JP2022172001A - ベーパーチャンバ、電子機器およびベーパーチャンバ用金属シート - Google Patents

Abstract

【課題】ベーパーチャンバの製造時に、ベーパーチャンバ内の脱気作業やベーパーチャンバ内への作動液の注入作業を短時間で行うことが可能な、ベーパーチャンバおよびベーパーチャンバ用金属シートを提供する。【解決手段】ベーパーチャンバは、第１金属シートと、第１金属シート上に設けられた第２金属シートと、を備えている。第１金属シートおよび第２金属シートのうち少なくとも一方に、作動液の蒸気が通る複数の蒸気流路凹部が形成され、第１金属シートおよび第２金属シートのうち少なくとも一方に、液状の作動液が通る液流路部が形成されている。第１金属シートおよび第２金属シートのうち少なくとも一方に、液状の作動液を注入する注入流路凹部が形成され、注入流路凹部の幅は、蒸気流路凹部の下側蒸気通路の幅よりも広くなっている。【選択図】図４

Description

本発明は、ベーパーチャンバ、電子機器およびベーパーチャンバ用金属シートに関する。

携帯端末やタブレット端末といったモバイル端末等で使用される中央演算処理装置（ＣＰＵ）等の発熱を伴うデバイスは、ヒートパイプ等の放熱用部材によって冷却されている（例えば、特許文献１参照）。近年では、モバイル端末等の薄型化のために、放熱用部材の薄型化も求められており、ヒートパイプよりも薄型化を図ることができるベーパーチャンバの開発が進められている。ベーパーチャンバ内には、作動液が封入されており、この作動液がデバイスの熱を吸収して外部に放出することで、デバイスの冷却を行っている。

より具体的には、ベーパーチャンバ内の作動液は、デバイスに近接した部分（蒸発部）でデバイスから熱を受けて蒸発して蒸気になり、その後蒸気が、蒸発部から離れた位置に移動して冷却され、凝縮して液状になる。ベーパーチャンバ内には、液流路部としての毛細管構造（ウィック）が設けられており、液状になった作動液は、この液流路部を通過して蒸発部に輸送され、再び蒸発部で熱を受けて蒸発する。このようにして、作動液が、相変化、すなわち蒸発と凝縮とを繰り返しながらベーパーチャンバ内を還流することによりデバイスの熱を移動させ、放熱効率を高めている。

特開２０１６－５０６８２号公報

ところで、ベーパーチャンバ等の平板状の熱交換器においては、金属シートに、脱気後に作動液を注入するための注入路が設けられている。しかしながら、例えば特許文献１に記載されたシート型ヒートパイプのように、注入路の幅を蒸気通路やウィックの溝よりも狭くしてしまうと、ベーパーチャンバ内の脱気や、ベーパーチャンバ内に作動液を注入する作業に時間がかかり、作業性が低下するという問題がある。

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、ベーパーチャンバの製造時に、ベーパーチャンバ内の脱気作業やベーパーチャンバ内への作動液の注入作業を短時間で行うことが可能な、ベーパーチャンバ、電子機器およびベーパーチャンバ用金属シートを提供することを目的とする。

本発明は、
作動液が封入されたベーパーチャンバであって、
第１金属シートと、
前記第１金属シートに積層された第２金属シートと、を備え、
前記第１金属シートおよび前記第２金属シートのうち少なくとも一方に、それぞれ前記作動液の蒸気が通る複数の蒸気通路を含む蒸気流路凹部が形成され、
前記第１金属シートおよび前記第２金属シートのうち少なくとも一方に、液状の前記作動液が通る液流路部が形成され、
前記第１金属シートおよび前記第２金属シートのうち少なくとも一方に、液状の前記作動液を注入する注入流路凹部が形成され、
前記注入流路凹部の幅は、前記蒸気通路の幅よりも広い、ベーパーチャンバ、
を提供する。

なお、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記注入流路凹部に複数の支柱が突設されている、
ようにしてもよい。

また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記注入流路凹部にカシメ領域が形成され、前記カシメ領域は複数の突起を有する、
ようにしてもよい。

また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記注入流路凹部の幅は、前記蒸気通路の幅の１．５倍以上である、
ようにしてもよい。

また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記注入流路凹部の深さは、前記蒸気通路の深さよりも深い、
ようにしてもよい。

また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記液流路部は、互いに平行に延びる複数の主流溝と、互いに隣接する前記主流溝同士を連絡する連絡溝とを有する、
ようにしてもよい。

また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記主流溝および前記連絡溝に取り囲まれるように凸部が形成され、複数の前記凸部が平面視で千鳥状に配置されている、
ようにしてもよい。

また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記第２金属シートは、前記第１金属シート上に設けられている、
ようにしてもよい。

また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記第１金属シートと前記第２金属シートとの間に介在された第３金属シートを更に備え、
前記第１金属シートおよび前記第２金属シートのうち一方に前記蒸気流路凹部が形成されるとともに、他方に前記液流路部が形成され、
前記第３金属シートに、前記蒸気流路凹部と前記液流路部とを連通する連通部が設けられている、
ようにしてもよい。

また、本発明は、
作動液が封入されたベーパーチャンバであって、
第１金属シートと、
前記第１金属シートに積層された第２金属シートと、
前記第１金属シートと前記第２金属シートとの間に介在された第３金属シートと、備え、
前記第３金属シートは、前記第１金属シートの側に設けられた第１面と、前記第２金属シートの側に設けられた第２面と、を含み、
前記第３金属シートの前記第１面および前記第２面のうち少なくとも一方に、それぞれ前記作動液の蒸気が通る複数の蒸気通路を含む蒸気流路部が形成され、
前記第３金属シートの前記第１面および前記第２面のうち少なくとも一方に、液状の前記作動液が通る液流路部が形成され、
前記第３金属シートの前記第１面および前記第２面のうち少なくとも一方に、液状の前記作動液を注入する注入流路部が形成され、
前記注入流路部の幅は、前記蒸気通路の幅よりも広い、ベーパーチャンバ。
を提供する。

また、本発明は、
ハウジングと、
前記ハウジング内に収容されたデバイスと、
前記デバイスに熱的に接触した、上述のベーパーチャンバと、を備えた、電子機器、
を提供する。

また、本発明は、
作動液が封入されたベーパーチャンバのためのベーパーチャンバ用金属シートであって、
第１面と、
前記第１面とは反対側に設けられた第２面と、を備え、
前記第１面に、前記作動液の蒸気が通る複数の蒸気通路を含む蒸気流路凹部が形成され、
前記第１面に、液状の前記作動液を注入する注入流路凹部が形成され、前記注入流路凹部の幅は、前記蒸気通路の幅よりも広い、ベーパーチャンバ用金属シート、
を提供する。

本発明によれば、ベーパーチャンバの製造時に、ベーパーチャンバ内の脱気作業やベーパーチャンバ内への作動液の注入作業を短時間で行うことができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態による電子機器を説明する模式斜視図である。 図２は、本発明の第１の実施の形態によるベーパーチャンバを示す上面図である。 図３は、図２のベーパーチャンバを示すＡ－Ａ線断面図である。 図４は、図２のベーパーチャンバの下側金属シートを示す上面図である。 図５は、図２のベーパーチャンバの上側金属シートを示す下面図である。 図６は、図４の下側金属シートの下側注入突出部を示す拡大上面図である。 図７は、図６の下側金属シートの下側注入突出部を示すＢ－Ｂ線断面図である。 図８は、図４の液流路部を示す拡大上面図である。 図９は、図８のＣ－Ｃ線断面に、上側金属シートを追加して示す断面図である。 図１０は、図８の液流路部の変形例を示す拡大上面図である。 図１１（ａ）～（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態によるベーパーチャンバの製造方法（前半）を示す図である。 図１２（ａ）～（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態によるベーパーチャンバの製造方法（後半）を示す図である。 図１３は、図３のベーパーチャンバの一変形例（変形例１）を示す図である。 図１４は、図３のベーパーチャンバの他の変形例（変形例２）を示す図である。 図１５は、図７の下側注入突出部の他の変形例（変形例３）を示す図である。 図１６は、図７の下側注入突出部の他の変形例（変形例４）を示す図である。 図１７は、本発明の第２の実施の形態におけるベーパーチャンバを示す断面図である。 図１８は、図１７の上側金属シートの下面図である。 図１９は、図１７の中間金属シートの上面図である。 図２０は、本発明の第３の実施の形態におけるベーパーチャンバを示す断面図である。 図２１は、図２０の中間金属シートの上面図である。 図２２は、本発明の第４の実施の形態におけるベーパーチャンバを示す断面図である。 図２３は、図２２の中間金属シートの下面図である。 図２４は、図２２の中間金属シートの上面図である。 図２５は、図２２のベーパーチャンバの変形例を示す断面図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件および物理的特性並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度並びに物理的特性の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。さらに、図面においては、明瞭にするために、同様の機能を期待し得る複数の部分の形状を、規則的に記載しているが、厳密な意味に縛られることなく、当該機能を期待することができる範囲内で、当該部分の形状は互いに異なっていてもよい。また、図面においては、部材同士の接合面などを示す境界線を、便宜上、単なる直線で示しているが、厳密な直線であることに縛られることはなく、所望の接合性能を期待することができる範囲内で、当該境界線の形状は任意である。

（第１の実施の形態）
図１乃至図１６を用いて、本発明の第１の実施の形態におけるベーパーチャンバ、電子機器およびベーパーチャンバ用金属シートについて説明する。本実施の形態におけるベーパーチャンバ１は、電子機器Ｅに収容された発熱体としてのデバイスＤを冷却するために、電子機器Ｅに搭載される装置である。デバイスＤの例としては、携帯端末やタブレット端末といったモバイル端末等で使用される中央演算処理装置（ＣＰＵ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、パワー半導体等の発熱を伴う電子デバイス（被冷却装置）が挙げられる。

ここではまず、本実施の形態によるベーパーチャンバ１が搭載される電子機器Ｅについて、タブレット端末を例にとって説明する。図１に示すように、電子機器Ｅ（タブレット端末）は、ハウジングＨと、ハウジングＨ内に収容されたデバイスＤと、ベーパーチャンバ１と、を備えている。図１に示す電子機器Ｅでは、ハウジングＨの前面にタッチパネルディスプレイＴＤが設けられている。ベーパーチャンバ１は、ハウジングＨ内に収容されて、デバイスＤに熱的に接触するように配置される。このことにより、電子機器Ｅの使用時にデバイスＤで発生する熱をベーパーチャンバ１が受けることができる。ベーパーチャンバ１が受けた熱は、後述する作動液２を介してベーパーチャンバ１の外部に放出される。このようにして、デバイスＤは効果的に冷却される。電子機器Ｅがタブレット端末である場合には、デバイスＤは、中央演算処理装置等に相当する。

次に、本実施の形態におけるベーパーチャンバ１について説明する。ベーパーチャンバ１は、作動液２が封入された密封空間３を有しており、密封空間３内の作動液２が相変化を繰り返すことにより、上述した電子機器ＥのデバイスＤを効果的に冷却するようになっている。

ベーパーチャンバ１は、概略的に薄い平板状に形成されている。ベーパーチャンバ１の平面形状は任意であるが、図２に示すような矩形状であってもよい。この場合、ベーパーチャンバ１は、平面外輪郭をなす４つの直線状の外縁１ａ、１ｂを有する。このうち２つの外縁１ａが、後述する第１方向Ｘに沿うように形成され、残りの２つの外縁１ｂが、後述する第２方向Ｙに沿うように形成される。ベーパーチャンバ１の平面形状は、例えば、１辺が１ｃｍで他の辺が３ｃｍの長方形であってもよく、１辺が１５ｃｍの正方形であってもよく、ベーパーチャンバ１の平面寸法は任意である。また、ベーパーチャンバ１の平面形状は、矩形状に限られることはなく、円形状、楕円形状、Ｌ字形状、Ｔ字形状など、任意の形状とすることができる。

