JP2004044990A - Cooling device, and method of manufacturing electronic device and cooling device - Google Patents

Cooling device, and method of manufacturing electronic device and cooling device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cooling device and a method of manufacturing an electronic device and the cooling device, capable of increasing the transporting amount of hydraulic fluid by improving the lyophilic characteristic of a channel surface with the hydraulic fluid, to increase the amount of vaporization heat in the device and to improve the heat efficiency. <P>SOLUTION: In this cooling device 1, a hydrophilic film 18 made of hydrosilsesquioxane and the like is formed on a groove surface of a liquid-phase passage 12 of a first base 10 provided with a groove of the channel on its surface to circulate the hydraulic fluid, whereby the lyophilic characteristic of the groove surface with the hydraulic fluid is improved, the transporting amount of the hydraulic fluid can be increased, the amount of vaporization heat in the device can be increased, and the heat efficiency can be improved. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷却装置、電子機器装置及び冷却装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
メモリスティック(登録商標)、スマートメディア(登録商標)、コンパクトフラッシュ(登録商標)等の記憶媒体は、フロッピィ−ディスク等の従来のものと比べて小型かつ薄型であり、しかも記憶容量も非常に大きくすることが可能であることから、パソコンやディジタルカメラ等の電子機器装置に汎用されるようになってきている。
【0003】
これらの記憶媒体はフラッシュメモリとドライバとを一体的に有するものや、ドライバが装置本体や別のカード等に搭載されたものがあるが、いずれにしても最近では相当大容量化してきている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このように記憶媒体の記憶容量が大容量化してくると、上記のドライバから多大な熱が発生し、動作不良等の問題を生じる。
【0005】
そこで、例えば電子機器装置側に冷却装置を設けることが考えられ、そのような冷却方法としてヒートパイプを用いた技術が挙げられる。
【0006】
ヒートパイプとは、管の内壁に毛細管構造を持たせた金属製パイプであり、内部は真空で、少量の水もしくは代替フロンなどが封入されている。ヒートパイプの一端を熱源に接触させて加熱すると、内部の液体が蒸発して気化し、このとき潜熱(気化熱)として、熱が取り込まれる。そして、低温部へ高速に(ほぼ音速で)移動し、そこで、冷やされてまた液体に戻り、熱を放出する(凝縮潜熱による熱放出)。液体は毛細管構造を通って(もしくは重力によって)元の場所へ戻るので、連続的に効率よく熱を移動させることができる。
【0007】
しかしながら、従来のヒートパイプは管状であり空間的に大掛かりな装置となるので、小型薄型化が求められるパソコンやディジタルカメラ等の電子機器装置の冷却装置には不向きである。
【0008】
そこで、ヒートパイプを小型化するために、2枚のパイレックス(登録商標)等のガラス基板の接合面上に溝を形成し、これらの基板を接合することによってヒートパイプを構成する流路を基板間に形成した冷却装置が提案されている。なお、上記の接合の際には、少量の水もしくは代替フロンなどが封入され、それらが、ヒートパイプ内で状態変化を起こすことによって、ヒートパイプとしての役割を果たすものである。
しかしながら、上記のようなパイレックス(登録商標)等のガラスは、親液性が十分でなく、ヒートパイプの流路基板として使用すると、輸液量が少なく、それにより熱輸送効率が低いという問題が生じる。
【0009】
そこで、流路基板表面に膜を形成する方法が考えられる。しかしながら、膜を形成する方法として主流であるスパッタは、深い溝の流路には適切に膜形成することができないという不具合が生じる。
【0010】
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、デバイス内の気化熱量の上昇及び熱効率の向上を可能とする冷却装置、電子機器装置及び冷却装置の製造方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の観点に係る冷却装置は、対象物からの熱により作動液を気化させることで対象物を冷却する冷却部と、前記冷却部で気化された作動液を液化して前記冷却部に循環する液化部と、前記液化部から前記冷却部に液化された作動液を流通させ、表面に親水性の膜が形成された第1の流路と、前記冷却部から前記液化部に気化された作動液を流通させる第2の流路とを具備することを特徴とする。
【0012】
本発明では、液化部から冷却部に液化された作動液を流通させる第1の流路の表面に親水性の膜が形成されているので、作動液の輸液量の増加を可能にし、それによりデバイス内の気化熱量の上昇及び熱効率の向上を可能とする。
【0013】
本発明の一の形態によれば、前記冷却部を構成するウィック溝が第1の表面に設けられた第1の基板と、前記第1の表面に接合される第2の表面を有し、前記第2の表面に前記第1の流路及び前記第2の流路を構成する溝が表面に設けられた第2の基板とを具備することを特徴とする。2枚の基板を接合することによって小型薄型化を図ることができる。
【0014】
本発明の一の形態によれば、前記溝表面の膜は塗布処理により形成されることを特徴とする。これにより、溝表面に膜を確実に成膜することが可能となる。
【0015】
本発明の一の形態によれば、前記塗布膜はSi−OH基を有する材料からなることを特徴とする。これにより、Si−OH基のように親液性を有する膜が形成されるので、輸液量を増加可能となる。
【0016】
本発明の一の形態によれば、前記親水性の膜は、ハイドロシルセスキオキサン又はアルカリガラスからなることを特徴とする。これにより、親水性を高めることができ、輸液量を増加可能となる。
【0017】
本発明の一の形態によれば、前記流路表面と前記作動液の接触角が0〜30度であることを特徴とする。これにより、毛細管力はcosθ(θ:接触角)に比例することから接触角を小さくすることで、より大きな毛細管力を得ることができる。
【0018】
本発明の第2の観点に係る電子機器は、対象物からの熱により作動液を気化させることで対象物を冷却する冷却部と、前記冷却部で気化された作動液を液化して前記冷却部に循環する液化部と、前記液化部から前記冷却部に液化された作動液を流通させ、表面に親水性の膜が形成された第1の流路と、前記冷却部から前記液化部に気化された作動液を流通させる第2の流路とを具備する冷却装置を搭載したことを特徴とする。
【0019】
本発明では、上記構成の、冷却性能の良い冷却装置を搭載するので、電子機器装置自体は熱による動作不良が生じることがない。
【0020】
