面75a、75b。凸部面75a、75b将相互对应的上侧壁面54a、54b与壁面突出部57、58连接。凸部面75a是图12中的左侧的面,凸部面75b是图12中的右侧的面。更具体而言,上侧壁面54a经由一方的凸部面75a而与第1壁面突出部57连接,上侧壁面54b经由另一方的凸部面75b而与第2壁面突出部58连接。凸部面75a、75b分别包括空间凸部76。空间凸部76在X方向上延伸并且朝向第2主体面30b突出。由此,能够以沿着空间凸部76流动的方式对工作蒸气2a进行整流。因此,能够降低工作蒸气2a的流路阻力,从而能够使工作蒸气2a更容易地扩散。凸部面75a、75b也可以分别包括互相分离的多个空间凸部76。也可以在相邻的两个空间凸部76之间形成有弯曲成凹状的凹状弯曲面77。也可以在壁面突出部57、58与相邻的空间凸部76之间也形成有凹状弯曲面77。在图12所示的例子中,凸部面75a、75b包括两个空间凸部76。在该情况下,能够进一步对工作蒸气2a进行整流。
如图12所示,上侧蒸气流路凹部54的深度由h3表示。h3例如可以为20μm~250μm。深度h3是指在与X方向垂直的截面上观察时的从第2主体面30b到凸部面75a、75b的最大距离。深度h3相当于Z方向的尺寸。
如图12所示,用h4表示从第2主体面30b到空间凸部76的深度。h4例如可以为17μm~245μm。深度h4是指在与X方向垂直的截面上观察时的、从第2主体面30b到空间凸部76的末端的距离。深度h4相当于Z方向的尺寸。
如图12所示,空间凸部76的间隔由w14表示。w14例如可以为30μm~300μm。间隔w14是指在与X方向垂直的截面上观察时的、彼此相邻的空间凸部76的间距。间隔w14相当于Y方向的尺寸。
另外,在上述的本实施方式中,对如下的例子进行了说明:在与X方向垂直的截面上观察时,上侧蒸气流路凹部54包含平坦面59a、59b。但是,不限于此。例如,如图13所示,上侧蒸气流路凹部54也可以不包含平坦面59a、59b。更具体而言,上侧壁面54a、54b与壁面突出部57、58不经由平坦面59a、59b而连接。在该情况下,只要位于第2主体面30b的上侧开口部56从在俯视时与位于第1主体面30a的下侧开口部55重叠的区域56c延伸到在俯视时与主流槽61重叠的位置即可。由此,能够增大蒸气通路51、52的流路截面积,并且能够降低工作蒸气2a的流路阻力。
另外,在上述的本实施方式中,对下侧蒸气流路凹部53的下侧壁面53a、53b弯曲成凹状的例子进行了说明。但是,不限于此。如图14所示,下侧壁面53a、53b也可以弯曲成凸状。各下侧壁面53a、53b与上侧壁面54a、54b也可以不经由壁面突出部57、58而连接。各下侧壁面53a、53b与上侧壁面54a、54b也可以不经由平坦面59a、59b而连接。这样,通过使下侧壁面53a、53b弯曲成凸状,能够避免形成壁面突出部57、58。因此,能够增大蒸气通路51、52的流路截面积,并且能够降低工作蒸气2a的流路阻力。另外,下侧壁面53a、53b与上侧壁面54a、54b也可以经由平坦面59a、59b连接。
另外,在上述的本实施方式中,对上侧开口部56的宽度w3遍及岛部33在X方向上的整个区域比下侧开口部55的宽度w2大的例子进行了说明。但是,不限于此。例如,如图15A所示,上侧开口部56的宽度w3大于下侧开口部55的宽度w2的区域也可以是岛部33的X方向上的一部分区域。
144在图15A所示的例子中,上侧开口部56包括第1区域56d和第2区域56e。第1区域56d是上侧开口部56从在俯视时与下侧开口部55重叠的区域56c延伸到在俯视时与主流槽61重叠的位置的区域。第2区域56e是上侧开口部56从在俯视时与下侧开口部55重叠的区域56c没有延伸到在俯视时与主流槽61重叠的位置的区域。在第1区域56d中,宽度w3大于宽度w2。例如,如图15B所示,第2区域56e中的宽度w3小于第1区域56d中的宽度w3。在第2区域56e中,宽度w3也可以与宽度w2相等,上侧开口部56也可以在俯视时与下侧开口部55重叠。更具体而言,上侧开口侧缘56b位于在俯视时与对应的下侧开口侧缘55b重叠的位置,上侧开口侧缘56b位于在俯视时与对应的下侧开口侧缘55b重叠的位置。由此,能够增大岛部33与上侧片材20的接合面积,能够提高蒸发室1的机械强度。
第1区域56d在X方向上的位置和第2区域56e在X方向上的位置是任意的。例如,可以是,第1区域56d位于蒸发区域SR中,并且第2区域56e位于冷凝区域CR中。在该情况下,在工作蒸气2a的压力处于变高的倾向的蒸发区域SR中,能够增大蒸气通路51、52的流路截面积。
例如,可以是,第1区域56d位于冷凝区域CR,并且第2区域56e位于蒸发区域SR中。在该情况下,能够在冷凝区域CR中降低工作蒸气2a的流速,从而能够促进冷凝。
例如,第1区域56d也可以位于蒸发室1在X方向上的中间部。第1区域56d也可以位于冷凝区域CR中的靠近蒸发区域SR的区域。在该情况下,能够降低从蒸发区域SR扩散的工作蒸气的流路阻力,能够使工作蒸气2a扩散到远离蒸发区域SR的位置。由此,能够提高蒸发室1的散热效率。
(第2实施方式)
接着,使用图16~图25,对本发明的第2实施方式的蒸发室用的主体片材、蒸发室以及电子设备进行说明。
在图16~图25所示的第2实施方式中,主要不同点在于,第1壁面突出部在第1主体面的法线方向上相对于第1主体面与第2主体面之间的中间位置偏移地配置。其他结构与图1~图15所示的第1实施方式大致相同。此外,在图16~图25中,对与图1~图15所示的第1实施方式相同的部分标注相同的标号并省略详细的说明。
如图16和图17所示,在与X方向垂直的截面上观察时,下侧开口部55的中心55a相对于上侧开口部56的中心56a偏移地配置。更具体而言,在第1蒸气通路51中的沿X方向延伸的部分,下侧开口部55的中心55a相对于上侧开口部56的中心56a向Y方向上的一侧偏移地配置。同样地,在第2蒸气通路52中,下侧开口部55的中心55a也相对于上侧开口部56的中心56a向Y方向上的一侧偏移配置。这样,在本实施方式中,第1蒸气通路51及第2蒸气通路52的截面形状也可以在Y方向上非对称。
在图16和图17中,示出了下侧开口部55的中心55a相对于上侧开口部56的中心56a向右侧偏移地配置的例子,但也可以向左侧偏移地配置。如图17所示,下侧开口部55的中心55a与上侧开口部56的中心56a的偏移量s1例如可以为0.05mm~(0.8×w1)mm。通过设为0.05mm以上,能够实现基于中心55a与中心56a的偏移所带来的后述的效果。另一方面,通过将偏移量s1设为(0.8×w1)mm以下,能够设为岛部33的宽度w 1的80%以下。在该情况下,能够确保岛部33的机械强度,能够抑制在扩散接合时等施加负荷时芯部片材30发生变形。此外,在图2、图6以及图7中,为了使附图清楚,示出了下侧开口部55的中心55a与上侧开口部56的中心56a不错开的状态。
本实施方式的岛部33的宽度w1(参照图17)例如可以为100μm~1500μm。本实施方式的下侧开口部55的宽度w2例如可以为100μm~5000μm。本实施方式的上侧开口部56的宽度w3与上述的下侧开口部55的宽度w2相同,例如,宽度w3也可以为100μm~5000μm。然而,上侧开口部56的宽度w3也可以与下侧开口部55的宽度w2不同。
在与X方向垂直的截面上观察时,各下侧开口侧缘55b相对于对应的上侧开口侧缘56b偏移地配置。各下侧开口侧缘55b相对于对应的上侧开口侧缘56b向右侧偏移地配置。
需要说明的是,在第1蒸气通路51中的沿Y方向延伸的部分中也相同,下侧开口部55的中心55a可以相对于上侧开口部56的中心56a向X方向上的一侧偏移配置。在该情况下,各下侧开口侧缘55b也可以相对于对应的上侧开口侧缘56b向一侧偏移地配置。
本实施方式的一对壁面突出部57、58以朝向彼此的方式倾斜地突出。第1壁面突出部57朝向右上方突出。第2壁面突出部58朝向左下方突出。
在本实施方式中,第1壁面突出部57在Z方向上相对于第1主体面30a与第2主体面30b之间的中间位置MP偏移地配置。Z方向是芯部片材30的厚度方向,相当于第1主体面30a的法线方向。如图17所示,第1壁面突出部57也可以配置于比上述的中间位置MP靠近第1主体面30a的位置。在该情况下,第1壁面突出部57配置于比第2主体面30b靠近第1主体面30a的位置。从第1主体面30a到第1壁面突出部57的距离s2例如可以为h1以上,也可以小于t4/2。h1是如上所述的主流槽61的深度。t4是如上所述的芯部片材30的厚度。
同样地,在本实施方式中,第2壁面突出部58在Z方向上相对于第1主体面30a与第2主体面30b之间的中间位置MP偏移地配置。如图17所示,第2壁面突出部58也可以配置于比上述的中间位置MP靠近第2主体面30b的位置。在该情况下,第2壁面突出部58配置于比第1主体面30a靠近第2主体面30b的位置。从第2主体面30b到第2壁面突出部58的距离s3可以与从第1主体面30a到第1壁面突出部57的距离s2相等,或者也可以与距离s2不同。距离s3例如可以为h1以上,也可以小于t4/2。
接着,使用图18~图23,对由这样的结构构成的本实施方式的蒸发室1的制造方法进行说明。
在此,首先对制作芯部片材30的芯部片材制作工序进行说明。
首先,如图18所示,作为材料准备工序,准备平板状的金属材料片材M,该金属材料片材M包含下表面Ma(第1材料面的一例)和上表面Mb(第2材料面的一例)。作为金属材料片材M,可以由具有所希望的厚度的轧制件形成。
在材料准备工序之后,如图19所示,作为抗蚀剂形成工序,在金属材料片材M的下表面Ma形成下侧抗蚀剂膜70,并且在上表面Mb形成上侧抗蚀剂膜71。在形成各抗蚀剂膜70、71之前,作为前处理,也可以对金属材料片材M的下表面Ma和上表面Mb进行酸性脱脂处理。另外,各抗蚀剂膜70、71也可通过将液状抗蚀剂涂布于下表面Ma及上表面Mb并使其干燥及硬化而形成。或者,各抗蚀剂膜70、71也可以通过将干膜抗蚀剂粘贴于下表面Ma和上表面Mb而形成。