図２および図３に示すように、ベーパーチャンバ１は、下側金属シート１０（第１金属シートまたは第２金属シート、ベーパーチャンバ用金属シート）と、下側金属シート１０に積層された上側金属シート２０（第２金属シートまたは第１金属シート、ベーパーチャンバ用金属シート）と、を備えている。本実施の形態では、上側金属シート２０は、下側金属シート１０上に設けられている。下側金属シート１０は、上面１０ａ（第１面）と、上面１０ａとは反対側に設けられた下面１０ｂ（第２面）とを有している。上側金属シート２０は、下側金属シート１０の上面１０ａ（上側金属シート２０の側の面）に重ね合わされた下面２０ａ（下側金属シート１０の側の面）と、下面２０ａとは反対側に設けられた上面２０ｂと、を有している。下側金属シート１０の下面１０ｂ（とりわけ、後述する蒸発部１１の下面）に、冷却対象物であるデバイスＤが取り付けられる。

下側金属シート１０と上側金属シート２０との間には、作動液２が封入された密封空間３が形成されている。本実施の形態では、密封空間３は、主として作動液２の蒸気が通る蒸気流路部８０（後述する下側蒸気流路凹部１２および上側蒸気流路凹部２１）と、主として液状の作動液２が通る液流路部３０と、を有している。作動液２の例としては、純水、エタノール、メタノール、アセトン等が挙げられる。

下側金属シート１０と上側金属シート２０とは、後述する拡散接合によって接合されている。図２および図３に示す形態では、下側金属シート１０および上側金属シート２０のうち後述する注入部４を除く部分は、平面視でいずれも矩形状に形成されているが、これに限られることはない。ここで平面視とは、ベーパーチャンバ１がデバイスＤから熱を受ける面（下側金属シート１０の下面１０ｂ）、および受けた熱を放出する面（上側金属シート２０の上面２０ｂ）に直交する方向から見た状態であって、例えば、ベーパーチャンバ１を上方から見た状態（図２参照）、または下方から見た状態に相当している。

なお、ベーパーチャンバ１がモバイル端末内に設置される場合、モバイル端末の姿勢によっては、下側金属シート１０と上側金属シート２０との上下関係が崩れる場合もある。
しかしながら、本実施の形態では、便宜上、デバイスＤから熱を受ける金属シートを下側金属シート１０と称し、受けた熱を放出する金属シートを上側金属シート２０と称して、下側金属シート１０が下側に配置され、上側金属シート２０が上側に配置された状態で説明する。

図２に示すように、ベーパーチャンバ１は、第１方向Ｘにおける一対の端部のうちの一方に、密封空間３に作動液２を注入する注入部４を更に備えている。この注入部４は、下側金属シート１０の端面（図２において外縁１ｂに相当する面）から側方に突出する下側注入突出部１６と、上側金属シート２０の端面（図２において外縁１ｂに相当する面）から側方に突出する上側注入突出部２５と、を有している。このうち下側注入突出部１６の上面（下側金属シート１０の上面１０ａに相当する面）に下側注入流路凹部１７（注入流路凹部）が形成されている（図４参照）。一方、上側注入突出部２５の下面（上側金属シート２０の下面２０ａに相当する面）には、凹部が形成されることなく、上側注入突出部２５は、加工前の金属材料シート（後述する金属材料シートＭ）と同一の厚みを有している（図５参照）。下側注入流路凹部１７の内端（密封空間３側の端部）は、下側蒸気流路凹部１２に連通しており、下側注入流路凹部１７の外端（密封空間３の反対側の端部）は、外方に向けて開口している。下側注入流路凹部１７および上側注入突出部２５は、下側金属シート１０と上側金属シート２０とが接合された際、一体となって作動液２の注入流路を形成する。そして作動液２は、当該注入流路を通過して密封空間３に注入される。なお、本実施の形態では、注入部４は、ベーパーチャンバ１の第１方向Ｘにおける一対の端部のうちの一方の端部に設けられている例が示されているが、これに限られることはなく、任意の位置に設けることができる。また、２つ以上の注入部４が設けられるようにしてもよい。

次に、下側金属シート１０の構成について説明する。図４に示すように、下側金属シート１０は、作動液２が蒸発して蒸気を生成する蒸発部１１と、上面１０ａに設けられ、平面視で矩形状に形成された下側蒸気流路凹部１２（第１蒸気流路部）と、を有している。
このうち下側蒸気流路凹部１２は、上述した密封空間３の一部を構成しており、主として、蒸発部１１で生成された蒸気が通るように構成されている。

蒸発部１１は、この下側蒸気流路凹部１２内に配置されており、下側蒸気流路凹部１２内の蒸気は、蒸発部１１から離れる方向に拡散して、蒸気の多くは、比較的温度の低い周縁部に向かって輸送される。なお、蒸発部１１は、下側金属シート１０の下面１０ｂに取り付けられるデバイスＤから熱を受けて、密封空間３内の作動液２が蒸発する部分である。このため、蒸発部１１という用語は、デバイスＤに重なっている部分に限られる概念ではなく、デバイスＤに重なっていなくても作動液２が蒸発可能な部分をも含む概念として用いている。ここで蒸発部１１は、下側金属シート１０の任意の場所に設けることができるが、図２および図４においては、下側金属シート１０の中央部に設けられている例が示されている。この場合、ベーパーチャンバ１が設置されたモバイル端末の姿勢によらずに、ベーパーチャンバ１の動作の安定化を図ることができる。

本実施の形態では、図３および図４に示すように、下側金属シート１０の下側蒸気流路凹部１２内に、下側蒸気流路凹部１２の底面１２ａ（後述）から上方（底面１２ａに垂直な方向）に突出する複数の下側流路壁部１３（第１流路突出部）が設けられている。この場合、下側流路壁部１３は底面１２ａに垂直な方向に突出しているが、これに限らず、底面１２ａに対して垂直でない方向に突出していてもよい。本実施の形態では、下側流路壁部１３が、ベーパーチャンバ１の第１方向Ｘ（長手方向、図４における左右方向）に沿って細長状に延びている例が示されている。この下側流路壁部１３は、後述する上側流路壁部２２の下面２２ａに当接する上面１３ａ（当接面、突出端面）を含んでいる。この上面１３ａは、後述するエッチング工程によってエッチングされない面であり、下側金属シート１０の上面１０ａと同一平面上に形成されている。また、各下側流路壁部１３は等間隔に離間して、互いに平行に配置されている。

図３および図４に示すように、下側蒸気流路凹部１２は、下側流路壁部１３によって区画された複数の下側蒸気通路８１（第１蒸気通路）を含んでいる。下側蒸気通路８１は、第１方向Ｘに沿って細長状に延びており、互いに平行に配置されている。各下側蒸気通路８１の両端部は、第２方向Ｙに沿って細長状に延びる下側連絡蒸気通路８２に連通しており、各下側蒸気通路８１が、下側連絡蒸気通路８２を介して連通している。このようにして、各下側流路壁部１３の周囲（下側蒸気通路８１および下側連絡蒸気通路８２）を作動液２の蒸気が流れて、下側蒸気流路凹部１２の周縁部に向かって蒸気が輸送されるように構成されており、蒸気の流れが妨げられることを抑制している。なお、図３においては、下側蒸気流路凹部１２の下側蒸気通路８１の横断面（第２方向Ｙにおける断面）形状が、矩形状になっている。しかしながら、このことに限られることはなく、下側蒸気通路８１の横断面形状は、例えば、湾曲状、半円状、Ｖ字状であってもよく、作動液２の蒸気を拡散することができれば任意である。下側連絡蒸気通路８２も同様である。下側蒸気通路８１の幅（第２方向Ｙの寸法）ｗ７は、後述する下側流路壁部１３同士の間隔に相当する。
下側連絡蒸気通路８２の幅（第１方向Ｘの寸法）も同様である。

下側流路壁部１３は、上側金属シート２０の対応する上側流路壁部２２（後述）に平面視で重なるように配置されており、ベーパーチャンバ１の機械的強度の向上を図っている。下側蒸気通路８１は、対応する上側蒸気通路８３（後述）に平面視で重なるように形成されている。同様に、下側連絡蒸気通路８２は、対応する上側連絡蒸気通路８４（後述）に平面視で重なるように形成されている。

下側流路壁部１３の幅ｗ０は、例えば、０．０５ｍｍ～３０ｍｍ、好ましくは０．０５ｍｍ～２．０ｍｍであり、下側蒸気流路凹部１２の下側蒸気通路８１の幅ｗ７（すなわち互いに隣り合う下側流路壁部１３同士の間隔）は、０．０５ｍｍ～３０ｍｍ、好ましくは０．０５ｍｍ～２．０ｍｍである。ここで、幅ｗ０及びｗ７は、下側流路壁部１３の第２方向Ｙにおける下側流路壁部１３及び下側蒸気流路凹部１２の寸法であって、下側金属シート１０の上面１０ａにおける寸法をそれぞれ意味しており、例えば、図４における上下方向の寸法に相当する。また、下側流路壁部１３の高さ（言い換えると、下側蒸気流路凹部１２の最大深さ）ｈ０（図３参照）は、下側金属シート１０の厚さＴ１より少なくとも１０μｍ以上小さいことが好ましい。Ｔ１からｈ０を引いた残りを１０μｍ以上にすると、下側蒸気流路凹部１２が強度不足により破損することを防止できる。ベーパーチャンバ１の厚さは、０．１ｍｍ～２．０ｍｍとしてもよく、下側金属シート１０の厚さＴ１および上側金属シート２０の厚さＴ２は等しくてもよい。例えば、ベーパーチャンバ１の厚さが０．５ｍｍでＴ１とＴ２が同じ場合、ｈ０は２００μｍが好適である。

図３および図４に示すように、下側金属シート１０の周縁部には、下側周縁壁１４が設けられている。下側周縁壁１４は、密封空間３、とりわけ下側蒸気流路凹部１２を囲むように形成されており、密封空間３を画定している。また、平面視で下側周縁壁１４の四隅に、下側金属シート１０と上側金属シート２０との位置決めをするための下側アライメント孔１５がそれぞれ設けられている。

上述した注入部４の下側注入突出部１６は、ベーパーチャンバ１の製造時に、密封空間３内を脱気したり、液状の作動液２を密封空間３に向けて注入したりする際に用いられる。下側注入突出部１６は、平面視で、下側金属シート１０の端面から外側に突出して形成されている。なお、下側注入突出部１６は、下側金属シート１０の幅方向（第２方向Ｙ）の中央部からずれた位置に形成されているが、これに限らず、下側金属シート１０の幅方向（第２方向Ｙ）の中央部に形成されていてもよい。

下側注入突出部１６の上面には、下側金属シート１０の長手方向（第１方向Ｘ）に沿って延びる下側注入流路凹部１７が形成されている。下側注入流路凹部１７は、下側注入突出部１６の上面側からハーフエッチングにより形成された非貫通凹部として形成されている。下側注入流路凹部１７の外側端部（下側蒸気流路凹部１２の反対側の端部）には、密封空間３内を脱気したり、液状の作動液２を密封空間３内へ注入したりするための開口部１７ａが形成されている。この開口部１７ａは、下側注入流路凹部１７とベーパーチャンバ１の外部とを連通しており、外側（下側蒸気流路凹部１２の反対側）に向けて開放されている。

下側注入流路凹部１７の幅方向（第２方向Ｙ）両側には、それぞれ土手部５１が形成されている。この土手部５１は、下側注入流路凹部１７の両側の壁部を構成する。土手部５１は、エッチングされない領域であり、その上面は下側金属シート１０の上面１０ａと同一平面上に形成されている。