本発明の第3の観点に係る冷却装置の製造方法は、冷却部を構成するウィック溝が第1の表面に設けられた第1の基板を形成する工程と、第1の流路及び第2の流路を構成する溝が第2の表面に設けられた第2の基板を形成する工程と、前記第2の基板表面に親水性の膜が形成する工程と、前記第1の基板の前記第1の表面と前記第2の基板の前記第2の表面とが接触するように接合する工程とを具備することを特徴とする。本発明は、上記構成の冷却装置を効率よく確実に製造することが可能となる。
【0021】
本発明の一の形態によれば、前記第1の基板に前記親水性の膜を形成する工程は、塗布処理によることを特徴とする。これにより、深い溝に対しても適切に成膜をすることができる。
【0022】
本発明の一の形態によれば、前記親水性の膜を塗布した後に、前記第1の流路の溝以外の部分を除去する工程を更に具備することを特徴とする。これにより、作動液が循環する第1の流路にのみ適切に親水性の膜を成膜することができる。
【0023】
本発明の一の形態によれば、前記親水性の膜を除去する工程は、ドライエッチング、アッシング又は酸素プラズマにより除去することを特徴とする。これにより、確実に不要部位の膜を除去することができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【0025】
(第1の実施形態)
(冷却装置)
図1は本発明の冷却装置を分解した斜視図であり、図2は冷却装置の組み立てた状態の断面図である。
【0026】
図1及び図2に示すように、冷却装置1は4枚の基板からなる。下部基板10はパイレックス(登録商標)ガラスからなる矩形状の基板であり、下側に配置される。コンデンサ基板20、ウィック基板40はシリコンからなる矩形状の基板である。上部基板30はパイレックス(登録商標)ガラスからなる矩形状の基板であり、上側に配置される。コンデンサ基板20、ウィック基板40の溝はそれぞれ上部基板30の孔32、34に組み込まれる。これら4枚の基板10、20、30、40が接着層50を介して接着固定される。下部基板10の表面10a、コンデンサ基板20の表面20b、上部基板30の表面30b及びウィック基板の表面40bには溝11、21、31、及び41が形成されている。これらの溝は4枚の基板が接着する際にループ状のヒートパイプとして機能するように形成されている。
【0027】
以下、図3及び図4を用いて各基板10、20、30及び40に形成された溝の構成について説明する。
【0028】
図3に示すように、下部基板10の表面10aには溝11が形成されている。この溝11は、主要部として、液相となった作動液が流れる液相路12と、気相となった作動液が流れる気相路15と、作動液を供給するリザーバ13と貯蔵部17とから構成されている。この液相路12は、例えばハイドロシルセスキオキサンからなる親水性の膜18で被覆され形成されている。
【0029】
図4に示すように、コンデンサ基板20及びウィック基板40が上部基板30に組み込まれて上部複合基板100を形成する。ここで、図4に示すように、コンデンサ基板20及びウィック基板40が上部基板30に組み込まれて上部複合基板100が構成される。
【0030】
コンデンサ基板20の表面20b上には溝21が形成されている。この溝21は、気相路15から導入された気相の作動液を液相へ凝縮させるコンデンサ22として機能する。
【0031】
ウィック基板40の表面40b上には溝41が形成される。この溝41は、冷却部として機能するもので、液相路12またはリザーバ13から導入された液相の作動液を気化(気相化)する。
【0032】
図5は、下部基板10と、上部複合基板100とが接合した状態を示している。
【0033】
これら下部基板10と上部複合基板100との接合により構成されるヒートパイプの内部には作動液(図示せず)が封入されている。封入された作動液はヒートパイプ内で液相から気相、または気相から液相へと状態変化しながら循環する。これにより熱移動を行わせ、冷却装置1として機能する。
【0034】
以下、その液相/気相の循環の様子を便宜的に流路12を始点として説明する。
【0035】
まず、作動液が流路12からウィック42へ流入する。その際にウィック42に流入する液体の量が所定以下であるときにはドライアウトを回避するために、リザーバ13から不足分の液体が供給されるようになっている。
【0036】
ウィック42に流入した液体は、加熱され沸騰する。沸騰することによって気化して気相となった作動液は、気体受部14に流入される。この気体は流路15を介してコンデンサ22へ流入し、液体に凝縮される(液相化)。このとき凝縮された作動液はコンデンサ22の下部に配置される低温部16へ流入する。そしてこの作動液は、低温部16から流路12へ再度循環される。また、低温部16からこの流路12へ流入する液体の量が所定以下の場合には液体貯蔵部17に貯蔵された液体が低温部16へ流入するようになっている。
【0037】
なお、本実施形態では、基板の材料としてガラスを用いたが、他に材料、例えばプラスチックを用いても良いし、ガラス基板とプラスチック基板との組み合わせであっても良い。さらに、本発明では、シリコンよりも熱伝導性の低い材料であれば、それを基板の材料として用いることが可能である。
【0038】
また、コンデンサ基板20及びウィック基板40の材料としてシリコンからなるものとしたが、他の材料、例えば銅又はニッケル等の金属を用いても良い。
【0039】
また、親水性の膜材料として、ハイドロシルセスキオキサンに代えてアルカリガラスを用いることもできる。図6はアルカリガラスを親水性の膜材料として用いた冷却装置の断面図である。図6に示すように、基板10及び基板30に形成する親水性の膜18としてハイドロシルセスキオキサンの代わりにアルカリガラスを用いている。
【0040】
この場合は、アルカリガラス自体が接着剤としても機能するために、このアルカリガラスを上述の液相路12等の溝だけでなく、基板10及び基板30の接合面上にも接着剤として塗布するようになっている。これによって、接着層50が不要となる。
【0041】
図7は流路を流れる液体の様子を模式的に示したものである。図7(a)は、パイレックス(登録商標)ガラスで形成された溝を流れる液体の様子を模式的に表した図であり、図7(b)は、パイレックス(登録商標)ガラスに親水性の膜が形成された溝を流れる液体の様子を模式的に表した図である。
【0042】
図7(a)に示すように、パイレックス(登録商標)ガラスで形成された溝を流れる液体は、溝を流れる際に形成されるガラス表面の溝との接触角が30度を超える。このような接触角では、親水性が十分でないので、作動液の輸送量も十分でないという問題が生じている。また、膜18が形成されていない場合の熱輸送量を計測すると、5Wであった。
【0043】
これに対して、図7(b)に示すように、ガラス表面に親水性の膜で被覆され形成された溝を流れる液体は、溝を流れる際に形成される該親水性の膜18で被覆された溝との接触角が0〜30度となる。このような接触角では、親水性を有し、毛細管力も増大する。これにより、作動液の輸送量を増大可能となる。また、このように膜18を形成した場合の熱輸送量を計測すると、8Wであった。つまり、従来の膜18が形成されていない場合と比較して、膜18を形成することにより、熱輸送量が60%程度向上することが確認された。
【0044】
このように、本発明の冷却装置1は、作動液が循環する流路の溝が表面に形成された第1の基板10の液相路12の溝表面にハイドロシルセスキオキサンからなる親水性の膜18を形成し、該溝表面と作動液との親液性を向上させることにより、作動液の輸液量の増加を可能にし、それによりデバイス内の気化熱量の上昇及び熱効率の向上を可能とする。
【0045】
(冷却装置の製造方法1)
まず、膜材料としてハイドロシルセスキオキサンを用いた場合の冷却装置の製造方法について説明する。
【0046】
図8は冷却装置1の製造工程を示したものである。
【0047】
まず、ヒートパイプとして機能するパイレックス(登録商標)ガラスからなる基板10の溝及び基板30の孔を形成する(ステップ801)。これら溝と孔の形成方法には、サンドブラスト、RIE(ドライエッチング)、ウエットエッチング、UV光エッチング、レーザーエッチング、プロトン光エッチング、電子線描画エッチング、マイクロモールディング等を用いて形成する。
【0048】
次に、コンデンサ又はウィックとして機能するシリコンからなるコンデンサ基板20及びエバポレータ用基板40の溝を形成する(ステップ802)。この際、機械加工によって、溝を形成する。なお、その他の製造方法としては、ドライエッチング(例えばRIE(反応性イオンエッチング))、ウエットエッチング、UV−LIGA、電気鋳造などが挙げられる。
