JP2018004108A - Heat radiation module and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thin heat radiation module and a method for manufacturing the same which can suppress reduction of a maximum heat transport amount and can maintain the mechanical strength.SOLUTION: A vapor chamber 1 according to an embodiment of the invention includes: a container 2 having an evaporating part 4 for evaporating a working fluid, and a condensing part 5 for condensing the evaporated working fluid; and a wick 3 arranged in an inside of the container 2 and transferring the condensed working fluid from the condensing part 5 to the evaporating part 4 by capillary force. The wick 3 includes a net-like member 20 extending from the condensing part 5 to the evaporating part 4 while coming into contact with a first surface 14 receiving heat from a heat source 100 and a second surface 15 on the opposite side of the first surface 14, and powder 21 adhered to the net-like member 20 and enhancing the capillary force in the evaporating part 4 to be higher than the capillary force in the condensing part 5.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、放熱モジュール及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a heat dissipation module and a manufacturing method thereof.

下記特許文献1には、放熱モジュールの一形態として、ヒートパイプが開示されている。ヒートパイプは、基本的には空気等の非凝縮性の気体を脱気したコンテナ(容器)の内部に、水やアルコール等の目的とする温度範囲で蒸発および凝縮する流体を作動流体として封入し、さらに液相の作動流体を還流させるための毛細管力を発生するウィックをコンテナの内部に設けたものである。したがって、ヒートパイプにおいては、その作動流体が外部から熱を受けて蒸発し、その蒸気が圧力の低い箇所に向けて流れた後に放熱して凝縮する。その結果、作動流体は、その潜熱によって熱を輸送する。凝縮した作動流体は、ウィックに浸透する。一方、蒸発の生じている箇所では、ウィックによる毛細管力が生じているので、ウィックに浸透した作動流体がその毛細管力によって、蒸発の生じている箇所に還流させられる。   Patent Document 1 below discloses a heat pipe as one form of a heat dissipation module. A heat pipe basically contains a fluid that evaporates and condenses in a target temperature range, such as water or alcohol, as a working fluid inside a container (container) from which non-condensable gas such as air has been degassed. Further, a wick that generates a capillary force for refluxing the liquid-phase working fluid is provided inside the container. Therefore, in the heat pipe, the working fluid receives heat from the outside and evaporates, and the vapor flows toward a low pressure portion and then dissipates heat and condenses. As a result, the working fluid transports heat by its latent heat. The condensed working fluid penetrates into the wick. On the other hand, since the capillary force due to the wick is generated at the location where evaporation occurs, the working fluid that has permeated the wick is recirculated to the location where evaporation occurs due to the capillary force.

特開2013−2640号公報JP 2013-2640 A

このような放熱モジュールの作動条件は、毛細管力ΔPに、蒸気の圧力損失をΔP、液体の圧力損失をΔPとして、以下の計算式(1)で表される。
ΔP ≧ ΔP+ΔP …(1)
この計算式(1)から分かるように、放熱モジュールの最大熱輸送量を大きくするためには、毛細管力を大きくし、蒸気と液体の圧力損失を小さくする必要がある。
Operating conditions for such heat dissipating module, a capillary force [Delta] P C, [Delta] P the pressure loss of the vapor V, as [Delta] P L pressure loss of the liquid is expressed by the following equation (1).
ΔP C ≧ ΔP V + ΔP L (1)
As can be seen from the calculation formula (1), in order to increase the maximum heat transport amount of the heat dissipation module, it is necessary to increase the capillary force and reduce the pressure loss of the vapor and the liquid.

近年、スマートフォン、タブレットPC等の携帯機器の薄型化は著しく、その携帯機器に搭載されているCPU等の熱を放熱するために、薄型の放熱モジュールが求められている。このような薄型の放熱モジュールでは、最大熱輸送量の低下の抑制と、その機械的強度を維持する工夫が必要となる。すなわち、比較的大きな放熱モジュールに関しては、広い蒸気スペースと液体流路を確保できるため、蒸気と液体の圧力損失を小さくすることができるが、薄型の放熱モジュールにおいては、これらを広く確保することが難しい。したがって、毛細管力を大きくする必要があるが、上記特許文献1に記載されているように金属粉末を焼結させたウィックを使用すると、液体の圧力損失も大きくなり、結果として最大熱輸送量を低下させてしまう。また、薄型の放熱モジュールにおいては、コンテナの肉厚も薄くなり、その機械的強度を確保することが困難になる。   In recent years, mobile devices such as smartphones and tablet PCs have become extremely thin, and a thin heat dissipation module is required to dissipate heat from a CPU or the like mounted on the mobile device. In such a thin heat dissipation module, it is necessary to devise the suppression of the decrease in the maximum heat transport amount and the maintenance of the mechanical strength. That is, for a relatively large heat dissipation module, a large vapor space and liquid flow path can be ensured, so that the pressure loss of the vapor and liquid can be reduced. However, in a thin heat dissipation module, these can be ensured widely. difficult. Therefore, it is necessary to increase the capillary force. However, when a wick obtained by sintering metal powder is used as described in Patent Document 1, the pressure loss of the liquid also increases, resulting in a maximum heat transport amount. It will decrease. Moreover, in a thin heat dissipation module, the thickness of the container is also thin, and it is difficult to ensure its mechanical strength.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、最大熱輸送量の低下の抑制と、その機械的強度を維持することができる薄型の放熱モジュール及びその製造方法の提供を目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a thin heat dissipation module capable of suppressing the decrease in the maximum heat transport amount and maintaining its mechanical strength, and a method for manufacturing the same. .

(1)本発明の一態様に係る放熱モジュールは、作動流体を内部に封入し、該封入した作動流体を蒸発させる蒸発部と、該蒸発した作動流体を凝縮させる凝縮部と、を有するコンテナと、前記コンテナの内部に配置され、毛細管力によって前記凝縮した作動流体を前記凝縮部から前記蒸発部に移動させるウィックと、を備え、前記コンテナは、前記ウィックが配置される作動流体流路を有し、前記作動流体流路は、熱源から熱を受ける第一面と、前記第一面とは反対側の第二面と、前記第一面と前記第二面との間を接続する接続面と、によって囲まれており、前記ウィックは、前記第一面及び前記第二面に接触しつつ、前記凝縮部から前記蒸発部に至るように延在する網状部材と、前記網状部材に固着され、前記蒸発部における前記毛細管力を、前記凝縮部における前記毛細管力よりも高める粉末と、を有する。   (1) A heat dissipation module according to an aspect of the present invention includes a container having an evaporation unit that encloses a working fluid and evaporates the enclosed working fluid, and a condensing unit that condenses the evaporated working fluid. A wick that is disposed inside the container and moves the condensed working fluid by capillary force from the condensing unit to the evaporating unit, and the container has a working fluid flow path in which the wick is arranged. The working fluid flow path includes a first surface that receives heat from a heat source, a second surface opposite to the first surface, and a connection surface that connects the first surface and the second surface. The wick is fixed to the mesh member and a mesh member extending from the condensation section to the evaporation section while being in contact with the first surface and the second surface. The capillary force in the evaporation section , Having a powder made higher than the capillary force in the condensing unit.

(2)上記(1)に記載された放熱モジュールであって、前記粉末の密度は、前記作動流体流路において、前記第一面から離間するに従って小さくなってもよい。
(3)上記(1)または(2)に記載された放熱モジュールであって、前記粉末は、前記第二面に接触しなくてもよい。
(4)上記(1)〜(3)に記載された放熱モジュールであって、前記網状部材は、前記作動流体流路において、前記接続面が隙間をあけて対向する幅方向の中央部に配置されていてもよい。
(2) In the heat dissipation module described in (1) above, the density of the powder may decrease as the distance from the first surface increases in the working fluid channel.
(3) In the heat dissipation module described in (1) or (2) above, the powder may not contact the second surface.
(4) The heat dissipation module described in the above (1) to (3), wherein the mesh member is disposed in a central portion in a width direction in which the connection surfaces face each other with a gap in the working fluid flow path. May be.