下側注入突出部１６の長さ（第１方向Ｘ距離）Ｌ１は、例えば５ｍｍ～３０ｍｍ、好ましくは５ｍｍ～２０ｍｍとしてもよく、下側注入突出部１６の幅（第２方向Ｙ距離）ｗ８は、例えば４ｍｍ～１５ｍｍ、好ましくは４ｍｍ～１０ｍｍとしてもよい。また、下側注入流路凹部１７の幅ｗ９は、例えば１ｍｍ～１０ｍｍ、好ましくは１ｍｍ～６ｍｍである。なお、幅ｗ９は、第２方向Ｙにおける下側注入流路凹部１７の寸法を意味しており、例えば、図４における上下方向の寸法に相当する。Ｌ１を５ｍｍ以上とすることにより、密封空間３の真空引き時に作業性が向上し、３０ｍｍ以下とすることにより、真空引きなどの作業時に変形などの不具合が出にくくなる。また、ｗ８を４ｍｍ以上とすることにより、下側注入流路凹部１７の幅ｗ９を確保しながら接合に十分な土手部５１の幅を得ることができ、１５ｍｍ以下とすることにより、真空引きなどの作業がしやすくなる。ｗ９を１ｍｍ以上とすることにより、注入流路の断面積が広くなり脱気作業や作動液２の注入作業を効率良く迅速に行うことでき、１０ｍｍ以下とすることにより、カシメ後のリークが生じにくくなる。

下側注入流路凹部１７の幅ｗ９は、上述した下側蒸気通路８１の幅ｗ７よりも広くなっていてもよい。この場合、例えば、幅ｗ７は、０．０５ｍｍ～２．０ｍｍ、幅ｗ９は、1ｍｍ～１０ｍｍである。また、下側注入流路凹部１７の幅ｗ９は、下側蒸気通路８１の幅ｗ７の１．５倍以上となることが好ましい。より詳しくは、例えば、幅ｗ７が０．０５ｍｍである場合には幅ｗ９は１ｍｍ～６ｍｍとしてもよく、好ましくは１ｍｍ～３ｍｍである。また、例えば、幅ｗ７が２ｍｍである場合には、幅ｗ９は３．５ｍｍ～１０ｍｍとしてもよく、好ましくは３．５ｍｍ～６ｍｍである。このように、下側注入流路凹部１７の幅ｗ９を下側蒸気通路８１の幅ｗ７よりも広くすることにより、密封空間３からの脱気や密封空間３への作動液２の注入を迅速に行うことができる。

なお、下側注入流路凹部１７の幅ｗ９とは、下側注入流路凹部１７のうち最も幅の広い部分における幅をいい、例えば、両方の土手部５１間の最大距離をいう。同様に、下側蒸気通路８１の幅ｗ７とは、下側蒸気流路凹部１２のうち最も幅の広い部分における幅をいう。

次に、図６および図７を参照して、下側注入流路凹部１７の構成について更に説明する。図６に示すように、下側注入流路凹部１７には、開口部１７ａから密封空間３へ向けて長手方向に沿って、入口領域５２と、中間領域５３と、カシメ領域５４とが形成されている。

このうち入口領域５２は、開口部１７ａから液状の作動液２が流し込まれる領域であり、開口部１７ａに直接連通するとともに、凹凸が形成されない略平坦な底面１７ｂを有している。

中間領域５３は、入口領域５２とカシメ領域５４との間に位置している。この中間領域５３において、下側注入流路凹部１７には複数の支柱５５が突設されている。各支柱５５は、底面１７ｂから上方に向けて突設されている。各支柱５５は、エッチングされない領域であり、その上面は下側金属シート１０の上面１０ａと同一平面上に形成されている。
各支柱５５の上面には、それぞれ上側金属シート２０の下面２０ａが接触する（図７参照）。この複数の支柱５５は、下側注入流路凹部１７の強度を向上させ、下側注入突出部１６が変形し、下側注入流路凹部１７の内部が閉塞してしまうことを抑える役割を果たす。
このように複数の支柱５５を設けたことにより、下側注入流路凹部１７の内部空間を確保し、密封空間３の脱気や密封空間３への作動液２の注入をより一層確実に行うことができる。

支柱５５は、下側注入流路凹部１７の長手方向（第１方向Ｘ）及び幅方向（第２方向Ｙ）のそれぞれに沿って複数本（本実施の形態では、第１方向Ｘに４本、第２方向Ｙに２本の計８本）形成されている。各支柱５５は、平面視で矩形形状となっているが、これに限らず、平面視で円形状、楕円形状、多角形形状としてもよい。また、複数の支柱５５の形状は互いに同一であるが、複数の支柱５５の形状が互いに異なっていてもよい。各支柱５５の幅ｗ１０は、例えば０．１ｍｍ～２ｍｍとしてもよい。さらに、支柱５５同士の間隔ｐ１は、例えば０．１ｍｍ～２ｍｍとしてもよく、支柱５５と土手部５１との間隔ｐ２は、例えば０．１ｍｍ～２ｍｍとしてもよい。ｗ１０を０．１ｍｍ以上とすることにより、支柱としての強度が向上し、２ｍｍ以下とすることにより、脱気作業や作動液２の注入作業を効率良く迅速に行うことができる。ｐ１やｐ２を０．１ｍｍ以上とすることにより、脱気作業や作動液２の注入作業を効率良く迅速に行うことができ、２ｍｍ以下とすることにより、接合時に上側注入突出部２５に変形が生じにくく、注入流路の断面積が狭くなることを抑制することができる。

カシメ領域５４は、密封空間３内に作動液２を注入した後、カシメ（押圧して塑性変形させること）により閉塞されて密閉される領域である。このカシメ領域５４は、下側注入流路凹部１７内で上方に向けて突設された複数の突起５６を有している。各突起５６は、エッチングされない領域であり、その上面は下側金属シート１０の上面１０ａと同一平面上に形成されている。各突起５６の上面には、それぞれ上側金属シート２０の下面２０ａが接触する（図７参照）。複数の突起５６は、カシメにより潰されることにより変形して下側注入流路凹部１７を閉塞する。このようにカシメ領域５４に複数の突起５６を設けたことにより、作動液２が注入された密封空間３の密封をより一層確実に行うことができる。

複数の突起５６は、下側注入流路凹部１７の長手方向（第１方向Ｘ）及び幅方向（第２方向Ｙ）のそれぞれに複数本形成されている。各突起５６は、平面視で矩形形状となっているが、これに限らず、平面視で円形状、楕円形状、多角形形状としてもよい。また、各突起５６の幅ｗ１１は、例えば０．０１ｍｍ～０．５ｍｍとしてもよく、突起５６同士の間隔ｐ３は、例えば０．０１ｍｍ～０．５ｍｍとしてもよい。なお、各突起５６の幅ｗ１１は、各支柱５５の幅ｗ１０の幅よりも小さく、突起５６同士の間隔ｐ３は、支柱５５同士の間隔ｐ１よりも狭い。なお、上述したように下側注入流路凹部１７の幅ｗ９が、下側蒸気通路８１の幅ｗ７よりも十分に広く形成されているため、カシメ領域５４に複数の突起５６が存在することによって密封空間３内の脱気作業や密封空間３への作動液２の注入作業が阻害されることを防止できる。

図７に示すように、下側注入流路凹部１７の深さｄ１は、例えば４０μｍ～３００μｍとしてもよい。この場合、下側注入流路凹部１７の深さｄ１は、下側蒸気流路凹部１２の深さｈ０よりも深くなっていてもよい。この場合、例えば、深さｈ０は１０μｍ～２００μｍ、深さｄ１は４０μｍ～３００μｍである。より詳しくは、例えば、深さｈ０が０．１ｍｍである場合には幅ｗ７は、０．３ｍｍ～１．５ｍｍとしてもよく、好ましくは０．５ｍｍ～１．２ｍｍである。また、このとき深さｄ１が０．１５ｍｍである場合には幅ｗ９は１．３ｍｍ～１０ｍｍとしてもよく、好ましくは１．５ｍｍ～６ｍｍである。このように、下側注入流路凹部１７の深さｄ１を、下側蒸気流路凹部１２の深さｈ０よりも深くすることにより、密封空間３から下側注入流路凹部１７への脱気や、下側注入流路凹部１７から密封空間３への作動液２の注入を迅速に行うことができる。なお、下側注入流路凹部１７の深さｄ１とは、下側注入流路凹部１７のうち最も深さの深い部分における深さをいい、下側金属シート１０の上面１０ａと下側注入流路凹部１７の底面１７ｂとの最大距離（Ｚ方向の距離）をいう。本実施の形態において、下側注入流路凹部１７の深さｄ１は、入口領域５２及び中間領域５３における下側注入流路凹部１７の深さに対応する。また、下側蒸気流路凹部１２の深さｈ０とは、下側蒸気流路凹部１２のうち最も深さの深い部分における深さをいう。

図７に示すように、下側注入流路凹部１７の深さｄ１は、入口領域５２と中間領域５３とで互いに同一となっている。しかしながら、これに限らず、入口領域５２における下側注入流路凹部１７の深さが、中間領域５３における下側注入流路凹部１７の深さよりも深くてもよい。さらに、カシメ領域５４における下側注入流路凹部１７の深さｄ２は、入口領域５２及び中間領域５３における下側注入流路凹部１７の深さｄ１よりも浅い。これにより、複数の突起５６をカシメにより容易に潰すことができ、作動液２が注入された密封空間３をより一層確実に密封することができる。なお、ろう付け等、カシメ以外の手法を用いて注入流路を閉塞する場合、このようなカシメ領域５４を設けなくてもよい。

次に、上側金属シート２０の構成について説明する。本実施の形態では、上側金属シート２０は、後述する液流路部３０が設けられておらず、上側注入突出部２５の構成が異なる点で、下側金属シート１０と相違している。以下に、上側金属シート２０の構成についてより詳細に説明する。

図３および図５に示すように、上側金属シート２０は、下面２０ａに設けられた上側蒸気流路凹部２１（第２蒸気流路部）を有している。この上側蒸気流路凹部２１は、密封空間３の一部を構成しており、主として、蒸発部１１で生成された蒸気を拡散して冷却するように構成されている。より具体的には、上側蒸気流路凹部２１内の蒸気は、蒸発部１１から離れる方向に拡散して、蒸気の多くは、比較的温度の低い周縁部に向かって輸送される。また、図３に示すように、上側金属シート２０の上面２０ｂには、モバイル端末等のハウジングの一部を構成するハウジング部材Ｈａが配置される。これにより、上側蒸気流路凹部２１内の蒸気は、上側金属シート２０およびハウジング部材Ｈａを介して外気によって冷却される。

本実施の形態では、図２、図３および図５に示すように、上側金属シート２０の上側蒸気流路凹部２１内に、上側蒸気流路凹部２１の底面２１ａから下方（底面２１ａに垂直な方向）に突出する複数の上側流路壁部２２（第２流路壁部、第２流路突出部）が設けられている。本実施の形態では、上側流路壁部２２がベーパーチャンバ１の第１方向Ｘ（図５における左右方向）に沿って細長状に延びている例が示されている。この上側流路壁部２２は、下側金属シート１０の上面１０ａ（より具体的には、上述した下側流路壁部１３の上面１３ａ）に当接する平坦状の下面２２ａ（当接面、突出端面）を含んでいる。また、各上側流路壁部２２は、等間隔に離間して、互いに平行に配置されている。