【0049】
次に基板10の液相路12の表面に親水性の膜18の成膜処理を行う(ステップ803)。
【0050】
まず、基板10に親水性の膜18を形成する工程を図9を用いて説明する。
【0051】
図9には、基板10の液相路12に表面処理を行う工程を示した図である。
【0052】
図9(a)は、ステップ701において溝を形成した基板10である。
【0053】
図9(b)において、ハイドロシルセスキオキサンからなる親水性の膜18を基板全体に0.1〜20μm程度の厚さになるように塗布する。この際、膜18は、CVD(Chemical Vapor Deposition)等の蒸着ではなく、塗布により形成されるので、深い溝に対しても確実に成膜することが可能となる。
【0054】
図9(c)において、膜18の必要部位、ここでは少なくとも液相路12にフォトリソマスク法でマスクする。
【0055】
図9(d)において、ドライエッチングを用いてマスクされていない、不要な部位の膜18を除去する。これによって、基板10の表面に成膜された膜18が少なくとも液相路12のみに成膜されるようになる。また、気相路15の溝に膜18が成膜されてもよい。ここでは、除去方法として、アッシング又は酸素プラズマを用いても良い。
【0056】
図9(e)において、液相路12においての膜18が形成される。
【0057】
さらに、基板30の孔に対しても、同様に膜18を形成してもよい。
【0058】
図10には、基板30の孔に表面処理を行う工程を示した図である。
【0059】
図10(a)において、ステップ701において、孔が形成された基板30に、基板10との接合する面上に約5nm〜1000nmの厚さとなるようにa−Siの接着層50を形成する。
【0060】
図10(b)において、ハイドロシルセスキオキサンからなる親水性の膜18を基板全体に0.1〜20μm程度の厚さになるように塗布する。この際の膜18の形成は、CVD(Chemical Vapor Deposition)等の蒸着ではなく、塗布によりで形成するので、孔に対しても確実に成膜することが可能となる。
【0061】
図10(c)において、エッチバック法を用いて、表面を平坦化させることにより、例えば、膜18は、基板30の基板10との接合する面上には露出せず、孔の内側にのみ形成されている。これによって、後述の工程を経て形成された冷却装置1は、基板30の孔の内側も親水性が向上するので、作動液の輸液量の増加を可能とする。
【0062】
次に、溝及び孔が各々形成された基板10と基板30とを陽極接合の方法を用いて接合する(ステップ804)。この際、基板10及び基板30を300〜400度に加熱し、500v〜1kvの電圧を印加する。これによって、基板10及び基板30のパイレックス(登録商標)ガラスと、基板30の基板10との接合する表面に形成されたa−Siの接着層50との間で静電引力が発生し、化学結合することによって接合される。この接合する際には、作動液としてヒートパイプ内で状態変化する物質、例えば水を溝内へ封入する。
【0063】
また、ここでは陽極接合で説明したが、他に、加圧・熱融着、超音波接合等様々な接合方法を用いても良い。
【0064】
更に、基板30を貫通して開けられた孔にコンデンサ基板20及びエバポレータ基板40を組み込む工程を行う(ステップ805)。これにより冷却装置1が形成されることになる。
【0065】
(冷却装置の製造方法2)
次に、親水性の膜18をハイドロシルセスキオキサンの代わりに、アルカリガラスを用いた場合の製造方法を説明する。ここでは、上述と同様の詳細部分は、省略して説明する。
【0066】
図11は冷却装置の製造工程を示したものである。
【0067】
まず、ヒートパイプとして機能するパイレックス(登録商標)ガラスからなる基板10の溝及び基板30の孔を形成する(ステップ1101)。
【0068】
次に、コンデンサ又はウィックとして機能するシリコンからなるコンデンサ基板20及びエバポレータ用基板40の溝を形成する(ステップ1102)。
【0069】
次に基板10及び基板30の接合面上に親水性の膜18の成膜処理を行う(ステップ1103)。
【0070】
まず、基板10に親水性の膜18を形成する工程を図12を用いて説明する。
【0071】
図12には、基板10の接合面に膜処理をする工程を示した図である。
【0072】
図12(a)は、ステップ1101において溝を形成した基板10である。
【0073】
図12(b)において、アルカリガラスからなる親水性の膜18を基板全体に0.1〜20μm程度の厚さになるように塗布する。
【0074】
図13には、基板30の孔に表面処理を行う工程を示した図である。
【0075】
図13(a)において、ステップ1101において、孔が形成された基板30である。
【0076】
図13(b)において、基板30にアルカリガラスからなる親水性の膜18を基板全体に0.1〜20μ程度の厚さになるように塗布する。このように、基板10及び基板30の接合面に対して塗布したアルカリガラスの親水性の膜18は、接着剤としても機能するため、上述のハイドロシルセスキオキサンの製造方法と異なり、親水性の膜18を除去する必要がない。
【0077】
次に、溝及び孔が各々形成された基板10と基板30とを陽極接合の方法を用いて接合する(ステップ1104)。この接合の際には、作動液として、例えば水を溝内へ封入する。
【0078】
更に、基板30を貫通して開けられた孔にコンデンサ基板20及びエバポレータ基板40を組み込む工程を行う(ステップ1105)。これにより冷却装置1が形成されることになる。
【0079】
以上説明した各製造方法により、冷却装置を効率よく製造できる。
【0080】
(電子機器装置)
図14は本発明に係る冷却装置が搭載されたパソコンの概略斜視図である。
【0081】
パソコン150は、フラッシュメモリ153とドライバ152とを有する記録媒体154を着脱するためのスロット151、及び処理部155を有する。本発明に係る冷却装置1はスロット151を介して装着された記録媒体154の例えばドライバ152の直下にウィックイックの溝41が位置するようにパソコン150内に配置されている。
【0082】
また、本発明に係る冷却装置1は、エバポレータが処理部155に隣接するように配置されてもよい。この場合、コンデンサは図示しない例えば冷却ファンなどに隣接するように設置するのが好ましい。これにより、処理部155から発せられた熱は、エバポレータで吸収され、冷却ファンの働きによってコンデンサから放出されることとなるため、処理部155を冷却することができる。
【0083】
なお、ここでは、電子機器装置としてパソコンを例にとり説明したが、本発明に係る冷却装置はディジタルカメラやビデオカメラ等の他の電子機器装置にも搭載することが可能である。
【0084】
(表示装置)
図15は本発明に係る冷却装置が搭載された液晶ディスプレイの概略斜視図である。
【0085】
液晶ディスプレイ160は、ドライバ161、表示部162、冷却ファン163とを有する。本発明に係る冷却装置1はドライバ161に隣接してエバポレータが位置するように、さらに冷却ファン163に隣接してコンデンサが位置するように液晶ディスプレイ内に配置されている。液晶ディスプレイ160の起動によってドライバ161から発生した熱は、エバポレータに吸収され、この吸収熱により冷却装置1の内部の液体が気化し、流路を通ってコンデンサに流れる。冷却ファン163はコンデンサを冷却し、コンデンサに流れてきた気体の熱を放出させ、この気体を再び液化させる。コンデンサで液化された液体は流路を通ってエバポレータに流れ、ドライバ161から発生した熱を吸収して再び気化する。このように冷却装置1内部の液体の循環によってドライバ161を冷却することができる。同様にして、エバポレータを表示部162に隣接して設置することにより、表示部162を冷却することも可能である。
【0086】
なお、ここでは、表示装置として液晶ディスプレイを例にとり説明したが、本発明に係る冷却装置はプラズマディスプレイや有機ELディスプレイ等の他の表示装置にも搭載することが可能である。