接着,如图20所示,作为构图工序,通过光刻技术对下侧抗蚀剂膜70和上侧抗蚀剂膜71进行构图。在该情况下,在下侧抗蚀剂膜70形成与下侧开口部55对应的第1抗蚀剂开口72,并且形成与液体流路部60的主流槽61和连通槽65对应的第2抗蚀剂开口73。另外,在上侧抗蚀剂膜71形成与上侧开口部56对应的第3抗蚀剂开口74。第1抗蚀剂开口72的中心相对于对应的第3抗蚀剂开口74的中心向Y方向上的一侧偏移地配置。第1抗蚀剂开口72的Y方向的尺寸w2’可以与第3抗蚀剂开口74的Y方向的尺寸w3’相等,但也可以不同。w2’是与下侧开口部55的宽度w2对应的尺寸,是为了通过蚀刻形成下侧开口部55的宽度w2而设定的尺寸。同样,w3’是与下侧开口部55的宽度w3对应的尺寸,是为了通过蚀刻形成上侧开口部56的宽度w3而设定的尺寸。
接着,如图21所示,作为蚀刻工序,对金属材料片材M的下表面Ma和上表面Mb进行蚀刻。由此,金属材料片材M的下表面Ma中的与第1抗蚀剂开口72和第2抗蚀剂开口73对应的部分被蚀刻。由此,形成图21所示的蒸气流路部50的下侧蒸气流路凹部53、以及液体流路部60的主流槽61和连通槽65。另外,上表面Mb中的与第3抗蚀剂开口74对应的部分被蚀刻,形成图21所示的蒸气流路部50的上侧蒸气流路凹部54。此外,对于蚀刻液,例如能够使用氯化铁水溶液等氯化铁系蚀刻液、或者氯化铜水溶液等氯化铜系蚀刻液。
关于蚀刻,可以同时对金属材料片材M的下表面Ma和上表面Mb进行蚀刻。但是,不限于此,下表面Ma和上表面Mb的蚀刻也可以作为不同的工序来进行。另外,蒸气流路部50和液体流路部60可以同时通过蚀刻形成,也可以通过不同的工序形成。
另外,在蚀刻工序中,通过对金属材料片材M的下表面Ma和上表面Mb进行蚀刻,由此得到图6和图7所示的芯部片材30的规定的外形轮廓形状。
在蚀刻工序之后,如图22所示,作为抗蚀剂去除工序,去除下侧抗蚀剂膜70和上侧抗蚀剂膜71。
这样,得到了本实施方式的芯部片材30。
在芯部片材30的制作工序之后,作为接合工序,如图23所示,接合下侧片材10、上侧片材20和芯部片材30。另外,下侧片材10和上侧片材20也可以由具有期望的厚度的轧制件形成。
更具体而言,首先,依次层叠下侧片材10、芯部片材30和上侧片材20。在该情况下,芯部片材30的第1主体面30a与下侧片材10的第2下侧片材面10b重合,上侧片材20的第1上侧片材面20a与芯部片材30的第2主体面30b重合。此时,利用下侧片材10的对准孔12、芯部片材30的对准孔35和上侧片材20的对准孔22,对各片10、20、30进行对位。
接着,临时固定下侧片材10、芯部片材30和上侧片材20。例如,可以点状地进行电阻焊接,将这些片材10、20、30临时固定,也可以通过激光焊接将这些片材10、20、30临时固定。
接着,下侧片材10、芯部片材30和上侧片材20通过扩散接合而永久地接合。扩散接合是使待接合的下侧片材10与芯部片材30紧密贴合、并且使芯部片材30与上侧片材20紧密贴合而将这些片材10、20、30接合在一起的方法。更具体而言,在真空、惰性气体等被控制的气氛中,将各片材10、20、30在层叠方向上加压并且加热。由此,利用在接合面产生的原子的扩散来接合各片材10、20、30。在扩散接合中,将各片材10、20、30的材料加热至接近熔点的温度,但由于低于熔点,因此能够避免各片材10、20、30熔融而变形。更具体而言,芯部片材30的框体部32和各岛部33中的第1主体面30a与下侧片材10的第2下侧片材面10b扩散接合。另外,芯部片材30的框体部32和各岛部33中的第2主体面30b与上侧片材20的第1上侧片材面20a扩散接合。这样,各片材10、20、30被扩散接合在一起,在下侧片材10与上侧片材20之间形成具有蒸气流路部50和液体流路部60的密封空间3。在上述注入部4中,下侧片材10的下侧注入突出部11与芯部片材30的芯部片材注入突出部36被扩散接合在一起。芯部片材注入突出部36和上侧片材20的上侧注入突出部21被扩散接合在一起。由此,注入流路37成为封闭的空间。
在接合工序之后,从注入部4向密封空间3注入工作液2b。在注入时,工作液2b通过注入流路37被供给至密封空间3。
之后,上述的注入流路37被密封。例如,也可以使注入部4局部熔融来密封注入流路37。由此,密封空间3与外部的连通被切断,工作液2b被封入密封空间3,防止了密封空间3内的工作液2b向外部泄漏。另外,密封后,注入部4也可以被切断。
如上所述,得到了本实施方式的蒸发室1。
对本实施方式的蒸发室1工作时的情况进行说明。
附着于各蒸气流路凹部53、54的壁面53a、53b、54a、54b的工作液2b也能够通过蒸气流路凹部53、54的毛细管作用被输送至蒸发区域SR。蒸气流路凹部53、54主要作为工作蒸气2a的流路发挥功能,但能够对附着于壁面53a、53b、54a、54b的工作液2b赋予毛细管作用。在与X方向垂直的截面上观察时,在壁面53a、53b、54a、54b的长度较短的情况下,能够提高对附着于壁面53a、53b、54a、54b的工作液2b所赋予的毛细管作用。壁面的长度是指在与X方向垂直的截面上观察时的、沿着壁面的长度。
如图17所示,在本实施方式中,第1壁面突出部57在Z方向上配置于比第1主体面30a与第2主体面30b之间的中间位置MP靠近第1主体面30a的位置。在该情况下,与第1壁面突出部57连接的下侧壁面53a的长度变短,对附着于下侧壁面53a的工作液2b赋予的毛细管作用得到提高。
另一方面,在与X方向垂直的截面上观察时,与第1壁面突出部57连接的上侧壁面54a的长度变长。在该情况下,在上侧壁面54a上保持工作液2b的作用得到提高,上侧壁面54a上的工作液2b的保持量能够增大。保持于上侧壁面54a的工作液2b越过第1壁面突出部57而向下侧壁面53a移动,并且借助下侧壁面53a的毛细管作用而被输送至蒸发区域SR。因此,通过由上侧壁面54a保持的工作液2b,能够增大工作液2b的朝向蒸发区域SR的输送量。
下侧壁面53a与第1主体面30a连接,在第1主体面30a设置有液体流路部60的主流槽61和连通槽65。在该情况下,下侧壁面53a与液体流路部60接近,工作液2b能够在下侧壁面53a与液体流路部60之间往来。
同样地,在本实施方式中,第2壁面突出部58在Z方向上配置于比第1主体面30a与第2主体面30b的中间位置MP靠近第2主体面30b的位置。在该情况下,与第2壁面突出部58连接的上侧壁面54b的长度变短,对附着于上侧壁面54b的工作液2b所赋予的毛细管作用得到提高。
另一方面,在与X方向垂直的截面上观察时,与第2壁面突出部58连接的下侧壁面53b的长度变长。在该情况下,在下侧壁面53b上保持工作液2b的作用得到提高,下侧壁面53b上的工作液2b的保持量能够增大。保持于下侧壁面53b的工作液2b越过第2壁面突出部58向上侧壁面54b移动,并借助上侧壁面54b的毛细管作用被输送至蒸发区域SR。因此,通过由下侧壁面53b保持的工作液2b,能够增大工作液2b的朝向蒸发区域SR的输送量。
下侧壁面53b与第1主体面30a连接,在第1主体面30a设置有液体流路部60的主流槽61和连通槽65。在该情况下,下侧壁面53b与液体流路部60接近,由下侧壁面53b保持的工作液2b能够移动到液体流路部60。由此,也能够增大工作液2b的朝向蒸发区域SR的输送量。
这样,不仅通过液体流路部60,还能够通过蒸气流路部50将工作液2b输送到蒸发区域SR。
这样,根据本实施方式,下侧蒸气流路凹部53的下侧壁面53a与上侧蒸气流路凹部54的上侧壁面54a通过第1壁面突出部57连接。第1壁面突出部57朝向蒸气流路部50的内侧突出,在Z方向上相对于第1主体面30a与第2主体面30b之间的中间位置MP偏移地配置。由此,在与X方向垂直的截面上观察时,能够使下侧壁面53a的长度与上侧壁面54a的长度不同。因此,能够提高对附着于下侧壁面53a和上侧壁面54a中的长度较短的一方的壁面上的工作液2b所赋予的毛细管作用,并且能够提高保持于长度较长的一方的壁面上的工作液2b的保持作用。例如,在下侧壁面53a的长度较短的情况下,能够通过下侧壁面53a的毛细管作用将由上侧壁面54a保持的工作液2b输送到蒸发区域SR。因此,能够增大工作液2b的朝向蒸发区域SR的输送量。其结果是,能够提高蒸发室1的散热效率,从而能够提高电子器件D的冷却效率。
另外,根据本实施方式,在第1主体面30a设置有包含多个主流槽61和多个连通槽65的液体流路部60,第1壁面突出部57配置于比第1主体面30a与第2主体面30b之间的中间位置MP靠近第1主体面30a的位置。由此,能够使第1壁面突出部57接近液体流路部60。因此,能够提高对附着于靠近液体流路部60的下侧壁面53a上的工作液2b所赋予的毛细管作用,从而,工作液2b能够在下侧壁面53a与液体流路部60之间往来。在该情况下,能够将工作液2b集中于下侧壁面53a和液体流路部60中的毛细管作用较强的一方,能够增大工作液2b的朝向蒸发区域SR的输送量。
另外,根据本实施方式,下侧蒸气流路凹部53的下侧壁面53b与上侧蒸气流路凹部54的上侧壁面54b通过第2壁面突出部58连接。第2壁面突出部58朝向蒸气流路部50的内侧突出,在Z方向上相对于第1主体面30a与第2主体面30b之间的中间位置MP偏移地配置。由此,在与X方向垂直的截面上观察时,能够使下侧壁面53b的长度与上侧壁面54b的长度不同。因此,能够提高对附着于下侧壁面53b和上侧壁面54b中的长度较短的一方的壁面上的工作液2b所赋予的毛细管作用,并且能够提高保持于长度较长的一方的壁面上的工作液2b的保持作用。例如,在上侧壁面54b的长度较短的情况下,能够通过上侧壁面54b的毛细管作用将由下侧壁面53b保持的工作液2b输送到蒸发区域SR。因此,能够增大工作液2b的朝向蒸发区域SR的输送量。其结果是,能够提高蒸发室1的散热效率,从而能够提高电子器件D的冷却效率。
另外,根据本实施方式,位于芯部片材30的第1主体面30a上的蒸气流路部50的下侧开口部55的中心55a相对于位于第2主体面30b上的上侧开口部56的中心56a偏移地配置。由此,能够容易地将第1壁面突出部57和第2壁面突出部58相对于第1主体面30a与第2主体面30b之间的中间位置MP偏移地配置。因此,能够容易地增大工作液2b的朝向蒸发区域SR的输送量。另外,在下侧开口部55的中心55a相对于上侧开口部56的中心56a偏移地配置的情况下,能够减小下侧开口部55的宽度w2与上侧开口部56的宽度w3之差。在该情况下,能够抑制下侧壁面53b对工作液2b的保持作用和上侧壁面54a对工作液2b的保持作用产生偏差。因此,能够抑制蒸发室1的性能受到蒸发室1的姿势影响,从而能够提高蒸发室1的可靠性。
