JP4278720B2 - 板型ヒートパイプ - Google Patents
板型ヒートパイプ Download PDFInfo
- Publication number
- JP4278720B2 JP4278720B2 JP55147499A JP55147499A JP4278720B2 JP 4278720 B2 JP4278720 B2 JP 4278720B2 JP 55147499 A JP55147499 A JP 55147499A JP 55147499 A JP55147499 A JP 55147499A JP 4278720 B2 JP4278720 B2 JP 4278720B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wall
- main surface
- plate
- heat pipe
- surface portion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
- F28D15/0233—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes the conduits having a particular shape, e.g. non-circular cross-section, annular
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
- F28D15/04—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure
- F28D15/046—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure characterised by the material or the construction of the capillary structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/42—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
- H01L23/427—Cooling by change of state, e.g. use of heat pipes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73253—Bump and layer connectors
Description
【技術分野】
本発明は半導体素子等の電気・電子部品を効果的に冷却するための板型ヒートパイプおよびそれを用いた実装構造に関する。
【0002】
【背景技術】
パソコン等の各種機器や電力設備等の電気・電子機器に搭載されている半導体素子等の電気・電子部品は、その使用によってある程度発熱する。このような電気・電子部品の温度が過度に上昇すると、その性能が低下したり、その寿命が短縮したりする。
近年はパソコン等に代表される電気機器の小型化が進み、電気機器に搭載された電気・電子部品を冷却する技術の開発が注目されている。冷却が必要な電気・電子素子(以下、「被冷却部品」と称する)を冷却する方法としては、例えば、空冷式、即ち、それら搭載される電気機器の筐体にファン等を取り付け、その筐体内の雰囲気を冷やすことによって被冷却部品の温度が過度に上昇することを防ぐ方法が知られている。
【0003】
この方法は、特に、比較的大型の電気機器においては有効である。上述したような空冷式の他、近年は被冷却部品にヒートシンクやフィン等を接続し、そのヒートシンク等を経由して熱を放散する方法が有力になってきている。そのヒートシンクまたはフィンと被冷却部品との間にヒートパイプを介在させる場合もある。また、そのヒートシンクやフィン等に電動ファンで送風し、一層高い冷却効率を実現させる技術も知られている。以下に、ヒートパイプについて説明する。
【0004】
ヒートパイプは密封された空洞部を備えており、ヒートパイプにおいては、その空洞部に収容された作動流体の相変態と移動により熱の輸送が行われる。ヒートパイプを構成する容器(コンテナ)中を熱伝導する熱移動もあるが、通常、それは前述の作動流体の相変態と移動による熱輸送に比べ相対的に小さい。
