JP2017161204A - 冷却装置、冷却装置の製造方法、及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】作動液への樹脂の溶出を抑制すること。【解決手段】凹部２３と凸部２４とを有する樹脂膜１２と、凸部２４の上面に接合され、凹部２３を覆う蓋体１４と、蓋体１４で覆われた凹部２３を含む流路２２と、流路２２に封入された作動液２８と、凹部２３の内面を覆って設けられ、作動液２８への樹脂の溶出を抑制するバリア膜１８と、を備える冷却装置１００である。凹部２３の内面を覆ってバリア膜１８が設けられていることで、作動液２８と樹脂膜１２とが直接接することが抑制され、樹脂膜１２の樹脂が作動液２８に溶出することが抑制される。【選択図】図１

Description

本発明は、冷却装置、冷却装置の製造方法、及び電子機器に関する。

近年、電子機器の高性能化が進み、これにより、中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）やメモリ、電源モジュールなどからの発熱量が増大している。このような電子機器を冷却する方法として、潜熱を用いた冷却方法がある。潜熱を用いた冷却装置として、樹脂シート上に金属箔が接着された一対の可撓性部材の金属箔同士を接合して内部に流路を形成し、当該流路に作動液を封入した冷却装置が知られている（例えば、特許文献１）。また、アルミニウム又はアルミニウム合金の平板の内部に流路を形成し、当該流路の内面に銅メッキが施された冷却装置が知られている（例えば、特許文献２）。

特開２００５−１２３３１７号公報 特開平８−２９６９８６号公報

樹脂膜に流路を形成した場合、流路に封入された作動液に樹脂が溶出して、作動液の流動性が阻害されてしまうことがある。作動液の流動性が阻害されることで、冷却性能の低下を招く恐れがある。

本冷却装置、冷却装置の製造方法、及び電子機器は、作動液への樹脂の溶出を抑制することを目的とする。

１つの態様では、冷却装置は、凹部と凸部とを有する樹脂膜と、前記凸部の上面に接合され、前記凹部を覆う蓋体と、前記蓋体で覆われた前記凹部を含む流路と、前記流路に封入された作動液と、前記凹部の内面を覆って設けられ、前記作動液への樹脂の溶出を抑制するバリア膜と、を備える。

また、１つの態様では、冷却装置の製造方法は、凹部と凸部とを有する樹脂膜を形成する工程と、前記凹部の内面に作動液への樹脂の溶出を抑制するバリア膜を形成する工程と、前記凹部を覆うように前記凸部の上面に蓋体を接合させる工程と、前記樹脂膜と前記蓋体とを接合した後、前記蓋体で覆われた前記凹部を含む流路に前記作動液を封入する工程と、を備える。

また、１つの態様では、電子機器は、発熱する電子部品と、前記電子部品を冷却する冷却装置と、を備え、前記冷却装置は、凹部と凸部とを有する樹脂膜と、前記凸部の上面に接合され、前記凹部を覆う蓋体と、前記蓋体で覆われた前記凹部を含む流路と、前記流路に封入された作動液と、前記凹部の内面を覆って設けられ、前記作動液への樹脂の溶出を抑制するバリア膜と、を備える。

本明細書に記載の冷却装置、冷却装置の製造方法、及び電子機器によれば、作動液への樹脂の溶出を抑制することができる。

図１（ａ）は、実施例１に係る冷却装置の平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ間の断面図である。 図２（ａ）から図２（ｄ）は、実施例１に係る冷却装置の製造方法を示す断面図（その１）である。 図３（ａ）から図３（ｃ）は、実施例１に係る冷却装置の製造方法を示す断面図（その２）である。 図４は、比較例１に係る冷却装置の断面図である。 図５は、実施例２に係る冷却装置の断面図である。 図６（ａ）から図６（ｄ）は、実施例２に係る冷却装置の製造方法を示す断面図（その１）である。 図７（ａ）から図７（ｃ）は、実施例２に係る冷却装置の製造方法を示す断面図（その２）である。 図８（ａ）は、実施例３に係る冷却装置の断面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）の領域Ａの拡大図、図８（ｃ）は、図８（ａ）の領域Ｂの拡大図である。 図９（ａ）から図９（ｃ）は、実施例３に係る冷却装置の製造方法を示す断面図（その１）である。 図１０（ａ）から図１０（ｃ）は、実施例３に係る冷却装置の製造方法を示す断面図（その２）である。 図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、実施例３に係る冷却装置の製造方法を示す断面図（その３）である。 図１２（ａ）から図１２（ｄ）は、図１１（ａ）の工程を説明するための図である。 図１３（ａ）から図１３（ｄ）は、波形状の例を示す断面図である。 図１４は、実施例４に係る電子機器の断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。

図１（ａ）は、実施例１に係る冷却装置１００の平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ間の断面図である。なお、図１（ａ）では蓋体１４などを透視して図示し、図１（ｂ）では図１（ａ）のＡ−Ａ間の断面の一部を図示している。実施例１の冷却装置１００は、例えば自励振動式のヒートパイプであるが、その他の場合でもよい。

図１（ａ）及び図１（ｂ）のように、実施例１の冷却装置１００は、基体１０と、凹部２３と凸部２４とを有する樹脂膜１２と、蓋体１４と、を備える。基体１０及び蓋体１４としては、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ：Poly Ethylene Terephthalate）が用いられる。樹脂膜１２としては、例えば光硬化性樹脂が用いられる。