図３および図５に示すように、上側蒸気流路凹部２１は、上側流路壁部２２によって区画された複数の上側蒸気通路８３（第２蒸気通路）を含んでいる。上側蒸気通路８３は、第１方向Ｘに沿って細長状に延びており、互いに平行に配置されている。各上側蒸気通路８３の両端部は、第２方向Ｙに沿って細長状に延びる上側連絡蒸気通路８４に連通しており、各上側蒸気通路８３が、上側連絡蒸気通路８４を介して連通している。このようにして、各上側流路壁部２２の周囲（上側蒸気通路８３および上側連絡蒸気通路８４）を作動液２の蒸気が流れて、上側蒸気流路凹部２１の周縁部に向かって蒸気が輸送されるように構成されており、蒸気の流れが妨げられることを抑制している。なお、図３においては、上側蒸気流路凹部２１の上側蒸気通路８３の横断面（第２方向Ｙにおける断面）形状が、矩形状になっている。しかしながら、このことに限られることはなく、上側蒸気通路８３の横断面形状は、例えば、湾曲状、半円状、Ｖ字状であってもよく、作動液２の蒸気を拡散することができれば任意である。上側連絡蒸気通路８４の横断面形状も同様である。上側蒸気通路８３の幅（第２方向Ｙの寸法）および上側連絡蒸気通路８４の幅は、図３等に示すように、下側蒸気通路８１の幅および下側連絡蒸気通路８２の幅と同様であってもよいが、異なっていてもよい。

上側流路壁部２２は、下側金属シート１０の対応する下側流路壁部１３に平面視で重なるように配置されており、ベーパーチャンバ１の機械的強度の向上を図っている。また、上側蒸気通路８３は、対応する下側蒸気通路８１に平面視で重なるように形成されている。同様に、上側連絡蒸気通路８４は、対応する下側連絡蒸気通路８２に平面視で重なるように形成されている。

なお、上側流路壁部２２の幅、高さは、それぞれ上述した下側流路壁部１３の幅ｗ０、高さｈ０と同一であることが好適である。ここで、上側蒸気流路凹部２１の底面２１ａは、図３に示すような下側金属シート１０と上側金属シート２０との上下配置関係では、天井面と言うこともできるが、上側蒸気流路凹部２１の奥側の面に相当するため、本明細書では、底面２１ａと記す。

図３および図５に示すように、上側金属シート２０の周縁部には、上側周縁壁２３が設けられている。上側周縁壁２３は、密封空間３、とりわけ上側蒸気流路凹部２１を囲むように形成されており、密封空間３を画定している。また、平面視で上側周縁壁２３の四隅に、下側金属シート１０と上側金属シート２０との位置決めをするための上側アライメント孔２４がそれぞれ設けられている。すなわち、各上側アライメント孔２４は、後述する仮止め時に、上述した各下側アライメント孔１５に重なるように配置され、下側金属シート１０と上側金属シート２０との位置決めが可能に構成されている。

上側注入突出部２５は、下側注入突出部１６の下側注入流路凹部１７を上方から覆うことにより、液状の作動液２を密封空間３に向けて注入可能に構成されている。この上側注入突出部２５は、平面視で、上側金属シート２０の端面から外側突出して形成されている。なお、上側注入突出部２５は、下側金属シート１０と上側金属シート２０とを互いに接合した際、下側注入突出部１６と重なり合う位置に形成されている。

上側注入突出部２５の下面には、注入流路凹部が形成されていない。このため上側注入突出部２５は、全体として凹凸のない平坦な形状で形成されている。すなわち上側注入突出部２５は、その全体が後述するエッチング工程によってエッチングされない領域であり、上側注入突出部２５の下面は、上側金属シート２０の下面２０ａと同一平面上に形成されている。

なお、これに限らず、上側注入突出部２５の下面に、例えば、下側注入流路凹部１７の形状と鏡面対称となる形状の上側注入流路凹部（注入流路凹部）が形成されていてもよい。あるいは、上側注入突出部２５の下面に上側注入流路凹部（注入流路凹部）が形成され、下側注入突出部１６には下側注入流路凹部１７が形成されていなくてもよい。

このような下側金属シート１０と上側金属シート２０とは、好適には拡散接合で、互いに恒久的に接合されている。より具体的には、図３に示すように、下側金属シート１０の下側周縁壁１４の上面１４ａと、上側金属シート２０の上側周縁壁２３の下面２３ａとが当接し、下側周縁壁１４と上側周縁壁２３とが互いに接合されている。これにより、下側金属シート１０と上側金属シート２０との間に、作動液２を密封した密封空間３が形成されている。また、下側金属シート１０の下側流路壁部１３の上面１３ａと、上側金属シート２０の上側流路壁部２２の下面２２ａとが当接し、各下側流路壁部１３と対応する上側流路壁部２２とが互いに接合されている。これにより、ベーパーチャンバ１の機械的強度を向上させている。とりわけ、本実施の形態による下側流路壁部１３および上側流路壁部２２は等間隔に配置されているため、ベーパーチャンバ１の各位置における機械的強度を均等化させることができる。なお、下側金属シート１０と上側金属シート２０とは、拡散接合ではなく、恒久的に接合できれば、ろう付け等の他の方式で接合されていてもよい。
なお、「恒久的に接合」という用語は、厳密な意味に縛られることはなく、ベーパーチャンバ１の動作時に、密封空間３の密封性を維持可能な程度に、下側金属シート１０の上面１０ａと上側金属シート２０の下面２０ａとの接合を維持できる程度に接合されていることを意味する用語として用いている。

次に、液流路部３０の構成について、図８および図９を用いてより詳細に説明する。図８は、液流路部３０の拡大平面図であり、図９は、液流路部３０の断面図である。

上述したように、下側金属シート１０の上面１０ａ（より具体的には、各下側流路壁部１３の上面１３ａ）に、液状の作動液２が通る液流路部３０が設けられている。液流路部３０は、上述した密封空間３の一部を構成しており、下側蒸気流路凹部１２および上側蒸気流路凹部２１に連通している。なお、液流路部３０は、全ての下側流路壁部１３に設けられていることには限られない。例えば、液流路部３０が設けられていない下側流路壁部１３が存在してもよい。

図８に示すように、液流路部３０は、互いに平行に延びる複数の主流溝３１と、互いに隣接する主流溝３１同士を連絡する連絡溝３２とを有している。このうち主流溝３１は、作動液２の主流方向（この場合は第１方向Ｘ）に沿って延びている。また、連絡溝３２は、作動液２の主流方向に直交する方向（この場合は第２方向Ｙ）に沿って延びており、互いに隣接する主流溝３１同士の間で作動液２が往来可能となっている。主流溝３１および連絡溝３２にはそれぞれ、液状の作動液２が通る。主流溝３１および連絡溝３２は、主として、蒸発部１１で生成された蒸気から凝縮した作動液２を蒸発部１１に向けて輸送する役割を果たす。

また、液流路部３０には、複数の凸部３３が平面視で千鳥状に配置されている。各凸部３３は、それぞれ主流溝３１および連絡溝３２に取り囲まれるように形成されている。図８においては、複数の凸部３３は互いに同一形状を有し、各凸部３３は、平面視で第１方向Ｘが長手方向となるように矩形状に形成されている。本実施の形態において、作動液２の主流方向（この場合は第１方向Ｘ）に沿う凸部３３の配列ピッチは一定となっている。
すなわち複数の凸部３３は、第１方向Ｘに互いに一定間隔で配置され、第２方向Ｙに隣接する凸部３３に対しては、凸部３３の略半分の長さだけ第１方向Ｘにずらして配置されている。

主流溝３１の幅（第２方向Ｙの寸法）ｗ１は、凸部３３の幅（第２方向Ｙの寸法）ｗ２よりも大きいことが好適である。この場合、下側流路壁部１３の上面１３ａ、下側周縁壁１４の上面１４ａおよび上側周縁壁２３の下面２３ａに占める主流溝３１の割合を大きくすることができる。このため、下側流路壁部１３における主流溝３１の断面積を増大させて、液状の作動液２の輸送機能を向上させることができる。例えば、主流溝３１の幅ｗ１を２０μｍ～２００μｍ、凸部３３の幅ｗ２を２０μｍ～１８０μｍとしてもよい。

主流溝３１の深さｈ１は、上述した下側流路壁部１３の高さｈ０（図３参照）よりも小さいことが好適である。この場合、主流溝３１の毛細管作用を高めることができる。例えば、主流溝３１の深さｈ１は、下側流路壁部１３の高さｈ０の半分程度が好ましく、５μｍ～２００μｍとしてもよい。

また、連絡溝３２の幅（第１方向Ｘの寸法）ｗ３は、主流溝３１の幅ｗ１よりも小さいことが好適である。これにより、各主流溝３１において蒸発部１１に向かって液状の作動液２が輸送されている間、作動液２が連絡溝３２に流れることを抑制でき、作動液２の輸送機能を向上させることができる。一方、主流溝３１のいずれかにドライアウトが発生した場合には、隣の主流溝３１から対応する連絡溝３２を介して作動液２を移動させることができ、ドライアウトを迅速に解消して、作動液２の輸送機能を確保することができる。
すなわち、連絡溝３２は、隣り合う主流溝３１同士を連通することができれば、主流溝３１の幅よりも小さくても、その機能を発揮することができる。このような連絡溝３２の幅ｗ３は、例えば１８０μｍとしてもよい。

連絡溝３２の深さ（図示せず）は、その幅ｗ３に応じて、主流溝３１の深さよりも浅くしてもよい。例えば、連絡溝３２の深さは、１０μｍ～２００μｍとしてもよい。また、主流溝３１の横断面形状は、特に限られることはなく、例えば矩形状、Ｃ字状、半円状、半楕円状、湾曲状、Ｖ字状にすることができる。連絡溝３２の横断面形状も同様である。

図９に示すように、液流路部３０は、下側金属シート１０の下側流路壁部１３の上面１３ａに形成されている。一方、本実施の形態では、上側金属シート２０の上側流路壁部２２の下面２２ａは、平坦状に形成されている。これにより、液流路部３０の各主流溝３１は、平坦状の下面２２ａによって覆われている。この場合、図９に示すように、第１方向Ｘに延びる主流溝３１の一対の側壁３５、３６と上側流路壁部２２の下面２２ａとにより、直角状あるいは鋭角状の一対の角部３７を形成することができ、この角部３７における毛細管作用を高めることができる。

本実施の形態において、液流路部３０は、下側金属シート１０のみに形成されている。
一方、蒸気流路凹部１２、２１は、下側金属シート１０および上側金属シート２０の両方にそれぞれ形成されている。しかしながら、これに限られるものではなく、液流路部３０および蒸気流路凹部１２、２１は、それぞれ下側金属シート１０および上側金属シート２０のうち少なくとも一方に形成されていればよい。

なお、下側金属シート１０の液流路部３０の形状は上記に限られるものではない。

例えば、図１０に示すように、液流路部３０は、互いに平行に延びる複数の主流溝３１と、互いに隣接する主流溝３１の間に構成された細長状の凸部３３Ａとを有していてもよい。この場合、各凸部３３Ａは、作動液２の主流方向（この場合は第１方向Ｘ）に沿って、液流路部３０の長手方向の略全域にわたって延びている。これにより、各主流溝３１において蒸発部１１に向かって液状の作動液２を効率良く輸送することができる。なお、図示していないが、凸部３３Ａの一部に連絡溝を設け、この連絡溝によって、各主流溝３１を下側蒸気流路凹部１２又は上側蒸気流路凹部２１に対して連通させるようにしてもよい。

下側金属シート１０および上側金属シート２０に用いる材料としては、熱伝導率が良好な材料であれば特に限られることはないが、例えば、銅（無酸素銅）、銅合金、アルミニウム又はステンレスを用いることが好適である。この場合、下側金属シート１０および上側金属シート２０の熱伝導率を高め、ベーパーチャンバ１の放熱効率を高めることができる。また、ベーパーチャンバ１の厚さは、０．１ｍｍ～２．０ｍｍとしてもよい。図３では、下側金属シート１０の厚さＴ１および上側金属シート２０の厚さＴ２が等しい場合を示しているが、これに限られることはなく、下側金属シート１０の厚さＴ１と上側金属シート２０の厚さＴ２は、等しくなくてもよい。