【0087】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、作動液の輸液量の増加を可能とし、それによりデバイス内の気化熱量の上昇及び熱効率の向上を可能とする冷却装置、電子機器装置及び冷却装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一の形態に係る冷却装置の構成を表す分解した斜視図である。
【図2】本発明の一の形態に係る冷却装置の組み立てた状態の断面図である。
【図3】本発明の一の形態に係る冷却装置の基板を示す平面図である。
【図4】本発明の一の形態に係る冷却装置の基板を示す平面図である。
【図5】本発明の一の形態に係る冷却装置の2枚の基板、コンデンサ用基板及びエバポレータ用基板を組み立てた状態を示した平面図である。
【図6】本発明の他の形態に係る冷却装置の組み立てた状態の断面図である。
【図7】本発明において、溝表面に親水性の膜を形成するガラス基板に対して親水性の観点から比較した図である。
【図8】本発明の一の形態に係る冷却装置の製造工程を示した図である。
【図9】本発明の一の形態に係る冷却装置の基板に親水性の膜を形成する工程を示した概略図である。
【図10】本発明の一の形態に係る冷却装置の基板に親水性の膜を形成する工程を示した概略図である。
【図11】本発明の他の形態に係る冷却装置の製造工程を示した図である。
【図12】本発明の他の実施形態に係る冷却装置の基板に親水性の膜を形成する工程を示した概略図である。
【図13】本発明の他の実施形態に係る冷却装置の基板に親水性の膜を形成する工程を示した概略図である。
【図14】本発明の冷却装置を搭載したパソコンの概略斜視図である。
【図15】本発明の冷却装置を搭載した液晶ディスプレイの概略斜視図である。
【符号の説明】
1   冷却装置
10  基板
20  コンデンサ用基板
30  基板
40  エバポレータ用基板
11  溝
21c 溝
41  溝
22  放熱フィン
150 パソコン
160 液晶ディスプレイ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a cooling device, an electronic device, and a method for manufacturing a cooling device.
[0002]
[Prior art]
Storage media such as Memory Stick (registered trademark), Smart Media (registered trademark), and Compact Flash (registered trademark) are smaller and thinner than conventional ones such as floppy disks, and have a very large storage capacity. It has been widely used in electronic devices such as personal computers and digital cameras.
[0003]
These storage media include those having a flash memory and a driver integrally, and those having the driver mounted on the apparatus main body or another card. However, in any case, the storage capacity has been considerably increased recently.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the storage capacity of the storage medium is increased as described above, a great deal of heat is generated from the driver, which causes problems such as malfunction.
[0005]
Therefore, for example, it is conceivable to provide a cooling device on the electronic device side, and as such a cooling method, there is a technique using a heat pipe.
[0006]
The heat pipe is a metal pipe having a capillary structure on the inner wall of the pipe, and has a vacuum inside, in which a small amount of water or CFC substitute is sealed. When one end of the heat pipe is brought into contact with a heat source and heated, the liquid inside evaporates and evaporates. At this time, heat is taken in as latent heat (heat of vaporization). Then, it moves at high speed (almost at the speed of sound) to a low-temperature portion, where it is cooled and returns to a liquid, and releases heat (heat release by condensation latent heat). Since the liquid returns to the original position through the capillary structure (or by gravity), heat can be continuously and efficiently transferred.
[0007]
However, since the conventional heat pipe is a tubular and large-sized device, it is not suitable for a cooling device of an electronic device such as a personal computer or a digital camera, which needs to be reduced in size and thickness.
[0008]
Therefore, in order to reduce the size of the heat pipe, a groove is formed on the joint surface between two glass substrates such as Pyrex (registered trademark), and the flow path constituting the heat pipe is formed by joining these substrates. A cooling device formed in between has been proposed. At the time of the above-mentioned joining, a small amount of water or a substitute for chlorofluorocarbon is sealed, and these cause a state change in the heat pipe, thereby serving as a heat pipe.
However, glass such as Pyrex (registered trademark) described above does not have sufficient lyophilicity, and when used as a flow path substrate of a heat pipe, there is a problem that the amount of infused liquid is small, thereby lowering the heat transport efficiency. .
