CN1942732A - 热传送装置、制造热传送装置的方法和电子设备 - Google Patents

热传送装置、制造热传送装置的方法和电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种热传送装置,制造这种传送装置的方法,以及安装有这种热传送装置的电子装置。在该热传送装置中,由于热吸收衬底(2)和毛细构件(6)由同种金属材料形成,因此可防止装置被腐蚀。另外,当金属、玻璃或陶瓷用作毛细构件(6)的材料时,与用硅制成毛细构件的情况相比,可降低制造成本。另外,由于在毛细构件(6)中形成由多个穿孔(6a),与使用例如没有穿孔的一般的多孔材料的情况相比,工作液可有效传送更多工作液,从而提高了热传送效率。因此,可降低装置的成本并防止装置的腐蚀。

Description

热传送装置、制造热传送装置的方法和电子设备
技术领域
本发明总体涉及一种热传送装置,制造热传送装置的方法,以及安装有这种热传送装置的电子装置,其中,该热传送装置用于冷却例如电子构件的产热体。
背景技术
迄今为止,已多次提到作为热传送装置的CPL(毛细抽吸回路,CapillaryPumped Loops)等,这种热传送装置用于通过工作液相变时产生的压差、毛细作用等回流工作液。如上所述的热传送装置也称为LHP(回路热管,LoopHeat Pipe)。当想要减小如上所述的热传送装置的尺寸时,用于通过毛细现象产生抽力的多孔材料成为重要的关键技术。
因此,已经公开了通过使用气体和易熔金属制备多孔材料的技术(例如,参见美国专利No.5181549)。根据专利文件1中公开的制造装置,可使用各种金属材料,另外,可提供多孔金属,其中,可有选择地确定孔(洞)的方向、大小等。
发明内容
然而,例如当盒体用作热传送装置的主体,而多孔构件由不同金属和材料形成时,该盒体和/或多孔材料可能在某些情况下被腐蚀。例如,虽然硅被用作毛细构件,但当用于盒体的材料是硅以外的材料时,可能发生腐蚀。另外,由于多孔构件随工作液一起设置在该盒体中,该多孔构件可能在某些情况下被工作液腐蚀。
另外,当多孔材料由硅制成时,虽然可以最优选地实现小型化,但不利的是成本会增加。
考虑到上述情况,本发明的目标是提供一种可降低成本并防止腐蚀的热传送装置,制造热传送装置的方法,以及安装有这种热传送装置的电子装置。
根据本发明的热传送装置包括:流动通道,其允许工作液从中流过,用以通过工作液的相变传送热量;以及至少一个毛细构件,其设置在流动通道内,并具有多个允许工作液由于毛细管力从中流过的穿孔,并且所述毛细构件由金属、玻璃或陶瓷构成。
在本发明中,因为毛细构件由金属、玻璃或陶瓷制成,与使用硅的情况相比,可降低成本。另外,例如当形成流动通道的容器的材料与毛细构件的材料相同时,可防止腐蚀。具体地说,例如当毛细构件的材料和所述容器的材料为不同类型的金属材料时,由于工作液的电池效应(cell effect)会产生腐蚀;然而,当使用同种材料时,不会发生任何问题。而且,由于在毛细构件中设置有多个穿孔,例如与一般的没有穿孔的多孔材料相比,工作液可被有效地传送,从而,提高热传送效率。
在这种情况下,例如纯金属或合金可用作所述金属。纯金属为具有99.9%或更高纯度的金属。
根据本发明的一种模式,流动通道包括:第一衬底,其允许工作液从中流过且通过工作液的汽化效应吸收热量;第二衬底,其允许工作液从中流过且通过工作液的液化效应消散热量;以及管,工作液通过所述管在第一衬底和第二衬底之间流动,其中,所述毛细构件用于至少第一衬底、第二衬底和管之一中。在这种情况下,所述容器对应于该至少第一衬底、第二衬底和管之一。
根据本发明的一种模式,毛细构件由与至少第一衬底、第二衬底和管之一的材料相同的材料制成,其中,所述毛细构件用于所述至少第一衬底、第二衬底和管之一中。当提供毛细构件时,例如对于第一衬底来说,可防止毛细构件和第一衬底之间的腐蚀。