(5)本発明の一態様に係る放熱モジュールの製造方法は、作動流体を内部に封入し、該封入した作動流体を蒸発させる蒸発部と、該蒸発した作動流体を凝縮させる凝縮部と、を有するコンテナと、前記コンテナの内部に配置され、毛細管力によって前記凝縮した作動流体を前記凝縮部から前記蒸発部に移動させるウィックと、を備え、前記コンテナは、前記ウィックが配置される作動流体流路を有し、前記作動流体流路は、熱源から熱を受ける第一面と、前記第一面とは反対側の第二面と、前記第一面と前記第二面との間を接続する接続面と、によって囲まれている、放熱モジュールの製造方法であって、網状部材に粉末を固着させ、該網状部材を前記第一面及び前記第二面に接触させつつ、前記凝縮部から前記蒸発部に至るように延在させ、前記蒸発部における前記毛細管力を、前記凝縮部における前記毛細管力よりも高めた前記ウィックを形成するウィック形成工程を有する。   (5) A method of manufacturing a heat dissipation module according to an aspect of the present invention includes: an evaporating unit that encloses a working fluid and evaporates the encapsulated working fluid; and a condensing unit that condenses the evaporated working fluid. And a wick that is disposed inside the container and moves the condensed working fluid by capillary force from the condensing unit to the evaporation unit, and the container has a working fluid flow in which the wick is disposed. The working fluid flow path has a first surface that receives heat from a heat source, a second surface opposite to the first surface, and a connection between the first surface and the second surface. A heat radiation module manufacturing method surrounded by a connection surface, wherein the powder is fixed to a mesh member, and the mesh member is brought into contact with the first surface and the second surface while the condensation member is Extended to reach the evaporation section Has a wick forming step of forming the wick the capillary force, it was higher than the capillary force in the condenser portion of the evaporator unit.

(6)上記(5)に記載された放熱モジュールの製造方法であって、前記ウィック形成工程は、前記粉末を層状に成形する第1工程と、前記第1工程の後、前記粉末の上に前記網状部材の一部を重ねて配置する第2工程と、前記第2工程の後、前記粉末をプレスにより前記網状部材に圧着させる第3工程と、前記第3工程の後、前記粉末を焼結により前記網状部材に固着させる第4工程と、前記第4工程の後、前記網状部材を前記作動流体流路に沿った形状に加工する第5工程と、を有してもよい。   (6) In the method of manufacturing a heat dissipation module described in (5) above, the wick forming step includes a first step of forming the powder into a layer, and after the first step, on the powder A second step of arranging a part of the mesh member in a stack, a third step of pressing the powder against the mesh member by a press after the second step, and baking the powder after the third step. You may have the 4th process fixed to the said mesh member by ligation, and the 5th process which processes the said mesh member into the shape along the said working fluid flow path after the said 4th process.

上記本発明の態様によれば、最大熱輸送量の低下の抑制と、その機械的強度を維持することができる薄型の放熱モジュール及びその製造方法を提供できる。   According to the above aspect of the present invention, it is possible to provide a thin heat dissipation module capable of suppressing the decrease in the maximum heat transport amount and maintaining its mechanical strength, and a method for manufacturing the same.

一実施形態に係るベーパーチャンバーの平断面図である。It is a plane sectional view of the vapor chamber concerning one embodiment. 図1に示すベーパーチャンバーの矢視A−A断面図である。It is arrow AA sectional drawing of the vapor chamber shown in FIG. 図1に示すベーパーチャンバーの矢視B−B断面図である。It is arrow BB sectional drawing of the vapor chamber shown in FIG. 一実施形態に係るウィック形成工程の第1工程を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the 1st process of the wick formation process which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係るウィック形成工程の第2工程及び第3工程を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the 2nd process and 3rd process of the wick formation process which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係るウィック形成工程の第4工程及び第5工程を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the 4th process and 5th process of the wick formation process which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係るウィック形成工程で用いた網状部材の仕様を示す図である。It is a figure which shows the specification of the net-like member used at the wick formation process which concerns on one Embodiment. 図6(a)に示す網状部材及び粉末の矢視C−C断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line CC of the mesh member and powder shown in FIG. 一実施形態の変形例に係るベーパーチャンバーの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the vapor chamber which concerns on the modification of one Embodiment.

以下、本発明の一実施形態に係る放熱モジュール及びその製造方法を、図面を参照しながら説明する。図面において、説明の便宜上、いくつかの部分が拡大され又は省略されているが、図面に表されている各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。以下の説明では、放熱モジュールの一実施形態として薄型のベーパーチャンバーを例示する。   Hereinafter, a heat dissipation module and a manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, for convenience of explanation, some parts are enlarged or omitted, but the dimensional ratios of the components shown in the drawings are not necessarily the same as the actual ones. In the following description, a thin vapor chamber is illustrated as an embodiment of the heat dissipation module.

図1は、一実施形態に係るベーパーチャンバー1の平断面図である。図2は、図1に示すベーパーチャンバー1の矢視A−A断面図である。図3は、図1に示すベーパーチャンバー1の矢視B−B断面図である。
ベーパーチャンバー1は、作動流体の潜熱を利用する熱輸送素子である。このベーパーチャンバー1は、図1に示すように、作動流体を内部に封入したコンテナ2と、コンテナ2の内部に配置されたウィック3と、を有する。
FIG. 1 is a plan sectional view of a vapor chamber 1 according to an embodiment. 2 is a cross-sectional view of the vapor chamber 1 shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the vapor chamber 1 shown in FIG.
The vapor chamber 1 is a heat transport element that uses the latent heat of the working fluid. As shown in FIG. 1, the vapor chamber 1 includes a container 2 that encloses a working fluid therein, and a wick 3 that is disposed inside the container 2.

作動流体は、周知の相変化物質からなる熱輸送媒体であって、コンテナ2内で液相と気相とに相変化する。例えば、作動流体として、水(純水)やアルコールやアンモニア等を採用できる。なお、作動流体について、液相の場合を「作動液」、気相の場合を「蒸気」と記載して説明することがある。また、液相と気相とを特に区別しない場合には作動流体と記載して説明することがある。さらに、作動流体は図示されていない。なお、本実施形態のような薄型のベーパーチャンバー1においては、作動流体として、水を採用することが好ましい。   The working fluid is a heat transport medium made of a known phase change material, and changes in phase between the liquid phase and the gas phase in the container 2. For example, water (pure water), alcohol, ammonia, or the like can be employed as the working fluid. The working fluid may be described by describing the case of liquid phase as “working fluid” and the case of gas phase as “vapor”. Further, when the liquid phase and the gas phase are not particularly distinguished, they may be described as working fluid. Furthermore, the working fluid is not shown. In the thin vapor chamber 1 as in this embodiment, it is preferable to employ water as the working fluid.

コンテナ2は、密閉された中空容器であり、平面方向(図1における紙面上下左右方向)の寸法が、厚み方向(図1における紙面垂直方向)のよりも大きい扁平形状に形成されている。コンテナ2の厚みは、例えば、1mm〜3mm程である。また、コンテナ2は、平面視で略長方形状を有している。このコンテナ2には、封入した作動流体を蒸発させる蒸発部4と、該蒸発した作動流体を凝縮させる凝縮部5が設定されている。本実施形態では、蒸発部4が、図1において紙面上方且つ紙面左寄りに設定されている。   The container 2 is a sealed hollow container, and is formed in a flat shape in which the dimension in the plane direction (up, down, left and right direction in FIG. 1) is larger than that in the thickness direction (perpendicular direction in FIG. 1). The thickness of the container 2 is, for example, about 1 mm to 3 mm. The container 2 has a substantially rectangular shape in plan view. The container 2 is provided with an evaporating unit 4 for evaporating the enclosed working fluid and a condensing unit 5 for condensing the evaporated working fluid. In the present embodiment, the evaporating unit 4 is set on the upper side and the left side in FIG.