次に、ヒートパイプの作動について簡単に説明する。棒状のヒートパイプを例に説明すると、その一方端付近に発熱部品(被冷却部品)を接続し、他方端付近には放熱用のフィンを取り付けておく。被冷却部品が取り付けられた部分(以下、「吸熱部または吸熱側」と呼ぶ)において、コンテナの肉厚部分を熱伝導によって伝わってきた被冷却部品の熱により作動流体が蒸発し、その蒸気がフィンを取り付けた部分(以下、「放熱部または放熱側」と呼ぶ)に移動する。そしてその蒸気は放熱部において再び液相に戻り、その熱は概ねフィンを経由して空洞部から外部に放出される。このようにして吸熱部から放熱部に熱移動がなされる。上述した熱移動が連続的になされるようにするためには、放熱側で液相状態に戻った作動流体を、再び吸熱側に移動(還流)させる必要がある。
【0005】
重力式のヒートパイプの場合は、吸熱側を放熱側より下方に位置させればよい(このような形態をボトムヒートと呼ぶ)。この場合、放熱側において相変態により液相状態になった作動流体は、重力作用により吸熱側に還流する。しかし、吸熱側が放熱側より上方に位置している場合(このような形態をトップヒートと呼ぶ)は、吸熱側への作動流体の環流が不十分になり、所謂、ドライアウトと呼ばれる現象が生じる場合がある。
ところでヒートパイプの形状は、代表的な丸パイプ形状のものの他、近年は板型の形状のヒートパイプも注目されている。板型のヒートパイプは平面型ヒートパイプ、平板型ヒートパイプ等と呼称されることもあるが、この板型ヒートパイプは、その形状によって、半導体素子等の被冷却部品と広い面積において接触させやすい等の利点がある。
【0006】
即ち、板型ヒートパイプは、その広い主面において被冷却部品と接触することができる、という利点がある。板型ヒートパイプを用いる場合でも、作動流体の還流をより確実にするために、ボトムヒートモードで使用することが望ましいのは、丸パイプ形状のヒートパイプの場合と同様である。そこで望ましい実装構造として、板型ヒートパイプをその一方の主面が下向きになるように配置し、その下側の主面に被冷却部品を接触させ、そして上側の他方の主面にヒートシンクを取り付ける構造が考えられる。こうすれば、その下側の主面の部分が吸熱側に、ヒートシンクが取り付けられた上側の主面の部分が放熱側となり、ボトムヒートモードとなる。
【0007】
しかしながら、近年はコンピューター等の小型化が進み、被冷却部品が搭載される電気・電子機器も定置型から携帯型へと対象が広がってきている。
特に、小型コンピューター等の場合、それがある程度傾けられて使用される場合も想定される。このような事情から、トップヒートモードでもある程度の性能が維持できる板型ヒートパイプが求められていた。
【0008】
【発明の開示】
発明者等は、上述した従来の問題点を克服すべく鋭意研究を重ねた。その結果、コンテナの内部において、対向する主面部Aの内壁および主面部Bの内壁の間を接続するように設けられた、熱を伝えるための伝熱ブロックを備え、少なくとも伝熱ブロックの一部にウイックを配置することによって、傾けて使用されて、トップヒートモードとなっても効率的に冷却性能が維持できる板型ヒートパイプを提供することができることを知見した。
【0009】
この発明の板型ヒートパイプは、上述した知見に基づいてなされたものであって、第1の態様は、相対する主面部Aおよび主面部Bを備えている密閉されたコンテナ内に、作動流体が封入されている板型ヒートパイプであって、前記コンテナの内部において、前記主面部Aの内壁および前記主面部Bの内壁の間を接続するように設けられ、且つ前記コンテナの被冷却部品が接続される位置に備えられている、熱を伝えるための少なくとも1個の伝熱ブロックと、前記コンテナの内部の少なくとも伝熱ブロックの一部に配置されたウィックとを備えたことを特徴とする、板型ヒートパイプである。
【0010】
この発明の板型ヒートパイプの第2の態様は、前記主面部Aおよび前記主面部Bは、平らな板状材からなっていることを特徴とするものである。
この発明の板型ヒートパイプの第3の態様は、前記主面部Aまたは前記主面部Bの何れか1つは、前記コンテナの外方に向って延びている、少なくとも1個の凸部を備えていることを特徴とするものである。
【0011】
この発明の板型ヒートパイプの第4の態様は、前記凸部は、異なる高さで前記コンテナの外方に向って延びていることを特徴とするものである。
この発明の板型ヒートパイプの第5の態様は、前記凸部は、同一高さで前記コンテナの外方に向って延びていることを特徴とするものである。
【0012】
この発明の板型ヒートパイプの第6の態様は、前記少なくとも1個の凸部のそれぞれに、前記伝熱ブロックが接続するように設けられていることを特徴とするものである。