根据本发明的一种模式,毛细构件具有形成穿孔的壁表面,且热传送装置还包括设置在壁表面上的保护膜。通过这样形成的保护膜,可防止毛细构件的腐蚀。保护膜可以只形成在穿孔的壁表面上;然而保护膜也可形成在除了毛细构件的壁表面的位置上。
根据本发明的一种模式,毛细构件包括纯铜,以及保护膜包括纯铜的氧化膜。或者保护膜还包括氧化膜上的DLC膜(类金刚石膜,Diamond LikeCarbon)。另外,当毛细构件包括纯铜时,保护膜可为DLN膜(碳纳米复合膜,Diamond Like Nano-composite)。当毛细构件包括纯铜时,例如即使当乙醇用作工作液时,也可严重观察到腐蚀。保护膜可为包括碳、硅和氧的膜,或可为碳化硅膜。另外,保护膜可为镀金膜。如上所述的保护膜可通过例如等离子工艺形成。
根据本发明的一种模式,热传送装置还包括:框架,其设置在流动通道内,并具有多个开口部,所述多个开口部形成在大致垂直于设置框架的位置处的工作液流动方向的平面中,且该框架由与毛细构件的材料相同的材料形成。在上述热传送装置中,提供多个所述毛细构件,并且所述毛细构件设置在各自的开口部中。由于框架和毛细构件由同种材料制成,可防止腐蚀。另外,当框架的尺寸根据作为冷却目标的产热器的尺寸限定时,可有效冷却例如大型产热器。
根据本发明的一种模式,提供一种热传送装置,其包括:可以允许工作液从中流过用以通过工作液的相变传送热量的容器;以及至少一个在工作液中产生毛细管力的毛细构件,所述毛细构件设置在所述容器中,且其由与所述容器相同的材料制成。
在本发明中,由于毛细构件的材料和所述容器的材料相同,因此可防止腐蚀。这样该容器可具有只要其可以容纳工作液的任何结构。例如,该容器可由一各衬底形成,工作液在该衬底中循环并发生相变。或者,当用作热吸收部的第一衬底和用作热消散部的第二衬底通过设置在它们之间的两个管彼此连接时,该容器对应于至少所述第一衬底、所述第二衬底和所述管之一。
例如金属、玻璃或陶瓷可用作毛细构件和所述容器的材料。纯金属、合金或烧结金属可用作所述金属。烧结金属是一种通过压缩粉末形金属,随后在不高于其熔点的温度烧结而得到的金属。当包括均匀粉末形金属的容器和和有机结合物被加热至很高温度时,用作结合物的有机结合物融化使得该有机材料设置的位置处变成孔,从而形成多孔烧结金属。这样形成的多孔烧结金属可用作毛细构件。当毛细构件由上述多孔烧结金属制成时,在本发明中,该容器也由与该毛细构件相同的材料制成;但是,在该容器中,孔当然就不需要了。
根据本发明的一种模式,毛细构件包括:第一毛细构件,其包括具有第一直径的第一孔;以及第二毛细构件,其包括具有大于第一直径的第二直径的第二孔。这样,由毛细构件产生的毛细管力可设置为最优值,并轻松实现最优化。
根据本发明的一种模式,第一毛细构件设置在来自第二毛细构件的工作液的下游。从而,可有效循环工作液。
根据本发明的一种模式,热传送装置还包括:框架,其设置在所述容器中,并具有多个形成在框架设置的位置处大致垂直于工作液流动方向的平面中的开口部,且该框架由与毛细构件的材料相同的材料形成。在上述热传送装置中,提供多个所述毛细构件,并且所述毛细构件设置在各自的开口部中。由于该框架和毛细构件由同种材料制成,可防止腐蚀。另外,当框架的尺寸和容器的尺寸根据作为冷却目标的产热器的尺寸而限定时,可有效冷却例如大型产热器。
一种根据本发明制造热传送装置的方法,其包括以下步骤:形成流动通道,其允许工作液从中流过用以通过工作液的相变传送热量;以及在流动通道中设置毛细构件。上述毛细构件具有多个允许工作液由于毛细管力从中流过的穿孔,并且所述毛细构件由金属、玻璃或陶瓷构成。
在本发明中,形成流动通道的步骤包括例如形成容纳工作液的容器的步骤。
根据本发明制造热传送装置的方法还包括在穿孔的壁表面上形成保护膜的步骤。这里,保护膜可通过例如等离子工艺形成。例如PBII(基于等离子的离子注入),CVD(化学气相沉积)和CVI(化学气相渗透)可被用作该等离子工艺。