此外,在上述的本实施方式中,对如下例子进行了说明:第1壁面突出部57配置于比中间位置MP靠近第1主体面30a的位置,并且第2壁面突出部58配置于比中间位置MP靠近第2主体面30b的位置。但是,不限于此。例如,也可以是,第1壁面突出部57配置得比中间位置MP靠近第2主体面30b,并且第2壁面突出部58配置得比中间位置MP靠近第1主体面30a。在该情况下,能够使第2壁面突出部58接近液体流路部60,工作液2b能够在下侧壁面53b与液体流路部60之间往来。或者,第2壁面突出部58也可以配置于中间位置MP。
或者,如图24所示,也可以是,第1壁面突出部57配置得比中间位置MP靠近第1主体面30a,并且第2壁面突出部58配置得比中间位置MP靠近第1主体面30a。
例如,在图21所示的蚀刻工序中,通过以使下侧蒸气流路凹部53的蚀刻速度降低的方式形成第1抗蚀剂开口72,能够形成图24所示的第1壁面突出部57和第2壁面突出部58。在图24中,从第1主体面30a到第1壁面突出部57的距离s4例如可以为20μm以上。例如,距离s4可以小于t4/2,也可以为h1以下。从第1主体面30a到第2壁面突出部58的距离s5可以与距离s4相等,或者也可以与距离s4不同。距离s5例如可以为20μm以上。例如,距离s5可以小于t4/2,也可以为h1以下。
根据图24所示的变形例,第1壁面突出部57配置得比中间位置MP靠近第1主体面30a,并且第2壁面突出部58配置得比中间位置MP靠近第1主体面30a。由此,能够使第1壁面突出部57和第2壁面突出部58接近液体流路部60。因此,能够提高对附着于靠近液体流路部60的下侧壁面53a及下侧壁面53b上的工作液2b所赋予的毛细管作用。在该情况下,工作液2b能够在下侧壁面53a与液体流路部60之间往来,并且工作液2b能够在下侧壁面53b与液体流路部60之间往来。因此,能够将工作液2b集中于下侧壁面53a、下侧壁面53b以及液体流路部60中的毛细管作用强的部位,能够增大工作液2b的朝向蒸发区域SR的输送量。
另外,根据图24所示的变形例,第1壁面突出部57配置得比中间位置MP靠近第1主体面30a,并且第2壁面突出部58配置得比中间位置MP靠近第1主体面30a。由此,能够使在上侧蒸气流路凹部54内扩散的工作蒸气2a的流路接近较大的圆形状。因此,能够降低工作蒸气2a的流路阻力,能够使工作蒸气2a容易地扩散。因此,能够提高蒸发室1的散热效率,从而能够提高电子器件D的冷却效率。
另外,在上述的本实施方式中,对下侧蒸气流路凹部53的下侧壁面53b与上侧蒸气流路凹部54的上侧壁面54b通过第2壁面突出部58连接的例子进行了说明。但是,不限于此。例如,如图25所示,下侧壁面53b和上侧壁面54b也可以从下侧壁面53b到上侧壁面54b连续地形成为凹状。在该情况下,下侧壁面53b及上侧壁面54b也可以以向蒸气流路凹部53、54的外侧鼓出的方式形成。例如,下侧壁面53b及上侧壁面54b也可以形成为:与将图25所示的右侧的下侧开口侧缘55b和右侧的上侧开口侧缘56b连结的直线相比,下侧壁面53b及上侧壁面54b向蒸气流路凹部53、54的外侧鼓出。下侧壁面53b和上侧壁面54b也可以连续地平滑地弯曲。
例如,在图21所示的蚀刻工序中,也可以使下侧蒸气流路凹部53中的下侧壁面53b侧的部分的蚀刻速度相对于下侧壁面53a侧的部分的蚀刻速度相对地增大。例如,也可以以使下侧蒸气流路凹部53中的下侧壁面53a侧的部分的蚀刻速度降低的方式形成第1抗蚀剂开口72。由此,能够使下侧蒸气流路凹部53中的下侧壁面53b侧的部分的蚀刻速度比下侧壁面53a侧的部分的蚀刻速度增大。同样地,也可以以使上侧蒸气流路凹部54中的上侧壁面54a侧的部分的蚀刻速度降低的方式形成第3抗蚀剂开口74。由此,能够使上侧蒸气流路凹部54中的上侧壁面54b侧的部分的蚀刻速度比上侧壁面54a侧的部分的蚀刻速度增大。这样,以不形成第2壁面突出部58的方式形成下侧壁面53b和上侧壁面54b。其结果是,下侧壁面53b及上侧壁面54b从下侧壁面53b遍及至上侧壁面54b连续地形成为凹状。
这样,根据图25所示的变形例,下侧壁面53b和上侧壁面54b从下侧壁面53b遍及至上侧壁面54b连续地形成为凹状。由此,能够使在蒸气流路凹部53、54内扩散的工作蒸气2a的流路接近大的圆形状。因此,能够降低工作蒸气2a的流路阻力,能够使工作蒸气2a容易地扩散。因此,能够提高蒸发室1的散热效率,从而能够提高电子器件D的冷却效率。
(第3实施方式)
接着,使用图26~图35,对本发明的第3实施方式的蒸发室用的主体片材、蒸发室以及电子设备进行说明。
在图26~图35所示的第3实施方式中,在第2主体面设置有位于第2空间凹部的两侧的第3空间凹部。将第2空间凹部的各个壁面与对应的第3空间凹部的第3壁面连接的一对第3壁面突出部朝向第2主体面突出。主要不同点在于这些方面。其他结构与图16~图25所示的第2实施方式大致相同。此外,在图26~图35中,对与图16~图25所示的第2实施方式相同的部分标注相同的标号并省略详细的说明。
如图26所示,在本实施方式的蒸发室1中,蒸气流路部50的第1蒸气通路51及第2蒸气通路52分别具有下侧蒸气流路凹部53、第1上侧蒸气流路凹部81及第2上侧蒸气流路凹部82。下侧蒸气流路凹部53是第1空间凹部的一例,设置于第1主体面30a。第1上侧蒸气流路凹部81是第2空间凹部的一例,设置于第2主体面30b。第2上侧蒸气流路凹部82是第3空间凹部的一例,设置于第2主体面30b。第1上侧蒸气流路凹部81具有一对第1上侧壁面81a、81b。第1上侧壁面81a、81b是第2壁面的一例。第1上侧壁面81a是图26中的左侧的壁面,第1上侧壁面81b是图26中的右侧的壁面。本实施方式中的第1上侧蒸气流路凹部81及第1上侧壁面81a、81b与图16等所示的上侧蒸气流路凹部54及上侧壁面54a、54b大致相同。因此,省略关于第1上侧蒸气流路凹部81及第1上侧壁面81a、81b的详细说明。
如图26所示,在与X方向垂直的截面上观察时,第2上侧蒸气流路凹部82位于第1上侧蒸气流路凹部81的两侧。各第2上侧蒸气流路凹部82与第1上侧蒸气流路凹部81连通,在第2主体面30b上形成连续的开口。
第2上侧蒸气流路凹部82是通过在后述的第2蚀刻工序中从芯部片材30的第2主体面30b进行蚀刻而在第2主体面30b上呈凹状形成的。由此,如图26所示,第2上侧蒸气流路凹部82具有形成为弯曲状的第2上侧壁面82a。第2上侧壁面82a是第3壁面的一例。该第2上侧壁面82a划定了第2上侧蒸气流路凹部82,且构成了第1蒸气通路51的一部分及第2蒸气通路52的一部分。
本实施方式中的上侧开口部83位于第2主体面30b,是第1上侧蒸气流路凹部81及第2上侧蒸气流路凹部82在第2主体面30b上的开口。如图6所示,第1蒸气通路51中的上侧开口部83的平面形状成为矩形框状。如图6所示,第2蒸气通路52中的上侧开口部83的平面形状成为细长的矩形形状。上侧开口部83是在第2主体面30b上由第1上侧蒸气流路凹部81及第2上侧蒸气流路凹部82划定的开口。
上侧开口部83的宽度w8例如可以为200μm~6000μm。在此,上侧开口部83的宽度w8是上侧开口部83在Y方向上的尺寸。上侧开口部83的宽度w8相当于第1蒸气通路51中的沿X方向延伸的部分的Y方向尺寸,并且相当于第2蒸气通路52的Y方向尺寸。在本实施方式中,划定蒸气通路51、52的一对第2上侧蒸气流路凹部82的第2上侧壁面82a之间的Y方向尺寸从第1主体面30a朝向第2主体面30b逐渐变大,并在第2主体面30b上成为最大。因此,宽度w8成为一对第2上侧壁面82a间的Y方向尺寸的最大值。然而,一对第2上侧壁面82a之间的Y方向尺寸也可以在第2主体面30b上不成为最大。例如,一对第2上侧壁面82a之间的Y方向尺寸变为最大的位置也可以位于比第2主体面30b靠近第1主体面30a的位置。此外,宽度w8也相当于第1蒸气通路51中的沿Y方向延伸的部分的X方向尺寸。另外,上侧开口部83的宽度w8也可以大于下侧开口部55的宽度w2。在本实施例中也可以是:上侧开口部83从在俯视时与下侧开口部55重叠的区域56c延伸到在俯视时与主流槽61重叠的位置。
在本实施方式中,第1蒸气通路51及第2蒸气通路52的截面形状也可以在Y方向上对称。即,下侧开口部55的中心55a也可以相对于上侧开口部83的中心83a在Y方向上配置于相同的位置。
上侧开口部83由沿X方向延伸的一对上侧开口侧缘83b(第2开口侧缘的一例)划定。上述的上侧开口部83的中心83a是在与X方向垂直的截面上观察时的一对上侧开口侧缘83b的中点。在图26中,上侧开口侧缘83b表示为第2主体面30b与第2上侧蒸气流路凹部82的第2上侧壁面82a的交点,这些交点的中点是上侧开口部83的中心83a。
各上侧开口侧缘83b相对于对应的下侧开口侧缘55b向一侧偏移地配置。在图26中,上侧开口部83的右侧的上侧开口侧缘83b相对于下侧开口部55的右侧的下侧开口侧缘55b向右侧偏移地配置,左侧的上侧开口侧缘83b相对于左侧的下侧开口侧缘55b向左侧偏移地配置。这样,上侧开口部83的宽度w8大于下侧开口部55的宽度w2。
在本实施方式中,第1上侧蒸气流路凹部81的第1上侧壁面81a、81b未延伸至第2主体面30b。将第1上侧壁面81a、81b沿着第1上侧壁面81a、81b的弯曲形状延长到第2主体面30b的情况下的开口的宽度w9也可以与图17所示的上侧开口部56的宽度w3相等。即,在后述的第1构图工序中,在形成于第2主体面30b的第1上侧抗蚀剂膜91上形成的第3抗蚀剂开口94也可以与在形成于第1主体面30a的第1下侧抗蚀剂膜90上形成的第1抗蚀剂开口92相等。
如图26所示,第1上侧蒸气流路凹部81的各第1上侧壁面81a、81b与对应的第2上侧蒸气流路凹部82的第2上侧壁面82a通过第3壁面突出部84连接。由此,第1上侧壁面81a、81b未延伸至第2主体面30b,第1上侧蒸气流路凹部81在其侧方与第2上侧蒸气流路凹部82连通。
第3壁面突出部84也可以朝向第2主体面30b突出。第3壁面突出部84也可以形成为朝向上侧片材20伸出。第3壁面突出部84位于比第2主体面30b靠近第1主体面30a的位置,与上侧片材20的第1上侧片材面20a分离。