この発明の板型ヒートパイプの第7の態様は、前記伝熱ブロックが円柱形状または角柱形状からなっており、全記伝熱ブロックは、金属接合によって、前記前記主面部Aの内壁および前記主面部Bの内壁の間を接続していることを特徴とするものである。
【0013】
この発明の板型ヒートパイプの第8の態様は、前記ウイックが、前記前記主面部Aの内壁、前記主面部Bの内壁、および、前記伝熱ブロックの側壁のそれぞれの少なくとも1部に設けられていることを特徴とするものである。
この発明の板型ヒートパイプの第9の態様は、前記ウイックが、更に前記主面部Aの内壁および前記主面部Bの内壁の何れか一方の全面に設けられていることを特徴とするものである。
【0014】
この発明の板型ヒートパイプの第10の態様は、前記ウイックが、更に前記主面部Aの内壁および前記主面部Bの内壁の何れか一方の全面、および、前記伝熱ブロックの側壁の全面に設けられていることを特徴とするものである。
この発明の板型ヒートパイプの第11の態様は、前記ウイックが全面に設けられていない、前記主面部Aの内壁または前記主面部Bの内壁には、前記ウイックが前記伝熱ブロックの側壁との接続部位において折り曲げられて設けられていることを特徴とするものである。
【0015】
この発明の板型ヒートパイプの第12の態様は、前記ウイックは、前記主面部Aの内壁、前記主面部Bの内壁、および、前記伝熱ブロックの側壁の少なくとも1つと接触または接合されて設けられていることを特徴とするものである。
この発明の板型ヒートパイプの第13の態様は、前記ウイックは、前記伝熱ブロックの側面と前記凸部の内壁とによって固定されていることを特徴とするものである。
【0016】
この発明の板型ヒートパイプの第14の態様は、前記伝熱ブロックが接続するように設けられた前記凸部の外壁に、被冷却部品が装着されることを特徴とするものである。
この発明の板型ヒートパイプの第15の態様は、前記主面部Aの内壁および前記主面部Bの内壁の何れか一方の外壁にフィンが設けられていることを特徴とするものである。
この発明の板型ヒートパイプの第16の態様は、板型ヒートパイプが、被冷却部品が実装された基板に相対して配置され、前記伝熱ブロックの備わる位置の少なくとも1つには、前記被冷却部品が接続された、板型ヒートパイプの実装構造である。
【0017】
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係わる板型ヒートパイプの例を示す説明図である。
第2図は、本発明に係わる板型ヒートパイプの例を示す説明図である。
第3図は、第二図の一部拡大説明図である。
【0018】
【発明を実施するための最良の形態】
この発明の板型ヒートパイプは、トップヒートモードになっても優れた性能が維持できる板型ヒートパイプである。
この発明の板型ヒートパイプは、相対する主面部Aおよび主面部Bを備えている密閉されたコンテナ内に、作動流体が封入されている板型ヒートパイプであって、前記コンテナの内部において、前記主面部Aの内壁および前記主面部Bの内壁の間を接続するように設けられ、且つ前記コンテナの被冷却部品が接続される位置に備えられている、熱を伝えるための少なくとも1個の伝熱ブロックと、前記コンテナの内部の少なくとも伝熱ブロックの一部に配置されたウィックとを備えたことを特徴とする、板型ヒートパイプである。
【0019】
更に、この発明の板型ヒートパイプにおいて、主面部Aおよび主面部Bは、平らな板状材からなっている。
更に、この発明の板型ヒートパイプにおいて、主面部Aまたは主面部Bの何れか1つは、コンテナの外方に向って延びている、少なくとも1個の凸部を備えていてもよい。
この発明の板型ヒートパイプにおいては、上述した凸部は、異なる高さでコンテナの外方に向って延びていてもよい。更に、この発明の板型ヒートパイプにおいて、上述した凸部は、同一高さでコンテナの外方に向って延びていてもよい。
【0020】
更に、この発明の板型ヒートパイプにおいては、少なくとも1個の凸部のそれぞれに、伝熱ブロックが接続するように設けられていてもよい。
更に、この発明の板型ヒートパイプにおいては、伝熱ブロックが円柱形状または角柱形状からなっており、伝熱ブロックは、金属接合によって、主面部Aの内璧および主面部Bの内壁の間を接続していてもよい。
【0021】
更に、この発明の板型ヒートパイプにおいては、ウイックが、少なくとも伝熱ブロックの一部、好ましくは、主面部Aの内壁、主面部Bの内壁、および、伝熱ブロックの側壁のそれぞれの少なくとも1部に設けられている。