樹脂膜１２は、基体１０の平坦上面に設けられている。蓋体１４は、樹脂膜１２の凹部２３を覆うように、樹脂膜１２の凸部２４の上面に樹脂接着剤１６によって接合されている。蓋体１４で覆われた凹部２３によって流路２２が形成されている。凸部２４は、流路２２を画定する側壁部となる。樹脂接着剤１６は、蓋体１４と樹脂膜１２の凸部２４の上面との間にのみ設けられ、蓋体１４と流路２２との間には設けられていない。樹脂接着剤１６としては、例えば紫外線硬化型接着剤が用いられる。流路２２内には、注液部２６から注入されて封止された作動液２８が封入されている。作動液２８は、例えば水であるが、水以外の冷媒であってもよい。例えば、作動液２８はフッ素系液体（例えばフロリナート（登録商標）やノベック（登録商標）など）であってもよい。

流路２２は、発熱体からの熱を受ける受熱部３０と、受熱部３０で受けた熱を放熱する放熱部３２と、の間を往復する蛇行細管流路である。より具体的には、流路２２は、両側に曲部２２ａを有して蛇行している。つまり、流路２２は、受熱部３０と放熱部３２との間を延在する複数の直線部２２ｂと、複数の直線部２２ｂの両側に接続された曲部２２ａと、を有する。複数の直線部２２ｂにおける流路２２の幅Ｗ１は例えば０．５ｍｍ程度で、高さＨは例えば２５０μｍ程度である。複数の直線部２２ｂの間に位置する凸部２４の幅Ｗ２は例えば０．５ｍｍ程度である。放熱部３２では、受熱部３０で受けた熱により気化された作動液２８が凝縮される。なお、図１（ｂ）では作動液２８の量を流路２２の半分程度としているが、作動液２８は気化及び凝縮されることから、作動液２８は流路２２のある部分では全く存在せず、他の部分では流路２２を完全に満たしていることが生じる。

樹脂膜１２の上面に沿ってバリア膜１８が設けられている。すなわち、樹脂膜１２の凹部２３の底面及び側面と凸部２４の上面とを覆ってバリア膜１８が設けられている。蓋体１４の下面にバリア膜２０が設けられている。すなわち、蓋体１４の流路２２に面する領域にはバリア膜２０が設けられている。バリア膜１８は、樹脂膜１２の樹脂が作動液２８に溶出することを抑制する機能を有する。バリア膜２０は、蓋体１４の樹脂が作動液２８に溶出することを抑制する機能を有する。バリア膜１８、２０は、例えば有機膜と無機膜との積層膜であり、無機膜が流路２２に露出している。有機膜としては、例えばアクリル樹脂などを用いることができる。無機膜としては、例えば酸化シリコン膜（ＳｉＯ_２）や窒化シリコン膜（Ｓｉ_３Ｎ_４）、酸化アルミニウム膜（Ａｌ_２Ｏ_３）などを用いることができる。なお、バリア膜１８、２０は、無機膜だけからなる場合でもよいが、フレキシブル性の点からは有機膜と無機膜との積層膜の場合が好ましい。また、バリア膜１８、２０は、金属膜からなる場合でもよいが、フレキシブル性や実施例１の冷却装置１００を移動体通信端末などに用いた場合における電磁波透過性の点からは金属膜でない場合が好ましい。

次に、実施例１に係る冷却装置１００の製造方法について説明する。図２（ａ）から図３（ｃ）は、実施例１に係る冷却装置１００の製造方法を示す断面図である。図２（ａ）のように、基体１０の上面にプライマー３４を塗布する。基体１０としては、上述したように例えばＰＥＴが用いられる。基体１０の大きさは例えば縦×横が１２０ｍｍ×６０ｍｍ程度であり、厚さは例えば２５μｍ〜１２５μｍ程度である。プライマー３４の厚さは例えば１０μｍ程度である。プライマー３４上に液状の光硬化性樹脂３６を塗布し、上面を平坦にする。光硬化性樹脂３６の厚さは例えば３００μｍ程度である。光硬化性樹脂３６としては、例えば紫外線硬化性樹脂が用いられ、例えばエポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、又はアクリル樹脂アクリレートなどが用いられる。

図２（ｂ）のように、凹凸形状を有する金型３８を光硬化性樹脂３６に押し付けつつ、基体１０側から紫外線（ＵＶ光）を光硬化性樹脂３６に照射して光硬化性樹脂３６を硬化させる。これにより、金型３８の凹凸形状が光硬化性樹脂３６に転写される。基体１０側から光硬化性樹脂３６に紫外線を照射させることから、基体１０には紫外線を透過する材料が用いられる。

図２（ｃ）のように、光硬化性樹脂３６を硬化させた後、金型３８を光硬化性樹脂３６から取り外す。これにより、光硬化性樹脂３６からなり、凹部２３と凸部２４とを有する樹脂膜１２が形成される。樹脂膜１２の上面に、例えばスパッタリング法又はプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法を用いてバリア膜１８を形成する。バリア膜１８は、凹部２３の底面及び側面と凸部２４の上面とを覆って形成される。バリア膜１８としては、上述したように例えばアクリル樹脂などの有機膜とＳｉＯ_２、Ｓｉ_３Ｎ_４、Ａｌ_２Ｏ_３などの無機膜との積層膜が用いられる。バリア膜１８の厚さは例えば数ｎｍ程度である。