根据本发明的电子装置包括:产热器,允许工作液从中流过用以通过工作液的相变传送热量的流动通道,以及设置在流动通道内的毛细构件,其中,该毛细构件具有多个允许工作液由于毛细管力从中流过的穿孔,且由金属、玻璃和陶瓷构成。
在本发明中,例如电子构件(如IC芯片或电阻),或散热片可用作产热器;然而,产热器不限于此,可使用任何产生热量的构件。例如计算机、PDA(个人数码助手)、照相机、显示装置、液晶发生器、音频装置和气体电子装置可用作该电子装置。当该电子装置为例如数码照相机时,该产热器为CCD(电耦合装置)。当该电子装置为例如液晶显示或的等离子显示板时,产热器为其显示板自身。
附图说明
图1是根据本发明实施例的热传送装置的平面图。
图2是图1中所示热传送装置的截面图。
图3是毛细构件的透视图。
图4是图3中所示毛细构件的截面图。
图5是图3中所示毛细构件的放大平面图。
图6是图5中所示毛细构件的截面图。
图7是示出在毛细构件形成之后且在该毛细构件设置在热吸收衬底中之前的步骤的示图。
图8是用以形成保护膜的工艺装置的截面图。
图9是示出当高压脉冲施加在图8所示装置中时,所获得的电压值的一个例子的示图。
图10是示出当高压脉冲施加在图8所示装置中时,所获得的电流值的一个例子的示图。
图11是示出用于制造多孔烧结金属的方法的示意图。
图12是示出图11所示的制造方法的变形例的示意图。
图13是由具有不同孔径的彼此连接的两种烧结金属形成的毛细构件的截面图。
具体实施方式
在下文中,将参考附图描述本发明的实施例。
图1是根据本发明的一个实施例的热传送装置的平面图,而图2是上述热传送装置的截面图。
热传送装置1由热吸收衬底2、热消散衬底3、气相管4和液相管5构成,其中,后两个管3和4中的每一个连接至上述衬底2和3。在热吸收衬底2、热消散衬底3、气相管4和液相管5的内部,分别设置有流动通道P2、P3、P4和P5,通过这些通道提供工作液流。虽然图中未示出工作液,例如纯净水或乙醇可用作工作液。
气相管4分别通过连接器11和10连接至热吸收衬底2和热消散衬底3。以与上述方法相同的方式,液相管5分别通过连接器12和13连接至热吸收衬底2和热消散衬底3。
热吸收衬底2由内部具有凹部的上衬底14和连接至该上衬底14的下衬底15构成,从而,在热吸收衬底2的内部,形成流动通道P2。顺便说明,所述上衬底和下衬底中的“上”和“下”只不过为了描述的方便用来区别这两个衬底,因此,当该热传送装置1被实际安装在电子装置中时,它们不代表该热传送装置1的定位方向。这也适用于下面将要描述的热消散衬底3。该上衬底14和下衬底15由同种纯金属制成。例如纯铜可用作纯金属材料。在热吸收衬底2内部的流动通道P2中,设置有产生毛细管力的毛细构件6。
参考图2,在热吸收衬底2中,上衬底14和下衬底15分别设有开口部14a和15a,且连接器11和12通过连接而固定,以分别覆盖该开口部14a和15a。以与上述方法相同的方式,在热消散衬底3中,分别在上衬底24和下衬底25中设有开口部24a和25a,且连接器10和13通过连接而固定,以分别覆盖该开口部24a和25a。
例如金属铝、铜或不锈钢可用作上述气相管4和液相管5的材料。为了防止腐蚀,气相管4和液相管5的材料优选为与热吸收衬底2和热消散衬底3相同的材料。
图3是毛细构件6的透视图,而图4是该毛细构件6的截面图。该毛细构件6例如为板状,且该毛细构件6中形成有穿孔6a,用以从其前表面贯穿至后表面。该毛细构件6的一侧的长度t为例如1~10cm。然而,长度t不限于该值。毛细构件6优选由与所述上衬底14和下衬底15相同的材料制成。在本实施例中,使用纯铜。当由不同类型的金属制成时,上衬底14和毛细构件6都可能在某些情况下由于电池效应而被腐蚀;然而,当在本实施例中使用同种材料时,可防止上述腐蚀。因此,可确保该热传送装置1的热传送性能的长期可靠性。当由例如青铜材料制成的合金过滤器替代纯铜用作毛细构件时,很有可能会出现由于电池效应引发的腐蚀。