この発明の板型ヒートパイプにおいては、ウイックが、更に、主面部Aの内壁および主面部Bの内壁の何れか一方の全面に設けられていてもよい。
【0022】
この発明の板型ヒートパイプにおいては、ウイックが、更に、主面部Aの内壁および主面部Bの内壁の何れか一方の全面、および、伝熱ブロックの側壁の全面に設けられていてもよい。
この発明の板型ヒートパイプにおいては、更に、ウイックが全面に設けられていない、主面部Aの内壁または主面部Bの内壁には、ウイックが伝熱ブロックの側壁との接続部位において折り曲げられて設けられていてもよい。
【0023】
更に、この発明の板型ヒートパイプにおいては、ウイックは、主面部Aの内壁、主面部Bの内壁、および、伝熱ブロックの側壁の少なくとも1つと接触または接合されて設けられていることを特徴とするものである。
この発明の板型ヒートパイプにおいては、前記ウイックは、前記伝熱ブロックの側面と前記凸部の内壁とによって固定されていてもよい。
【0024】
この発明の板型ヒートパイプにおいては、前記伝熱ブロックが接続するように設けられた前記凸部の外壁に、被冷却部品が装着されていてもよい。
この発明の板型ヒートパイプにおいては、前記主面部Aの内壁および前記主面部Bの内壁の何れか一方の外壁にフィンが設けられていてもよい。
更に本発明の板型ヒートパイプの実装構造は、上述の板型ヒートパイプを被冷却部品基板が実装された基板に相対して配置し、伝熱ブロックの備わる位置の少なくとも一つにはその被冷却部品が接続されるようにした実装構造である。
【0025】
図を参照して、この発明の板型ヒートパイプを更に詳しく説明する。
図1は本発明の板型ヒートパイプの例とその実装構造の例を模式的に示す説明図である。基板30はプリント基板等を想定し、その上には半導体素子等の被冷却部品40が実装されている。図中の符号31はリードを示す。
被冷却部品40の上面側に接するように板型ヒートパイプ1を配置する。被冷却部品40と板型ヒートパイプ1とは、直接に接触させる場合の他、必要に応じて伝熱グリス等を介在させて接触させれば良い。
【0026】
また場合によってはこれらを半田付け等によって接合しても構わない。板型ヒートパイプ1を構成するコンテナ10の材質は特に限定されないが、銅材やアルミニウム材等の熱伝導性に優れる材質を用いると、優れた熱的性能を有する板型ヒートパイプ1を得ることができ、望ましい。銅材としてはJIS規格C1020、C1100等、アルミニウム材としては同じくJTS規格A1100、A3000系、A5000系、A6000系等が挙げられる。
【0027】
板型ヒートパイプ1の空洞部13内には図示しない作動流体が適量収容される。作動流体としては、水の他、代替フロン、アンモニア、アルコール、アセトン等がある。さて、空洞部13内には、被冷却部品40が板型ヒートパイプ1に接続する部分に対応する位置に伝熱ブロック11が備わっている。その伝熱ブロック11は、コンテナ10の上側と下側の両方の主面に相当する部分の空洞部13の内壁に接している。この伝熱ブロック11は、その内壁に半田付けやろう付け等によって金属接合しても良い。金属接合により伝熱ブロック11を内壁に接合しておけば、これらの間の熱抵抗がより小さくなるので望ましい。
【0028】
また空洞部13には、ウィック12が備えられている。そのウィック12は、コンテナ10の上面部(コンテナ10の上側の主面)に相当する部分の内壁に沿って配置されており、更にウィック12は、伝熱ブロック11を辿るようにコンテナ10の下部(コンテナ10の下側の主面)に相当する内壁まで延び、その先端部はその内壁に接触している。
図1に示す態様の場合は、伝熱ブロック11を辿りながら下面部に相当する内壁にウィック12は先端部が折り曲がるようにして接触させている。このようにすることで、ウィック12と内壁とのより熱抵抗小さい接続状態が実現する。
【0029】
尚、ウィック12の先端部をその内壁に金属接合しても良い。金属接合すれば、これらの間の熱抵抗は一層小さくなる。
さて被冷却部品40の温度が上昇すると、その被冷却部品40の熱はヒートパイプの作動によって、板型ヒートパイプ1の上面側に伝わり、その熱が概ねフィン14を経て外部に放出されるようになる。こうして被冷却部品40の冷却が実現する。
【0030】
図1に示すようなボトムヒートモードである限り、板型ヒートパイプ1内の図示しない作動流体の、重力作用による還流が期待できる。しかし、板ヒートパイプ1の場合、それが大きく傾いたりしてトップヒートモードになったとしても、本発明の板型ヒートパイプによると、ウィック12による毛細管作用によって、作動流体の還流は維持される。