図２（ｄ）のように、樹脂膜１２の凸部２４の上面に、例えばディスペンサーとロボットとの組み合わせを用いて、脱泡した樹脂接着剤１６を塗布する。樹脂接着剤１６としては、上述したように例えば紫外線硬化型接着剤が用いられ、例えばアクリル樹脂又はエポキシ樹脂などが用いられる。

図３（ａ）のように、図２（ａ）から図２（ｄ）の工程と並行して、蓋体１４の上面にプライマー４４を塗布する。蓋体１４としては、上述したように例えばＰＥＴが用いられる。蓋体１４の大きさは例えば縦×横が１２０ｍｍ×６０ｍｍ程度であり、厚さは例えば２５μｍ〜１２５μｍ程度である。プライマー４４の厚さは例えば１０μｍ程度である。プライマー４４の上面に、例えばスパッタリング法又はプラズマＣＶＤ法を用いてバリア膜２０を形成する。バリア膜２０としては、上述したように例えばアクリル樹脂などの有機膜とＳｉＯ_２、Ｓｉ_３Ｎ_４、Ａｌ_２Ｏ_３などの無機膜との積層膜が用いられる。バリア膜２０の厚さは例えば数ｎｍ程度である。

図３（ｂ）のように、蓋体１４と凹部２３の間にバリア膜２０が介在するように、蓋体１４を樹脂膜１２の凸部２４の上面の樹脂接着剤１６に押し付けつつ、蓋体１４側から紫外線を樹脂接着剤１６に照射して樹脂接着剤１６を硬化させる。蓋体１４側から樹脂接着剤１６に紫外線を照射させることから、蓋体１４及びバリア膜２０には紫外線を透過する材料が用いられる。

図３（ｃ）のように、樹脂接着剤１６を硬化させて樹脂膜１２と蓋体１４とを接合させることで、蓋体１４で覆われた凹部２３を含む流路２２が形成される。その後、流路２２に作動液２８を注入して封止することで、実施例１の冷却装置１００が形成される。

ここで、比較例１に係る冷却装置５００について説明する。図４は、比較例１に係る冷却装置５００の断面図である。図４のように、比較例１の冷却装置５００では、樹脂膜１２の上面に沿ってバリア膜１８が設けられてなく且つ蓋体１４の下面にバリア膜２０が設けられていない。すなわち、流路２２の内面にバリア膜１８、２０が設けられていない。また、樹脂接着剤１６は、蓋体１４の下面全体に設けられている。すなわち、蓋体１４と流路２２との間にも樹脂接着剤１６が設けられている。その他の構成は、実施例１と同じであるため説明を省略する。

比較例１では、樹脂膜１２の凹部２３の底面及び側面にバリア膜１８が設けられていない。このため、作動液２８が樹脂膜１２に直接接することになり、作動液２８の流動に伴って、樹脂膜１２の樹脂が作動液２８に溶出することが生じ得る。作動液２８に樹脂が溶出すると、作動液２８の流動性が阻害され、その結果、冷却性能の低下を引き起こす恐れがある。

一方、実施例１では、樹脂膜１２の凹部２３の底面及び側面にバリア膜１８が設けられている。これにより、作動液２８と樹脂膜１２とが直接接することが抑制され、樹脂膜１２の樹脂が作動液２８に溶出することが抑制される。その結果、冷却性能の低下が抑制される。

以上のように、実施例１によれば、図１（ｂ）のように、樹脂膜１２の凹部２３の内面に、作動液２８への樹脂の溶出を抑制するバリア膜１８が設けられている。これにより、樹脂膜１２の樹脂が作動液２８に溶出することを抑制でき、その結果、冷却性能の低下を抑制することができる。

また、実施例１によれば、図２（ｃ）のように、凹部２３と凸部２４とを有する樹脂膜１２を形成し、凹部２３の内面にバリア膜１８を形成する。図３（ｂ）のように、凹部２３を覆うように凸部２４の上面に蓋体１４を接合させる。図３（ｃ）のように、樹脂膜１２と蓋体１４とを接合した後、蓋体１４で覆われた凹部２３を含む流路２２に作動液２８を封入する。このような工程によって冷却装置１００を製造することで、樹脂膜１２の樹脂が作動液２８に溶出することを抑制でき、その結果、冷却性能の低下を抑制することができる。

また、実施例１によれば、図１（ｂ）のように、樹脂接着剤１６は、蓋体１４と樹脂膜１２の凸部２４との間に設けられ、蓋体１４と流路２２との間には設けられていない。比較例１のように蓋体１４と流路２２との間に樹脂接着剤１６が設けられている場合には、作動液２８が樹脂接着剤１６に接して、樹脂接着剤１６の樹脂が作動液２８に溶出することがある。これは、上述したように作動液２８が気化及び凝縮されることで流路２２の一部を完全に満たす場合があることや、冷却装置が移動体通信端末などに使用されて天地が逆転することで作動液２８が樹脂接着剤１６側に偏る場合があるためである。実施例１では蓋体１４と流路２２との間に樹脂接着剤１６が設けられていないため、作動液２８が樹脂接着剤１６に接することが抑制され、樹脂接着剤１６の樹脂が作動液２８に溶出することを抑制できる。