下侧蒸气流路凹部53的各下侧壁面53a、53b与第1上侧蒸气流路凹部81的对应的第1上侧壁面81a、81b通过壁面突出部57、58连接。更具体而言,下侧蒸气流路凹部53的下侧壁面53a与第1上侧蒸气流路凹部81的对应的第1上侧壁面81a通过第1壁面突出部57连接。下侧蒸气流路凹部53的下侧壁面53b与第1上侧蒸气流路凹部81的对应的第1上侧壁面81b通过第2壁面突出部58连接。第1壁面突出部57是图26中的左侧的壁面突出部,第2壁面突出部58是图26中的右侧的壁面突出部。
如图26所示,第1壁面突出部57也可以配置于第1主体面30a与第2主体面30b之间的中间位置MP。第2壁面突出部58也可以配置于第1主体面30a与第2主体面30b之间的中间位置MP。
贯通部34由一对壁面突出部57、58划定,在贯通部34中,下侧蒸气流路凹部53与第1上侧蒸气流路凹部81相互连通。这样的贯通部34的宽度w10(参照图26)例如可以为400μm~1600μm。在此,贯通部34的宽度w10相当于在Y方向上彼此相邻的岛部33之间的间隙。更详细而言,宽度w10是指对贯通部34进行划定的第1壁面突出部57的末端与第2壁面突出部58的末端之间在Y方向上的距离。
另外,本实施方式的岛部33的宽度w11(参照图26)例如也可以是100μm~1500μm。这里,岛部33的宽度w11是岛部33在Y方向上的最大尺寸。更详细而言,岛部33的宽度w11是指对岛部33进行划定的第1壁面突出部57的末端与第2壁面突出部58的末端在Y方向上的距离。
接着,使用图27~图34,对由这样的结构构成的本实施方式的蒸发室1的制造方法进行说明。在此,主要对与第2实施方式不同的点进行说明。
在图18所示的材料准备工序之后,如图27所示,作为第1抗蚀剂形成工序,在金属材料片材M的下表面Ma形成第1下侧抗蚀剂膜90,并且在上表面Mb形成第1上侧抗蚀剂膜91。第1抗蚀剂形成工序可以与图19所示的抗蚀剂形成工序同样地进行。
接着,如图28所示,作为第1构图工序,通过光刻技术对第1下侧抗蚀剂膜90和第1上侧抗蚀剂膜91进行构图。在该情况下,在第1下侧抗蚀剂膜90形成与下侧开口部55对应的第1抗蚀剂开口92,并且形成与液体流路部60的主流槽61和连通槽65对应的第2抗蚀剂开口93。另外,在第1上侧抗蚀剂膜91形成与上侧开口部83对应的第3抗蚀剂开口94。第3抗蚀剂开口94的Y方向尺寸w9’是与图26所示的宽度w9对应的尺寸,并且是为了通过蚀刻形成宽度w9而设定的尺寸。w9’可以与第1抗蚀剂开口92的Y方向尺寸w3’相等,也可以不同。
接着,如图29所示,作为第1蚀刻工序,与图21所示的蚀刻工序同样地对金属材料片材M的下表面Ma和上表面Mb进行蚀刻。由此,在金属材料片材M的下表面Ma形成图29所示的蒸气流路部50的下侧蒸气流路凹部53、以及液体流路部60的主流槽61和连通槽65。另外,在上表面Mb形成蒸气流路部50的第1上侧蒸气流路凹部81。
在第1蚀刻工序之后,如图30所示,作为第1抗蚀剂去除工序,去除第1下侧抗蚀剂膜90和第1上侧抗蚀剂膜91。
在第1抗蚀剂去除工序之后,如图31所示,作为第2抗蚀剂形成工序,在金属材料片材M的下表面Ma形成第2下侧抗蚀剂膜95,并且在上表面Mb形成第2上侧抗蚀剂膜96。另外,在下侧蒸气流路凹部53的下侧壁面53a、53b及第1上侧蒸气流路凹部81的第1上侧壁面81a、81b形成壁面抗蚀剂膜97。对于第2下侧抗蚀剂膜95、第2上侧抗蚀剂膜96以及壁面抗蚀剂膜97,也可以使用液状抗蚀剂形成。在该情况下,能够容易地在下侧壁面53a、53b和第1上侧壁面81a、81b形成壁面抗蚀剂膜97。在形成各抗蚀剂膜95~97之前,作为前处理,也可以对金属材料片材M的下表面Ma和上表面Mb以及各壁面53a、53b、81a、81b进行酸性脱脂处理。
接着,如图32所示,作为第2构图工序,通过光刻技术对第2上侧抗蚀剂膜96和壁面抗蚀剂膜97进行构图。在该情况下,在第2上侧抗蚀剂膜96和壁面抗蚀剂膜97形成与第2上侧蒸气流路凹部82对应的第4抗蚀剂开口98。第4抗蚀剂开口98形成为从第2上侧抗蚀剂膜96延伸到壁面抗蚀剂膜97。如图32所示,第4抗蚀剂开口98也可以形成为:与第1上侧蒸气流路凹部81相反一侧的开口缘满足Y方向的尺寸w8’。w8’是与上侧开口部83的宽度w8对应的尺寸,并且是为了通过蚀刻形成上侧开口部83的宽度w8而设定的尺寸。
接着,如图33所示,作为第2蚀刻工序,与图21所示的蚀刻工序同样地对金属材料片材M的上表面Mb和第1上侧蒸气流路凹部81的第1上侧壁面81a、81b进行蚀刻。由此,在金属材料片材M的上表面Mb及第1上侧壁面81a、81b形成蒸气流路部50的第2上侧蒸气流路凹部82。
在第2蚀刻工序之后,如图34所示,作为第2抗蚀剂去除工序,去除第2下侧抗蚀剂膜95和第2上侧抗蚀剂膜96。
这样,得到本实施方式的芯部片材30。
这样,根据本实施方式,第1上侧蒸气流路凹部81的第1上侧壁面81a、81b与位于第1上侧蒸气流路凹部81的两侧的第2上侧蒸气流路凹部82的第2上侧壁面82a通过第3壁面突出部84连接。第3壁面突出部84朝向第2主体面30b突出。由此,能够抑制上侧片材20的第2上侧片材面20b变形为凹状。即,考虑了如下情况:通过由第2上侧片材面20b承受大气的压力,由此,上侧片材20中的与上侧开口部83重叠的部分进入被减压的蒸气流路部50的第1上侧蒸气流路凹部81和第2上侧蒸气流路凹部82内。在该情况下,能够抑制上侧片材20的该部分比第3壁面突出部84更深地进入。因此,能够抑制上侧片材20的第2上侧片材面20b变形为凹状。在该情况下,能够提高电子器件D与下侧片材10的紧密贴合性,能够降低电子器件D与蒸发室1之间的热阻。
此外,在上述的本实施方式中,对第1壁面突出部57及第2壁面突出部58在Z方向上配置于第1主体面30a与第2主体面30b之间的中间位置MP处的例子进行了说明。但是,不限于此。
例如,如图35所示,第1壁面突出部57也可以在Z方向上相对于中间位置MP偏移地配置。在图35中,第1壁面突出部57配置于比中间位置MP靠近第1主体面30a的位置。从第1主体面30a到第1壁面突出部57的距离s2也可以与图17所示的距离s2相同。
如图35所示,第2壁面突出部58也可以在Z方向上相对于中间位置MP偏移地配置。在图35中,第2壁面突出部58配置于比中间位置MP靠近第2主体面30b的位置。从第2主体面30b到第2壁面突出部58的距离s3也可以与图17所示的距离s3相同。
在图35所示的变形例中,第1壁面突出部57及第2壁面突出部58与图17所示的例子同样地配置。在该情况下,第1蒸气通路51及第2蒸气通路52的截面形状也可以在Y方向上非对称。
在图35中,下侧开口部55的中心55a相对于上侧开口部83的中心83a向Y方向上的一侧偏移地配置。在图35中,示出了下侧开口部55相对于上侧开口部83向右侧偏移地配置的例子,但也可以向左侧偏移地配置。下侧开口部55的中心55a与上侧开口部83的中心83a的偏移量也可以与图17所示的偏移量s1相等。
在图35中,上侧开口部83的右侧的上侧开口侧缘83b相对于下侧开口部55的右侧的下侧开口侧缘55b向右侧偏移地配置,左侧的上侧开口侧缘83b相对于左侧的下侧开口侧缘55b向左侧偏移地配置。这样,上侧开口部83的宽度w8大于下侧开口部55的宽度w2。然而,只要上侧开口部83的宽度w8大于下侧开口部55的宽度w2,则上侧开口部83的右侧的上侧开口侧缘83b也可以相对于下侧开口部55的右侧的下侧开口侧缘55b向左侧偏移地配置。或者,在该情况下,上侧开口部83的右侧的上侧开口侧缘83b也可以配置于与右侧的下侧开口侧缘55b相同的位置。
(第4实施方式)
接着,使用图36~图47,对本发明的第4实施方式的蒸发室用的主体片材、蒸发室以及电子设备进行说明。
在图36~图47所示的第4实施方式中,主要差异点在于:位于第1主体面侧的第1壁面端部在俯视时位于比突起部靠蒸气流路部的内侧的位置。其他结构与图1~图17所示的第1实施方式大致相同。此外,在图36~图47中,对与图1~图17所示的第1实施方式相同的部分标注相同的标号并省略详细的说明。
对本实施方式的蒸发室100进行说明。如图36及图37所示,蒸发室100具有封入有工作流体2a、2b的密封空间103。通过使密封空间103内的工作流体2a、2b反复进行相变,上述电子设备E的电子器件D被有效地冷却。
如图36和图37所示,蒸发室100包括下侧片材110、上侧片材120和蒸发室用的芯部片材130。以下,将蒸发室用的芯部片材130简称为芯部片材130。在本实施方式的蒸发室100中,下侧片材110、芯部片材130以及上侧片材120依次层叠。
蒸发室100形成为大致薄的平板状。蒸发室100的平面形状是任意的,但也可以是如图36所示的矩形。蒸发室100的平面形状例如可以是一边为50mm以上且200mm以下、而另一边为150mm以上且60mm的长方形,也可以是一边为70mm以上且300mm以下的正方形。蒸发室100的平面尺寸是任意的。在本实施方式中,作为一例,对如下的例子进行说明:蒸发室100的平面形状为以后述的X方向作为长边方向的矩形。在该情况下,如图38至图41所示,下侧片材110、上侧片材120以及芯部片材130也可以具有与蒸发室100相同的平面形状。此外,蒸发室100的平面形状不限于矩形状,也可以是圆形状、椭圆形状、L字形状或T字形状等任意的形状。
如图36所示,蒸发室100具有使工作流体2a、2b蒸发的蒸发区域SR和使工作流体2a、2b冷凝的冷凝区域CR。
蒸发区域SR是俯视时与电子器件D重叠的区域,是安装电子器件D的区域。蒸发区域SR也可以配置于蒸发室100的任意位置。在本实施方式中,在蒸发室100的X方向上的一侧(图36中的左侧)形成有蒸发区域SR。来自电子器件D的热传递到蒸发区域SR,通过该热,工作液2b在蒸发区域SR中蒸发。来自电子器件D的热不仅能够传递到俯视时与电子器件D重叠的区域,还能够传递到该区域的周边。因此,蒸发区域SR包含俯视时与电子器件D重叠的区域及其周边的区域。这里,俯视也可以是如下的状态:从与蒸发室100从电子器件D受热的面和释放所接受的热的面相垂直的方向观察。受热的面相当于上侧片材120的后述的第2上侧片材面120b。释放热量的面相当于下侧片材110的后述的第1下侧片材面110a。例如,如图36所示,从上方观察蒸发室100的状态或从下方观察的状态相当于俯视。