【0031】
特にウィック12が被冷却部品40が取り付けられる側の内壁にも接触または接合しているので、作動流体の還流は確実になる。またウィック12を伝熱ブロック11に接触または接合させておけば、その還流は一層確実になる。
特に図1の態様の場合、伝熱ブロック11は被冷却部品40の接続位置に配置されているので、被冷却部品40の熱はコンテナ10を通じて直接、伝熱ブロックにも伝わる。
伝熱ブロックに伝わった熱は、ウイック12を辿って還流してきた作動流体(液相)によって伝熱ブロックの側面の広い面において、冷却される。
【0032】
次に本発明の他の実施の態様を図2、3を参照しながら説明する。板型ヒートパイプ2は、リード31を介して基板30に実装された複数の被冷却部品41〜3(この図には3個の被冷却部品が示される)の高さに対応した3個の凸部が備ったコンテナ20を有する。この態様の場合、コンテナ20は図の上側のコンテナ部材201と下側のコンテナ部材202とを接合して形成されている。
図示するように、3個の凸部は、予めコンテナ部材202にプレス加工等を施して形成される。コンテナ20の内部の空洞部22には図示しない作動流体が適量収容されている。
【0033】
また板型ヒートパイプ2の上側の面にはヒートシンク50が取り付けられている。
このヒートシンク50、例えばアルミニウム材製の放熱ブロック等を適用する。
一つまたは複数個の凸部の内の少なくとも一つには(この図の例の場合は3個の全てに)、その内部に伝熱ブロック23〜25が配置されている。
そして空洞部22内にはウィック21が備えられ、そのウィック21は上側の内壁に接しており、更に伝熱ブロック23〜25に沿って下側の内壁である凸部の底面に接触、または接合されている。
【0034】
ウィック21は、更に伝熱ブロック24にも接触、或いは接合させておくと良い。ウィック21と下側の内壁とを接触させる方法、またはこれらを接合する方法は、例えばろう付け法等によってこれらを金属接合しても構わない。
図2の態様のように、コンテナ20に凸部が形成され、その内部に伝熱ブロック23、24、25を配置した形態の場合は、その伝熱ブロック23〜25とコンテナ20との間に挟み込むようにしてウイック21を固定する方法も有力である。
【0035】
図3は伝熱ブロック24の近傍を拡大した説明図であり、ウィック21が伝熱ブロック24と、凸部を構成する部分のコンテナ部材202の内壁との間に挟まるように固定された状態を示している。このようにウィック21を固定すれば、別途、ろう付け等の工程を要せず、簡易にしてウィック21と内壁、更には伝熱ブロック24とを熱抵抗小さく接続することが可能になるので実用的である。
図2に示す板型ヒートパイプ2も上述した板型ヒートパイプ1(図1)と同様、トツプヒートモードでの作動流体の還流が維持される。またこの例の場合、被冷却部品23〜25の高さに応じて凸部を有しているので、高さが異なる複数の被冷却部品の冷却構造を一つの板型ヒートパイプで対応できる利点があり実用的である。
【実施例1】
【0036】
厚さ1mmの銅製の板材を使用して、図1に示す縦100mm×横70mm、厚さ6mmの板型ヒートパイプを作製した。縦25mm×横25mm×高さ4mmの銅製の1個の伝熱ブロックを、空洞部内の被冷却部品が接続する位置に配置した。
伝熱ブロックは、空洞部の上下の内壁にろう付けによってそれぞれ金属結合した。
更に、図1に示すように、空洞部内の上面部の内壁の全域、伝熱ブロックの側面の全域、および、被冷却部品と接触する空洞部内の下面部の一部に、ウイックを配置した。
【0037】
更に、空洞部内を減圧し、作動流体としての水を封入した。このように作製した板型ヒートパイプに被冷却部品としてMPUを伝熱グリスを介して接触させた。
この板型ヒートパイプを水平面から度傾斜させて使用したところ、ドライアウトを生じることなく、優れた冷却性能が得られた。
【実施例2】
【0038】
厚1mmの銅製の上板材と、プレス加工によって形成された3つの凸部を有する、厚さ1mmの銅製の下板材とを接合させて、図2に示すような板型ヒートパイプのコンテナを作製した。3つの凸部は、被冷却部品の高さに対応して、中央部が高く、両側部は相対的に低くなるように形成した。
このように形成されたコンテナは、縦100mm×横70mm×幅6mmで、凸部を含む幅は、中央部の凸部で、9mm、両側の凸部で、8mmであった。
【0039】