[0009]
Then, a method of forming a film on the surface of the flow path substrate is considered. However, sputtering, which is a mainstream method of forming a film, has a disadvantage that a film cannot be formed properly in a flow path having a deep groove.
[0010]
Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a cooling device, an electronic device, and a method of manufacturing a cooling device that can increase the amount of heat of vaporization in a device and improve thermal efficiency. I do.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
A cooling device according to a first aspect of the present invention includes a cooling unit that cools an object by vaporizing a working fluid by heat from the object, and a cooling unit that liquefies the working fluid vaporized in the cooling unit and performs the cooling. A liquefied part circulating in the part, a liquefied working fluid flowing from the liquefied part to the cooling part, a first flow path having a hydrophilic film formed on the surface, and the liquefied part from the cooling part to the liquefied part. A second flow path through which the vaporized hydraulic fluid flows.
[0012]
In the present invention, since the hydrophilic film is formed on the surface of the first flow path through which the liquefied working fluid flows from the liquefaction unit to the cooling unit, it is possible to increase the infusion amount of the working fluid. The amount of heat of vaporization in the device can be increased and the thermal efficiency can be improved.
[0013]
According to one embodiment of the present invention, a wick groove constituting the cooling unit has a first substrate provided on a first surface, and a second surface joined to the first surface, A second substrate having, on the second surface, grooves forming the first channel and the second channel provided on the surface. By joining the two substrates, a reduction in size and thickness can be achieved.
[0014]
According to one embodiment of the present invention, the film on the surface of the groove is formed by a coating process. This makes it possible to reliably form a film on the groove surface.
[0015]
According to one embodiment of the present invention, the coating film is made of a material having a Si-OH group. This forms a lyophilic film such as a Si-OH group, so that the amount of infusion can be increased.
[0016]
According to one embodiment of the present invention, the hydrophilic film is made of hydrosilsesquioxane or alkali glass. Thereby, hydrophilicity can be increased and the amount of infusion can be increased.
[0017]
According to one embodiment of the present invention, a contact angle between the flow path surface and the working fluid is 0 to 30 degrees. Thus, since the capillary force is proportional to cos θ (θ: contact angle), a larger capillary force can be obtained by reducing the contact angle.
[0018]
An electronic device according to a second aspect of the present invention includes a cooling unit that cools an object by vaporizing a working fluid by heat from the object, and a cooling unit that liquefies the working fluid vaporized by the cooling unit and performs the cooling. A liquefied part circulating in the part, a liquefied working fluid flowing from the liquefied part to the cooling part, a first flow path having a hydrophilic film formed on the surface, and the liquefied part from the cooling part to the liquefied part. A cooling device having a second flow path through which the vaporized working fluid flows is mounted.
[0019]
According to the present invention, since the cooling device having the above-described configuration and having good cooling performance is mounted, the electronic device itself does not malfunction due to heat.
[0020]
A method of manufacturing a cooling device according to a third aspect of the present invention includes a step of forming a first substrate provided with a wick groove forming a cooling unit on a first surface, a first flow path and a second flow path. Forming a second substrate provided with a groove constituting a flow path of the second substrate on the second surface, forming a hydrophilic film on the surface of the second substrate, Bonding the first surface and the second surface of the second substrate so as to be in contact with each other. According to the present invention, the cooling device having the above configuration can be efficiently and reliably manufactured.
[0021]
According to one embodiment of the present invention, the step of forming the hydrophilic film on the first substrate is performed by a coating process. Thereby, it is possible to appropriately form a film even in a deep groove.
[0022]
According to one embodiment of the present invention, the method further comprises a step of removing a portion other than the groove of the first flow path after applying the hydrophilic film. Thereby, a hydrophilic film can be appropriately formed only in the first flow path in which the working fluid circulates.
[0023]
According to one embodiment of the present invention, the step of removing the hydrophilic film is performed by dry etching, ashing, or oxygen plasma. Thereby, the film at the unnecessary portion can be surely removed.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0025]
(1st Embodiment)
(Cooling system)
FIG. 1 is an exploded perspective view of the cooling device of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of the cooling device in an assembled state.
[0026]
As shown in FIGS. 1 and 2, the cooling device 1 includes four substrates. The lower substrate 10 is a rectangular substrate made of Pyrex (registered trademark) glass, and is disposed on the lower side. The capacitor substrate 20 and the wick substrate 40 are rectangular substrates made of silicon. The upper substrate 30 is a rectangular substrate made of Pyrex (registered trademark) glass, and is disposed on the upper side. The grooves of the capacitor substrate 20 and the wick substrate 40 are incorporated into holes 32 and 34 of the upper substrate 30, respectively. These four substrates 10, 20, 30, 40 are bonded and fixed via an adhesive layer 50. Grooves 11, 21, 31, and 41 are formed on the surface 10a of the lower substrate 10, the surface 20b of the capacitor substrate 20, the surface 30b of the upper substrate 30, and the surface 40b of the wick substrate. These grooves are formed so as to function as a loop-shaped heat pipe when the four substrates are bonded.
[0027]
Hereinafter, the configuration of the grooves formed in each of the substrates 10, 20, 30, and 40 will be described with reference to FIGS.
[0028]
As shown in FIG. 3, a groove 11 is formed on the surface 10a of the lower substrate 10. The groove 11 includes, as main parts, a liquid phase passage 12 through which a working fluid in a liquid phase flows, a gas phase passage 15 through which a working fluid in a gas phase flows, a reservoir 13 for supplying the working fluid, and a storage unit 17. It is composed of The liquid phase path 12 is formed by being covered with a hydrophilic film 18 made of, for example, hydrosilsesquioxane.
[0029]
As shown in FIG. 4, the capacitor substrate 20 and the wick substrate 40 are incorporated into the upper substrate 30 to form the upper composite substrate 100. Here, as shown in FIG. 4, the capacitor substrate 20 and the wick substrate 40 are incorporated into the upper substrate 30 to form the upper composite substrate 100.
[0030]
A groove 21 is formed on the surface 20b of the capacitor substrate 20. The groove 21 functions as a condenser 22 for condensing the gas-phase working liquid introduced from the gas phase passage 15 into a liquid phase.
[0031]
A groove 41 is formed on the surface 40b of the wick substrate 40. The groove 41 functions as a cooling unit, and vaporizes (gas-phases) the liquid-phase working fluid introduced from the liquid phase path 12 or the reservoir 13.
[0032]
FIG. 5 shows a state where the lower substrate 10 and the upper composite substrate 100 are joined.