蒸発部4とは、熱源100から熱を受ける領域であり、熱源100の外形(実装面積)よりも一回り大きな領域で設定されている。すなわち、コンテナ2は、熱源100の外形と同じ領域からだけでなく、その外形よりも一回り大きな領域からも熱を受けることがあるためである。一方、凝縮部5とは、蒸発部4の周囲に設定された領域であって、蒸発部4以外の領域である。なお、熱源100としては、電子機器の電子部品、例えば、CPU等が含まれる。   The evaporating unit 4 is a region that receives heat from the heat source 100 and is set in a region that is slightly larger than the outer shape (mounting area) of the heat source 100. That is, the container 2 may receive heat not only from the same region as the outer shape of the heat source 100 but also from a region that is slightly larger than the outer shape. On the other hand, the condensation unit 5 is a region set around the evaporation unit 4 and is a region other than the evaporation unit 4. The heat source 100 includes an electronic component of an electronic device, such as a CPU.

コンテナ2は、図2に示すように、コンテナボディ10と、トッププレート11と、ボトムプレート12と、を有する三層構造となっている。コンテナボディ10は、トッププレート11及びボトムプレート12よりも厚く形成されている。このコンテナボディ10は、熱伝導率が高い材料、例えば、銅、銅合金、アルミ、アルミ合金等から形成することができる。また、トッププレート11及びボトムプレート12は、例えば、銅、銅合金、アルミ、アルミ合金、鉄、ステンレス、銅とステンレスの複合材(Cu-SUS)、銅でステンレスを挟み込んだ複合材(Cu-SUS-Cu)、ニッケルとステンレスの複合材(Ni-SUS)、ニッケルでステンレスを挟み込んだ複合材(Ni-SUS-Ni)等から形成することができる。   As illustrated in FIG. 2, the container 2 has a three-layer structure including a container body 10, a top plate 11, and a bottom plate 12. The container body 10 is formed to be thicker than the top plate 11 and the bottom plate 12. The container body 10 can be formed of a material having high thermal conductivity, for example, copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy or the like. The top plate 11 and the bottom plate 12 are made of, for example, copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, iron, stainless steel, a composite material of copper and stainless steel (Cu-SUS), or a composite material in which stainless steel is sandwiched between copper (Cu-SUS). SUS-Cu), a composite material of nickel and stainless steel (Ni-SUS), a composite material in which stainless steel is sandwiched between nickel (Ni-SUS-Ni), and the like.

本実施形態では、作動流体に水を用いて高い放熱性能を得る構成となっているため、コンテナ2は水と化学的に反応したり、腐食を起こさないものであることが好ましい。また、トッププレート11及びボトムプレート12は、コンテナ2の変形を防止するため硬度の高い材料であることが好ましい。このため、コンテナボディ10は、例えば、銅から形成することが好ましく、また、トッププレート11及びボトムプレート12は、例えば、銅とステンレスの複合材(Cu-SUS)、銅でステンレスを挟み込んだ複合材(Cu-SUS-Cu)、ニッケルとステンレスの複合材(Ni-SUS)、ニッケルでステンレスを挟み込んだ複合材(Ni-SUS-Ni)から形成することが好ましい。
なお、トッププレート11及びボトムプレート12は、同一の材料から形成しても、異なる材料から形成してもよい。また、トッププレート11及びボトムプレート12は、同一の厚みであっても、異なる厚みであってもよい。例えば、トッププレート11が、ボトムプレート12よりも厚く形成されていてもよい。
In this embodiment, since it is the structure which obtains high heat dissipation performance using water for a working fluid, it is preferable that the container 2 does not react chemically with water or cause corrosion. Moreover, it is preferable that the top plate 11 and the bottom plate 12 are materials having high hardness in order to prevent the deformation of the container 2. For this reason, the container body 10 is preferably made of, for example, copper, and the top plate 11 and the bottom plate 12 are, for example, a composite material of copper and stainless steel (Cu-SUS), or a composite in which stainless steel is sandwiched between copper. It is preferably formed from a material (Cu-SUS-Cu), a composite material of nickel and stainless steel (Ni-SUS), or a composite material in which stainless steel is sandwiched between nickel (Ni-SUS-Ni).
The top plate 11 and the bottom plate 12 may be formed from the same material or different materials. Moreover, the top plate 11 and the bottom plate 12 may have the same thickness or different thicknesses. For example, the top plate 11 may be formed thicker than the bottom plate 12.

コンテナボディ10は、図1に示すように、コンテナ2の外形を形成する枠部10aと、枠部10aによって囲まれた領域に配置された複数の柱部10bと、を有する。複数の柱部10bは、コンテナ2の短手方向において一定の間隔をあけて配置され、コンテナ2の長手方向に平行に延在している。枠部10aと柱部10bとの間、及び、隣り合う柱部10b同士の間には、隙間が形成されており、この隙間に作動流体流路13が形成される。本実施形態の作動流体流路13は、複数(本実施形態では5つ)のチャンネル13aからなっている。   As shown in FIG. 1, the container body 10 includes a frame portion 10 a that forms the outer shape of the container 2, and a plurality of column portions 10 b that are arranged in a region surrounded by the frame portion 10 a. The plurality of column portions 10 b are arranged at a certain interval in the short direction of the container 2, and extend parallel to the longitudinal direction of the container 2. A gap is formed between the frame portion 10a and the column portion 10b and between the adjacent column portions 10b, and the working fluid flow path 13 is formed in the gap. The working fluid flow path 13 of the present embodiment is composed of a plurality of (in this embodiment, five) channels 13a.

作動流体流路13は、図2に示すように、コンテナボディ10にトッププレート11及びボトムプレート12を接合することで密閉される。作動流体流路13は、熱源100から熱を受ける第一面14と、第一面14とは反対側の第二面15と、第一面14と第二面15との間を接続する接続面16と、によって囲まれている。本実施形態のコンテナ2は、例えば、ボトムプレート12側から熱源100の熱を受ける構成(図3参照)となっており、ボトムプレート12の上面が第一面14となり、トッププレート11の下面が第二面15となり、柱部10bの側面(または枠部10aの内側面)が接続面16となっている。   As shown in FIG. 2, the working fluid flow path 13 is sealed by joining a top plate 11 and a bottom plate 12 to the container body 10. The working fluid flow path 13 has a first surface 14 that receives heat from the heat source 100, a second surface 15 opposite to the first surface 14, and a connection that connects the first surface 14 and the second surface 15. And is surrounded by a surface 16. The container 2 of the present embodiment is configured to receive heat from the heat source 100 from the bottom plate 12 side (see FIG. 3), for example, and the upper surface of the bottom plate 12 is the first surface 14 and the lower surface of the top plate 11 is The second surface 15 is formed, and the side surface of the column portion 10 b (or the inner surface of the frame portion 10 a) is the connection surface 16.