另外,当该毛细构件由纯铜制成时,与硅用作产生毛细管力的构件的情况相比,材料成本和制造成本可降低。具体地说,当用硅制成具有本实施例的结构的毛细构件时,形成穿孔的步骤会使得成本增加。
图5和图6分别是所述毛细构件6的放大平面图和截面图。在形成毛细构件6的穿孔6a的壁表面6b,形成有保护膜19。当毛细构件6由纯铜制成时,该保护膜19由例如纯铜的氧化膜制成。或者,该保护膜19可通过在上层氧化膜上进一步形成的DLC膜制成。另外,例如包括碳、硅和氧的膜,碳化硅膜,镀金膜也可用作保护膜19。
热消散衬底3由内部具有凹部的上衬底24和连接至该上衬底24的下衬底25构成,从而,在热消散衬底3的内部形成流动通道P3。上衬底24设置有多个散热片8。该散热片8和上衬底24可整体成形,或者上衬底24与散热片8可为分立构件。该上衬底24和下衬底25优选由同种材料制成,例如纯金属(纯铜等),以防止腐蚀。另外,优选热消散衬底3和热吸收衬底2由同种材料制成。在下衬底25中,形成有多个槽7,用以有效循环工作液。然而,在本发明中,并不总需要槽7。
当热吸收衬底2的上衬底14和下衬底15由金属制成时,它们可通过例如焊接、加压键合(pressure bonding)、使用激光加热等方法连接。当上衬底14和下衬底15分别由玻璃和硅制成时,可通过阳极键合(anode bonding)实现连接。这也适用于热消散衬底3。
下面将要描述这样形成的热传送装置1的操作。在本实施例中,将描述例如使用IC芯片作为产热器的情况,其中,该产热体设置成接触热吸收衬底2的下衬底15的下表面侧。
从IC芯片21产生的热量被传输至下衬底15,且流动通道P2中的工作液通过该热量汽化。这样汽化的工作液通过连接器11沿箭头方向(图1中示出)流过气相管4,然后通过连接器10流入热消散衬底3中的流动通道P3。流入流动通道P3的气相的工作液将其自身的热量传递给上衬底24,传递给下衬底25,且尤其传递给散热片8,以使得工作液液化。传递至上衬底24和下衬底25的热量消散至热消散衬底3的外部。液化的工作液通过连接器13沿箭头方向流过液相管5,然后通过连接器12供应至热吸收衬底2中的流动通道P2。这样供应的工作液由于毛细管力流过穿孔6a,然后被IC芯片21产生的热量汽化,这样,重复执行上述相同操作。从而,从IC芯片21产生的热量从热吸收衬底2侧传送至热消散衬底3侧,从而实现了散热。
如上所述,在本实施例中,由于热吸收衬底2和毛细构件6由同种金属材料制成,可防止腐蚀。另外,由于毛细构件6中设置有多个穿孔6a,例如与通常没有穿孔的多孔材料的情况相比,工作液可被有效传输,从而改进了热传送效率。
下面将要描述热传送装置1的制造方法。在本实施例中,将具体描述毛细构件的制造方法和保护膜的制造方法。
图7是示出在毛细构件6形成之后且在该毛细构件6设置在热吸收衬底2中之前的步骤的示图。首先,制备多个图3中所示的毛细构件6。在本示例中,制备了9个毛细构件;然而,该数量不限于此。可通过制造多孔金属的传统技术形成该毛细构件6。接下来,使用与毛细构件6相同的材料制备具有开口部32的框架31。当毛细构件6由例如纯铜制成时,框架31也由纯铜制成。该框架31形成为例如板状。这样制成的所述9个毛细构件6分别配置到框架的各个开口部32并通过例如激光加热、电子枪等与各自的开口部连接。连接方法不限于上述方法,也可从焊接、超声波等方法中选择。这样制成的构件35设置在例如工作液从中流过的热吸收衬底的流动通道中。在这种情况下,设置构件38以使得器厚度方向与热吸收衬底的厚度方向(图2中所示热吸收衬底2的厚度方向)一致。
这种方法是一种有效的方法,特别是当制造大型热传送装置时。当如上所述的大型热传送装置的热吸收衬底安装至大型显示板,以对该显示板的整个表面降温时,这种方法很有效。另外,如图7中所示的例子,制备毛细构件6以形成构件35;然而,如图1和2所示,可在热吸收衬底2中设置一个毛细构件6。