また、実施例１によれば、図１（ｂ）のように、蓋体１４は樹脂製であり、蓋体１４の流路２２に面する領域を覆ってバリア膜２０が設けられている。これにより、蓋体１４の樹脂が作動液２８に溶出することを抑制できる。なお、基体１０及び蓋体１４は、樹脂製である場合に限られず、金属製などの場合でもよい。しかしながら、フレキシブル性や、実施例１の冷却装置１００を移動体通信端末などに用いた場合における電磁波透過性などを考慮すると、基体１０及び蓋体１４は樹脂製である場合が好ましい。

なお、実施例１では、図１（ｂ）のように、樹脂膜１２の凸部２４の側面と樹脂接着剤１６の側面とが略同一面である場合を例に示したがこれに限られない。樹脂接着剤１６と作動液２８とが接することが抑制され、樹脂接着剤１６の樹脂が作動液２８に溶出することを抑制する点からは、樹脂接着剤１６の側面は凸部２４の側面に対して内側に凹んでいる場合が好ましい。

なお、樹脂膜１２の樹脂が作動液２８に溶出することを抑制する点から、バリア膜１８は樹脂膜１２の凹部２３の底面及び側面の全面を覆っている場合が好ましいが、一部を覆っていない場合でもよい。また、蓋体１４の樹脂が作動液２８に溶出することを抑制する点から、バリア膜２０は蓋体１４の流路２２に面する領域全面を覆っている場合が好ましいが、一部を覆っていない場合でもよい。

なお、実施例１では、蓋体１４の下面が平坦である場合を例に示したが、流路２２に対応する部分が凹み、樹脂膜１２の凸部２４に対応する部分が凸状となった凹凸形状をしている場合でもよい。

なお、実施例１では、樹脂膜１２は、紫外線によって硬化する紫外線硬化性樹脂からなる場合を例に示したが、可視光によって硬化する可視光線硬化性樹脂からなる場合でもよい。この場合、基体１０としては、可視光を透過する性質を有する材料、例えばガラスなどを用いることができる。また、樹脂膜１２は、光硬化性樹脂からなる場合に限られず、熱硬化性樹脂からなる場合でもよい。この場合、基体１０としては、紫外線や可視光を透過しない性質を有する材料を用いてもよい。

なお、実施例１においては、樹脂接着剤１６は、紫外線硬化型接着剤の場合に限られず、熱硬化型接着剤の場合でもよい。この場合、蓋体１４としては、紫外線を透過しない性質を有する材料を用いてもよい。

図５は、実施例２に係る冷却装置２００の断面図である。図５のように、実施例２の冷却装置２００は、樹脂膜１２の凸部２４の上面に、流路２２から離れ且つ流路２２に連通していない凹部２５が設けられている。樹脂接着剤１６は、凹部２５に埋め込まれている。凹部２５の幅Ｗ１は例えば０．２ｍｍ程度で、深さＤは例えば０．０５ｍｍ程度である。凹部２５と凹部２３との間の幅Ｗ２は例えば０．１５ｍｍ程度である。樹脂膜１２の上面に設けられたバリア膜１８と蓋体１４の下面に設けられたバリア膜２０とによって、流路２２の内面はバリア膜で完全に覆われている。その他の構成は、実施例１と同じであるため説明を省略する。

図６（ａ）から図７（ｃ）は、実施例２に係る冷却装置２００の製造方法を示す断面図である。図６（ａ）のように、基体１０の上面にプライマー３４を塗布する。プライマー３４上に液状の光硬化性樹脂３６を塗布し、上面を平坦にする。

図６（ｂ）のように、凹部４８と凸部５０の凹凸形状を有し、凹部４８の底面における外周部４８ａが中央部４８ｂよりも凹んだ形状をした金型３８ａを準備する。そして、金型３８ａを光硬化性樹脂３６の上面に押し付ける。

図６（ｃ）のように、金型３８ａを光硬化性樹脂３６に押し付けつつ、基体１０側から紫外線を光硬化性樹脂３６に照射して光硬化性樹脂３６を硬化させる。これにより、金型３８ａの凹凸形状が光硬化性樹脂３６に転写される。

図６（ｄ）のように、光硬化性樹脂３６を硬化させた後、金型３８ａを光硬化性樹脂３６から取り外す。これにより、光硬化性樹脂３６からなり、凹部２３と凸部２４とを有する樹脂膜１２が形成される。凸部２４の上面の中央部には凹部２５が形成される。凹部２５は、凹部２３から離れて設けられ、凹部２３に連通していない。樹脂膜１２の上面にバリア膜１８を形成する。樹脂膜１２の凸部２４の上面に形成された凹部２５内に脱泡した樹脂接着剤１６を塗布する。このとき、樹脂接着剤１６が凸部２４の上面のうちの凹部２５以外の領域には塗布されないようにする。

図７（ａ）のように、図６（ａ）から図６（ｄ）の工程と並行して、蓋体１４の上面にプライマー４４を塗布する。プライマー４４の上面にバリア膜２０を形成する。

図７（ｂ）のように、蓋体１４と凹部２３の間にバリア膜２０が介在するように、蓋体１４を樹脂膜１２の凹部２５内の樹脂接着剤１６に押し付けつつ、蓋体１４側から紫外線を樹脂接着剤１６に照射して樹脂接着剤１６を硬化させる。

図７（ｃ）のように、樹脂接着剤１６を硬化させて樹脂膜１２と蓋体１４とを接合させることで、蓋体１４で覆われた凹部２３を含む流路２２が形成される。その後、流路２２に作動液２８を注入して封止することで、実施例２の冷却装置２００が形成される。