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。ここでは、まず、ベーパーチャンバ１の製造方法について、図１１（ａ）～（ｃ）および図１２（ａ）～（ｃ）を用いて説明するが、上側金属シート２０のハーフエッチング工程の説明は簡略化する。なお、図１１（ａ）～（ｃ）および図１２（ａ）～（ｃ）では、図３の断面図と同様の断面を示している。

まず、図１１（ａ）に示すように、準備工程として、平板状の金属材料シートＭを準備する。

続いて、図１１（ｂ）に示すように、金属材料シートＭの上面Ｍａおよび下面Ｍｂに、それぞれフォトリソグラフィー法によりレジスト膜４１を形成する。金属材料シートＭの上面Ｍａに形成されたレジスト膜４１は、下側流路壁部１３および下側周縁壁１４に対応するパターン形状を有している。

次に、図１１（ｃ）に示すように、金属材料シートＭがハーフエッチングされて、密封空間３の一部を構成する下側蒸気流路凹部１２が形成される。これにより、金属材料シートＭの上面Ｍａのうち、レジスト膜４１のレジスト開口４１ａに対応する部分がハーフエッチングされる。その後、金属材料シートＭからレジスト膜４１が除去される。この結果、図１１（ｃ）に示すように、下側蒸気流路凹部１２、下側流路壁部１３および下側周縁壁１４が形成される。同時に、ハーフエッチングにより、下側流路壁部１３に液流路部３０が形成される。なお、レジスト開口４１ａのうち、液流路部３０の主流溝３１および連絡溝３２に対応する部分の幅は狭いため、エッチング液の回り込みが少ない。このため、主流溝３１および連絡溝３２の深さは、下側蒸気流路凹部１２の深さよりも浅く形成される。また、この際、図２および図４に示す下側注入流路凹部１７も同時にエッチングにより形成され、図４に示すような所定の外形輪郭形状をもつ下側金属シート１０が得られる。

なお、ハーフエッチングとは、被エッチング材料をその厚み方向に途中までエッチングし、被エッチング材料を貫通しない凹部を形成するためのエッチングを意味している。このため、ハーフエッチングにより形成される凹部の深さは、被エッチング材料の厚さの半分に限られない。ハーフエッチング後の被エッチング材料の厚みは、ハーフエッチング前の被エッチング材料の厚みの例えば３０％～７０％、好ましくは４０％～６０％となる。
エッチング液には、例えば、塩化第二鉄水溶液等の塩化鉄系エッチング液、または塩化銅水溶液等の塩化銅系エッチング液を用いることができる。

なお、はじめに金属材料シートＭにハーフエッチングにより下側蒸気流路凹部１２を形成し（第１ハーフエッチング工程）、その後、別のエッチング工程（第２ハーフエッチング工程）で、金属材料シートＭに液流路部３０を形成してもよい。

一方、図示しないが、下側金属シート１０と同様にして、上側金属シート２０が下面２０ａからハーフエッチングされて、上側蒸気流路凹部２１、上側流路壁部２２および上側周縁壁２３が形成される。このようにして、上述した上側金属シート２０が得られる。

次に、図１２（ａ）に示すように、仮止め工程として、下側蒸気流路凹部１２を有する下側金属シート１０と、上側蒸気流路凹部２１を有する上側金属シート２０とを対向させて仮止めする。

この場合、まず、下側金属シート１０の下側アライメント孔１５（図２および図４参照）と上側金属シート２０の上側アライメント孔２４（図２および図５参照）とを利用して、下側金属シート１０と上側金属シート２０とが位置決めされる。続いて、下側金属シート１０と上側金属シート２０とが固定される。固定の方法としては、特に限られることはないが、例えば、下側金属シート１０と上側金属シート２０とに対して抵抗溶接を行うことによって下側金属シート１０と上側金属シート２０とを固定してもよい。この場合、図１２（ａ）に示すように、電極棒４０を用いてスポット的に抵抗溶接を行うことが好適である。抵抗溶接の代わりにレーザ溶接を行ってもよい。あるいは、超音波を照射して下側金属シート１０と上側金属シート２０とを超音波接合して固定してもよい。さらには、接着剤を用いてもよいが、有機成分を有しないか、若しくは有機成分が少ない接着剤を用いることが好適である。このようにして、下側金属シート１０と上側金属シート２０とが、位置決めされた状態で固定される。

仮止めの後、図１２（ｂ）に示すように、恒久接合工程として、下側金属シート１０と上側金属シート２０とが、拡散接合によって恒久的に接合される。拡散接合とは、接合する下側金属シート１０と上側金属シート２０とを密着させ、真空や不活性ガス中などの制御された雰囲気中で、各金属シート１０、２０を密着させる方向に加圧するとともに加熱して、接合面に生じる原子の拡散を利用して接合する方法である。拡散接合は、下側金属シート１０および上側金属シート２０の材料を融点に近い温度まで加熱するが、融点よりは低いため、各金属シート１０、２０が溶融して変形することを回避できる。より具体的には、下側金属シート１０の下側周縁壁１４の上面１４ａと上側金属シート２０の上側周縁壁２３の下面２３ａとが、接合面となって拡散接合される。これにより、下側周縁壁１４と上側周縁壁２３とによって、下側金属シート１０と上側金属シート２０との間に密封空間３が形成される。また、下側注入突出部１６の下側注入流路凹部１７（図２および図４参照）と上側注入突出部２５（図２および図５参照）とによって、密封空間３に連通する作動液２の注入流路が形成される。さらに、下側金属シート１０の下側流路壁部１３の上面１３ａと、上側金属シート２０の上側流路壁部２２の下面２２ａとが、接合面となって拡散接合され、ベーパーチャンバ１の機械的強度が向上する。下側流路壁部１３の上面１３ａに形成された液流路部３０は、液状の作動液２の流路として残存する。

恒久的な接合の後、図１２（ｃ）に示すように、封入工程として、注入部４（図２参照）から密封空間３に作動液２が注入される。この際、まず、密封空間３が真空引きされて減圧され（例えば、５Ｐａ以下、好ましくは１Ｐａ以下）、その後、密封空間３に作動液２が注入される。注入時、作動液２は、下側注入突出部１６の下側注入流路凹部１７と上側注入突出部２５とにより形成された注入流路を通過する。例えば、作動液２の封入量は、ベーパーチャンバ１内部の液流路部３０の構成にもよるが、密封空間３の全体積に対して１０％～４０％としてもよい。上述したように、注入流路を構成する下側注入流路凹部１７の幅ｗ９は、下側蒸気通路８１の幅ｗ７よりも広い（図４参照）。このため、注入流路を真空引きして密封空間３を減圧する作業や、作動液２を注入流路から密封空間３に注入する作業を効率良く短時間で行うことができる。

ここで、密封空間３の真空引き時間を短くすると、密封空間３内の非凝縮性ガス（例えば、空気など）が密封空間３から抜き出されずに残存してしまうおそれがある。また、作動液２の注入時間が長くなると、作動液２とともに密封空間３内に非凝縮性ガスが入り込むおそれもある。密封空間３内に非凝縮性ガスが残存していると、ベーパーチャンバ１の作動時に作動液２の蒸気や液状の作動液２の移動を阻害し得る。この場合、所望の熱輸送効率を得ることが困難になる。ベーパーチャンバ１の熱輸送試験により、所望の熱輸送効率が得られない場合には、当該ベーパーチャンバ１は不良品と判定され、その結果、歩留まりが低下し得るという問題が考えられる。熱輸送試験は、ベーパーチャンバ１に熱を与えて各部の温度を測定し、温度の測定結果から、ベーパーチャンバ１内で正常に熱輸送が行われているか否かを確認するための試験である（例えば、特開２００４－３０１４７５号公報参照）。

これに対して、本実施の形態では、上述したように、注入流路を構成する下側注入流路凹部１７の幅ｗ９が、下側蒸気通路８１の幅ｗ７よりも広い。このため、注入流路を真空引きして密封空間３を減圧する作業や、作動液２を注入流路から密封空間３に注入する作業を効率良く短時間で行うことができる。これにより、密封空間３内に非凝縮性ガスが残存することを防止でき、熱輸送効率の低下を防止して、この結果、歩留まりを向上させることができる。

作動液２の注入の後、上述した注入流路が封止される。この場合、例えば、下側注入流路凹部１７のカシメ領域５４をカシメることにより、複数の突起５６を潰すように変形させる。これにより、注入部４を閉塞して注入流路を封止し、密封空間３の密閉が完了する。または、注入部４にレーザを照射し、注入部４を部分的に溶融させて注入流路を封止してもよい。あるいは、ろう付けにより注入部４を閉塞して注入流路を封止してもよい。これにより、密封空間３と外気との連通が遮断され、作動液２が密封空間３に封入される。
このようにして、密封空間３内の作動液２が外部に漏洩することが防止される。また、注入部４の封止をより一層確実に行うため、カシメ領域５４をかしめた後、レーザ照射やろう付けを行ってもよい。また、注入流路を封止した後、注入部４のうちカシメ領域５４よりも開口部１７ａの側の任意の位置で、注入部４を切断してもよい。

以上のようにして、本実施の形態によるベーパーチャンバ１が得られる。

なお、本実施の形態においては、ベーパーチャンバ１を、主としてエッチングによって製造する例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、３Ｄプリンタで製造してもよい。例えば、ベーパーチャンバ１をまとめて一度に３Ｄプリンタで製造してもよく、あるいは、各金属シート１０、２０を別々に３Ｄプリンタで製造して、その後に接合してもよい。

次に、ベーパーチャンバ１の作動方法、すなわち、デバイスＤの冷却方法について説明する。

上述のようにして得られたベーパーチャンバ１は、モバイル端末等のハウジング内に設置されるとともに、下側金属シート１０の下面１０ｂに、被冷却対象物であるＣＰＵ等のデバイスＤが取り付けられる。密封空間３内に注入された作動液２の量は少ないため、密封空間３内の液状の作動液２は、その表面張力によって、密封空間３の壁面、すなわち、下側蒸気流路凹部１２の壁面、上側蒸気流路凹部２１の壁面、および液流路部３０の壁面に付着する。

この状態でデバイスＤが発熱すると、下側蒸気流路凹部１２のうち蒸発部１１に存在する作動液２が、デバイスＤから熱を受ける。受けた熱は潜熱として吸収されて作動液２が蒸発（気化）し、作動液２の蒸気が生成される。生成された蒸気の多くは、密封空間３を構成する下側蒸気流路凹部１２内および上側蒸気流路凹部２１内で拡散する（図４の実線矢印参照）。上側蒸気流路凹部２１内および下側蒸気流路凹部１２内の蒸気は、蒸発部１１から離れ、蒸気の多くは、比較的温度の低いベーパーチャンバ１の周縁部に向かって輸送される。拡散した蒸気は、下側金属シート１０および上側金属シート２０に放熱して冷却される。下側金属シート１０および上側金属シート２０が蒸気から受けた熱は、ハウジング部材Ｈａ（図３参照）を介して外気に伝達される。

蒸気は、下側金属シート１０および上側金属シート２０に放熱することにより、蒸発部１１において吸収した潜熱を失って凝縮する。凝縮して液状になった作動液２は、下側蒸気流路凹部１２の壁面または上側蒸気流路凹部２１の壁面に付着する。ここで、蒸発部１１では作動液２が蒸発し続けているため、液流路部３０のうち、蒸発部１１以外の部分における作動液２は、蒸発部１１に向かって輸送される（図４の破線矢印参照）。これにより、下側蒸気流路凹部１２の壁面および上側蒸気流路凹部２１の壁面に付着した液状の作動液２は、液流路部３０に向かって移動し、液流路部３０内に入り込む。このため、液流路部３０に充填された作動液２は、各主流溝３１の毛細管作用により、蒸発部１１に向かう推進力を得て、蒸発部１１に向かってスムースに輸送される。