縦25mm×横25mm×高さ7mmの銅製の1個の伝熱ブロックを、中央部の凸部内に、縦25mm×横25mm×高さ6mmの銅製の伝熱ブロックを、両側の凸部内にそれぞれ配置し、伝熱ブロックは、空洞部の上下の内壁にろう付けによってそれぞれ金属結合した。
更に、図2に示すように、空洞部内の上面部の内壁の全域、および、伝熱ブロックの側面の全域に、ウイックを配置した。
【0040】
更に、図3に示すように、凸部の内側壁と伝熱ブロックによってウイックを挟み込んだ。
更に、空洞部内を減圧し、作動流体としての水を封入した。
このように作製した板型ヒートパイプに被冷却部品として、基板上に備えられた高さの異なるMPUを伝熱グリスを介して接触させた。
この板型ヒートパイプを水平面から60度傾斜させて使用したところ、ドライアウトを生じることなく、優れた冷却性能が得られた。
【産業上の利用可能性】
【0041】
以上のように本発明の板型ヒートパイプによると、トップヒートモードでも優れた性能を維持できる板型ヒートパイプを提供することができる。このため本発明の板型ヒートパイを用いた実装構造は、例えば冷却すべき半導体素子等の被冷却部品が搭載される電気・電子機器に本発明の板型ヒートパイプを用いれば、例え、その機器が傾けられて使用される場合等においてトップヒートモードになっても、優れた冷却性能が維持できる。
Claims (16)
- 相対する主面部Aおよび主面部Bを備えている密閉されたコンテナ内に、作動流体が封入されている板型ヒートパイプであって、
前記コンテナの内部において、前記主面部Aの内壁および前記主面部Bの内壁の間を接続するように設けられ、且つ前記コンテナの被冷却部品が接続される位置に備えられている、熱を伝えるための少なくとも1個の伝熱ブロックと、
前記コンテナの内部の少なくとも伝熱ブロックの一部に配置されたウィックと
を備えたことを特徴とする、板型ヒートパイプ。 - 前記主面部Aおよび前記主面部Bは、平らな板状材からなっていることを特徴とする、請求項1に記載の板型ヒートパイプ。
- 前記主面部Aまたは前記主面部Bの何れか1つは、前記コンテナの外方に向って延びている、少なくとも1個の凸部を備えていることを特徴とする、請求項1に記載の板型ヒートパイプ。
- 前記凸部は、異なる高さで前記コンテナの外方に向って延びていることを特徴とする、請求項3に記載の板型ヒートパイプ。
- 前記凸部は、同一高さで前記コンテナの外方に向って延びていることを特徴とする、請求項3に記載の板型ヒートパイプ。
- 前記少なくとも1涸の凸部のそれぞれに、前記伝熱ブロックが接続するように設けられていることを特徴とする、請求項3に記載の板型ヒートパイプ。
- 前記凸部の少なくとも1つに、前記伝熱ブロックが接続するように設けられていることを特徴とする、請求項3に記載の板型ヒートパイプ。
- 前記伝熱ブロックが円柱形状または角柱形状からなっており、全記伝熱ブロックは、金属接合によって、前記主面部Aの内壁および前記主面部Bの内壁の間を接続していることを特徴とする、請求項2または3に記載の板型ヒートパイプ。
- 前記ウィックが、前記主面部Aの内壁、前記主面部Bの内璧、および、前記伝熱ブロックの側壁のそれぞれの少なくとも1部に設けられていることを特徴とする、請求項1に記載の板型ヒートパイプ。
- 前記ウィックが、前記主面部Aの内壁および前記主面部Bの内壁の何れか一方の全面に設けられていることを特徴とする、請求項9に記載の板型ヒートパイプ。
- 前記ウィックが、前記主面部Aの内璧および前記主面部Bの内壁の何れか一方の全面、および、前記伝熱ブロックの側壁の全面に設けられていることを特徴とする、請求項9に記載の板型ヒートパイプ。
- 前記ウィックが全面に設けられていない、前記主面部Aの内壁または前記主面部Bの内壁には、前記ウィックが前記伝熱ブロックの側壁との接続部位において折り曲げられて設けられていることを特徴とする、請求項10に記載の板型ヒートパイプ。
- 前記ウィックは、前記主面部Aの内壁、前記主面部Bの内壁、および、前記伝熱ブロックの側壁の少なくとも1つと接触または接合されて設けられていることを特徴とする、請求項9から12の何れか1つに記載の板型ヒートパイプ。
- 前記ウィックは、前記伝熱ブロックの側面と前記凸部の内壁とによって固定されていることを特徴とする、請求項10または11に記載の板型ヒートパイプ。
- 前記伝熱ブロックが接続するように設けられた前記凸部の外壁に、被冷却部品が装着されることを特徴とする、請求項6または7に記載の板型ヒートパイプ。