実施例２によれば、図５のように、樹脂膜１２の凸部２４の上面に流路２２から離れた凹部２５が設けられている。そして、樹脂接着剤１６は、凹部２５に埋め込まれている。これにより、樹脂接着剤１６が作動液２８に接触し難くなり、樹脂接着剤１６の樹脂が作動液２８に溶出することを抑制できる。

また、実施例２によれば、図６（ｂ）から図６（ｄ）のように、凹凸形状を有し、凹凸形状の凹部４８の底面における外周部４８ａが中央部４８ｂよりも凹んだ金型３８ａを準備する。金型３８ａを光硬化性樹脂３６に押し付けることで、凸部２４の上面に凹部２３から離れた凹部２５を有する樹脂膜１２を形成する。図６（ｄ）のように、凸部２４の上面のうちの凹部２５以外の領域に設けられないように凹部２５に樹脂接着剤１６を埋め込む。そして、図７（ｂ）及び図７（ｃ）のように、凹部２５に埋め込まれた樹脂接着剤１６を用いて凸部２４の上面に蓋体１４を接合させる。このような工程を含んで冷却装置２００を製造することで、凹部２５内の樹脂接着剤１６を用いて蓋体１４と樹脂膜１２とを接合させるため、樹脂接着剤１６が作動液２８に接触し難くなる。このため、樹脂接着剤１６の樹脂が作動液２８に溶出することを抑制できる。

ここで、凹部２５の幅Ｗ１及び凹部２５と凹部２３との間の幅Ｗ２と、蓋体１４と樹脂膜１２との間の剥がれと、の関係について説明する。なお、流路２２の幅（凹部２３の幅）と凸部２４の幅とは同じ大きさであり、流路２２及び凸部２４の長さをＬ、本数をｎとする。流路２２の内圧Ｐ１と内圧Ｐ１を受ける蓋体１４の面積Ｓ１の積（Ｐ１×Ｓ１）が、蓋体１４と樹脂膜１２の接着強度Ｐ２と接着面積Ｓ２の積（Ｐ２×Ｓ２）よりも小さい場合、蓋体１４と樹脂膜１２との間の剥がれが抑制される。Ｐ１×Ｓ１＝Ｐ１×（Ｗ１＋Ｗ２＋Ｗ２）×Ｌ×ｎであり、Ｐ２×Ｓ２＝Ｐ２×Ｗ１×Ｌ×ｎである。例えば、内圧Ｐ１が１ＭＰａ、接着強度Ｐ２が１６ＭＰａ、Ｗ１が０．３ｍｍ、Ｗ２が０．１ｍｍ、Ｌが０．５ｍｍ、ｎが３０本の場合、Ｐ１×Ｓ１は０．５ＭＰａ・ｍｍ^２、Ｐ２×Ｓ２は４．８ＭＰａ・ｍｍ^２となる。よって、蓋体１４と樹脂膜１２との間の剥がれは抑制される。内圧Ｐ１は冷却装置の動作条件によって異なるが一般的には２ＭＰａ程度の大きさまでである。例えば、内圧Ｐ１が２ＭＰａ、接着強度Ｐ２が１６ＭＰａ、Ｗ１が０．１ｍｍ、Ｗ２が０．２ｍｍ、Ｌが０．５ｍｍ、ｎが３０本であるとすると、Ｐ１×Ｓ１は１ＭＰａ・ｍｍ^２、Ｐ２×Ｓ２は１．６ＭＰａ・ｍｍ^２となる。以上のように、Ｐ１×（Ｗ１＋Ｗ２＋Ｗ２）×Ｌ×ｎ＜Ｐ２×Ｗ１×Ｌ×ｎを満たす範囲で、Ｗ１とＷ２の範囲を設定することで、蓋体１４と樹脂膜１２との間の剥がれを抑制できる。

図８（ａ）は、実施例３に係る冷却装置３００の断面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）の領域Ａの拡大図、図８（ｃ）は、図８（ａ）の領域Ｂの拡大図である。図８（ａ）から図８（ｃ）のように、実施例３の冷却装置３００は、樹脂膜１２の凸部２４の上面に、流路２２から離れ且つ流路２２に連通していない凹部２５が設けられている。樹脂接着剤１６は、凹部２５に埋め込まれている。凸部２４の上面のうちの凹部２５以外の領域に凸凹形状である波形状６０が設けられている。蓋体１４ａは、基体５４と樹脂膜５６との積層膜である。基体５４としては、例えばＰＥＴが用いられる。樹脂膜５６としては、例えば光硬化性樹脂が用いられる。樹脂膜５６の樹脂膜１２との接合面に凸凹形状である波形状６２が設けられている。波形状６０と波形状６２とはかみ合っている。波形状６０及び波形状６２の幅Ｗは例えば０．０３ｍｍ程度であり、高さＨは例えば０．０２５ｍｍ程度である。その他の構成は、実施例１と同じであるため説明を省略する。

図９（ａ）から図１１（ｂ）は、実施例３に係る冷却装置３００の製造方法を示す断面図である。なお、図９（ａ）から図９（ｃ）の工程と図１０（ａ）から図１０（ｃ）の工程とは並行して行われる。図９（ａ）のように、基体１０の上面にプライマー３４を塗布する。プライマー３４上に液状の光硬化性樹脂３６を塗布し、上面を平坦にする。凹部４８と凸部５０の凹凸形状を有し、凹部４８の底面における外周部４８ａが中央部４８ｂよりも凹み且つ外周部４８ａに波形状６４が設けられた形状をした金型３８ｂを準備する。そして、金型３８ｂを光硬化性樹脂３６の上面に押し付ける。