蒸発部１１に達した作動液２は、デバイスＤから再び熱を受けて蒸発する。このようにして、作動液２が、相変化、すなわち蒸発と凝縮とを繰り返しながらベーパーチャンバ１内を還流してデバイスＤの熱を移動させて放出する。この結果、デバイスＤが冷却される。

このように本実施の形態によれば、下側注入流路凹部１７の幅ｗ９は、下側蒸気通路８１の幅ｗ７よりも広い。このため、下側注入流路凹部１７の幅方向（第２方向Ｙ）の断面が、下側蒸気通路８１の幅方向（第２方向Ｙ）の断面よりも広くなっている。これにより、ベーパーチャンバ１の製造時に、注入流路を真空引きして密封空間３を脱気する作業や、その後、密封空間３へ作動液２を注入する作業を効率良く迅速に行うことができる。とりわけ、下側注入流路凹部１７の幅ｗ９を下側蒸気通路８１の幅ｗ７の１．５倍以上とした場合に、このような効果を顕著に得ることができる。

また、本実施の形態によれば、下側注入流路凹部１７に複数の支柱５５が突設されているため、下側注入流路凹部１７の変形を抑制することができる。これにより、ベーパーチャンバ１の製造時に、下側注入流路凹部１７の変形により密封空間３内の脱気作業や密封空間３への作動液２の注入作業に支障を来すことを防止でき、脱気作業や注入作業を効率良く行うことができる。

また、本実施の形態によれば、下側注入流路凹部１７にカシメ領域５４が形成されており、このカシメ領域５４は複数の突起５６を有している。この複数の突起５６は、密封空間３内に作動液２を注入した後、カシメ領域５４をカシメた際に潰される。これにより、密封空間３の密封をより一層確実に行うことができる。

また、本実施の形態によれば、下側注入流路凹部１７の深さｄ１は、蒸気流路凹部１２の深さｈ０よりも深いため、下側注入流路凹部１７の幅方向（第２方向Ｙ）の断面積が、下側蒸気通路８１の幅方向（第２方向Ｙ）の断面積よりも大きくなっている。これにより、ベーパーチャンバ１の製造時に、密封空間３内の脱気作業や密封空間３への作動液２の注入作業を効率良く行うことができる。

さらに、本実施の形態によれば、液流路部３０は、互いに平行に延びる複数の主流溝３１と、互いに隣接する主流溝３１同士を連絡する連絡溝３２とを有している。これにより、互いに隣り合う主流溝３１同士で液状の作動液２が往来し、主流溝３１でドライアウトが発生することが抑制される。このため、各主流溝３１内の作動液２に毛細管作用が付与されて、作動液２は、蒸発部１１に向かってスムースに輸送される。

さらに、本実施の形態によれば、液流路部３０には、複数の凸部３３が平面視で千鳥状に配置されている。これにより、主流溝３１内の作動液２に作用する毛細管作用を、主流溝３１の幅方向に均等化させることができる。すなわち、複数の凸部３３が平面視で千鳥状に配置されているため、連絡溝３２は、主流溝３１の両側に互い違いに接続される。このため、連絡溝３２が各主流溝３１の両側の同一位置に接続される場合と異なり、連絡溝３２によって蒸発部１１に向かう方向の毛細管作用が喪失されることを抑制することができる。このため主流溝３１と連絡溝３２との交点において、毛細管作用が低減することを抑制することができ、蒸発部１１に向かう作動液２に対して連続的に毛細管作用を付与させることができる。

また密封空間３内は、上述したように減圧されているため、下側金属シート１０および上側金属シート２０は、外気から厚み方向内側に凹む方向への圧力を受けている。ここで、仮に連絡溝３２が各主流溝３１の長手方向両側の同一位置に接続されている場合には、連絡溝３２に平行な方向に沿って、下側金属シート１０および上側金属シート２０が厚み方向内側に凹むことが考えられる。この場合、各主流溝３１の流路断面積が小さくなり、作動液２の流路抵抗が増大し得る。これに対して本実施の形態では、液流路部３０には、複数の凸部３３が平面視で千鳥状に配置されている。これにより、下側金属シート１０および上側金属シート２０が連絡溝３２に沿って厚み方向内側に凹んだ場合であっても、その凹みが主流溝３１を横断することを防止し、主流溝３１の流路断面積を確保することができ、作動液２の流れが妨げられることを抑制している。

次に、図１３及び図１４により、ベーパーチャンバの各変形例について説明する。図１３及び図１４において、図１乃至図１２と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

（変形例１）
図１３は、一変形例（変形例１）によるベーパーチャンバ１Ａを示している。図１３に示すベーパーチャンバ１Ａにおいて、図１乃至図１２に示す実施の形態とは異なり、上側金属シート２０には上側蒸気流路凹部２１が形成されていない。なお、図１３には示していないが、注入流路凹部（下側注入流路凹部１７又は上側注入流路凹部）の幅は、下側蒸気通路８１の幅よりも広くなっている。この場合、上側金属シート２０の厚みを薄くすることが可能となり、これによりベーパーチャンバ１全体の厚みを薄くすることができる。

（変形例２）
図１４は、他の変形例（変形例２）によるベーパーチャンバ１Ｂを示している。図１４に示すベーパーチャンバ１Ｂにおいて、図１乃至図１２に示す実施の形態とは異なり、下側金属シート１０は下側蒸気流路凹部１２を有することなく、液流路部３０が下側金属シート１０の上面１０ａに設けられている。また、液流路部３０は、上面１０ａのうち、上側流路壁部２２に対向する領域だけでなく、上側蒸気流路凹部２１に対向する領域にも形成されている。なお、図１４には示していないが、注入流路凹部（下側注入流路凹部１７又は上側注入流路凹部）の幅は、上側蒸気流路凹部２１の幅よりも広くなっている。この場合、液流路部３０を構成する主流溝３１の個数を増やすことができ、液状の作動液２の輸送機能を向上させることができる。しかしながら、液流路部３０を形成する領域は、図１４に示す領域に限られることはなく、液状の作動液２の輸送機能を確保することができれば任意である。また、下側金属シート１０の厚みを薄くすることが可能となり、これによりベーパーチャンバ１全体の厚みを薄くすることができる。

（変形例３）
図１５は、他の変形例（変形例３）によるベーパーチャンバ１Ｃを示す図であって、上述した図７に対応する図である。図１５に示すベーパーチャンバ１Ｃにおいて、図１乃至図１２に示す実施の形態とは異なり、カシメ領域５４の各突起５６の形状が、中間領域５３の各支柱５５の形状と略同一となっている。また、カシメ領域５４における下側注入流路凹部１７の深さは、入口領域５２及び中間領域５３における下側注入流路凹部１７の深さｄ１と同一である。この場合、各突起５６間の間隔ｐ３を広げ、下側注入流路凹部１７の変形により密封空間３内の脱気作業や密封空間３への作動液２の注入作業を効率良く行うことができる。

（変形例４）
図１６は、他の変形例（変形例４）によるベーパーチャンバ１Ｄを示す図であって、上述した図７に対応する図である。図１６に示すベーパーチャンバ１Ｄにおいて、図１乃至図１２に示す実施の形態とは異なり、下側注入流路凹部１７の深さｄ１は、入口領域５２、中間領域５３及びカシメ領域５４を通じて略均一であるとともに、蒸気流路凹部１２の深さｈ０と同一となっている。この場合、下側注入流路凹部１７の深さｄ１と蒸気流路凹部１２の深さｈ０とが同一であるため、下側注入流路凹部１７の変形により密封空間３内の脱気作業や密封空間３への作動液２の注入作業をスムースに行うことができる。

（第２の実施の形態）
次に、図１７乃至図１９を用いて、本発明の第２実施の形態におけるベーパーチャンバ、電子機器およびベーパーチャンバ用金属シートについて説明する。

図１７乃至図１９に示す第２の実施の形態においては、下側金属シートと上側金属シートとの間に中間金属シートが介在され、下側金属シートおよび上側金属シートのうち一方に蒸気流路凹部が形成されるとともに、他方に液流路部が形成され、中間金属シートに、蒸気流路凹部と液流路部とを連通する連通部が設けられている点が主に異なり、他の構成は、図１乃至図１６に示す第１の実施の形態と略同一である。なお、図１７乃至図１９において、図１乃至図１６に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

図１７に示すように、本実施の形態においては、下側金属シート１０（第１金属シート）と上側金属シート２０（第２金属シート）との間に、中間金属シート７０（第３金属シート）が介在されている。すなわち、本実施の形態によるベーパーチャンバ１は、下側金属シート１０、中間金属シート７０および上側金属シート２０がこの順番で積層されている。中間金属シート７０は、下側金属シート１０上に設けられており、上側金属シート２０は、中間金属シート７０上に設けられている。なお、図１７においては、図面を明瞭にするために、作動液２の図示を省略している。後述する図２０、図２２および図２５においても同様である。

中間金属シート７０は、下側金属シート１０の側に設けられた下面７０ａ（第１面）と、下面７０ａとは反対側に設けられ、上側金属シート２０の側に設けられた上面７０ｂ（第２面）と、を含んでいる。このうち下面７０ａが、下側金属シート１０の上面１０ａに重ね合わされ、上面７０ｂが、上側金属シート２０の下面２０ａに重ね合わされている。
下側金属シート１０と中間金属シート７０とは、拡散接合によって接合されており、中間金属シート７０と上側金属シート２０とは、拡散接合によって接合されている。中間金属シート７０は、下側金属シート１０および上側金属シート２０と同様な材料で形成することができる。中間金属シート７０の厚さは、例えば、１０μｍ～３００μｍである。

密封空間３は、下側金属シート１０と上側金属シート２０との間に形成されており、中間金属シート７０にも密封空間３の一部が形成されている。本実施の形態では、密封空間３は、主として作動液２の蒸気が通る蒸気流路部８０と、主として液状の作動液２が通る液流路部３０と、を有している。蒸気流路部８０と液流路部３０は、作動液２が還流できるように連通している。蒸気流路部８０は、下側蒸気流路凹部１２（第１蒸気流路部）および上側蒸気流路凹部２１（第２蒸気流路部）を有している。

下側蒸気流路凹部１２および液流路部３０を含む下側金属シート１０は、図１乃至図１６に示す第１の実施の形態における下側金属シート１０と同様の構成とすることができる。このため、ここでは詳細な説明は省略する。

本実施の形態では、上側金属シート２０には、液流路部３０は設けられていない。また、上側金属シート２０は、下面２０ａに設けられた上側蒸気流路凹部２１（第２蒸気流路部）を有している。上側蒸気流路凹部２１内に、上側蒸気流路凹部２１の底面２１ａから下方（底面２１ａに垂直な方向）に突出する複数の上側流路突出部９０（第２流路突出部）が設けられている。上側流路突出部９０は、ハーフエッチング工程においてエッチングされることなく、上側金属シート２０の材料が残る部分である。

図１７に示すように、上側流路突出部９０は、上側金属シート２０の下面２０ａと同一平面上に位置する下面９０ａを有している。この下面９０ａは、中間金属シート７０の上面７０ｂに当接している。このことにより、密封空間３の減圧時におけるベーパーチャンバ１の機械的強度の向上を図っている。

図１８に示すように、本実施の形態では、上側流路突出部９０は、平面視で、千鳥状に配置されている。このことにより、上側流路突出部９０の周囲を作動液２の蒸気が流れるように構成されており、蒸気の流れが妨げられることを抑制している。また、上側流路突出部９０の下面の平面形状が、円形状になっており、この点においても、作動液２の蒸気の流れが妨げられることを抑制している。なお、上側流路突出部９０の平面形状は、作動液２の蒸気の流れが妨げられることを抑制できれば、円形状であることに限られない。