图1和图2中,当毛细构件6固定在热吸收衬底2中时,可使用例如热塑性聚酰亚胺胶带。该聚酰亚胺胶带可在大约350℃的键合温度以及通过施加10Pa压力10分钟得到的真空度0.1Pa或更小的情况下被固定。
图8是用以形成保护膜的工艺装置的截面图。该工艺装置60为PBII装置。具体地说,PBII装置60具有:用作反应室的真空室62,用作供应离子源的离子源供应部61,在真空室62中产生等离子的高频叠加电源63,施加负高压脉冲至样品M的高压脉冲电源64,以及抽空真空室62内部的真空泵65。例如氧气的气体和金属材料可用作离子源。在本实施例中,毛细构件6或结合了毛细构件6的热传送装置1可用作样品M。
在这种PBII装置60中,当高频叠加电源63施加高频电压时,从离子源供应部61供应至真空室62的气体和/或金属材料在真空室中被离子化。当该气体为例如氧气时,在气体等被离子化的情况下,电子从样品M中分离,而氧离子被注入样品M中。如图5和图6所示,在毛细构件6的构成穿孔6a的壁表面6b上,可形成保护膜19(由例如氧化铜(Cu2O,CuO)制成)。通过高压脉冲电源64控制时间等,保护膜19形成为具有各种优选厚度等。图9和图10分别示出当施加高压脉冲时获得的电源值和电流值的示例。在这个实验中,施加约-40kV的高压脉冲。
而且,当通过PBII装置在甲烷气体环境中在该氧化膜表面上进行脉冲注入时,可形成DLC(类金刚石薄膜)。
当没有形成氧化膜时,在所述穿孔的壁表面或毛细构件上可形成称为DLN的薄膜。
另外,当没有形成氧化膜时,通过使用可以将液体硅材料加热至例如100℃的蒸发器将硅气体供应至真空室中,可在热传送装置1的内部或在毛细构件上形成由碳、硅和氧三种组分构成的保护膜。例如由信越电子硅胶(Shin-Etsu Silicones)制成的材料可用作液体硅材料。
而且,通过在铜和管道的全部表面上形成普通的镀金薄膜,可抑制腐蚀。
图11是示出用于制造多孔烧结金属的方法的示意图。本示例中示出的多孔构件不是上述具有穿孔的毛细构件6,而是多孔烧结金属。这种制造方法称为粉末间隔保持法(powder space holder method)。在这种制造方法中,铜等金属粉末颗粒42与用作结合物且颗粒直径大于金属粉末颗粒直径的间隔保持颗粒41混合。该间隔保持颗粒由例如有机材料形成。当这种混合物被烧结和去油时,间隔保持颗粒41被去除,并形成具有小孔45的烧结金属50。
图12是示出图11所示的制造方法的变形例的示意图。在这种制造方法中,铜等金属粉末颗粒42与由不同材料形成的且具有不同颗粒直径和熔点的两种结合物41(间隔保持颗粒)和43混合,随后执行烧结和去油操作。该间隔保持颗粒由例如有机材料形成。由此,间隔保持颗粒41首先融化以形成小孔45,而具有小孔45的金属粉末颗粒通过剩余的结合物43彼此连接。然后,结合物43融化从而形成小孔44。结果,形成具有大致两种尺寸类型的小孔的烧结金属40。另外,在这样形成的混合物利用模子模制后,可执行烧结操作。
当按照上述方法形成烧结金属形成后,SUS 316L可用作金属材料。也就是说,所述金属粉末颗粒42由SUS 316L制成。SUS 316L为18Cr-12Ni-2.5Mo不锈钢。直径为7~8μm的小孔大约占60%。
图13是由具有不同孔径的彼此连接的两种烧结金属所形成的毛细构件的截面图。金属36包括例如直径约为10μm的小孔,而金属37包括例如直径约为50μm的小孔。在制造由上述烧结金属制成的毛细构件38的方法中,通过具有直径约为10μm的间隔保持颗粒彼此连接的金属颗粒,和通过具有直径约为50μm的间隔保持颗粒彼此连接的金属颗粒被层叠然后烧结。当这种毛细构件38应用在本实施例的热传送装置1中时,毛细管力可被设定为优选值。当多个板状的毛细构件38形成后,这样制备的毛细构件38可如图7所示设置在框架31的开口部32中。