図９（ｂ）のように、金型３８ｂを光硬化性樹脂３６に押し付けつつ、基体１０側から紫外線を光硬化性樹脂３６に照射して光硬化性樹脂３６を硬化させる。これにより、金型３８ｂの凹凸形状が光硬化性樹脂３６に転写される。

図９（ｃ）のように、光硬化性樹脂３６を硬化させた後、金型３８ｂを光硬化性樹脂３６から取り外す。これにより、光硬化性樹脂３６からなり、凹部２３と凸部２４とを有する樹脂膜１２が形成される。凸部２４の上面の中央部には凹部２５が形成される。凹部２５は、凹部２３から離れて設けられ、凹部２３に連通していない。凸部２４の上面のうちの凹部２５以外の領域に波形状６０が形成される。樹脂膜１２の上面にバリア膜１８を形成する。樹脂膜１２の凸部２４の上面に形成された凹部２５内に脱泡した樹脂接着剤１６を埋め込む。

図１０（ａ）のように、基体５４の上面にプライマー４４を塗布する。プライマー４４上に液状の光硬化性樹脂５９を塗布し、上面を平坦にする。光硬化性樹脂５９としては、例えば紫外線硬化性樹脂が用いられ、例えばエポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、又はアクリル樹脂アクリレートなどが用いられる。平坦状の主面に波形状６８が設けられた金型６６を準備する。そして、金型６６を光硬化性樹脂５９の上面に押し付ける。

図１０（ｂ）のように、金型６６を光硬化性樹脂５９に押し付けつつ、基体５４側から紫外線を光硬化性樹脂５９に照射して光硬化性樹脂５９を硬化させる。これにより、金型６６の波形状６８が光硬化性樹脂５９に転写される。

図１０（ｃ）のように、光硬化性樹脂５９を硬化させた後、金型６６を光硬化性樹脂５９から取り外す。これにより、光硬化性樹脂５９からなり、上面に波形状６２を有する樹脂膜５６が形成される。基体５４と樹脂膜５６とによって蓋体１４ａが形成される。樹脂膜５６の上面にバリア膜２０を形成する。

図１１（ａ）のように、樹脂膜１２に形成された波形状６０と蓋体１４ａに形成された波形状６２とがかみ合うように位置合わせをする。その後、蓋体１４ａを樹脂膜１２の凹部２５内の樹脂接着剤１６に押し付けつつ、蓋体１４ａ側から紫外線を樹脂接着剤１６に照射して樹脂接着剤１６を硬化させる。

ここで、図１２（ａ）から図１２（ｄ）を用いて、図１１（ａ）の工程を説明する。図１２（ａ）のように、基体１０を真空チャックステージ７０に吸着させ、蓋体１４ａの基体５４を真空チャックステージ７２に吸着させる。真空チャックステージ７２は、ＸＹＺ方向及び回転方向に移動可能となっている。真空チャックステージ７２をＸＹＺ方向及び回転方向に移動させて、基体１０に形成されているマーカーと基体５４に形成されているマーカーとの位置合わせを行う。例えば、図１２（ｂ）のように、基体１０に田の字型のマーカー７４が形成され、図１２（ｃ）のように、基体５４に十字型のマーカー７６が形成され、図１２（ｄ）のように、マーカー７４とマーカー７６とを位置合わせする。なお、マーカー７４、７６は、プライマー３４、４４を塗布する前に基体１０、５４に形成される。

位置合わせが終了した後、真空チャックステージ７２を真空チャックステージ７０に近づけて、蓋体１４ａを樹脂膜１２に押し付ける。その後、樹脂膜１２と蓋体１４ａとが動かないようにクリップなどで固定し、真空チャックステージ７０及び真空チャックステージ７２から取り外す。そして、樹脂接着剤１６に紫外線を照射して樹脂接着剤１６を硬化させる。

図１１（ｂ）のように、樹脂接着剤１６を硬化させて樹脂膜１２と蓋体１４ａとを接合させることで、蓋体１４ａで覆われた凹部２３を含む流路２２が形成される。その後、流路２２に作動液２８を注入して封止することで、実施例３の冷却装置３００が形成される。

実施例３によれば、図８（ａ）から図８（ｃ）のように、樹脂膜１２の凸部２４の上面のうちの凹部２５以外の領域に波形状６０が設けられ、蓋体１４ａのうちの樹脂膜１２との接合面に波形状６２が設けられている。波形状６０と波形状６２とはかみ合っている。これにより、凹部２５と流路２２との間の距離が波形状によって長くなるため、樹脂接着剤１６が作動液２８に接触し難くなり、樹脂接着剤１６の樹脂が作動液２８に溶出することを抑制できる。