この作動流体流路13には、図1に示すように、ウィック3が配置されている。ウィック3は、蒸発部4内において作動液が蒸発して蒸気となり、凝縮部5内において当該蒸気が凝縮して作動液になったものを、毛細管力によって凝縮部5から蒸発部4に移動(還流)させるものである。本実施形態のウィック3は、作動流体流路13の各チャンネル13aに配置される複数の枝部3aと、複数の枝部3aの根元部を互いに接続する幹部3bと、を備える。複数の枝部3aは、幹部3bから各チャンネル13aに挿入され、各チャンネル13aから熱源100の実装領域まで延在し、それぞれの先端部が蒸発部4に独立して挿入されている。   As shown in FIG. 1, the wick 3 is disposed in the working fluid flow path 13. In the wick 3, the working liquid evaporates in the evaporating unit 4 to become vapor, and in the condensing unit 5, the vapor is condensed into the working liquid, and is moved from the condensing unit 5 to the evaporating unit 4 by capillary force ( Reflux). The wick 3 of the present embodiment includes a plurality of branch portions 3a arranged in each channel 13a of the working fluid flow path 13, and a trunk portion 3b that connects root portions of the plurality of branch portions 3a to each other. The plurality of branch portions 3a are inserted into the respective channels 13a from the trunk portion 3b, extend from the respective channels 13a to the mounting area of the heat source 100, and the respective distal end portions thereof are inserted into the evaporation portion 4 independently.

ウィック3は、網状部材20と、粉末21と、を有している。網状部材20は、ウィック3のベース材であり、凝縮部5から蒸発部4に至るように延在している。すなわち、網状部材20は、複数の枝部3aと、幹部3bと、を備える。なお、各枝部3aと、幹部3bの幅は同一に形成されている。網状部材20は、複数本の細線を格子状に編み込んだメッシュから形成されている。網状部材20を形成する細線としては、例えば、熱伝導率が高い銅材を好適に用いることができる。この細線は、例えば、直径が数十μm〜百数十数μmの大きさに形成されている。   The wick 3 includes a mesh member 20 and a powder 21. The mesh member 20 is a base material of the wick 3 and extends from the condensing unit 5 to the evaporation unit 4. That is, the mesh member 20 includes a plurality of branch portions 3a and a trunk portion 3b. Note that the widths of the branch portions 3a and the trunk portion 3b are formed to be the same. The mesh member 20 is formed of a mesh in which a plurality of fine lines are knitted in a lattice shape. For example, a copper material having a high thermal conductivity can be suitably used as the thin wire forming the mesh member 20. For example, the fine wire is formed to have a diameter of several tens of μm to one hundred and several tens of μm.

網状部材20は、図2に示すように、作動流体流路13において、第一面14及び第二面15に接触している。また、網状部材20は、作動流体流路13において、接続面16が隙間をあけて対向する幅方向(図2において紙面左右)の中央部に配置されている。すなわち、網状部材20は、接続面16に対して一定の距離をあけて配置され、接続面16とは接触しておらず、第一面14及び第二面15にのみ接触している。網状部材20と接続面16との間に空間は、蒸気スペースとなる。すなわち、ウィック3の両側に蒸気スペースが形成される。   As shown in FIG. 2, the mesh member 20 is in contact with the first surface 14 and the second surface 15 in the working fluid flow path 13. Further, the mesh member 20 is disposed in the central portion of the working fluid flow path 13 in the width direction (left and right in FIG. 2) where the connection surfaces 16 face each other with a gap. That is, the mesh member 20 is arranged at a certain distance from the connection surface 16, is not in contact with the connection surface 16, and is in contact only with the first surface 14 and the second surface 15. The space between the mesh member 20 and the connection surface 16 becomes a steam space. That is, a steam space is formed on both sides of the wick 3.

粉末21は、図1に示すように、網状部材20に部分的に固着した焼結体であり、網状部材20の開口率(空隙率)を調整することで、蒸発部4における毛細管力を、凝縮部5における毛細管力よりも高めている。本実施形態のウィック3は、蒸発部4内の枝部3aの先端部のみに粉末21が設けられ、凝縮部5内には粉末21が設けられていない。そのため、凝縮部5では、ウィック3が網状部材20のみによって構成されている。すなわち、凝縮部5内では、図2に示すように、作動流体流路13の第一面14及び第二面15に網状部材20のみが接触していることになる。網状部材20と第一面14及び第二面15との界面に形成される隙間は、作動液を流動させる液体流路(還流流路)となり、作動液を凝縮部5から蒸発部4へ還流させる。   As shown in FIG. 1, the powder 21 is a sintered body partially fixed to the mesh member 20, and by adjusting the aperture ratio (void ratio) of the mesh member 20, the capillary force in the evaporation unit 4 is It is higher than the capillary force in the condensing part 5. In the wick 3 of the present embodiment, the powder 21 is provided only at the tip of the branch part 3 a in the evaporation unit 4, and the powder 21 is not provided in the condensing unit 5. Therefore, in the condensing unit 5, the wick 3 is configured only by the mesh member 20. That is, in the condensing part 5, only the mesh member 20 is in contact with the first surface 14 and the second surface 15 of the working fluid flow path 13 as shown in FIG. 2. A gap formed at the interface between the mesh member 20 and the first surface 14 and the second surface 15 serves as a liquid flow path (reflux flow path) through which the hydraulic fluid flows, and the hydraulic fluid is returned from the condensing unit 5 to the evaporation unit 4. Let

図3に示すように、網状部材20に固着した粉末21の密度は、作動流体流路13において、第一面14から離間するに従って小さくなっている。すなわち、粉末21には、密部21aと、密部21aよりも密度が小さい粗部21bとが形成されている。密部21aは、下面が第一面14に接触するように層状に形成されている。粗部21bは、網状部材20の内部において、密部21aの上に積層するように配置されている。なお、粉末21は、図3に示すように、概念的には密部21aと粗部21bに分かれるが、その密度は徐々に変化するものであり、その境界が明確に形成されるものではない。   As shown in FIG. 3, the density of the powder 21 fixed to the mesh member 20 decreases as the working fluid channel 13 moves away from the first surface 14. That is, the powder 21 is formed with a dense portion 21a and a rough portion 21b having a density lower than that of the dense portion 21a. The dense portion 21 a is formed in a layer shape so that the lower surface is in contact with the first surface 14. The rough portion 21b is disposed inside the mesh member 20 so as to be stacked on the dense portion 21a. As shown in FIG. 3, the powder 21 is conceptually divided into a dense portion 21a and a coarse portion 21b, but the density gradually changes, and the boundary is not clearly formed. .

粉末21は、第二面15に接触しない。すなわち、粉末21は、網状部材20の第一面14に接触する側に固着されるが、網状部材20の第二面15に接触する側には固着されてない。そのため、蒸発部4において、第二面15には、網状部材20のみが接触している。網状部材20と第二面15との界面に形成される隙間は、上述した液体流路(還流流路)となる。   The powder 21 does not contact the second surface 15. That is, the powder 21 is fixed to the side that contacts the first surface 14 of the mesh member 20, but is not fixed to the side that contacts the second surface 15 of the mesh member 20. Therefore, in the evaporation part 4, only the mesh member 20 is in contact with the second surface 15. The gap formed at the interface between the mesh member 20 and the second surface 15 serves as the liquid channel (reflux channel) described above.

次に、上記構成のベーパーチャンバー1の製造方法について説明する。ここで説明する製造工程は、上述のウィック3を形成するウィック形成工程である。なお、コンテナ2は、例えば、周知のプレス加工やエッチング加工、切削加工等により形成することができる。
図4は、一実施形態に係るウィック形成工程の第1工程を説明する説明図である。図5は、一実施形態に係るウィック形成工程の第2工程及び第3工程を説明する説明図である。図6、一実施形態に係るウィック形成工程の第4工程及び第5工程を説明する説明図である。
Next, a method for manufacturing the vapor chamber 1 having the above configuration will be described. The manufacturing process described here is a wick formation process for forming the wick 3 described above. The container 2 can be formed by, for example, a known press process, etching process, cutting process, or the like.
Drawing 4 is an explanatory view explaining the 1st process of the wick formation process concerning one embodiment. Drawing 5 is an explanatory view explaining the 2nd process and the 3rd process of the wick formation process concerning one embodiment. FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the fourth and fifth steps of the wick forming step according to the embodiment.