另外,在图13所示的例子中,这种毛细构件38可设置在热传送装置1的热吸收衬底2的流动通道P2中,用以和工作液的流动方向一致。例如,具有小孔径的烧结金属36可设置在下游侧,而具有大孔径的烧结金属37可设置在上游侧。从而,在热吸收衬底2中,毛细管力可沿工作液的流动逐渐增加,从而工作液可有效地循环。
本发明部限于上述实施例并可作各种修改。
例如,在上述说明中,作为示例,毛细构件6的材料为纯铜。然而,除了上述材料,当通过以预定颗粒直径过滤而获得的矾土颗粒与包括硅石的有机结合物一起被再烧结时,这样再烧结的矾土微粒通过硅石彼此连接,并且也以和烧结金属相似的使用方式被使用。依据工作液的类型,也可使用高分子量多孔材料,且可能使用例如:Porous Teflon(注册商标)片,Sintered Teflon(注册商标)(Sumitomo Electric Fine Polymer Inc.),聚酰亚胺多孔膜(UbeIndustries,Ltd.),Sunfine AQ(商品名称,由Asahi Kasei Corp.制造),以及烯等材料烧结模制产品。
在上述实施例中,金属被用作毛细构件6的材料;然而,除了金属,也可使用玻璃或陶瓷。另外,也可使用例如石英玻璃的玻璃前体,具有小孔的石英玻璃的多孔石英玻璃,以及在Shirasu钛上获得的Shirasu制成的Shirasu玻璃。利用上述材料可防止腐蚀。
当毛细构件6由玻璃或陶瓷制成时,金属或硅可用作热吸收衬底等的材料。
在上述实施例中,保护膜主要由PBII装置制成;然而,也可使用CVD或CVI装置。
工业应用性
通过已经描述的根据本发明的热传送装置,其制造方法和电子装置,可降低成本并防止腐蚀。另外,可显著提供热传送能力。

Claims (13)

1.一种热传送装置,其包括:
流动通道,其允许工作液从中流过,用以通过工作液的相变传送热量;以及
至少一个毛细构件,其设置在流动通道内,并具有多个允许工作液由于毛细管力从中流过的穿孔,并且所述毛细构件由金属、玻璃或陶瓷构成。
2.如权利要求1所述的热传送装置,其中,所述流动通道包括:
第一衬底,其允许工作液从中流过且通过工作液的汽化效应吸收热量;
第二衬底,其允许工作液从中流过且通过工作液的液化效应消散热量;以及
管,工作液通过所述管在第一衬底和第二衬底之间流动,
其中,所述毛细构件用于至少第一衬底、第二衬底和管之一中。
3.如权利要求2所述的热传送装置,其中,所述毛细构件由与至少第一衬底、第二衬底和管之一的材料相同的材料制成,其中,所述毛细构件用于所述至少第一衬底、第二衬底和管之一中。
4.如权利要求1所述的热传送装置,其中,所述毛细构件具有形成穿孔的壁表面,
还包括设置在所述壁表面上的保护膜。
5.如权利要求4所述的热传送装置,其中,所述毛细构件包括纯铜,以及
所述保护膜包括纯铜的氧化膜。
6.如权利要求5所述的热传送装置,其中,所述保护膜还包括在所述氧化膜上的DLC膜(类金刚石膜)。
7.如权利要求4所述的热传送装置,其中,所述毛细构件包括纯铜,以及
所述保护膜包括DLN膜(碳纳米复合膜)。
8.如权利要求1所述的热传送装置,其中,还包括:
框架,其设置在所述流动通道内,具有多个开口部,所述多个开口部形成在大致垂直于设置所述框架的位置处的工作液流动方向的平面中,且所述框架由与所述毛细构件的材料相同的材料形成,
其中,提供多个所述毛细构件,并且
所述毛细构件设置在各自的开口部中。
9.一种热传送装置,其包括:
可以允许工作液从中流过用以通过工作液的相变传送热量的容器;以及
至少一个在工作液中产生毛细管力的毛细构件,所述毛细构件设置在所述容器中,且其由与所述容器相同的材料制成。
10.如权利要求9所述的热传送装置,其中,所述毛细构件包括:
第一毛细构件,其包括具有第一直径的第一孔;以及
第二毛细构件,其包括具有大于第一直径的第二直径的第二孔。
11.如权利要求9所述的热传送装置,其中,还包括:
框架,其设置在所述容器中,具有多个开口部,所述多个开口部形成在框架形成在大致垂直于设置所述框架的位置处的工作液流动方向的平面中,且所述框架由与毛细构件的材料相同的材料形成,
其中,提供多个所述毛细构件,并且
所述毛细构件设置在各自的开口部中。
12.一种制造热传送装置的方法,其包括以下步骤:
形成流动通道,其允许工作液从中流过用以通过工作液的相变传送热量;以及
在流动通道中设置毛细构件,所述毛细构件具有多个允许工作液由于毛细管力从中流过的穿孔,并且所述毛细构件由金属、玻璃或陶瓷构成。
13.一种制造热传送装置的方法,其包括以下步骤:
形成流动通道,其允许工作液从中流过用以通过工作液的相变传送热量;以及
在流动通道中设置毛细构件,所述毛细构件具有多个允许工作液由于毛细管力从中流过的穿孔,并且所述毛细构件由金属、玻璃或陶瓷构成。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103827019A (zh) * 2011-09-07 2014-05-28 高通Mems科技公司 高区域堆叠层金属结构及相关方法
CN109912237A (zh) * 2019-04-09 2019-06-21 太原理工大学 基于阳离子导电玻璃的表面原位金属化方法

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4899997B2 (ja) * 2007-03-30 2012-03-21 日本電気株式会社 サーマルサイフォン式沸騰冷却器
WO2009088021A1 (ja) 2008-01-08 2009-07-16 Nippon Telegraph And Telephone Corporation キャピラリーポンプユニット及びフローセル
US8294068B2 (en) * 2008-09-10 2012-10-23 Applied Materials, Inc. Rapid thermal processing lamphead with improved cooling
JP4718596B2 (ja) * 2008-12-25 2011-07-06 国立大学法人九州大学 熱移動ケーブル、熱移動ケーブルユニット、熱移動システム、及び熱移動システム構築方法
JP2010216676A (ja) * 2009-03-13 2010-09-30 Furukawa Electric Co Ltd:The 冷却基板
JP5765045B2 (ja) * 2011-04-28 2015-08-19 富士通株式会社 ループ型ヒートパイプ及びその製造方法
CN103733746B (zh) * 2011-05-27 2017-05-03 阿威德热合金有限公司 竖向剖面缩小的传热装置
JPWO2013018667A1 (ja) * 2011-08-01 2015-03-05 日本電気株式会社 冷却装置及びそれを用いた電子機器
CN104040278A (zh) * 2012-01-04 2014-09-10 日本电气株式会社 冷却装置和使用该冷却装置的电子装置
JP2014062658A (ja) * 2012-09-20 2014-04-10 Fujitsu Ltd 冷却モジュール及びループ型ヒートパイプ
US20160330874A1 (en) * 2014-01-28 2016-11-10 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Cooling device and data center provided with same
JP6353682B2 (ja) * 2014-04-01 2018-07-04 昭和電工株式会社 沸騰冷却装置
JP6436529B2 (ja) * 2014-11-18 2018-12-12 株式会社アタゴ製作所 熱交換器