また、実施例３によれば、図９（ａ）から図９（ｃ）のように、凹凸形状の凹部４８の底面における外周部４８ａに波形状６４が設けられた金型３８ｂを準備する。金型３８ｂを光硬化性樹脂３６に押し付けることで、凸部２４の上面のうちの凹部２５以外の領域に波形状６０を有する樹脂膜１２を形成する。図１０（ａ）から図１０（ｃ）のように、波形状６８を有する金型６６を光硬化性樹脂５９に押し付けることで波形状６２を有する蓋体１４ａを形成する。そして、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）のように、樹脂膜１２の波形状６０と蓋体１４ａの波形状６２とがかみ合うように、凹部２５内の樹脂接着剤１６を用いて樹脂膜１２の凸部２４の上面に蓋体１４ａを接合させる。このような工程を含んで冷却装置３００を製造することで、凹部２５と流路２２との間の距離が波形状によって長くなる。このため、樹脂接着剤１６が作動液２８に接触し難くなり、樹脂接着剤１６の樹脂が作動液２８に溶出することを抑制できる。

図１３（ａ）から図１３（ｄ）は、波形状６０、６２の例を示す断面図である。実施例３では、図１３（ａ）のように、三角形状をした波形状６０、６２である場合を例に示したが、これに限られない。図１３（ｂ）のように、矩形形状をした波形状６０、６２の場合でもよいし、図１３（ｃ）のように、直角三角形形状をした波形状６０、６２の場合でもよいし、図１３（ｄ）のように、台形形状をした波形状６０、６２の場合でもよい。

なお、実施例３では、樹脂膜５６は、紫外線によって硬化する紫外線硬化性樹脂からなる場合を例に示したが、可視光によって硬化する可視光線硬化性樹脂からなる場合でもよい。また、樹脂膜５６は、光硬化性樹脂からなる場合に限られず、熱硬化性樹脂からなる場合でもよい。

図１４は、実施例４に係る電子機器４００の断面図である。実施例４の電子機器４００は、例えば携帯電話、スマートフォン、タブレット型端末、又はパーソナルコンピュータなどである。図１４のように、実施例４の電子機器４００は、発熱体８０と、放熱体８２と、プリント基板８４と、実施例１の冷却装置１００と、を備える。発熱体８０及び放熱体８２は、プリント基板８４上に設けられている。発熱体８０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）などの発熱する電子部品である。放熱体８２は、例えば複数のフィンを有するヒートシンクである。冷却装置１００の発熱体８０に相対する部分が受熱部３０となり、放熱体８２に相対する部分が放熱部３２となる。なお、実施例４では、実施例１の冷却装置１００を備える場合を例に示したが、実施例２の冷却装置２００又は実施例３の冷却装置３００を備える場合でもよい。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
（付記１）第１凹部と凸部とを有する樹脂膜と、前記凸部の上面に接合され、前記第１凹部を覆う蓋体と、前記蓋体で覆われた前記第１凹部を含む流路と、前記流路に封入された作動液と、前記第１凹部の内面を覆って設けられ、前記作動液への樹脂の溶出を抑制するバリア膜と、を備える冷却装置。
（付記２）前記バリア膜は前記第１凹部の底面及び側面の全面を覆っている、付記１記載の冷却装置。
（付記３）前記樹脂膜と前記蓋体とを接合する樹脂接着剤を備え、前記樹脂接着剤は、前記蓋体と前記樹脂膜の前記凸部との間に設けられ、前記蓋体と前記流路との間には設けられていない、付記１または２記載の冷却装置。
（付記４）前記樹脂膜の前記凸部の上面に前記流路から離れて設けられた第２凹部を備え、前記樹脂接着剤は前記第２凹部に埋め込まれている、付記３記載の冷却装置。
（付記５）前記樹脂膜の前記凸部の上面のうちの前記第２凹部以外の領域に第１波形状が設けられ、前記蓋体の前記樹脂膜との接合面に第２波形状が設けられ、前記第１波形状と前記第２波形状とはかみ合っている、付記４記載の冷却装置。
（付記６）前記蓋体は樹脂製であり、前記蓋体の前記流路に面する領域を覆って設けられ、前記作動液への樹脂の溶出を抑制する第２バリア膜を備える、付記１から５のいずれか一項記載の冷却装置。
（付記７）前記第２バリア膜は前記蓋体の前記流路に面する領域全面を覆っている付記６記載の冷却装置。
（付記８）第１凹部と凸部とを有する樹脂膜を形成する工程と、前記第１凹部の内面に作動液への樹脂の溶出を抑制する第１バリア膜を形成する工程と、前記第１凹部を覆うように前記凸部の上面に蓋体を接合させる工程と、前記樹脂膜と前記蓋体とを接合した後、前記蓋体で覆われた前記第１凹部を含む流路に前記作動液を封入する工程と、を備える冷却装置の製造方法。
（付記９）樹脂製の前記蓋体に第２バリア膜を形成する工程を備え、前記蓋体を接合させる工程は、前記蓋体と前記流路との間に前記第２バリア膜が介在するように、前記凸部の上面に前記蓋体を接合させる、付記８記載の冷却装置の製造方法。
（付記１０）前記樹脂膜を形成する工程は、凹凸形状を有し且つ前記凹凸形状の凹部の底面における外周部が中央部よりも凹んだ金型を樹脂に押し付けることで、前記凸部の上面に前記第１凹部から離れた第２凹部を有する前記樹脂膜を形成し、前記凸部の上面のうちの前記第２凹部以外の領域に設けられないように前記第２凹部に樹脂接着剤を埋め込む工程を備え、前記蓋体を接合させる工程は、前記第２凹部に埋め込まれた前記樹脂接着剤を用いて前記凸部の上面に前記蓋体を接合させる、付記８または９記載の冷却装置の製造方法。
（付記１１）前記樹脂膜を形成する工程は、前記凹凸形状の凹部の底面の前記外周部に波形状が設けられた前記金型を前記樹脂に押し付けることで、前記凸部の上面のうちの前記第２凹部以外の領域に第１波形状を有する前記樹脂膜を形成し、波形状を有する金型を樹脂に押し付けることで第２波形状を有する前記蓋体を形成する工程を備え、前記蓋体を接合させる工程は、前記樹脂膜の前記第１波形状と前記蓋体の前記第２波形状とがかみ合うように前記凸部の上面に前記蓋体を接合させる、付記１０記載の冷却装置の製造方法。
（付記１２）発熱する電子部品と、前記電子部品を冷却する冷却装置と、を備え、前記冷却装置は、凹部と凸部とを有する樹脂膜と、前記凸部の上面に接合され、前記凹部を覆う蓋体と、前記蓋体で覆われた前記凹部を含む流路と、前記流路に封入された作動液と、前記凹部の内面を覆って設けられ、前記作動液への樹脂の溶出を抑制するバリア膜と、を備える電子機器。