図１９に示すように、中間金属シート７０に、上側蒸気流路凹部２１と液流路部３０とを連通する連通孔７１（連通部）が設けられている。連通孔７１は、中間金属シート７０を貫通しており、上述した密封空間３の一部を構成している。また、連通孔７１は、平面視で、互いに隣り合う上側流路突出部９０の間に配置されており、連通孔７１は、平面視で、千鳥状に配置されている。

図１７に示すように、連通孔７１は、中間金属シート７０の上面７０ｂから下面７０ａにわたって延びている。このことにより、上側蒸気流路凹部２１において作動液２の蒸気から凝縮して生成された液状の作動液２は、連通孔７１を通って、液流路部３０の主流溝３１に入り込むように構成されている。一方、蒸発部１１において蒸発した作動液２の蒸気は、下側蒸気流路凹部１２で拡散されるだけでなく、連通孔７１を通って上側蒸気流路凹部２１にも拡散できるようになっている。

連通孔７１は、中間金属シート７０の上面７０ｂからエッチングされることによって形成されてもよい。この場合、連通孔７１は、下面７０ａに向かって膨らむような形状で湾曲していてもよい。あるいは、連通孔７１は、中間金属シート７０の下面７０ａからエッチングされてもよく、この場合には、上面７０ｂに向かって膨らむような形状で湾曲していてもよい。さらには、連通孔７１は、下面７０ａからのハーフエッチングと上面７０ｂからのハーフエッチングとで形成されていてもよい。この場合には、連通孔７１のうち上面７０ｂの側の部分と下面７０ａの側の部分とで、形状または大きさを異ならせてもよい。本実施の形態では、図１９に示すように、連通孔７１の平面形状が円形状になっている例が示されている。連通孔７１の直径φを、上面７０ｂから下面７０ａにわたる範囲における最小直径とした場合、連通孔７１の直径φは、例えば、５０μｍ～２０００μｍとしてもよい。なお、連通孔７１の平面形状は、円形状に限られることはない。

図１９に示すように、本実施の形態においては、連通孔７１は、平面視で、互いに隣り合う一対の下側蒸気通路８１のうちの一方の下側蒸気通路８１の一部と他方の下側蒸気通路８１の一部に重なっている。このことにより、互いに隣り合う一対の下側蒸気通路８１が、連通孔７１を介して連通している。このため、連通孔７１の流路断面積を増大させることができ、作動液２の蒸気を上側蒸気流路凹部２１にスムースに拡散させることができる。なお、連通孔７１は、３つ以上の下側蒸気通路８１の各々の一部に重なって、これらの下側蒸気通路８１を連通するようにしてもよい。

また、図１９に示すように、中間金属シート７０には、各金属シート１０、２０、７０を位置決めするための中間アライメント孔７２が設けられている。すなわち、各中間アライメント孔７２は、仮止め時に、上述した各下側アライメント孔１５および上側アライメント孔２４にそれぞれ重なるように配置され、各金属シート１０、２０、７０の位置決めが可能になっている。

なお、本実施の形態においては、注入部４は、図１乃至図１６に示す第１の実施の形態の注入部４と同様に形成してもよい。すなわち、下側金属シート１０が下側注入突出部１６を有し、下側注入突出部１６の上面に下側注入流路凹部（注入流路凹部）１７が形成されている。上側金属シート２０は、上側注入突出部２５を有しているが、上側注入突出部２５の下面には凹部が形成されることなく、平坦な形状で形成されている。

中間金属シート７０は、端面から側方に突出する中間注入突出部７５を有している。しかしながら、この中間注入突出部７５の上面および下面には、凹部が形成されることなく、加工前の中間金属シート７０と同一の厚みを有している。中間注入突出部７５の上面および下面は、平坦な形状で形成されている。下側注入流路凹部１７および中間注入突出部７５は、下側金属シート１０と中間金属シート７０とが接合された際、一体となって作動液２の注入流路を形成する。下側金属シート１０、上側金属シート２０および中間金属シート７０が接合されると、各注入突出部１６、２５、７５は、互いに重なり合うようになっている。中間注入突出部７５は、上側注入突出部２５と同様に形成することができる。

しかしながら、このことに限られることはない。例えば、下側注入流路凹部１７に加えて若しくは下側注入流路凹部１７の代わりに、上側注入突出部２５の下面に、注入流路凹部（注入流路凹部）を形成してもよい。あるいは、このような注入部４の代わりに、下側金属シート１０または上側金属シート２０に注入孔を設けて、この注入孔から作動液２を注入するようにしてもよい。

また、本実施の形態によるベーパーチャンバ１は、下側金属シート１０の下側蒸気流路凹部１２および液流路部３０と、上側金属シート２０の上側蒸気流路凹部２１は、図１乃至図１６に示す第１の実施の形態と同様にして形成することができる。また、中間金属シート７０の連通孔７１も、エッチングによって形成することができる。その後、下側金属シート１０と上側金属シート２０とを、中間金属シート７０を介して接合する。すなわち、下側金属シート１０と中間金属シート７０とを拡散接合するとともに、上側金属シート２０と中間金属シート７０とを拡散接合する。このことにより、密封空間３が形成される。なお、下側金属シート１０と中間金属シート７０と上側金属シート２０とを一度に拡散接合するようにしてもよい。

このように本実施の形態によれば、下側金属シート１０と上側金属シート２０との間に中間金属シート７０が介在され、上側金属シート２０の下面２０ａに上側蒸気流路凹部２１が設けられ、下側金属シート１０の上面１０ａに液流路部３０が設けられている。そして、中間金属シート７０に、上側蒸気流路凹部２１と液流路部３０とを連通する連通孔７１が設けられている。このことにより、３つの金属シート１０、２０、７０でベーパーチャンバ１を構成する場合であっても、密封空間３内で、作動液２を、相変化を繰り返しながらベーパーチャンバ１内を還流させて、デバイスＤの熱を移動させて放出することができる。また、上側金属シート２０の上側蒸気流路凹部２１が広く連通しているため、作動液２の蒸気の拡散をスムースに行うことができ、熱輸送効率を向上させることができる。

また、本実施の形態によれば、図１乃至図１６に示す第１の実施の形態と同様に、下側注入流路凹部１７の幅ｗ９は、下側蒸気通路８１の幅ｗ７よりも広い。これにより、ベーパーチャンバ１の製造時に、注入流路を真空引きして密封空間３を脱気する作業や、その後、密封空間３へ作動液２を注入する作業を効率良く迅速に行うことができる。

なお、図１７に示す例では、下側蒸気流路凹部１２の横断面形状および上側蒸気流路凹部２１の横断面形状が、矩形状に形成されている例を示している。しかしながら、このことに限られることはなく、蒸気流路凹部１２、２１の横断面形状は、湾曲状に形成されていてもよい。また、液流路部３０の主流溝３１および連絡溝３２についても同様である。

また、上述した本実施の形態においては、下側金属シート１０と上側金属シート２０との間に、１つの中間金属シート７０が介在されている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、下側金属シート１０と上側金属シート２０との間には、２つ以上の中間金属シート７０が介在されていてもよい。

（第３の実施の形態）
次に、図２０および図２１を用いて、本発明の第３実施の形態におけるベーパーチャンバ、電子機器およびベーパーチャンバ用金属シートについて説明する。

図２０および図２１に示す第３の実施の形態においては、上側流路突出部および連通孔が、第１方向に沿って細長状に延びている点が主に異なり、他の構成は、図１７乃至図１９に示す第２の実施の形態と略同一である。なお、図２０および図２１において、図１７乃至図１９に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

図２０に示すように、本実施の形態においては、上側金属シート２０に設けられた上側流路突出部９０（第２流路突出部）は、図１乃至図１６に示す第１の実施の形態における上側流路壁部２２と同様に構成されている。このため、以下では、上側流路突出部９０を上側流路壁部２２と記し、上側流路突出部９０を含む上側金属シート２０についての詳細な説明は省略する。

図２１に示すように、本実施の形態においては、中間金属シート７０に設けられた連通孔７１は、第１方向Ｘに沿って細長状に延びるように形成されている。本実施の形態においても、連通孔７１は、平面視で、互いに隣り合う上側流路壁部２２の間に配置されている。連通孔７１の幅ｗ４（第２方向Ｙの寸法）は、例えば、５０μｍ～１５００μｍとしてもよい。ここで、連通孔７１の幅ｗ４は、上面７０ｂから下面７０ａにわたる範囲における最小幅とする。

本実施の形態における連通孔７１は、平面視で、下側蒸気流路凹部１２の一の下側蒸気通路８１に重なっている。そして、連通孔７１には、平面視で、当該下側蒸気通路８１に重なる上側蒸気流路凹部２１の上側蒸気通路８３も重なっている。すなわち、互いに重なる下側蒸気通路８１と上側蒸気通路８３の間に、これらに重なるように連通孔７１が設けられている。このため、下側蒸気通路８１内の作動液２の蒸気は、速やかに連通孔７１を介して上側蒸気通路８３に達することができ、上側蒸気通路８３にスムースに拡散することができる。

このように本実施の形態によれば、下側金属シート１０と上側金属シート２０との間に中間金属シート７０が介在され、上側金属シート２０の下面２０ａに上側蒸気流路凹部２１が設けられ、下側金属シート１０の上面１０ａに液流路部３０が設けられている。そして、中間金属シート７０に、上側蒸気流路凹部２１と液流路部３０とを連通する連通孔７１が設けられている。このことにより、３つの金属シート１０、２０、７０でベーパーチャンバ１を構成する場合であっても、密封空間３内で、作動液２を、相変化を繰り返しながらベーパーチャンバ１内を還流させて、デバイスＤの熱を移動させて放出することができる。

また、本実施の形態によれば、図１乃至図１６に示す第１の実施の形態と同様に、下側注入流路凹部１７の幅ｗ９は、下側蒸気通路８１の幅ｗ７よりも広い。これにより、ベーパーチャンバ１の製造時に、注入流路を真空引きして密封空間３を脱気する作業や、その後、密封空間３へ作動液２を注入する作業を効率良く迅速に行うことができる。

（第４の実施の形態）
次に、図２２乃至図２５を用いて、本発明の第４実施の形態におけるベーパーチャンバ、電子機器およびベーパーチャンバ用金属シートについて説明する。

図２２乃至図２５に示す第４の実施の形態においては、下側金属シートと上側金属シートとの間に中間金属シートが介在され、中間金属シートの下面および上面のうち少なくとも一方に複数の蒸気通路を含む蒸気流路部が形成され、中間金属シートの下面および上面のうち少なくとも一方に、液流路部が形成され、中間金属シートの下面および上面のうち少なくとも一方に、注入液流路部が形成され、注入流路部の幅が、蒸気通路の幅よりも広い点が主に異なり、他の構成は、図１７乃至図１９に示す第２の実施の形態と略同一である。なお、図２２乃至図２５において、図１７乃至図１９に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

図２２に示すように、本実施の形態においては、蒸気流路部８０は、中間金属シート７０の上面７０ｂに設けられている。すなわち、本実施の形態による蒸気流路部８０は、中間金属シート７０の上面７０ｂから下面７０ａに延びるように形成されており、中間金属シート７０を貫通している。液流路部３０は、中間金属シート７０の下面７０ａに設けられている。このため、本実施の形態による中間金属シート７０は、ウィックシートと称する場合もある。蒸気流路部８０と液流路部３０は、作動液２が還流できるように連通している。