図7は、一実施形態に係るウィック形成工程で用いた網状部材20の仕様を示す図である。
図7に示すように、本例において用いた網状部材20は、メッシュMが100のものであり、その線形dが0.11mm、目開きAが0.144mm、開口率εが32.1%となっている。なお、目開きAは、A=(25.4/M)−dの計算式で求められる。また、開口率εは、ε=(A/(A+d))×100の計算式で求められる。
FIG. 7 is a diagram illustrating the specifications of the mesh member 20 used in the wick formation process according to an embodiment.
As shown in FIG. 7, the mesh member 20 used in this example has a mesh M of 100, the linear d is 0.11 mm, the mesh opening A is 0.144 mm, and the aperture ratio ε is 32.1%. It has become. In addition, the mesh opening A is calculated | required with the calculation formula of A = (25.4 / M) -d. Further, the aperture ratio ε is obtained by a calculation formula of ε = (A / (A + d)) 2 × 100.

ウィック形成工程では、図4に示すように、先ず、粉末21を層状に成形する(第1工程)。具体的には、図4(a)に示すように、トレー30の上に粉末21を載せる。本例において用いた粉末21は、C1020(無酸素銅)であり、粒径が10μm〜100μmのものである。すなわち、粉末21の粒径は、網状部材20の目開きAの約10%〜70%程の大きさになっている。   In the wick forming step, as shown in FIG. 4, first, the powder 21 is formed into a layer (first step). Specifically, the powder 21 is placed on the tray 30 as shown in FIG. The powder 21 used in this example is C1020 (oxygen-free copper) and has a particle size of 10 μm to 100 μm. That is, the particle size of the powder 21 is about 10% to 70% of the mesh opening A of the mesh member 20.

次に、図4(b)に示すように、トレー30に沿ってスキージ31を移動させ、粉末21を所定厚みの層状に成形する。粉末21の厚みは、スキージ31の脚部31aの長さによって規定される。本実施形態では、粉末21の厚みを0.2mmに成形している。この0.2mmの厚みは、網状部材20の細線の交点における厚み(0.11+0.11=0.22mm)よりも若干薄い。   Next, as shown in FIG. 4B, the squeegee 31 is moved along the tray 30 to form the powder 21 into a layer having a predetermined thickness. The thickness of the powder 21 is defined by the length of the leg portion 31 a of the squeegee 31. In this embodiment, the thickness of the powder 21 is formed to 0.2 mm. The thickness of 0.2 mm is slightly smaller than the thickness (0.11 + 0.11 = 0.22 mm) at the intersection of the fine lines of the mesh member 20.

次に、図5(a)に示すように、粉末21の上に網状部材20の一部を重ねて配置する(第2工程)。具体的には、網状部材20が、蒸発部4と対向する部分に粉末21を接触させる。このとき、網状部材20の一方の面側のみが、粉末21に接触した状態となる。   Next, as shown in FIG. 5A, a part of the mesh member 20 is placed on the powder 21 so as to overlap (second step). Specifically, the net member 20 brings the powder 21 into contact with the portion facing the evaporation unit 4. At this time, only one surface side of the mesh member 20 is in contact with the powder 21.

次に、図5(b)に示すように、網状部材20を配置したトレー30に上板32を載せ、粉末21をプレスにより網状部材20に圧着させる(第3工程)。これにより、網状部材20の一方の面側に接触していた粉末21が圧縮され、その粉末21の一部が網状部材20の内部まで押し込まれる。   Next, as shown in FIG.5 (b), the upper board 32 is mounted on the tray 30 which has arrange | positioned the mesh member 20, and the powder 21 is crimped | bonded to the mesh member 20 with a press (3rd process). Thereby, the powder 21 that has been in contact with one surface side of the mesh member 20 is compressed, and a part of the powder 21 is pushed into the mesh member 20.

次に、図6(a)に示すように、粉末21を焼結により網状部材20に固着させる(第4工程)。粉末21の焼結は、図5(b)に示すように、トレー30に上板32を載せた状態で、焼結炉の中に入れて行う。   Next, as shown in FIG. 6A, the powder 21 is fixed to the mesh member 20 by sintering (fourth step). As shown in FIG. 5B, the powder 21 is sintered in a sintering furnace with the upper plate 32 placed on the tray 30.

最後に、図6(b)に示すように、網状部材20を作動流体流路13に沿った形状に加工する(第5工程)。具体的には、カッターや型抜きを用いて、枝部3aや幹部3bを形成する。このようにすることで、網状部材20に粉末21が固着した複雑な形状のウィック3を形成することができる。なお、切断後も、粉末21は網状部材20に固着されているため、コンテナ2に組み込む際にも粉末21が脱落等する心配が少なく、容易に取り扱うことができる。   Finally, as shown in FIG. 6B, the mesh member 20 is processed into a shape along the working fluid flow path 13 (fifth step). Specifically, the branch part 3a and the trunk part 3b are formed using a cutter or a die cutter. By doing in this way, the wick 3 of the complicated shape which the powder 21 adhered to the mesh member 20 can be formed. In addition, since the powder 21 is fixed to the mesh member 20 even after cutting, the powder 21 is less likely to fall off when incorporated into the container 2 and can be easily handled.

図8は、図6(a)に示す網状部材20及び粉末21の矢視C−C断面図である。
上述のウィック形成工程によれば、粉末21の上に網状部材20を重ね、粉末21をプレスにより網状部材20の一方の面に圧着した後、焼結によって粉末21を網状部材20に固着しているため、図8に示すような断面が得られる。すなわち、粉末21は、網状部材20の第一面14に接触する側(一方の面側)に固着されており、第一面14から離間するに従ってその密度が小さくなる。
FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line CC of the mesh member 20 and the powder 21 shown in FIG.
According to the above-described wick forming step, the mesh member 20 is stacked on the powder 21, the powder 21 is pressed onto one surface of the mesh member 20 by pressing, and then the powder 21 is fixed to the mesh member 20 by sintering. Therefore, a cross section as shown in FIG. 8 is obtained. That is, the powder 21 is fixed to the side (one surface side) in contact with the first surface 14 of the mesh member 20, and the density thereof decreases as the distance from the first surface 14 increases.

網状部材20の一方の面側には、粉末21の密部21aが層状に形成される。そして、網状部材20の細線が交差する窪みに粉末21が押し込まれることで密部21aよりも密度が小さい粗部21bが形成される。また、粉末21は、網状部材20の第二面15に接触する側(他方の面側)には露出せず、第二面15とは接触しない。このように、上述のウィック形成工程によれば、図3に示す断面構造のウィック3を形成することができる。   On one surface side of the mesh member 20, a dense portion 21a of the powder 21 is formed in layers. And the coarse part 21b whose density is smaller than the dense part 21a is formed when the powder 21 is pushed into the hollow where the thin line of the mesh member 20 intersects. Further, the powder 21 is not exposed to the side (the other surface side) that contacts the second surface 15 of the mesh member 20 and does not contact the second surface 15. Thus, according to the above-described wick forming step, the wick 3 having the cross-sectional structure shown in FIG. 3 can be formed.

続いて、上記構成のベーパーチャンバー1による熱輸送サイクルについて説明する。
ベーパーチャンバー1の作動時、蒸発部4が熱源100で生じた熱を受け取ることによって、蒸発部4内の作動液が蒸発する。蒸発部4では、網状部材20及び粉末21に浸透している作動液が蒸発する。
Next, a heat transport cycle by the vapor chamber 1 having the above configuration will be described.
When the vapor chamber 1 is operated, the evaporation unit 4 receives the heat generated by the heat source 100, whereby the working fluid in the evaporation unit 4 is evaporated. In the evaporating unit 4, the working fluid that permeates the mesh member 20 and the powder 21 evaporates.