冷凝区域CR是俯视时不与电子器件D重叠的区域,主要是工作蒸气2a释放热而冷凝的区域。冷凝区域CR可以是蒸发区域SR周围的区域。在冷凝区域CR中,来自工作蒸气2a的热量释放到下侧片材110,工作蒸气2a在冷凝区域CR中被冷却而冷凝。
另外,在蒸发室100设置于移动终端内的情况下,根据移动终端的姿势,也存在上下关系不成立的情况。但是,在本实施方式中,为了方便,将从电子器件D受热的片材称为上述的上侧片材120,将释放所接受的热的片材称为上述的下侧片材110。因此,以下,以下侧片材110配置于下侧、上侧片材120配置于上侧的状态进行说明,。
如图37所示,下侧片材110是第1片材的一例。下侧片材110具有位于与芯部片材130相反的一侧的第1下侧片材面110a和位于与第1下侧片材面110a相反一侧的第2下侧片材面110b。第2下侧片材面110b位于芯部片材130侧。下侧片材110可以整体形成为平坦状,下侧片材110也可以整体具有一定的厚度。也可以在该第1下侧片材面110a安装构成移动终端等的壳体的一部分的壳体部件Ha。第1下侧片材面110a的整体也可以被壳体部件Ha覆盖。如图38所示,也可以在下侧片材110的四角设置有对准孔112。
如图37所示,上侧片材120是第2片材的一例。上侧片材120具有设置于芯部片材130侧的第1上侧片材面120a和位于与第1上侧片材面120a相反一侧的第2上侧片材面120b。上侧片材120可以整体形成为平坦状,上侧片材120也可以整体具有一定的厚度。也可以在该第2上侧片材面120b安装上述电子器件D。如图39所示,也可以在上侧片材120的四角设置对准孔122。
如图37所示,芯部片材130是主体片材的一例。芯部片材130具备蒸气流路部150和与蒸气流路部150相邻配置的液体流路部160。另外,芯部片材130具有第1主体面131a和位于与第1主体面131a相反的一侧的第2主体面131b。第1主体面131a配置于下侧片材110侧,第2主体面131b配置于上侧片材120侧。
下侧片材110的第2下侧片材面110b与芯部片材130的第1主体面131a也可以通过扩散接合而相互永久地接合。同样地,上侧片材120的第1上侧片材面120a与芯部片材130的第2主体面131b也可以通过扩散接合而相互永久地接合。另外,只要下侧片材110、上侧片材120和芯部片材130不是扩散接合而是能够永久地接合,则也可以通过钎焊等其他方式接合在一起。
如图37、图40和图41所示,本实施方式的芯部片材130具有在俯视时形成为矩形框状的框体部132和设置于框体部132内的岛部133。框体部132和各岛部133从第1主体面131a延伸到第2主体面131b。框体部132和岛部133是在后述的蚀刻工序中不被蚀刻而使得芯部片材130的材料残留的部分。在本实施方式中,框体部132在俯视时形成为矩形框状。在框体部132的内侧划定有蒸气流路部150。工作蒸气2a在框体部132的内侧且岛部133的周围流动。
在本实施方式中,岛部133也可以在俯视时以X方向为长边方向呈细长状延伸。岛部133的平面形状也可以为细长的矩形形状。各岛部133也可以在Y方向上等间隔地分离,且相互平行地配置。工作蒸气2a在各岛部133的周围流动,朝向冷凝区域CR输送。由此,抑制了工作蒸气2a的流动受到妨碍的情况。岛部133的宽度w21(参照图42)例如可以为36μm以上且4000μm以下。在此,岛部133的宽度w21是指岛部133在Y方向上的尺寸,并且是指岛部133的最粗的位置(例如,后述的第1壁面端部153b所存在的位置)处的尺寸。
框体部132和各岛部133与下侧片材110扩散接合,并且与上侧片材120扩散接合。由此,提高了蒸发室100的机械强度。后述的蒸气通路151的第1壁面153a、第2壁面154a及突起部155构成了岛部133的侧壁。在各岛部133的宽度方向(X方向)两侧分别形成有第1壁面153a、第2壁面154a以及突起部155。各岛部133的沿着宽度方向(X方向)的截面形状(参照图42)也可以为线对称的形状。另外,突起部155所存在的位置处的、岛部133的宽度w26例如也可以为30μm以上且3000μm以下。芯部片材130的第1主体面131a和第2主体面131b也可以遍及框体部132和各岛部133地形成为平坦状。此外,在图37中,框体部132的侧壁具有与岛部133的侧壁大致相同的形状。但是,不限于此,框体部132的侧壁也可以不必具有与岛部133的侧壁大致相同的形状。
蒸气流路部50是贯通空间的一例。蒸气流路部150是主要供工作蒸气2a通过的流路。蒸气流路部150从第1主体面131a延伸到第2主体面131b,贯通芯部片材130。
如图40及图41所示,本实施方式中的蒸气流路部150具有多个蒸气通路151。各蒸气通路151形成于框体部132的内侧且岛部133的外侧。即,蒸气通路151形成于框体部132与岛部133之间、以及彼此相邻的岛部133彼此之间。各蒸气通路151的平面形状为细长的矩形形状。通过多个岛部133,蒸气流路部150被划分为多个蒸气通路151。
如图37所示,蒸气通路151形成为从芯部片材130的第1主体面131a延伸到第2主体面131b。蒸气通路151也可以通过在后述的蚀刻工序中分别从芯部片材130的第1主体面131a和第2主体面131b进行蚀刻而形成。
如图42所示,蒸气通路151具有形成为弯曲状的第1壁面153a和形成为弯曲状的第2壁面154a。第1壁面153a位于第1主体面131a侧,以朝向岛部133的宽度方向内侧凹陷这样的曲线形状弯曲。第2壁面154a位于第2主体面131b侧,以朝向岛部133的宽度方向内侧凹陷这样的曲线形状弯曲。第1壁面153a及第2壁面154a在以向蒸气通路151的内侧伸出的方式形成的突起部155处汇合。突起部155也可以在剖视时形成为锐角或钝角。隔着蒸气通路151彼此相邻的一对突起部155彼此的宽度w27(参照图42)例如可以为30μm以上且3000μm以下。在此,一对突起部155彼此的宽度w27是指在突起部155所存在的位置处沿宽度方向(Y方向)测量蒸气通路151而得到的距离。
第1壁面153a具有位于第1主体面131a侧的第1壁面端部153b。第1壁面153a的上端是突起部155,相当于第1壁面153a的第2主体面131b侧的端部。第1壁面153a的下端是第1壁面端部153b,相当于第1壁面153a的第1主体面131a侧的端部。第1壁面153a在第1壁面端部153b处与下侧片材110相接。此外,第1壁面端部153b也可以在剖视图中形成为锐角。另外,在图42中,用标号153c表示第1壁面153a中的在剖视图中向岛部133的宽度方向(Y方向)内侧最凹陷的点。
第2壁面154a具有位于第2主体面131b侧的第2壁面端部154b。第2壁面154a的上端是第2壁面端部154b,相当于第2壁面154a的第2主体面131b侧的端部。第2壁面154a的下端是突起部155,相当于第2壁面154a的第1主体面131a侧的端部。第2壁面154a在第2壁面端部154b与上侧片材120相接。另外,第2壁面端部154b也可以构成后述的凸部164的外缘。此外,第2壁面端部154b也可以在剖视时形成为钝角。
在本实施方式中,第1壁面端部153b在俯视时位于比突起部155靠蒸气流路部150的内侧的位置。即,在俯视时,从岛部133的宽度方向(Y方向)内侧朝向外侧依次存在第2壁面端部154b、点153c、突起部155、第1壁面端部153b。外侧相当于蒸气流路部150侧。蒸气通路151的平面面积在第2壁面端部154b存在的位置处成为最大,在第1壁面端部153b存在的位置处成为最小。蒸气通路151的宽度w22(参照图42)例如可以为100μm以上且5000μm以下。在此,蒸气通路151的宽度w22是指蒸气通路151的最窄部分的宽度,在该情况下,是指在第1壁面端部153b所存在的位置处、在宽度方向(Y方向)上测量出的距离。另外,蒸气通路151的宽度w22相当于在宽度方向(Y方向)上彼此相邻的岛部133之间的间隙。
如图42所示,将第2壁面端部154b与突起部155在蒸气流路部150的宽度方向(Y方向)上的距离设为Lp,将第2壁面端部154b与第1壁面端部153b的距离设为Ls。此时,距离Ls可以为距离Lp的1.05倍以上且2倍以下,也可以为1.05倍以上且1.8倍以下。通过使距离Ls为距离Lp的1.05倍以上,岛部133与下侧片材110的接合面积增加,能够提高第1壁面端部153b附近的扩散接合的强度。通过使距离Ls为距离Lp的2倍以下,能够确保蒸气通路151的宽度,在蒸气通路151中工作蒸气2a能够顺畅地流动。上述距离Ls可以为6μm以上且500μm以下。上述距离Lp可以为3μm以上且400μm以下。
另外,第2壁面端部154b与第1壁面端部153b的距离Ls也可以设为后述的凸部164的宽度w25的1.1倍以上且10倍以下。通过使距离Ls为宽度w25的1.1倍以上,岛部133与下侧片材110的接合面积增加,能够提高第1壁面端部153b附近的、基于扩散接合或钎焊等的接合的强度。通过使距离Ls为宽度w25的10倍以下,能够确保蒸气通路151的宽度,在蒸气通路151中工作蒸气2a能够顺畅地流动。
芯部片材130的厚度方向(Z方向)上的突起部155位于比第1主体面131a与第2主体面131b的中间位置Pz靠近第2主体面131b的位置。在将突起部155与第2主体面131b的距离设为t25时,距离t25可以为后述的芯部片材130的厚度t24的5%以上、10%以上或20%以上。距离t25可以为芯部片材130的厚度t24的45%以下、40%以下或30%以下。
包含有这样构成的蒸气通路151的蒸气流路部150构成了上述密封空间103的一部分。如图37所示,本实施方式的蒸气流路部150主要由下侧片材110、上侧片材120、以及上述的芯部片材130的框体部132和岛部133划定。各蒸气通路151具有比较大的流路截面积以供工作蒸气2a通过。
在此,为了使附图清楚,在图37中,将蒸气通路151等放大后示出,这些蒸气通路151等的个数及配置与图36、图40及图41不同。