図２３および図２４に示すように、中間金属シート７０は、平面視で矩形枠状に形成された枠体部７３と、枠体部７３内に設けられた複数のランド部７４と、を有している。枠体部７３およびランド部７４は、中間金属シート７０をエッチングする際にエッチングされることなく中間金属シート７０の材料が残る部分である。ランド部７４は、第１方向Ｘに沿って細長状に延びており、蒸気流路部８０内に複数配置されている。ランド部７４は、図示しない支持部を介して、互いに支持されているとともに、枠体部７３に支持されている。支持部は、後述する中間蒸気通路８５内を流れる作動液２の蒸気の流れが妨げられることを抑制するように形成されている。例えば、支持部は、図２２の上下方向において中間金属シート７０の上面７０ｂから下面７０ａにわたる範囲の一部に形成されるようにしてもよい。

蒸気流路部８０は、ランド部７４によって区画された複数の中間蒸気通路８５（第３蒸気通路、蒸気通路）を含んでいる。中間蒸気通路８５は、第１方向Ｘに沿って細長状に延びており、互いに平行に配置されている。各中間蒸気通路８５の両端部は、第２方向Ｙに沿って細長状に延びる中間連絡蒸気通路８６に連通しており、各中間蒸気通路８５が、中間連絡蒸気通路８６を介して連通している。このようにして、各ランド部７４の周囲（中間蒸気通路８５および中間連絡蒸気通路８６）を作動液２の蒸気が流れて、蒸気流路部８０の周縁部に向かって蒸気が輸送されるように構成されており、蒸気の流れが妨げられることを抑制している。なお、図２２においては、中間蒸気通路８５の横断面（第２方向Ｙにおける断面）形状が、矩形状になっている。しかしながら、このことに限られることはなく、中間蒸気通路８５の横断面形状は、例えば、湾曲状、半円状、Ｖ字状であってもよく、作動液２の蒸気を拡散することができれば任意である。中間連絡蒸気通路８６も同様である。中間蒸気通路８５および中間連絡蒸気通路８６は、図１７乃至図１９に示す第２の実施の形態における連通孔７１と同様にエッチングで形成することができ、連通孔７１と同様な横断面形状を有することができる。

中間金属シート７０のランド部７４の幅ｗ５（第２方向Ｙの寸法）は、上面７０ｂから下面７０ａにわたる範囲における最大寸法とした場合、例えば、５０μｍ～２０００μｍとしてもよい。中間蒸気通路８５の幅ｗ６（第２方向Ｙの寸法）は、上面７０ｂから下面７０ａにわたる範囲における最小寸法とした場合、例えば、５０μｍ～２０００μｍとしてもよい。中間連絡蒸気通路８６の幅（第１方向Ｘの寸法）も同様である。

液流路部３０は、中間金属シート７０の下面７０ａにおいて、ランド部７４に設けられている。すなわち、ランド部７４の下面に液流路部３０が設けられている。

本実施の形態における下側金属シート１０の上面１０ａには、下側蒸気流路凹部１２は設けられておらず、液流路部３０も設けられていない。当該上面１０ａは、平坦状に形成されている。同様に、上側金属シート２０の下面２０ａには、上側蒸気流路凹部２１は設けられておらず、液流路部３０も設けられていない。当該下面２０ａは、平坦状に形成されている。本実施の形態による下側金属シート１０の厚さおよび上側金属シート２０の厚さは、例えば、８μｍ～１００μｍである。

また、本実施の形態によるベーパーチャンバ１は、中間金属シート７０の蒸気流路部８０と液流路部３０とを、エッチングによって形成することができる。その後、下側金属シート１０と上側金属シート２０とを、中間金属シート７０を介して接合する。すなわち、下側金属シート１０と中間金属シート７０とを拡散接合するとともに、上側金属シート２０と中間金属シート７０とを拡散接合する。このことにより、密封空間３が形成される。
なお、下側金属シート１０と中間金属シート７０と上側金属シート２０とを一度に拡散接合するようにしてもよい。

なお、本実施の形態においては、注入部４を構成する中間注入突出部７５の下面に、中間注入流路部７６（注入流路部）が凹状に形成されている。下側注入突出部１６の上面には、下側注入流路凹部１７は形成されることなく、当該上面は、平坦な形状で形成されている。下側注入突出部１６および中間注入流路部７６は、下側金属シート１０と中間金属シート７０とが接合された際、一体となって作動液２の注入流路を形成する。図２４に示すように、中間注入突出部７５の上面には注入流路部は形成されていないが、中間注入流路部７６は、中間注入突出部７５の下面に加えて若しくは当該下面の代わりに、中間注入突出部７５の上面に形成されていてもよい。

中間注入突出部７５および中間注入流路部７６は、第１の実施の形態における下側注入突出部１６および下側注入流路凹部１７と同様に形成することができる。例えば、中間注入突出部７５は、下側注入突出部１６と同様の幅ｗ８および長さＬ１を有していてもよい。また、例えば、中間注入流路部７６は、下側注入流路凹部１７と同様の幅ｗ９を有していてもよい。

本実施の形態においては、中間注入流路部７６の幅ｗ９が、上述した中間蒸気通路８５の幅ｗ６よりも広くなっていてもよい。この場合、例えば、幅ｗ６は、０．０５ｍｍ～２．０ｍｍ、幅ｗ９は、１ｍｍ～１０ｍｍである。また、中間注入流路部７６の幅ｗ９は、中間蒸気通路８５の幅ｗ６の１．５倍以上となることが好ましい。より詳しくは、例えば、幅ｗ６が０．０５ｍｍである場合には幅ｗ９は１ｍｍ～６ｍｍとしてもよく、好ましくは１ｍｍ～３ｍｍである。また、例えば、幅ｗ６が２ｍｍである場合には、幅ｗ９は３．５ｍｍ～１０ｍｍとしてもよく、好ましくは１ｍｍ～６ｍｍである。このように、中間注入流路部７６の幅ｗ９を中間蒸気通路８５の幅ｗ６よりも広くすることにより、密封空間３からの脱気や密封空間３への作動液２の注入を迅速に行うことができる。

中間注入流路部７６は、凹状に形成されることに限られることはない。例えば、中間注入流路部７６は、中間金属シート７０の下面７０ａから上面７０ｂにわたって延びて、中間金属シート７０を貫通するように形成されていてもよい。この場合、支柱５５は、図示しない支持部を介して、土手部５１に支持されるようにしてもよい。突起５６は、柱状に形成して、図示しない支持部を介して、土手部５１に支持されるようにしてもよい。

このように本実施の形態によれば、下側金属シート１０と上側金属シート２０との間に中間金属シート７０が介在され、中間金属シート７０の上面７０ｂに蒸気流路部８０が設けられ、中間金属シート７０の下面７０ａに液流路部３０が設けられている。このことにより、３つの金属シート１０、２０、７０でベーパーチャンバ１を構成する場合であっても、密封空間３内で、作動液２を、相変化を繰り返しながらベーパーチャンバ１内を還流させて、デバイスＤの熱を移動させて放出することができる。

また、本実施の形態によれば、下側金属シート１０と上側金属シート２０との間に介在された中間金属シート７０の上面７０ｂに、蒸気流路部８０が設けられ、下面７０ａに、液流路部３０が設けられている。このことにより、下側金属シート１０および上側金属シート２０への、蒸気流路や液流路を形成するためのエッチング加工を不要にできる。すなわち、エッチング加工を行う部材の点数を削減することができる。このため、ベーパーチャンバ１の製造工程を簡素化し、ベーパーチャンバ１を簡易に製造することができる。また、蒸気流路部８０と液流路部３０が中間金属シート７０に形成されているため、蒸気流路部８０と液流路部３０とは、エッチング加工時に精度良く位置決めすることができる。
このため、組立工程において、蒸気流路部８０と液流路部３０とを位置合わせすることを不要にできる。この結果、ベーパーチャンバ１を簡易に製造することができる。また、蒸気流路の高さ（あるいは深さ）を、中間金属シート７０の厚みで画定することができ、ベーパーチャンバ１を簡易に製造することができる。

また、本実施の形態によれば、図１乃至図１６に示す第１の実施の形態と同様に、中間注入流路部７６の幅ｗ９は、中間蒸気通路８５の幅ｗ６よりも広い。これにより、ベーパーチャンバ１の製造時に、注入流路を真空引きして密封空間３を脱気する作業や、その後、密封空間３へ作動液２を注入する作業を効率良く迅速に行うことができる。

また、本実施の形態によれば、蒸気流路部８０は、中間金属シート７０の上面７０ｂから下面７０ａに延びている。このことにより、蒸気流路部８０の流路抵抗を低減することができる。このため、蒸気流路部８０において作動液２の蒸気から凝縮して生成された液状の作動液２を、スムースに液流路部３０の主流溝３１に入り込ませることができる。一方、蒸発部１１において蒸発した作動液２の蒸気を、蒸気流路部８０にスムースに拡散することができる。

なお、上述した本実施の形態においては、液流路部３０が、中間金属シート７０の下面７０ａに設けられている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、図２５に示すように、液流路部３０は、下面７０ａだけでなく、上面７０ｂにも設けられていてもよい。この場合、液状の作動液２を蒸発部１１または中間金属シート７０のうち蒸発部１１に近い部分に輸送する流路を増やすことができ、液状の作動液２の輸送効率を向上させることができる。このため、ベーパーチャンバ１の熱輸送効率を向上させることができる。

また、上述した本実施の形態においては、蒸気流路部８０が、中間金属シート７０の上面７０ｂから下面７０ａに延びるように形成されている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、蒸気流路部８０が、図１乃至図１６に示す下側蒸気流路凹部１２のように、あるいは、図１７および図１８に示す上側蒸気流路凹部２１のように、中間金属シート７０の上面７０ｂに凹状に形成されていてもよい。この場合、中間金属シート７０に、蒸気流路部８０を液流路部３０に連通する連通孔（図示せず）が設けられていてもよい。

また、上述した本実施の形態においては、下側金属シート１０と上側金属シート２０との間に、１つの中間金属シート７０が介在されている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、下側金属シート１０と中間金属シート７０との間に、図示しない他の金属シートが介在されていてもよく、上側金属シート２０と中間金属シート７０との間に、図示しない他の金属シートが介在されていてもよい。

本発明は上記各実施の形態および各変形例そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施の形態および各変形例に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。各実施の形態および各変形例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。また、上記各実施の形態および各変形例では、下側金属シート１０の構成と、上側金属シート２０の構成とを入れ替えてもよい。

１ ベーパーチャンバ
２ 作動液
１０ 下側金属シート
１２ 下側蒸気流路凹部
１７ 下側注入流路凹部
２０ 上側金属シート
２１ 上側蒸気流路凹部
３０ 液流路部
３１ 主流溝
３２ 連絡溝
３３ 凸部
５４ カシメ領域
５５ 支柱
５６ 突起
７０ 中間金属シート
７０ａ 下面
７０ｂ 上面
７１ 連通孔
７６ 中間注入流路部
８０ 蒸気流路部
８１ 下側蒸気通路
８５ 中間蒸気通路
９０ 上側流路突出部
Ｄ デバイス
Ｅ 電子機器
Ｈ ハウジング
Ｐ 交差部
Ｑ バッファ領域
Ｘ 第１方向
Ｙ 第２方向

Claims (1)

1. 作動液が封入されたベーパーチャンバであって、
   第１金属シートと、
   前記第１金属シートに積層された第２金属シートと、を備え、
   前記第１金属シートおよび前記第２金属シートのうち少なくとも一方に、それぞれ前記作動液の蒸気が通る複数の蒸気通路を含む蒸気流路凹部が形成され、
   前記第１金属シートおよび前記第２金属シートのうち少なくとも一方に、液状の前記作動液が通る液流路部が形成され、
   前記第１金属シートおよび前記第２金属シートのうち少なくとも一方に、液状の前記作動液を注入する注入流路凹部が形成され、
   前記注入流路凹部の幅は、前記蒸気通路の幅よりも広い、ベーパーチャンバ。

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