[0033]
A working fluid (not shown) is sealed inside a heat pipe formed by joining the lower substrate 10 and the upper composite substrate 100. The enclosed working fluid circulates in the heat pipe while changing its state from a liquid phase to a gas phase or from a gas phase to a liquid phase. Thereby, heat transfer is performed, and the cooling device 1 functions.
[0034]
Hereinafter, the state of circulation of the liquid phase / gas phase will be described with the flow path 12 as a starting point for convenience.
[0035]
First, the working fluid flows into the wick 42 from the flow channel 12. At this time, when the amount of liquid flowing into the wick 42 is equal to or less than a predetermined value, a shortage of liquid is supplied from the reservoir 13 in order to avoid dryout.
[0036]
The liquid flowing into the wick 42 is heated and boiled. The working fluid that has been vaporized by boiling to a gas phase flows into the gas receiving portion 14. This gas flows into the condenser 22 via the flow path 15 and is condensed into a liquid (liquid phase). The working fluid condensed at this time flows into the low temperature section 16 arranged below the condenser 22. Then, the working fluid is circulated again from the low temperature section 16 to the flow path 12. When the amount of liquid flowing from the low temperature section 16 into the flow channel 12 is equal to or less than a predetermined value, the liquid stored in the liquid storage section 17 flows into the low temperature section 16.
[0037]
In this embodiment, glass is used as the material of the substrate. However, other materials such as plastic may be used, or a combination of a glass substrate and a plastic substrate may be used. Further, in the present invention, any material having a lower thermal conductivity than silicon can be used as a material for the substrate.
[0038]
Further, although the material of the capacitor substrate 20 and the wick substrate 40 is made of silicon, another material, for example, a metal such as copper or nickel may be used.
[0039]
Further, as a hydrophilic film material, alkali glass can be used instead of hydrosilsesquioxane. FIG. 6 is a sectional view of a cooling device using alkali glass as a hydrophilic film material. As shown in FIG. 6, as the hydrophilic film 18 formed on the substrate 10 and the substrate 30, alkali glass is used instead of hydrosilsesquioxane.
[0040]
In this case, since the alkali glass itself also functions as an adhesive, this alkali glass is applied as an adhesive not only to the grooves such as the liquid phase path 12 and the like but also to the joint surface between the substrate 10 and the substrate 30. It has become. Thereby, the adhesive layer 50 becomes unnecessary.
[0041]
FIG. 7 schematically shows the state of the liquid flowing through the flow channel. FIG. 7A is a diagram schematically illustrating a state of a liquid flowing through a groove formed of Pyrex (registered trademark) glass, and FIG. FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a state of a liquid flowing through a groove in which a film is formed.
[0042]
As shown in FIG. 7A, the liquid flowing through the groove formed of Pyrex (registered trademark) glass has a contact angle with the groove on the glass surface formed at the time of flowing through the groove of more than 30 degrees. At such a contact angle, there is a problem that the transport amount of the working fluid is not sufficient because the hydrophilicity is not sufficient. When the heat transport amount when the film 18 was not formed was measured, it was 5 W.
[0043]
On the other hand, as shown in FIG. 7B, the liquid flowing through the groove formed by coating the glass surface with the hydrophilic film is covered with the hydrophilic film 18 formed when flowing through the groove. The contact angle with the formed groove is 0 to 30 degrees. At such a contact angle, it has hydrophilicity and the capillary force also increases. This makes it possible to increase the transport amount of the working fluid. When the heat transport amount when the film 18 was formed in this way was measured, it was 8 W. That is, it was confirmed that the heat transport amount was improved by about 60% by forming the film 18 as compared with the case where the conventional film 18 was not formed.
[0044]
As described above, the cooling device 1 of the present invention has a structure in which the groove of the flow path for circulating the working fluid is formed on the surface of the liquid phase passage 12 of the first substrate 10. The film 18 is formed, and the lyophilicity between the groove surface and the working fluid is improved, thereby enabling an increase in the amount of working fluid infused, thereby increasing the amount of vaporized heat in the device and improving the thermal efficiency. And
[0045]
(Method 1 for manufacturing cooling device)
First, a method for manufacturing a cooling device when hydrosilsesquioxane is used as a film material will be described.
[0046]
FIG. 8 shows a manufacturing process of the cooling device 1.
[0047]
First, a groove of the substrate 10 made of Pyrex (registered trademark) glass and a hole of the substrate 30 functioning as a heat pipe are formed (Step 801). These grooves and holes are formed by sand blasting, RIE (dry etching), wet etching, UV light etching, laser etching, proton light etching, electron beam drawing etching, micromolding, or the like.
[0048]
Next, grooves of the capacitor substrate 20 and the evaporator substrate 40 made of silicon functioning as a capacitor or a wick are formed (Step 802). At this time, a groove is formed by machining. Other manufacturing methods include dry etching (for example, RIE (reactive ion etching)), wet etching, UV-LIGA, and electroforming.
[0049]
Next, a film forming process of the hydrophilic film 18 is performed on the surface of the liquid phase path 12 of the substrate 10 (Step 803).
[0050]
First, the step of forming the hydrophilic film 18 on the substrate 10 will be described with reference to FIG.
[0051]
FIG. 9 is a view showing a step of performing a surface treatment on the liquid phase path 12 of the substrate 10.
[0052]
FIG. 9A shows the substrate 10 on which a groove has been formed in step 701.
[0053]
In FIG. 9B, a hydrophilic film 18 made of hydrosilsesquioxane is applied to the entire substrate so as to have a thickness of about 0.1 to 20 μm. At this time, since the film 18 is formed by coating instead of vapor deposition such as CVD (Chemical Vapor Deposition), it is possible to surely form a film even in a deep groove.
[0054]
In FIG. 9C, a necessary portion of the film 18, in this case, at least the liquid phase path 12 is masked by a photolithographic mask method.
[0055]
In FIG. 9D, the unnecessary portion of the film 18 that is not masked is removed by dry etching. Thus, the film 18 formed on the surface of the substrate 10 is formed only on the liquid phase path 12 at least. Further, the film 18 may be formed in the groove of the vapor phase path 15. Here, ashing or oxygen plasma may be used as a removing method.
[0056]
In FIG. 9E, a film 18 in the liquid phase path 12 is formed.
[0057]
Further, the film 18 may be formed on the holes of the substrate 30 in the same manner.
[0058]
FIG. 10 is a view showing a step of performing a surface treatment on the holes of the substrate 30.
[0059]
In FIG. 10A, in step 701, an a-Si bonding layer 50 is formed on the surface of the substrate 30 in which the holes are formed so as to have a thickness of about 5 nm to 1000 nm on a surface to be bonded to the substrate 10.