１０ 基体
１２ 樹脂膜
１４、１４ａ 蓋体
１６ 樹脂接着剤
１８、２０ バリア膜
２２ 流路
２３、２５ 凹部
２４ 凸部
２８ 作動液
３０ 受熱部
３２ 放熱部
３６、５９ 光硬化性樹脂
３８、３８ａ、３８ｂ 金型
４８ 凹部
４８ａ 外周部
４８ｂ 中央部
５０ 凸部
５４ 基体
５６ 樹脂膜
６０、６２ 波形状
６４、６８ 波形状
６６ 金型
８０ 発熱体
８２ 放熱体
８４ プリント基板

Claims (9)

1. 第１凹部と凸部とを有する樹脂膜と、
   前記凸部の上面に接合され、前記第１凹部を覆う蓋体と、
   前記蓋体で覆われた前記第１凹部を含む流路と、
   前記流路に封入された作動液と、
   前記第１凹部の内面を覆って設けられ、前記作動液への樹脂の溶出を抑制するバリア膜と、を備える冷却装置。
2. 前記樹脂膜と前記蓋体とを接合する樹脂接着剤を備え、
   前記樹脂接着剤は、前記蓋体と前記樹脂膜の前記凸部との間に設けられ、前記蓋体と前記流路との間には設けられていない、請求項１記載の冷却装置。
3. 前記樹脂膜の前記凸部の上面に前記流路から離れて設けられた第２凹部を備え、
   前記樹脂接着剤は前記第２凹部に埋め込まれている、請求項２記載の冷却装置。
4. 前記樹脂膜の前記凸部の上面のうちの前記第２凹部以外の領域に第１波形状が設けられ、
   前記蓋体の前記樹脂膜との接合面に第２波形状が設けられ、
   前記第１波形状と前記第２波形状とはかみ合っている、請求項３記載の冷却装置。
5. 前記蓋体は樹脂製であり、
   前記蓋体の前記流路に面する領域を覆って設けられ、前記作動液への樹脂の溶出を抑制する第２バリア膜を備える、請求項１から４のいずれか一項記載の冷却装置。
6. 第１凹部と凸部とを有する樹脂膜を形成する工程と、
   前記第１凹部の内面に作動液への樹脂の溶出を抑制するバリア膜を形成する工程と、
   前記第１凹部を覆うように前記凸部の上面に蓋体を接合させる工程と、
   前記樹脂膜と前記蓋体とを接合した後、前記蓋体で覆われた前記第１凹部を含む流路に前記作動液を封入する工程と、を備える冷却装置の製造方法。
7. 前記樹脂膜を形成する工程は、凹凸形状を有し且つ前記凹凸形状の凹部の底面における外周部が中央部よりも凹んだ金型を樹脂に押し付けることで、前記凸部の上面に前記第１凹部から離れた第２凹部を有する前記樹脂膜を形成し、
   前記凸部の上面のうちの前記第２凹部以外の領域に設けられないように前記第２凹部に樹脂接着剤を埋め込む工程を備え、
   前記蓋体を接合させる工程は、前記第２凹部に埋め込まれた前記樹脂接着剤を用いて前記凸部の上面に前記蓋体を接合させる、請求項６記載の冷却装置の製造方法。
8. 前記樹脂膜を形成する工程は、前記凹凸形状の凹部の底面の前記外周部に波形状が設けられた前記金型を前記樹脂に押し付けることで、前記凸部の上面のうちの前記第２凹部以外の領域に第１波形状を有する前記樹脂膜を形成し、
   波形状を有する金型を樹脂に押し付けることで第２波形状を有する前記蓋体を形成する工程を備え、
   前記蓋体を接合させる工程は、前記樹脂膜の前記第１波形状と前記蓋体の前記第２波形状とがかみ合うように前記凸部の上面に前記蓋体を接合させる、請求項７記載の冷却装置の製造方法。
9. 発熱する電子部品と、
   前記電子部品を冷却する冷却装置と、を備え、
   前記冷却装置は、凹部と凸部とを有する樹脂膜と、前記凸部の上面に接合され、前記凹部を覆う蓋体と、前記蓋体で覆われた前記凹部を含む流路と、前記流路に封入された作動液と、前記凹部の内面を覆って設けられ、前記作動液への樹脂の溶出を抑制するバリア膜と、を備える電子機器。
   

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