- 前記主面部Aの内壁および前記主面部Bの内壁の何れか一方の外壁にフィンが設けられていることを特徴とする、請求項1に記載の板型ヒートパイプ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10453098 | 1998-04-15 | ||
PCT/JP1999/001841 WO1999053256A1 (en) | 1998-04-15 | 1999-04-07 | Plate type heat pipe and its installation structure |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP4278720B2 true JP4278720B2 (ja) | 2009-06-17 |
Family
ID=14383059
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP55147499A Expired - Fee Related JP4278720B2 (ja) | 1998-04-15 | 1999-04-07 | 板型ヒートパイプ |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4278720B2 (ja) |
CN (1) | CN1179188C (ja) |
DE (1) | DE19980819T1 (ja) |
GB (1) | GB2342152B (ja) |
TW (1) | TW414854B (ja) |
WO (1) | WO1999053256A1 (ja) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001183080A (ja) * | 1999-12-24 | 2001-07-06 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 圧縮メッシュウイックの製造方法、および、圧縮メッシュウイックを備えた平面型ヒートパイプ |
DE50202798D1 (de) * | 2002-12-20 | 2005-05-19 | Innowert Service Ct In Ges Fue | Kühlvorrichtung für eine elektrische und/oder elektronische Einheit |
CN100447989C (zh) * | 2005-05-18 | 2008-12-31 | 新灯源科技有限公司 | 集成电路封装及其制造方法 |
CN100424860C (zh) * | 2005-08-19 | 2008-10-08 | 南茂科技股份有限公司 | 散热型覆晶封装结构 |
US7447029B2 (en) | 2006-03-14 | 2008-11-04 | Fu Zhun Precision Industry (Shen Zhen) Co., Ltd. | Vapor chamber for dissipation heat generated by electronic component |
CN101403578A (zh) * | 2008-11-03 | 2009-04-08 | 赵耀华 | 一种板状热管及其加工工艺 |
CN101709929B (zh) * | 2008-11-03 | 2012-05-30 | 赵耀华 | 一种板状热管及其加工工艺 |
CN105338784A (zh) * | 2014-08-08 | 2016-02-17 | 联想(北京)有限公司 | 一种散热装置及电子设备 |
JP6513427B2 (ja) * | 2015-02-27 | 2019-05-15 | 昭和電工株式会社 | 液冷式冷却装置 |
CN204707386U (zh) * | 2015-04-30 | 2015-10-14 | 讯凯国际股份有限公司 | 散热组件、水冷式散热组件及散热系统 |
CN108458613A (zh) * | 2017-02-21 | 2018-08-28 | Ibt株式会社 | 用于户外的板型真空传热装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07208884A (ja) * | 1994-01-19 | 1995-08-11 | Fujikura Ltd | 平板型ヒートパイプ |
JP3403307B2 (ja) * | 1997-02-13 | 2003-05-06 | 古河電気工業株式会社 | ヒートスプレッダとそれを用いた冷却器 |