[0060]
In FIG. 10B, a hydrophilic film 18 made of hydrosilsesquioxane is applied to the entire substrate so as to have a thickness of about 0.1 to 20 μm. At this time, the film 18 is formed not by vapor deposition such as CVD (Chemical Vapor Deposition) but by coating, so that the film can be surely formed even in the hole.
[0061]
In FIG. 10C, by flattening the surface by using an etch-back method, for example, the film 18 is not exposed on the surface of the substrate 30 that is bonded to the substrate 10, but only inside the hole. Is formed. Thereby, in the cooling device 1 formed through the later-described steps, the hydrophilicity of the inside of the hole of the substrate 30 is also improved, so that the infusion amount of the working fluid can be increased.
[0062]
Next, the substrate 10 having the groove and the hole formed therein is joined to the substrate 30 by using an anodic bonding method (step 804). At this time, the substrate 10 and the substrate 30 are heated to 300 to 400 degrees, and a voltage of 500 v to 1 kv is applied. As a result, an electrostatic attractive force is generated between the Pyrex (registered trademark) glass of the substrate 10 and the substrate 30 and the a-Si adhesive layer 50 formed on the surface of the substrate 30 to be joined to the substrate 10, and chemical Joined by joining. At the time of this joining, a substance that changes state in the heat pipe, for example, water is sealed in the groove as a working fluid.
[0063]
In addition, although the description has been made of the anodic bonding, various bonding methods such as pressure / heat fusion and ultrasonic bonding may be used.
[0064]
Further, a step of incorporating the capacitor substrate 20 and the evaporator substrate 40 into the hole formed through the substrate 30 is performed (Step 805). Thereby, the cooling device 1 is formed.
[0065]
(Cooling device manufacturing method 2)
Next, a description will be given of a manufacturing method in which an alkali glass is used for the hydrophilic film 18 instead of hydrosilsesquioxane. Here, the same detailed parts as described above will be omitted.
[0066]
FIG. 11 shows a manufacturing process of the cooling device.
[0067]
First, a groove of the substrate 10 and a hole of the substrate 30 made of Pyrex (registered trademark) glass functioning as a heat pipe are formed (Step 1101).
[0068]
Next, grooves of the capacitor substrate 20 and the evaporator substrate 40 made of silicon functioning as a capacitor or a wick are formed (step 1102).
[0069]
Next, a film forming process of the hydrophilic film 18 is performed on the joint surface between the substrate 10 and the substrate 30 (Step 1103).
[0070]
First, a step of forming the hydrophilic film 18 on the substrate 10 will be described with reference to FIG.
[0071]
FIG. 12 is a view showing a step of performing a film treatment on the bonding surface of the substrate 10.
[0072]
FIG. 12A shows the substrate 10 on which the groove is formed in Step 1101.
[0073]
In FIG. 12B, a hydrophilic film 18 made of alkali glass is applied to the entire substrate so as to have a thickness of about 0.1 to 20 μm.
[0074]
FIG. 13 is a view showing a step of performing a surface treatment on the holes of the substrate 30.
[0075]
In FIG. 13A, the substrate 30 has holes formed in step 1101.
[0076]
In FIG. 13B, a hydrophilic film 18 made of alkali glass is applied to the substrate 30 so as to have a thickness of about 0.1 to 20 μm. As described above, since the hydrophilic film 18 of alkali glass applied to the bonding surface between the substrate 10 and the substrate 30 also functions as an adhesive, the hydrophilic film 18 differs from the hydrosilsesquioxane manufacturing method described above. It is not necessary to remove the film 18.
[0077]
Next, the substrate 10 having the groove and the hole formed therein is joined to the substrate 30 by using an anodic bonding method (step 1104). At the time of this joining, for example, water is sealed in the groove as a working liquid.
[0078]
Further, a step of incorporating the capacitor substrate 20 and the evaporator substrate 40 into the hole formed through the substrate 30 is performed (step 1105). Thereby, the cooling device 1 is formed.
[0079]
The cooling device can be efficiently manufactured by each of the manufacturing methods described above.
[0080]
(Electronic equipment)
FIG. 14 is a schematic perspective view of a personal computer equipped with the cooling device according to the present invention.
[0081]
The personal computer 150 has a slot 151 for attaching and detaching a recording medium 154 having a flash memory 153 and a driver 152, and a processing unit 155. The cooling device 1 according to the present invention is arranged in the personal computer 150 such that the wick groove 41 is located immediately below the driver 152, for example, of the recording medium 154 mounted via the slot 151.
[0082]
Further, the cooling device 1 according to the present invention may be arranged such that the evaporator is adjacent to the processing unit 155. In this case, it is preferable to install the condenser so as to be adjacent to, for example, a cooling fan (not shown). Thus, the heat generated from the processing unit 155 is absorbed by the evaporator and released from the condenser by the function of the cooling fan, so that the processing unit 155 can be cooled.
[0083]
Here, the personal computer has been described as an example of the electronic device, but the cooling device according to the present invention can be mounted on another electronic device such as a digital camera or a video camera.
[0084]
(Display device)
FIG. 15 is a schematic perspective view of a liquid crystal display on which the cooling device according to the present invention is mounted.
[0085]
The liquid crystal display 160 has a driver 161, a display unit 162, and a cooling fan 163. The cooling device 1 according to the present invention is disposed in the liquid crystal display such that the evaporator is located adjacent to the driver 161 and the condenser is located adjacent to the cooling fan 163. The heat generated from the driver 161 by the activation of the liquid crystal display 160 is absorbed by the evaporator, and the absorbed heat vaporizes the liquid inside the cooling device 1 and flows to the condenser through the flow path. The cooling fan 163 cools the condenser, releases heat of the gas flowing into the condenser, and liquefies the gas again. The liquid liquefied by the condenser flows through the flow path to the evaporator, absorbs the heat generated from the driver 161 and vaporizes again. Thus, the driver 161 can be cooled by the circulation of the liquid inside the cooling device 1. Similarly, the display unit 162 can be cooled by installing an evaporator adjacent to the display unit 162.
[0086]
Here, a liquid crystal display is described as an example of the display device, but the cooling device according to the present invention can be mounted on other display devices such as a plasma display and an organic EL display.
[0087]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a cooling device, an electronic device, and a cooling device that enable an increase in the amount of hydraulic fluid to be infused, thereby enabling an increase in the amount of vaporized heat in a device and an improvement in thermal efficiency. A manufacturing method can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view illustrating a configuration of a cooling device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of an assembled state of the cooling device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing a substrate of the cooling device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a plan view showing a substrate of the cooling device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a plan view showing a state where two substrates, a capacitor substrate and an evaporator substrate of the cooling device according to one embodiment of the present invention are assembled.