粉末21は、図1及び図3に示すように、熱源100と接する部分の周辺(蒸発部4)にのみ固着され、その他の部分(凝縮部5)においては網状部材20のみの構造である。このような構造にすることで、毛細管力の限界によるドライアウトが発生し易い蒸発部4において高い毛細管力(ΔP)を得ることができる。 As shown in FIGS. 1 and 3, the powder 21 is fixed only to the periphery (evaporation part 4) of the part in contact with the heat source 100, and the other part (condensation part 5) has only the mesh member 20. With such a structure, a high capillary force (ΔP C ) can be obtained in the evaporation section 4 where dryout is likely to occur due to the limit of the capillary force.

蒸発部4で生じた蒸気は、蒸発部4よりも圧力および温度が低い凝縮部5へ向けて作動流体流路13内を流動する。ウィック3は、図2に示すように、接続面16と隙間をあけて配置されていているため、蒸気はウィック3の両側の蒸気スペースを通って流動することができる。   The vapor generated in the evaporation unit 4 flows in the working fluid flow path 13 toward the condensing unit 5 having a lower pressure and temperature than the evaporation unit 4. As shown in FIG. 2, since the wick 3 is disposed with a gap from the connection surface 16, the steam can flow through the steam spaces on both sides of the wick 3.

凝縮部5では、凝縮部5に到達した蒸気が冷却されて凝縮する。凝縮部5で生じた作動液は、網状部材20に浸透し、凝縮部5から蒸発部4へ還流される。網状部材20は、凝縮部5から蒸発部4にかけて、図2(より詳細には図8)に示すように、作動流体流路13の第一面14及び第二面15と接触しており、網状部材20と第一面14及び第二面15との界面に形成される液体流路によって、作動液を凝縮部5から蒸発部4へ還流させる。凝縮部5においては、網状部材20に粉末21が固着されていないため、液体の圧力損失(ΔP)を抑えることができる。 In the condensing part 5, the vapor | steam which reached the condensing part 5 is cooled and condensed. The hydraulic fluid generated in the condensing unit 5 penetrates the mesh member 20 and is refluxed from the condensing unit 5 to the evaporation unit 4. The mesh member 20 is in contact with the first surface 14 and the second surface 15 of the working fluid channel 13 from the condensing unit 5 to the evaporating unit 4 as shown in FIG. 2 (more specifically, FIG. 8). The working fluid is refluxed from the condensing unit 5 to the evaporating unit 4 by a liquid flow path formed at the interface between the mesh member 20 and the first surface 14 and the second surface 15. In the condensing part 5, since the powder 21 is not fixed to the mesh member 20, the pressure loss (ΔP L ) of the liquid can be suppressed.

蒸発部4に還流した作動液は、網状部材20から粉末21に流動する。図3に示すように、粉末21の密度は、作動流体流路13において、第一面14から離間するに従って小さくなっているため、作動液に作用する毛細管力(ポンプ力)は、第二面15側に作用する毛細管力よりも第一面14側に作用する毛細管力の方が大きい。したがって、ウィック3では、粉末21によってポンプ力が増大し、そして、熱源100の熱によって粉末21に浸透している作動液が再び蒸発し、上述した熱輸送サイクルを繰り返すことになる。また、粉末21は、第二面15に接触していないため、蒸発部4においても部分的に網状部材20のみの液体流路が形成され、液体の圧力損失(ΔP)を抑えることができる。 The working fluid recirculated to the evaporation unit 4 flows from the mesh member 20 to the powder 21. As shown in FIG. 3, since the density of the powder 21 decreases as the distance from the first surface 14 in the working fluid flow path 13, the capillary force (pumping force) acting on the working fluid is reduced on the second surface. The capillary force acting on the first surface 14 side is greater than the capillary force acting on the 15 side. Therefore, in the wick 3, the pumping force is increased by the powder 21, and the hydraulic fluid penetrating the powder 21 is evaporated again by the heat of the heat source 100, and the above-described heat transport cycle is repeated. In addition, since the powder 21 is not in contact with the second surface 15, a liquid flow path including only the mesh member 20 is partially formed also in the evaporation unit 4, and the pressure loss (ΔP L ) of the liquid can be suppressed. .

このように、本実施形態のウィック3によれば、液体流路において、凝縮部5における液体の圧力損失は、蒸発部4における液体の圧力損失よりも小さく、また、蒸発部4における毛細管力は、凝縮部5における毛細管力よりも大きくなる。すなわち、放熱モジュールの作動条件は、上述したように、毛細管力ΔPに、蒸気の圧力損失をΔP、液体の圧力損失をΔPとして、以下の計算式(1)で表すことができるが、この計算式(1)において、毛細管力(ΔP)を大きくし、液体の圧力損失(ΔP)を小さくすることができるため、薄型化によるベーパーチャンバー1の最大熱輸送量の低下を抑制することができる。
ΔP ≧ ΔP+ΔP …(1)
As described above, according to the wick 3 of the present embodiment, in the liquid flow path, the pressure loss of the liquid in the condensing unit 5 is smaller than the pressure loss of the liquid in the evaporating unit 4, and the capillary force in the evaporating unit 4 is It becomes larger than the capillary force in the condensing part 5. That is, as described above, the operating condition of the heat dissipation module can be expressed by the following calculation formula (1), where the capillary force ΔP C is the vapor pressure loss ΔP V and the liquid pressure loss is ΔP L. In this calculation formula (1), since the capillary force (ΔP C ) can be increased and the pressure loss (ΔP L ) of the liquid can be reduced, the reduction in the maximum heat transport amount of the vapor chamber 1 due to the thinning is suppressed. can do.
ΔP C ≧ ΔP V + ΔP L (1)

また、粉末21を網状部材20に焼結させてウィック3を形成することで、従来のように粉末21のみを焼結してウィック3を形成した場合と比較して、網状部材20が補強部材となる分、高い機械的強度を得ることができる。このウィック3を、図2に示すように、柱部10bと柱部10bとの間に配置し、第一面14及び第二面15に接触させることで、ウィック3自体もコンテナ2を支える柱として用いることができ、薄型のベーパーチャンバー1の機械的強度を確保することができる。また、ウィック3の機械的強度を高めることで、粉末21を固着した部分の開口率(空隙率)を安定して保つことが可能となる。また、網状部材20の線径や厚み等を適宜選定することで、焼結する粉末21の量を容易に管理することができ、最終的にコンテナ2に内蔵したときに、ベーパーチャンバー1の性能を安定させることが可能となる。   In addition, by forming the wick 3 by sintering the powder 21 to the mesh member 20, the mesh member 20 is a reinforcing member compared to the case where the powder 21 is sintered to form the wick 3 as in the prior art. Therefore, high mechanical strength can be obtained. As shown in FIG. 2, the wick 3 is disposed between the pillar portion 10 b and the pillar portion 10 b and is brought into contact with the first surface 14 and the second surface 15, so that the wick 3 itself also supports the container 2. The mechanical strength of the thin vapor chamber 1 can be ensured. Further, by increasing the mechanical strength of the wick 3, it is possible to stably maintain the aperture ratio (void ratio) of the portion to which the powder 21 is fixed. Further, by appropriately selecting the wire diameter and thickness of the mesh member 20, the amount of the powder 21 to be sintered can be easily managed, and the performance of the vapor chamber 1 when finally incorporated in the container 2 is achieved. Can be stabilized.