另外,如图40和图41所示,在蒸气流路部150内设置有将岛部133支承于框体部132的支承部139。支承部139对彼此相邻的岛部133进行支承。支承部139在长边方向(X方向)上设置于岛部133的两侧。支承部139也可以形成为不妨碍在蒸气流路部150中扩散的工作蒸气2a的流动。在该情况下,支承部139配置于芯部片材130的第1主体面131a侧,在第2主体面131b侧形成有与蒸气流路部150连通的空间。由此,能够使支承部139的厚度比芯部片材130的厚度薄,能够防止蒸气通路151在X方向和Y方向上被分割。但是,不限于此,支承部139也可以配置于第2主体面131b侧。另外,也可以在支承部139的第1主体面131a侧的面和第2主体面131b侧的面双方形成与蒸气流路部150连通的空间。
如图40和图41所示,也可以在芯部片材130的四角设置有对准孔135。
另外,如图36所示,蒸发室100也可以在X方向上的一侧的端缘还具备向密封空间103注入工作液2b的注入部104。在图36所示的方式中,注入部104配置在蒸发区域SR侧。注入部104具有形成于芯部片材130的注入流路37。该注入流路137形成于芯部片材130的第2主体面131b侧,从第2主体面131b侧呈凹状形成。在蒸发室100完成后,注入流路137成为被密封的状态。另外,注入流路137与蒸气流路部150连通,工作液2b通过注入流路137而注入密封空间103。另外,根据液体流路部160的配置,注入流路137也可以与液体流路部160连通。
另外,在本实施方式中,示出了这样的例子:注入部104设置于蒸发室100的X方向上的一对端缘中的一侧的端缘,但不限于此,能够设置于任意的位置。另外,注入部104也可以预先形成为从蒸发室100的X方向上的一侧的端缘突出。
如图37、图40和图41所示,液体流路部160设置于芯部片材130的第2主体面131b。液体流路部160构成为主要供工作液2b通过。该液体流路部160构成上述的密封空间103的一部分,与蒸气流路部150连通。液体流路部160构成为用于将工作液2b输送到蒸发区域SR的毛细管结构(芯)。在本实施方式中,液体流路部160设置于芯部片材130的各岛部133的第2主体面131b。液体流路部160也可以遍及各岛部133的第2主体面131b的整体而形成。
如图43所示,液体流路部160是包括多个槽的槽集合体的一例。液体流路部160具有供工作液2b通过并且相互并列配置的多个主流槽161、和与主流槽161连通的多个连通槽165。液体流路部160的主流槽161是第1槽的示例。液体流路部160的连通槽165是第2槽的示例。另外,在图43所示的例子中,在各岛部133中包含6条主流槽161,但不限于此。各岛部133所包含的主流槽161的条数是任意的,例如也可以设为3条以上且20条以下。
如图43所示,各主流槽161分别形成为沿着岛部133的长边方向(X方向)延伸。多个主流槽161相互平行地配置。另外,在岛部133在俯视时弯曲的情况下,各主流槽161也可以沿着岛部133的弯曲方向呈曲线状延伸。即,各主流槽161也可以不必形成为直线状,另外,也可以不与X方向平行地延伸。
主流槽161具有比蒸气流路部150的蒸气通路151小的流路截面积,以主要使工作液2b通过毛细管作用而流动。主流槽161构成为将由工作蒸气2a冷凝成的工作液2b输送到蒸发区域SR。各主流槽161在宽度方向(Y方向)上相互隔开间隔地配置。
主流槽161是通过在后述的蚀刻工序中从芯部片材130的第2主体面131b进行蚀刻而形成的。如图42所示,主流槽161具有形成为弯曲状的壁面162。该壁面162划定主流槽161,以朝向第1主体面131a鼓出的形状弯曲。另外,在图42所示的截面中,各壁面162的曲率半径也可以比蒸气通路151的第2壁面154a的曲率半径小。
在图43中,主流槽161的宽度w23例如可以为2μm以上且500μm以下。主流槽161的宽度w23是指与岛部133的长边方向垂直的方向的长度,在该情况下是Y方向上的尺寸。另外,主流槽161的宽度w23是指第2主体面131b上的尺寸。
另外,如图42所示,主流槽161的深度h21例如也可以设为3μm以上且300μm以下。另外,主流槽161的深度h21是从第2主体面131b起、在与第2主体面131b垂直的方向上测量出的距离,在该情况下是Z方向上的尺寸。另外,深度h21是指主流槽161的最深处的深度。
如图43所示,各连通槽165沿与X方向不同的方向延伸。在本实施方式中,各连通槽165以沿Y方向延伸的方式形成,相对于主流槽161垂直地形成。一些连通槽165以将相互相邻的主流槽161彼此连通的方式配置。其他连通槽165被配置为将蒸气流路部150(蒸气通路151)和最靠近蒸气流路部150的主流槽161连通。即,该连通槽165从岛部133在Y方向上的端部向与该端部相邻的主流槽161延伸。这样,蒸气流路部150的蒸气通路151与主流槽161连通。
连通槽165具有比蒸气流路部150的蒸气通路151小的流路截面积,以主要使工作液2b通过毛细管作用而流动。各连通槽165也可以在岛部133的长边方向(X方向)上等间隔地分离配置。
连通槽165也与主流槽161同样地通过蚀刻而形成,具有形成为与主流槽161同样的弯曲状的壁面(未图示)。如图43所示,连通槽165的宽度w24(X方向上的尺寸)也可以设为5μm以上且300μm以下。连通槽165的深度也可以设为3μm以上且300μm以下。
主流槽161包括与连通槽165连通的交叉部166。在交叉部166,主流槽161与连通槽165呈T字状连通。由此,能够避免如下情况:在一个主流槽161与一侧(例如图43中的上侧)的连通槽165相连通的交叉部166,另一侧(例如图43中的下侧)的连通槽165与该主流槽161连通。由此,在该交叉部166,主流槽161的壁面162不会在Y方向两侧被切除,能够使一方的壁面162残留。因此,在交叉部166,也能够对主流槽161内的工作液2b赋予毛细管作用,能够抑制工作液2b的朝向蒸发区域SR的推进力在交叉部166处降低。
如图43所示,在液体流路部160的彼此相邻的主流槽161之间设置有液体凸部列163。另外,在图43所示的例子中,列举了在各岛部133中包含7列液体凸部列163的情况为例,但不限于此。各岛部133所包含的液体凸部列163的数量是任意的,例如也可以设为3列以上且20列以下。
如图43所示,各液体凸部列163形成为分别沿着岛部133的长边方向(X方向)延伸。多个液体凸部列163相互平行地配置。此外,在岛部133在俯视时弯曲的情况下,各液体凸部列163也可以沿着岛部133的弯曲方向呈曲线状延伸。即,各液体凸部列163也可以不必形成为直线状,另外,也可以不与X方向平行地延伸。各液体凸部列163在宽度方向(Y方向)上相互隔开间隔地配置。
各液体凸部列163包括分别沿X方向排列的多个凸部164(液流路突出部)。凸部164设置在液体流路部160内,从主流槽161和连通槽165突出并与上侧片材120抵接。各凸部164在俯视时以X方向成为长边方向的方式形成为矩形状。在沿Y方向彼此相邻的凸部164彼此之间分别配置有主流槽161。在沿X方向彼此相邻的凸部164之间分别配置有连通槽165。连通槽165以沿Y方向延伸的方式形成,将在Y方向上相互相邻的主流槽161彼此连通。由此,工作液2b能够在这些主流槽161之间往来。
凸部164是在后述的蚀刻工序中没有被蚀刻除去而使得芯部片材130的材料残留的部分。在本实施方式中,如图43所示,凸部164的平面形状为矩形。凸部164的平面形状相当于在芯部片材130的第2主体面131b的位置处的形状。凸部164的宽度w25例如可以为5μm以上且500μm以下。另外,凸部164的宽度w25是指凸部164的宽度变为最大的部位处的值。
凸部164的宽度方向(Y方向)上的、凸部164的排列间距例如可以为7μm以上且1000μm以下。在此,凸部164的排列间距是凸部164的Y方向的中心与相邻的凸部164的Y方向的中心之间的间隔,是指在Y方向上测量出的距离。
在本实施方式中,凸部164呈交错状(交错)配置。更具体地,在Y方向上彼此相邻的液体凸部列163的凸部164在X方向上彼此偏移地配置。该偏移量也可以是凸部164在X方向上的排列间距的一半。另外,凸部164的配置不限于交错状,也可以并列地排列。在这种情况下,在Y方向上彼此相邻的液体凸部列163的凸部164也在X方向上对齐。
凸部164的长度L1也可以在各凸部164彼此之间均匀。另外,凸部164的长度L1比连通槽165的宽度w24长(L1>w24)。另外,凸部164的长度L1相当于凸部164在X方向上的尺寸,是指第2主体面131b上的X方向的最大尺寸。
另外,构成下侧片材110、上侧片材120和芯部片材130的材料只要是热传导率良好的材料即可,没有特别划定。下侧片材110、上侧片材120和芯部片材130例如可以含铜或铜合金。在该情况下,能够提高各片材110、120、130的热传导率,从而能够提高蒸发室100的散热效率。另外,在使用纯水作为工作流体2a、2b的情况下,能够防止发生腐蚀。此外,只要能够得到所希望的散热效率并能够防止腐蚀,则这些片材110、120、130也能够使用铝或者钛等其他金属材料、或者不锈钢等其他金属合金材料。
此外,图37所示的蒸发室100的厚度t21例如可以为100μm以上且2000μm以下。通过将蒸发室100的厚度t21设为100μm以上,能够恰当地确保蒸气流路部150,由此能够作为蒸发室100恰当地发挥功能。另一方面,通过将厚度t21设为2000μm以下,能够抑制蒸发室100的厚度t21变厚。
下侧片材110的厚度t22例如可以为25μm以上且500μm以下。通过将下侧片材110的厚度t22设为25μm以上,能够确保下侧片材110的机械强度。另一方面,通过将下侧片材110的厚度t22设为500μm以下,能够抑制蒸发室100的厚度t21变厚。同样地,上侧片材120的厚度t23也可以与下侧片材110的厚度t22同样地设定。上侧片材120的厚度t23和下侧片材110的厚度t22也可以不同。
芯部片材130的厚度t24例如可以为50μm以上且1000μm以下。通过将芯部片材130的厚度t24设为50μm以上,能够恰当地确保蒸气流路部150,由此能够作为蒸发室100恰当地工作。另一方面,通过设为1000μm以下,能够抑制蒸发室100的厚度t21变厚。