DE102015107473A1 (de) * 2015-05-12 2016-11-17 Benteler Automobiltechnik Gmbh Kraftfahrzeug-Wärmeübertragersystem
JP2020020495A (ja) * 2018-07-30 2020-02-06 株式会社リコー ウィック、ループ型ヒートパイプ、冷却装置、電子機器、多孔質体製造方法、及びウィック製造方法
JP7206716B2 (ja) * 2018-09-07 2023-01-18 トヨタ自動車株式会社 蒸発器及びその製造方法、並びに蒸発器を有するループ型ヒートパイプ
JP7302207B2 (ja) 2019-03-14 2023-07-04 セイコーエプソン株式会社 冷却装置及びプロジェクター
JP7514442B2 (ja) * 2020-07-21 2024-07-11 株式会社リコー ウィック、蒸発器、ループ型ヒートパイプ、冷却装置、電子機器及びウィック製造方法
JP7416002B2 (ja) * 2021-03-29 2024-01-17 セイコーエプソン株式会社 光変調装置及びプロジェクター
CN113301777B (zh) * 2021-04-26 2022-12-02 江西新菲新材料有限公司 均热板及均热板的制备方法、电子设备
JP7334765B2 (ja) 2021-07-28 2023-08-29 セイコーエプソン株式会社 透過型液晶パネル
WO2024210421A1 (ko) * 2023-04-06 2024-10-10 삼성전자 주식회사 방열 부재 및 이를 포함하는 전자 장치

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000054159A (ja) * 1998-08-07 2000-02-22 Hitachi Chem Co Ltd 伝熱材及び伝熱体並びに伝熱材の製造方法及び伝熱体の製造方法
US6749813B1 (en) * 2000-03-05 2004-06-15 3M Innovative Properties Company Fluid handling devices with diamond-like films
JP4516676B2 (ja) * 2000-08-21 2010-08-04 株式会社フジクラ 平板型ヒートパイプ
JP3956678B2 (ja) * 2001-11-15 2007-08-08 三菱マテリアル株式会社 ヒートパイプの製造方法
JP2004022682A (ja) * 2002-06-13 2004-01-22 Sony Corp 液体流通構造体、冷却装置、電子機器装置及び多孔質アルミナの製造方法。
JP3941606B2 (ja) * 2002-06-27 2007-07-04 ソニー株式会社 冷却装置、エバポレータ用基板、電子機器装置及び冷却装置の製造方法
JP2004085186A (ja) * 2002-07-05 2004-03-18 Sony Corp 冷却装置、電子機器装置、音響装置及び冷却装置の製造方法。

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103827019A (zh) * 2011-09-07 2014-05-28 高通Mems科技公司 高区域堆叠层金属结构及相关方法
CN109912237A (zh) * 2019-04-09 2019-06-21 太原理工大学 基于阳离子导电玻璃的表面原位金属化方法
CN109912237B (zh) * 2019-04-09 2021-08-03 太原理工大学 基于阳离子导电玻璃的表面原位金属化方法

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