このように、上述の本実施形態によれば、作動流体を内部に封入し、該封入した作動流体を蒸発させる蒸発部4と、該蒸発した作動流体を凝縮させる凝縮部5と、を有するコンテナ2と、コンテナ2の内部に配置され、毛細管力によって凝縮した作動流体を凝縮部5から蒸発部4に移動させるウィック3と、を備え、コンテナ2は、ウィック3が配置される作動流体流路13を有し、作動流体流路13は、熱源100から熱を受ける第一面14と、第一面14とは反対側の第二面15と、第一面14と第二面15との間を接続する接続面16と、によって囲まれており、ウィック3は、第一面14及び第二面15に接触しつつ、凝縮部5から蒸発部4に至るように延在する網状部材20と、網状部材20に固着され、蒸発部4における毛細管力を、凝縮部5における毛細管力よりも高める粉末21と、を有する、という構成を採用することによって、最大熱輸送量の低下の抑制と、その機械的強度を維持することができる薄型のベーパーチャンバー1が得られる。   Thus, according to the above-described embodiment, the container having the working fluid enclosed therein, the evaporation unit 4 for evaporating the enclosed working fluid, and the condensing unit 5 for condensing the evaporated working fluid. 2 and a wick 3 that is disposed inside the container 2 and moves the working fluid condensed by the capillary force from the condensing unit 5 to the evaporation unit 4, and the container 2 has a working fluid flow path in which the wick 3 is disposed. 13, the working fluid flow path 13 includes a first surface 14 that receives heat from the heat source 100, a second surface 15 opposite to the first surface 14, and a first surface 14 and a second surface 15. And the wick 3 extends from the condensing part 5 to the evaporation part 4 while being in contact with the first surface 14 and the second surface 15. And a capillary tube fixed to the mesh member 20 and in the evaporation section 4 Is a thin vapor chamber that can suppress the decrease in the maximum heat transport amount and maintain its mechanical strength by adopting the configuration of having the powder 21 that enhances the capillary force in the condensing unit 5. 1 is obtained.

以上、本発明の好ましい実施形態を記載し説明してきたが、これらは本発明の例示的なものであり、限定するものとして考慮されるべきではないことを理解すべきである。追加、省略、置換、およびその他の変更は、本発明の範囲から逸脱することなく行うことができる。従って、本発明は、前述の説明によって限定されていると見なされるべきではなく、特許請求の範囲によって制限されている。   Although preferred embodiments of the present invention have been described and described above, it should be understood that these are exemplary of the present invention and should not be considered as limiting. Additions, omissions, substitutions, and other changes can be made without departing from the scope of the invention. Accordingly, the invention is not to be seen as limited by the foregoing description, but is limited by the scope of the claims.

例えば、上記実施形態では、粉末21の焼結位置に関して、1箇所に設定していたが、例えば、蒸発部4が複数ある場合には、粉末21の焼結位置を複数箇所に設定してもよい。また、粉末21の焼結位置も、ウィック3の先端のみでなく、例えば、ウィック3の中央部や、ウィック3の両端部に設定してもよい。このように、蒸発部4の位置や個数に応じて、粉末21の焼結位置を任意に設定できるため、様々な熱源100に対して対応することができる。   For example, in the above-described embodiment, the sintering position of the powder 21 is set to one place. However, for example, when there are a plurality of evaporation units 4, the sintering position of the powder 21 is set to a plurality of places. Good. Also, the sintering position of the powder 21 may be set not only at the tip of the wick 3 but also at, for example, the center of the wick 3 or both ends of the wick 3. Thus, since the sintering position of the powder 21 can be arbitrarily set according to the position and the number of the evaporation parts 4, it is possible to cope with various heat sources 100.

また、例えば、上記実施形態では、粉末21の密度が、第一面14から離れるに従って小さくなる構成を採用したが、粉末21の密度がウィック3の厚み方向において一様になっている構成を採用してもよい。
また、例えば、上記実施形態では、粉末21が第二面15に接触しない構成を採用したが、粉末21が第二面15に接触していてもよい。
Further, for example, in the above-described embodiment, the configuration in which the density of the powder 21 decreases as the distance from the first surface 14 is adopted, but the configuration in which the density of the powder 21 is uniform in the thickness direction of the wick 3 is employed. May be.
For example, in the said embodiment, although the structure which the powder 21 does not contact the 2nd surface 15 was employ | adopted, the powder 21 may be contacting the 2nd surface 15. FIG.

また、例えば、上記実施形態では、コンテナ2が、コンテナボディ10と、トッププレート11と、ボトムプレート12と、を有する三層構造となる構成を採用したが、例えば、コンテナ2が、図9に示すように、トッププレート11Aと、ボトムプレート12Aと、による二層構造となっていてもよい。
図9は、一実施形態の変形例に係るベーパーチャンバー1の縦断面図である。図9は、上述した図2に対応する図(図1に示すベーパーチャンバー1の矢視A−A断面図)である。なお、図9において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
Further, for example, in the above-described embodiment, the container 2 has a three-layer structure including the container body 10, the top plate 11, and the bottom plate 12. However, for example, the container 2 is illustrated in FIG. As shown, a two-layer structure of a top plate 11A and a bottom plate 12A may be used.
FIG. 9 is a longitudinal sectional view of the vapor chamber 1 according to a modification of the embodiment. FIG. 9 is a view corresponding to FIG. 2 described above (a cross-sectional view taken along the line AA of the vapor chamber 1 shown in FIG. 1). In FIG. 9, the same or equivalent components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.

図9に示すコンテナ2は、トッププレート11Aと、ボトムプレート12Aとを接合することで形成されている。トッププレート11Aには、複数の凹部11A1が形成された折れ曲げ形状を有する。凹部11A1は、断面視で略台形に形成されている。この凹部11A1は、作動流体流路13の第二面15と接続面16とを形成している。詳しくは、凹部11A1の上底が第二面15を形成し、凹部11A1の脚が接続面16を形成している。凹部11A1の上底(第二面15)は、ウィック3よりも幅が大きい。また、凹部11A1の脚(接続面16)は、上底に対し角度が等しく形成されている(等脚台形状)。   The container 2 shown in FIG. 9 is formed by joining a top plate 11A and a bottom plate 12A. The top plate 11A has a bent shape in which a plurality of recesses 11A1 are formed. The recess 11A1 is formed in a substantially trapezoidal shape in a sectional view. The recess 11A1 forms the second surface 15 and the connection surface 16 of the working fluid flow path 13. Specifically, the upper bottom of the recess 11 </ b> A <b> 1 forms the second surface 15, and the legs of the recess 11 </ b> A <b> 1 form the connection surface 16. The upper bottom (second surface 15) of the recess 11 </ b> A <b> 1 is wider than the wick 3. In addition, the legs (connection surface 16) of the recess 11A1 are formed to have the same angle with respect to the upper base (isosceles trapezoidal shape).

凹部11A1の両側には、凸部11A2が形成されている。すなわち、トッププレート11Aには、凹部11A1と凸部11A2が交互に形成されている。凸部11A2も、図9に示す断面視で略台形に形成されている。凸部11A2の頂部(上底)は、ボトムプレート12Aに接合されている。凸部11A2の上底は、凹部11A1の上底よりも幅が小さい。すなわち、トッププレート11Aの接合幅よりも、作動流体流路13の形成幅の方が大きい。このトッププレート11Aは、例えば、プレス成型で溝付き加工を行うことで形成することができる。   Convex portions 11A2 are formed on both sides of the concave portion 11A1. That is, the recesses 11A1 and the protrusions 11A2 are alternately formed on the top plate 11A. The convex portion 11A2 is also formed in a substantially trapezoidal shape in a sectional view shown in FIG. The top (upper bottom) of the convex portion 11A2 is joined to the bottom plate 12A. The upper bottom of the convex portion 11A2 is smaller in width than the upper bottom of the concave portion 11A1. That is, the formation width of the working fluid flow path 13 is larger than the joining width of the top plate 11A. The top plate 11A can be formed, for example, by performing grooved processing by press molding.