接着,使用图44~图46对由这样的结构构成的本实施方式的蒸发室100的制造方法进行说明。此外,在图44~图46中,示出与图37的剖视图相同的截面。
在此,首先,对芯部片材130的制作工序进行说明。
首先,如图44所示,作为准备工序,准备包含下表面Ma和上表面Mb的平板状的金属材料片材M。
在准备工序之后,作为蚀刻工序,如图45所示,从下表面Ma和上表面Mb对金属材料片材M进行蚀刻,形成蒸气流路部150、液体流路部160。
更具体而言,通过光刻技术在金属材料片材M的下表面Ma和上表面Mb形成图案状的抗蚀剂膜(未图示)。接着,经由图案状的抗蚀剂膜的开口,对金属材料片材M的下表面Ma和上表面Mb进行蚀刻。由此,金属材料片材M的下表面Ma和上表面Mb以图案状被蚀刻,形成图45所示那样的蒸气流路部150和液体流路部160。此外,对于蚀刻液,例如能够使用氯化铁水溶液等氯化铁系蚀刻液、或者氯化铜水溶液等氯化铜系蚀刻液。
关于蚀刻,可以同时对金属材料片材M的下表面Ma和上表面Mb进行蚀刻。然而,不限于此,下表面Ma和上表面Mb的蚀刻也可以作为不同的工序来进行。另外,蒸气流路部150和液体流路部160可以同时通过蚀刻形成,也可以通过不同的工序形成。
另外,在蚀刻工序中,通过对金属材料片材M的下表面Ma和上表面Mb进行蚀刻,由此得到如图40和图41所示的规定的外形轮廓形状。即,形成芯部片材130的端缘。
这样,得到了本实施方式的芯部片材130。
在芯部片材130的制作工序之后,作为接合工序,如图46所示,将下侧片材110、上侧片材120和芯部片材130接合在一起。另外,下侧片材110和上侧片材120也可以由具有期望的厚度的轧制件形成。
更具体而言,首先,依次层叠下侧片材110、芯部片材130和上侧片材120。在该情况下,芯部片材130的第1主体面131a与下侧片材110的第2下侧片材面110b重合,上侧片材120的第1上侧片材面120a与芯部片材130的第2主体面131b重合。此时,利用下侧片材110的对准孔112、芯部片材130的对准孔135和上侧片材120的对准孔122,将各片材110、120、130对位。
接着,将下侧片材110、芯部片材130和上侧片材120临时固定。例如,也可以点状地进行电阻焊接而将这些片材110、120、130临时固定,也可以通过激光焊接将这些片材110、120、130临时固定。
接着,下侧片材110、芯部片材130和上侧片材120通过扩散接合而永久地接合。更具体而言,芯部片材130的框体部132及各岛部133中的第1主体面131a与下侧片材110的第2下侧片材面110b扩散接合在一起。另外,芯部片材130的框体部132及各岛部133中的第2主体面131b与上侧片材120面的第1上侧片材面120a扩散接合在一起。这样,各片材110、120、130被扩散接合在一起,从而在下侧片材110与上侧片材120之间形成具有蒸气流路部150和液体流路部160的密封空间103。
在接合工序之后,从注入部104向密封空间103注入工作液2b。
之后,上述的注入流路137被密封。例如,也可以使注入部104局部熔融来密封注入流路137。由此,密封空间103与外部的连通被切断,工作液2b被封入密封空间103,防止了密封空间103内的工作液2b向外部泄漏。
如上所述,获得了本实施方式的蒸发室100。
接着,对蒸发室100的工作方法、即电子器件D的冷却方法进行说明。
如上述那样得到的蒸发室100被设置于移动终端等电子设备E的壳体H内,并且作为被冷却装置的CPU等电子器件D被安装于上侧片材120的第2上侧片材面120b。或者,蒸发室100被安装于电子器件D。密封空间103内的工作液2b由于其表面张力而附着于密封空间103的壁面、即蒸气通路151的第1壁面153a及第2壁面154a、液体流路部160的主流槽161的壁面162及连通槽165的壁面。另外,工作液2b也能够附着于下侧片材110的第2下侧片材面110b中的向蒸气通路151露出的部分。此外,工作液2b也能够附着于上侧片材120的第1上侧片材面120a中的向蒸气通路151、主流槽161及连通槽165露出的部分。
在该状态下,当电子器件D发热时,存在于蒸发区域SR(参照图40和图41)的工作液2b从电子器件D受热。接受的热作为潜热被吸收,工作液2b蒸发(气化),生成工作蒸气2a。所生成的工作蒸气2a的大部分在构成密封空间103的蒸气通路151内扩散(参照图40的实线箭头)。各蒸气通路151内的工作蒸气2a从蒸发区域SR离开,工作蒸气2a的大部分向温度比较低的冷凝区域CR(图40及图41中的右侧的部分)输送。在冷凝区域CR中,工作蒸气2a主要向下侧片材110散热而被冷却。下侧片材110从工作蒸气2a接受的热经由壳体部件Ha(参照图37)而传递给外部气体。
工作蒸气2a在冷凝区域CR向下侧片材110散热,由此失去在蒸发区域SR吸收的潜热而冷凝,从而生成工作液2b。生成的工作液2b附着于各蒸气通路151的第1壁面153a及第2壁面154a、下侧片材110的第2下侧片材面110b、以及上侧片材120的第1上侧片材面120a。在此,在蒸发区域SR中,工作液2b持续蒸发。因此,液体流路部160中的除蒸发区域SR以外的区域(即,冷凝区域CR)中的工作液2b借助各主流槽161的毛细管作用而朝向蒸发区域SR输送(参照图40的虚线箭头)。由此,附着于各蒸气通路151、第2下侧片材面110b以及第1上侧片材面120a的工作液2b向液体流路部160移动,并通过连通槽165而进入主流槽161。这样,工作液2b被填充于各主流槽161及各连通槽165。因此,所填充的工作液2b借助各主流槽161的毛细管作用而得到朝向蒸发区域SR的推进力,从而朝向蒸发区域SR顺畅地输送。
在液体流路部160中,各主流槽161经由对应的连通槽165与相邻的其他主流槽161连通。由此,工作液2b在彼此相邻的主流槽161之间往来,抑制了在主流槽161产生干烧的情况。因此,对各主流槽161内的工作液2b赋予了毛细管作用,工作液2b被朝向蒸发区域SR顺畅地输送。
到达蒸发区域SR的工作液2b再次从电子器件D受热而蒸发。从工作液2b蒸发出的工作蒸气2a通过蒸发区域SR内的连通槽165移动至流路截面积大的蒸气通路151,并在各蒸气通路151内扩散。这样,工作流体2a、2b一边反复进行相变、即蒸发和冷凝,一边在密封空间103内回流,从而输送电子器件D的热并将其释放。其结果是,电子器件D被冷却。
然而,在蒸发区域SR中,从工作液2b生成的工作蒸气2a从液体流路部160朝向蒸气通路151移动。此时,工作蒸气2a从主流槽161通过与各液体流路部160的宽度方向外侧的凸部164相邻的连通槽165而流出到蒸气通路151。
通常,在蒸气通路151的第2主体面131b侧的部分,厚度方向(Z方向)上的工作蒸气2a的压力梯度大,在蒸气通路151的第1主体面131a侧的部分,厚度方向(Z方向)上的工作蒸气2a的压力梯度小。在本实施方式中,如图47所示,突起部155位于比第1主体面131a与第2主体面131b的中间位置Pz靠近第2主体面131b的位置。因此,在气化后的工作蒸气2a从液体流路部160向蒸气通路151扩展时,在突起部155附近,突起部155的上下方向上的压力梯度变大。相对于突起部155来说,上侧的部分与下侧的部分之间的压力差可能变大。相对于突起部155的上侧的部分相当于第2壁面154a侧的部分,相对于突起部155的下侧的部分相当于第1壁面153a侧的部分。因此,突起部155的上侧的部分处的工作蒸气2a的气压能够比突起部155的下侧的部分处的工作蒸气2a的气压充分大,工作蒸气2a能够容易地越过突起部155。由此,能够容易地使工作蒸气2a从突起部155的上侧的部分向下侧的部分绕入。其结果是,突起部155不易成为妨碍工作蒸气2a通过的障碍,能够使工作蒸气2a从突起部155朝向突起部155的下侧的部分顺畅地扩散。
另外,在本实施方式中,第1壁面153a的第1壁面端部153b在俯视时位于比突起部155靠蒸气流路部150的内侧的位置。因此,第1壁面153a形成为朝向蒸气通路151的内侧。由此,从突起部155的上侧的部分绕入到下侧的部分的工作蒸气2a沿着第1壁面153a被向蒸气通路151的宽度方向(Y方向)内侧引导。其结果是,工作蒸气2a的扩散在蒸气通路151的内部顺畅地进行,能够提高蒸发室100的冷却能力。第1壁面153a的曲率半径也可以朝向第1壁面端部153b逐渐变大。因此,随着曲率半径变大,针对朝向第1主体面131a的工作蒸气2a的流动的障碍增大。由此,能够更顺畅地进行工作蒸气2a在蒸气通路151的内部的扩散。
另一方面,在冷凝区域CR中,由工作蒸气2a生成的工作液2b从蒸气通路151朝向液体流路部160移动。此时,工作液2b通过与各液体流路部160的宽度方向外侧的凸部164相邻的连通槽165而进入主流槽161。
在本实施方式中,第1壁面153a的第1壁面端部153b在俯视时位于比突起部155靠蒸气流路部150的内侧的位置。因此,流过蒸气通路151的工作液2b沿着第1壁面153a被引导至液体流路部160。其结果是,工作液2b顺畅地进入液体流路部160。另外,工作液2b能够容易地越过突起部155,因此突起部155不易成为妨碍工作液2b通过的障碍,能够顺畅地进行工作液2b的从突起部155朝向液体流路部160的流入。
另外,在本实施方式中,突起部155位于比中间位置Pz靠近第2主体面131b的位置。因此,能够使第2壁面154a的曲率半径小于第1壁面153a的曲率半径。由此,能够提高第2壁面154a的毛细管作用,能够使工作液2b顺畅地流入液体流路部160。另外,通过提高毛细管作用,也能够提高第2壁面154a对工作液2b的保持作用。因此,能够增大工作液2b的朝向蒸发区域SR的输送量。
另外,在本实施方式中,第1壁面153a的第1壁面端部153b在俯视时位于比突起部155靠蒸气流路部150的内侧的位置,因此容易在俯视时确认岛部133的宽度方向端部的形状缺陷。
而且,在本实施方式中,第1壁面153a朝向液体流路部160弯曲成曲线状,因此蒸气通路151的容积变大,能够提高蒸发室100的冷却能力。
本发明并不直接划定于上述各实施方式及各变形例,在实施阶段能够在不脱离其主旨的范围内对构成要素进行变形而具体化。另外,通过上述各实施方式及各变形例所公开的多个构成要素的适当的组合,能够形成各种发明。也可以从各实施方式及各变形例所示的全部构成要素中删除几个构成要素。