FIG. 6 is a sectional view of a cooling device according to another embodiment of the present invention in an assembled state.
FIG. 7 is a diagram comparing a glass substrate having a hydrophilic film formed on the surface of a groove from the viewpoint of hydrophilicity in the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a manufacturing process of the cooling device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a schematic view showing a step of forming a hydrophilic film on a substrate of the cooling device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a schematic view showing a step of forming a hydrophilic film on a substrate of the cooling device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a view showing a manufacturing process of a cooling device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a schematic view illustrating a step of forming a hydrophilic film on a substrate of a cooling device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a schematic view showing a step of forming a hydrophilic film on a substrate of a cooling device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a schematic perspective view of a personal computer equipped with the cooling device of the present invention.
FIG. 15 is a schematic perspective view of a liquid crystal display equipped with the cooling device of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cooling device 10 Substrate 20 Substrate for capacitor 30 Substrate 40 Substrate for evaporator 11 Groove 21c Groove 41 Groove 22 Heat radiation fin 150 Personal computer 160 Liquid crystal display

Claims (12)

対象物からの熱により作動液を気化させることで対象物を冷却する冷却部と、
前記冷却部で気化された作動液を液化して前記冷却部に循環する液化部と、
前記液化部から前記冷却部に液化された作動液を流通させ、表面に親水性の膜が形成された第1の流路と、
前記冷却部から前記液化部に気化された作動液を流通させる第2の流路と
を具備することを特徴とする冷却装置。
A cooling unit that cools the object by vaporizing the working fluid by heat from the object,
A liquefaction unit that liquefies the working fluid vaporized in the cooling unit and circulates to the cooling unit;
A first flow path in which a liquefied working fluid flows from the liquefaction section to the cooling section, and a hydrophilic film is formed on a surface of the first flow path;
A second flow path for allowing the vaporized working fluid to flow from the cooling unit to the liquefaction unit.
請求項1に記載の冷却装置において、
前記冷却部を構成するウィック溝が第1の表面に設けられた第1の基板と、
前記第1の表面に接合される第2の表面を有し、前記第2の表面に前記第1の流路及び前記第2の流路を構成する溝が表面に設けられた第2の基板と
を具備することを特徴とする冷却装置。
The cooling device according to claim 1,
A first substrate having a wick groove forming the cooling unit provided on a first surface;
A second substrate having a second surface joined to the first surface, wherein the second surface has grooves formed on the first surface and the second flow channel on the surface; A cooling device comprising:
請求項1に記載の冷却装置において、
前記親水性の膜は塗布処理により形成されることを特徴とする冷却装置。
The cooling device according to claim 1,
The cooling device, wherein the hydrophilic film is formed by a coating process.
請求項1に記載の冷却装置において、
前記親水性の膜はSi−OH基を有する材料からなることを特徴とする冷却装置。
The cooling device according to claim 1,
The cooling device, wherein the hydrophilic film is made of a material having a Si-OH group.
請求項1に記載の冷却装置において、
前記親水性の膜は、ハイドロシルセスキオキサンからなることを特徴とする冷却装置。
The cooling device according to claim 1,
The cooling device, wherein the hydrophilic film is made of hydrosilsesquioxane.
請求項1に記載の冷却装置において、
前記親水性の膜は、アルカリガラスからなることを特徴とする冷却装置。
The cooling device according to claim 1,
The cooling device, wherein the hydrophilic film is made of alkali glass.
請求項1に記載の冷却装置において、
前記流路表面と前記作動液の接触角が0〜30度であることを特徴とする冷却装置。
The cooling device according to claim 1,
The contact angle between the surface of the flow path and the working fluid is 0 to 30 degrees.
対象物からの熱により作動液を気化させることで対象物を冷却する冷却部と、
前記冷却部で気化された作動液を液化して前記冷却部に循環する液化部と、
前記液化部から前記冷却部に液化された作動液を流通させ、表面に親水性の膜が形成された第1の流路と、
前記冷却部から前記液化部に気化された作動液を流通させる第2の流路と
を具備する冷却装置を搭載したことを特徴とする電子機器。
A cooling unit that cools the object by vaporizing the working fluid by heat from the object,
A liquefaction unit that liquefies the working fluid vaporized in the cooling unit and circulates to the cooling unit;
A first flow path in which a liquefied working fluid flows from the liquefaction section to the cooling section, and a hydrophilic film is formed on a surface of the first flow path;
An electronic apparatus, comprising: a cooling device including a second flow path through which the vaporized working fluid flows from the cooling unit to the liquefaction unit.
冷却部を構成するウィック溝が第1の表面に設けられた第1の基板を形成する工程と、
第1の流路及び第2の流路を構成する溝が第2の表面に設けられた第2の基板を形成する工程と、
前記第2の基板表面に親水性の膜を形成する工程と、
前記第1の基板の前記第1の表面と前記第2の基板の前記第2の表面とが接触するように接合する工程と
を具備することを特徴とする冷却装置の製造方法。
Forming a first substrate provided with a wick groove constituting a cooling unit on the first surface;
Forming a second substrate provided with grooves forming the first flow path and the second flow path on the second surface;
Forming a hydrophilic film on the surface of the second substrate;
Bonding the first surface of the first substrate and the second surface of the second substrate so as to be in contact with each other.
請求項9に記載の冷却装置の製造方法において、
前記第2の基板に前記親水性の膜を形成する工程は、塗布処理によることを特徴とする冷却装置の製造方法。
The method for manufacturing a cooling device according to claim 9,
The method of manufacturing a cooling device, wherein the step of forming the hydrophilic film on the second substrate is performed by a coating process.
請求項9に記載の冷却装置の製造方法において、
前記親水性の膜を塗布した後に、前記第1の流路の溝以外の部分を除去する工程を更に具備することを特徴とする冷却装置の製造方法。
The method for manufacturing a cooling device according to claim 9,
The method of manufacturing a cooling device, further comprising a step of removing a portion other than the groove of the first flow path after applying the hydrophilic film.
請求項11に記載の冷却装置の製造方法において、
前記親水性の膜を除去する工程は、ドライエッチング、アッシング又は酸素プラズマにより除去することを特徴とする冷却装置の製造方法。
The method for manufacturing a cooling device according to claim 11,
The method of manufacturing a cooling device, wherein the step of removing the hydrophilic film is performed by dry etching, ashing, or oxygen plasma.
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