ボトムプレート12Aは、平板状に形成されている。ボトムプレート12Aの厚みは、トッププレート11Aの厚みよりも大きく形成することが好ましい。ボトムプレート12Aを厚く形成することでコンテナ2の強度を維持させ、また、相対的にトッププレート11Aを薄くして、プレス成型を行い易くすることができる。このボトムプレート12Aの上面は、第一面14を形成している。
上記構成によれば、トッププレート11Aとボトムプレート12Aとによる二層構造で作動流体流路13を形成することができる。
なお、図9に示す例では、トッププレート11Aを折り曲げて作動流体流路13を形成したが、ボトムプレート12Aを折り曲げて作動流体流路13を形成してもよい。すなわち、ボトムプレート12Aが第一面14と接続面16を形成し、トッププレート11Aが第二面15を形成する構成であってもよい。
The bottom plate 12A is formed in a flat plate shape. The thickness of the bottom plate 12A is preferably larger than the thickness of the top plate 11A. By forming the bottom plate 12A thick, the strength of the container 2 can be maintained, and the top plate 11A can be made relatively thin to facilitate press molding. An upper surface of the bottom plate 12A forms a first surface 14.
According to the above configuration, the working fluid flow path 13 can be formed with a two-layer structure of the top plate 11A and the bottom plate 12A.
In the example shown in FIG. 9, the working fluid flow path 13 is formed by bending the top plate 11A, but the working fluid flow path 13 may be formed by bending the bottom plate 12A. That is, the bottom plate 12 </ b> A may form the first surface 14 and the connection surface 16, and the top plate 11 </ b> A may form the second surface 15.

また、例えば、上記実施形態では、放熱モジュールとして、ベーパーチャンバー1を例示したが、上記構成を放熱モジュールの別形態であるヒートパイプに適用してもよい。   For example, in the said embodiment, although the vapor chamber 1 was illustrated as a thermal radiation module, you may apply the said structure to the heat pipe which is another form of a thermal radiation module.

1…ベーパーチャンバー(放熱モジュール)、2…コンテナ、3…ウィック、4…蒸発部、5…凝縮部、13…作動流体流路、14…第一面、15…第二面、16…接続面、20…網状部材、21…粉末、100…熱源

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vapor chamber (heat dissipation module), 2 ... Container, 3 ... Wick, 4 ... Evaporation part, 5 ... Condensing part, 13 ... Working fluid flow path, 14 ... First surface, 15 ... Second surface, 16 ... Connection surface 20 ... Mesh member, 21 ... Powder, 100 ... Heat source

Claims (6)

作動流体を内部に封入し、該封入した作動流体を蒸発させる蒸発部と、該蒸発した作動流体を凝縮させる凝縮部と、を有するコンテナと、
前記コンテナの内部に配置され、毛細管力によって前記凝縮した作動流体を前記凝縮部から前記蒸発部に移動させるウィックと、を備え、
前記コンテナは、前記ウィックが配置される作動流体流路を有し、
前記作動流体流路は、熱源から熱を受ける第一面と、前記第一面とは反対側の第二面と、前記第一面と前記第二面との間を接続する接続面と、によって囲まれており、
前記ウィックは、
前記第一面及び前記第二面に接触しつつ、前記凝縮部から前記蒸発部に至るように延在する網状部材と、
前記網状部材に固着され、前記蒸発部における前記毛細管力を、前記凝縮部における前記毛細管力よりも高める粉末と、を有する、ことを特徴とする放熱モジュール。
A container having an evaporating part that encloses the working fluid and evaporates the enclosed working fluid, and a condensing part that condenses the evaporated working fluid;
A wick that is arranged inside the container and moves the condensed working fluid by capillary force from the condensing unit to the evaporating unit,
The container has a working fluid flow path in which the wick is disposed;
The working fluid flow path includes a first surface that receives heat from a heat source, a second surface opposite to the first surface, a connection surface that connects the first surface and the second surface, Surrounded by
The wick is
A net-like member extending from the condensing part to the evaporation part while contacting the first surface and the second surface;
A heat-dissipating module comprising: a powder fixed to the mesh member and increasing the capillary force in the evaporation unit to be higher than the capillary force in the condensing unit.
前記粉末の密度は、前記作動流体流路において、前記第一面から離間するに従って小さくなる、ことを特徴とする請求項1に記載の放熱モジュール。   2. The heat dissipation module according to claim 1, wherein the density of the powder decreases as the distance from the first surface increases in the working fluid flow path. 前記粉末は、前記第二面に接触しない、ことを特徴とする請求項1または2に記載の放熱モジュール。   The heat dissipation module according to claim 1, wherein the powder does not contact the second surface. 前記網状部材は、前記作動流体流路において、前記接続面が隙間をあけて対向する幅方向の中央部に配置されている、ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の放熱モジュール。   The said mesh member is arrange | positioned in the said hydraulic fluid flow path, and the said connection surface is arrange | positioned in the center part of the width direction which opposes with a clearance gap, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Heat dissipation module. 作動流体を内部に封入し、該封入した作動流体を蒸発させる蒸発部と、該蒸発した作動流体を凝縮させる凝縮部と、を有するコンテナと、
前記コンテナの内部に配置され、毛細管力によって前記凝縮した作動流体を前記凝縮部から前記蒸発部に移動させるウィックと、を備え、
前記コンテナは、前記ウィックが配置される作動流体流路を有し、
前記作動流体流路は、熱源から熱を受ける第一面と、前記第一面とは反対側の第二面と、前記第一面と前記第二面との間を接続する接続面と、によって囲まれている、放熱モジュールの製造方法であって、
網状部材に粉末を固着させ、該網状部材を前記第一面及び前記第二面に接触させつつ、前記凝縮部から前記蒸発部に至るように延在させ、前記蒸発部における前記毛細管力を、前記凝縮部における前記毛細管力よりも高めた前記ウィックを形成するウィック形成工程を有する、ことを特徴とする放熱モジュールの製造方法。
A container having an evaporating part that encloses the working fluid and evaporates the enclosed working fluid, and a condensing part that condenses the evaporated working fluid;
A wick that is arranged inside the container and moves the condensed working fluid by capillary force from the condensing unit to the evaporating unit,
The container has a working fluid flow path in which the wick is disposed;
The working fluid flow path includes a first surface that receives heat from a heat source, a second surface opposite to the first surface, a connection surface that connects the first surface and the second surface, A method of manufacturing a heat dissipation module surrounded by
While fixing the powder to the mesh member, contacting the mesh member with the first surface and the second surface, extending from the condensation unit to the evaporation unit, the capillary force in the evaporation unit, The manufacturing method of the thermal radiation module characterized by having the wick formation process which forms the said wick higher than the said capillary force in the said condensation part.
前記ウィック形成工程は、
前記粉末を層状に成形する第1工程と、
前記第1工程の後、前記粉末の上に前記網状部材の一部を重ねて配置する第2工程と、
前記第2工程の後、前記粉末をプレスにより前記網状部材に圧着させる第3工程と、
前記第3工程の後、前記粉末を焼結により前記網状部材に固着させる第4工程と、
前記第4工程の後、前記網状部材を前記作動流体流路に沿った形状に加工する第5工程と、を有する、ことを特徴とする請求項5に記載の放熱モジュールの製造方法。
The wick forming step includes
A first step of forming the powder into layers;
After the first step, a second step of arranging a part of the mesh member on the powder,
After the second step, a third step of pressing the powder onto the mesh member by pressing,
After the third step, a fourth step of fixing the powder to the mesh member by sintering;
The method of manufacturing a heat dissipation module according to claim 5, further comprising a fifth step of processing the mesh member into a shape along the working fluid flow path after the fourth step.
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