Claims (20)
1.一种蒸发室用的主体片材,所述蒸发室封入有工作流体,其中,
所述蒸发室用的主体片材具备:
第1主体面;
第2主体面,其设置于与所述第1主体面相反的一侧;
贯通空间,其从所述第1主体面延伸到所述第2主体面;以及
在第1方向上延伸的多个第1槽,它们设置于所述第1主体面,与所述贯通空间连通,
在俯视时,所述贯通空间在第1方向上延伸,
在与所述第1方向垂直的截面上观察时,所述贯通空间具有:位于所述第1主体面的第1开口部;和位于所述第2主体面的第2开口部,所述第2开口部从俯视时与所述第1开口部重叠的区域延伸至俯视时与所述第1槽重叠的位置。
2.根据权利要求1所述的蒸发室用的主体片材,其中,
在与所述第1方向垂直的截面上观察时,所述贯通空间具有:划定所述第1开口部的第1空间凹部,其设置于所述第1主体面;和划定所述第2开口部的第2空间凹部,其设置于所述第2主体面,与所述第1空间凹部连通,
所述第1空间凹部包括弯曲成凹状的一对第1壁面,
所述第2空间凹部包括弯曲成凹状的一对第2壁面,
互相对应的所述第1壁面和所述第2壁面通过朝向所述贯通空间的内侧突出的壁面突出部连接,
在与所述第1方向垂直的截面上观察时,所述第2空间凹部包括形成为平坦状的平坦面,所述平坦面将互相对应的所述第2壁面和所述壁面突出部连接。
3.根据权利要求1所述的蒸发室用的主体片材,其中,
在与所述第1方向垂直的截面上观察时,所述贯通空间具有:划定所述第1开口部的第1空间凹部,其设置于所述第1主体面;和划定所述第2开口部的第2空间凹部,其设置于所述第2主体面,与所述第1空间凹部连通,
所述第1空间凹部包括弯曲成凹状的一对第1壁面,
所述第2空间凹部包括弯曲成凹状的一对第2壁面,
互相对应的所述第1壁面和所述第2壁面通过朝向所述贯通空间的内侧突出的壁面突出部连接,
在与所述第1方向垂直的截面上观察时,所述第2空间凹部包括将相互对应的所述第2壁面和所述壁面突出部连接的凸部面,
所述凸部面包括在所述第1方向上延伸且朝向所述第2主体面突出的空间凸部。
4.根据权利要求3所述的蒸发室用的主体片材,其中,
所述凸部面包括互相分离的多个所述空间凸部。
5.根据权利要求1所述的蒸发室用的主体片材,其中,
在与所述第1方向垂直的截面上观察时,所述贯通空间具有:划定所述第1开口部的第1空间凹部,其设置于所述第1主体面;和划定所述第2开口部的第2空间凹部,其设置于所述第2主体面,与所述第1空间凹部连通,
所述第1空间凹部包括弯曲成凸状的一对第1壁面,
所述第2空间凹部包括弯曲成凹状的一对第2壁面。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的蒸发室用的主体片材,其中,
在与所述第1方向垂直的截面上观察时,所述第2开口部从俯视时与所述第1开口部重叠的区域起相对于所述第1开口部在两侧延伸至俯视时与所述第1槽重叠的位置。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的蒸发室用的主体片材,其中,
所述蒸发室用的主体片材具备:
划定所述贯通空间的框体部,其在俯视时形成为框状,所述框体部从所述第1主体面延伸到所述第2主体面;和
岛部,其设置于所述框体部的内侧,在所述第1方向上延伸,并且从所述第1主体面延伸到所述第2主体面,
所述第1开口部和所述第2开口部位于所述框体部与所述岛部之间,
所述第1槽位于所述岛部的所述第1主体面,
在与所述第1方向垂直的截面上观察时,所述第2开口部从俯视时与所述第1开口部重叠的区域延伸至俯视时与位于所述岛部的所述第1槽重叠的位置,并且比所述第1开口部更加朝向所述框体部的外侧延伸。
8.一种蒸发室用的主体片材,所述蒸发室封入有工作流体,其中,
所述蒸发室用的主体片材具备:
第1主体面;
第2主体面,其设置于与所述第1主体面相反的一侧;以及
贯通空间,其从所述第1主体面延伸到所述第2主体面,
在俯视时,所述贯通空间在第1方向上延伸,
在与所述第1方向垂直的截面上观察时,所述贯通空间具有:第1空间凹部,其设置于所述第1主体面;和第2空间凹部,其设置于所述第2主体面,与所述第1空间凹部连通,
所述第1空间凹部包括一对第1壁面,
所述第2空间凹部包括一对第2壁面,
所述第1空间凹部的一方的所述第1壁面与所述第2空间凹部的对应的所述第2壁面通过第1壁面突出部连接,
所述第1壁面突出部朝向所述贯通空间的内侧突出,
所述第1壁面突出部在所述第1主体面的法线方向上相对于所述第1主体面与所述第2主体面之间的中间位置偏移地配置,
所述第1空间凹部的位于与所述第1壁面突出部相反一侧的所述第1壁面和所述第2空间凹部的对应的所述第2壁面从所述第1壁面一直到所述第2壁面连续地形成为凹状。
9.根据权利要求8所述的蒸发室用的主体片材,其中,
所述贯通空间具有:由所述第1空间凹部划定的第1开口部,其位于所述第1主体面;和由所述第2空间凹部划定的第2开口部,其位于所述第2主体面,
在与所述第1方向垂直的截面上观察时,所述第1开口部的中心相对于所述第2开口部的中心偏移地配置。
10.一种蒸发室用的主体片材,所述蒸发室封入有工作流体,其中,
所述蒸发室用的主体片材具备:
第1主体面;
第2主体面,其设置于与所述第1主体面相反的一侧;以及
贯通空间,其从所述第1主体面延伸到所述第2主体面,
在俯视时,所述贯通空间在第1方向上延伸,
在与所述第1方向垂直的截面上观察时,所述贯通空间具有:设置于所述第1主体面的第1空间凹部;和设置于所述第2主体面的第2空间凹部,其与所述第1空间凹部连通,
所述第1空间凹部包括一对第1壁面,
所述第2空间凹部包括一对第2壁面,
所述第1空间凹部的一方的所述第1壁面与所述第2空间凹部的对应的所述第2壁面通过第1壁面突出部连接,
所述第1壁面突出部朝向所述贯通空间的内侧突出,
所述第1壁面突出部在所述第1主体面的法线方向上相对于所述第1主体面与所述第2主体面之间的中间位置偏移地配置,
所述贯通空间具有:由所述第1空间凹部划定的第1开口部,其位于所述第1主体面;和由所述第2空间凹部划定的第2开口部,其位于所述第2主体面,
在与所述第1方向垂直的截面上观察时,所述第1开口部的中心相对于所述第2开口部的中心偏移地配置。
11.根据权利要求9或10所述的蒸发室用的主体片材,其中,
所述蒸发室用的主体片材还具备:
框体部,其在俯视时形成为框状;和
岛部,其设置于所述框体部的内侧,在所述第1方向上延伸,所述岛部在与所述框体部之间划定所述贯通空间,
在将所述岛部的宽度设为w1时,所述第1开口部的中心与所述第2开口部的中心之间的偏移量为0.05mm~(0.8×w1)mm。
12.根据权利要求8至11中的任意一项所述的蒸发室用的主体片材,其中,
所述蒸发室用的主体片材还具备设置于所述第1主体面且与所述贯通空间连通的多个第1槽,
所述第1壁面突出部配置于比所述中间位置靠近所述第1主体面的位置。
13.根据权利要求12所述的蒸发室用的主体片材,其中,
所述第1空间凹部的位于与所述第1壁面突出部相反一侧的所述第1壁面和所述第2空间凹部的对应的所述第2壁面通过第2壁面突出部连接,
所述第2壁面突出部朝向所述贯通空间的内侧突出,
所述第2壁面突出部在所述法线方向上相对于所述第1主体面与所述第2主体面之间的中间位置偏移地配置。
14.根据权利要求13所述的蒸发室用的主体片材,其中,
所述第2壁面突出部配置在比所述中间位置靠近所述第1主体面的位置。
15.一种蒸发室用的主体片材,所述蒸发室封入有工作流体,其中,
所述蒸发室用的主体片材具备:
第1主体面;
第2主体面,其设置于与所述第1主体面相反的一侧;以及
贯通空间,其从所述第1主体面延伸到所述第2主体面,
在俯视时,所述贯通空间在第1方向上延伸,
在与所述第1方向垂直的截面上观察时,所述贯通空间具有:设置于所述第1主体面的第1空间凹部;设置于第2主体面的第2空间凹部,其与所述第1空间凹部连通;以及设置于所述第2主体面的第3空间凹部,其位于所述第2空间凹部的两侧,并且与该第2空间凹部连通,
所述第2空间凹部包括一对第2壁面,
所述第3空间凹部包括第3壁面,
所述第2空间凹部的各个所述第2壁面与对应的所述第3空间凹部的所述第3壁面通过第3壁面突出部连接,
所述第3壁面突出部朝向所述第2主体面突出。
16.一种蒸发室用的主体片材,其中,
所述蒸发室用的主体片材具备:
第1主体面;
第2主体面,其位于与所述第1主体面相反的一侧;
贯通空间,其贯通所述第1主体面和所述第2主体面;以及
多个第1槽,其设置于所述第2主体面,与所述贯通空间连通,
所述贯通空间具有:位于所述第1主体面侧的弯曲状的第1壁面;和位于所述第2主体面侧的弯曲状的第2壁面,
所述第1壁面和所述第2壁面在以向所述贯通空间的内侧伸出的方式形成的突起部处汇合,
所述突起部位于比所述第1主体面与所述第2主体面的中间位置靠近所述第2主体面的位置,
所述第1壁面在所述第1主体面侧具有第1壁面端部,
在俯视时,所述第1壁面端部位于比所述突起部靠所述贯通空间的内侧的位置。
17.根据权利要求16所述的蒸发室用的主体片材,其中,
所述第2壁面在所述第2主体面侧具有第2壁面端部,
在将所述第2壁面端部与所述突起部在所述贯通空间的宽度方向上的距离设为Lp、所述第2壁面端部与所述第1壁面端部在所述贯通空间的宽度方向上的距离设为Ls时,距离Ls为距离Lp的1.05倍以上且2倍以下。
18.根据权利要求16所述的蒸发室用的主体片材,其中,
多个所述第1槽相互并列配置,
在彼此相邻的所述第1槽之间设置有凸部列,
所述凸部列分别具有多个凸部,
所述第2壁面在所述第2主体面侧具有第2壁面端部,
在将所述第2壁面端部与所述第1壁面端部的距离设为Ls时,距离Ls为所述凸部的宽度的1.1倍以上且10倍以下。
19.一种蒸发室,其中,
所述蒸发室具备:
第1片材;
第2片材;以及
权利要求1至18中的任意一项所述的蒸发室用的主体片材,其介于所述第1片材与所述第2片材之间。
20.一种电子设备,其中,
所述电子设备具备:
壳体;
电子器件,其收纳于所述壳体内;以及
权利要求19所述的蒸发室,其与所述电子器件热接触。
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