JP3106429B2 (ja) * | 1997-04-11 | 2000-11-06 | 古河電気工業株式会社 | 板型ヒートパイプとそれを用いた冷却構造 |
-
1999
- 1999-04-07 GB GB9928393A patent/GB2342152B/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-04-07 CN CNB998005541A patent/CN1179188C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1999-04-07 JP JP55147499A patent/JP4278720B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1999-04-07 DE DE19980819T patent/DE19980819T1/de not_active Withdrawn
- 1999-04-07 WO PCT/JP1999/001841 patent/WO1999053256A1/ja active Application Filing
- 1999-04-14 TW TW088105915A patent/TW414854B/zh not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW414854B (en) | 2000-12-11 |
GB9928393D0 (en) | 2000-01-26 |
CN1263592A (zh) | 2000-08-16 |
WO1999053256A1 (en) | 1999-10-21 |
DE19980819T1 (de) | 2000-05-31 |
GB2342152A (en) | 2000-04-05 |
GB2342152B (en) | 2002-01-09 |
CN1179188C (zh) | 2004-12-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4391366B2 (ja) | ヒートパイプを備えたヒートシンクおよびその製造方法 | |
US6256201B1 (en) | Plate type heat pipe method of manufacturing same and cooling apparatus using plate type heat pipe | |
US6263959B1 (en) | Plate type heat pipe and cooling structure using it | |
JP3936308B2 (ja) | フィン一体型ヒートシンクおよびその製造方法 | |
US6749013B2 (en) | Heat sink | |
JPWO2011105364A1 (ja) | ヒートシンク | |
JP4278720B2 (ja) | 板型ヒートパイプ | |
JPH11351769A (ja) | ヒートシンク | |
JPH10267571A (ja) | 板型ヒートパイプとそれを用いた冷却構造 | |
JP3665508B2 (ja) | フィン付ヒートシンク | |
JPH1183355A (ja) | ファン付きヒートシンク | |
JP4494879B2 (ja) | カーボングラファイトを使用するヒートシンク | |
JP3332858B2 (ja) | 板型ヒートパイプとそれを用いた冷却構造 | |
JPH11317482A (ja) | ヒートシンク | |
JP3106429B2 (ja) | 板型ヒートパイプとそれを用いた冷却構造 | |
JP3403307B2 (ja) | ヒートスプレッダとそれを用いた冷却器 | |
JPH11101585A (ja) | 板型ヒートパイプとその実装構造 | |
JP2011169506A (ja) | ヒートパイプ受熱部の接続部およびヒートパイプ受熱部の接続方法 | |
JP4360624B2 (ja) | 半導体素子冷却用ヒートシンク | |
JPH1163862A (ja) | 板型ヒートパイプとそれを用いた冷却構造 | |
JPH11237193A (ja) | 板型ヒートパイプとそれを用いた実装構造 | |
JP3217757B2 (ja) | ヒートシンクとそれを用いた冷却構造 | |
JP4369600B2 (ja) | ヒートシンク | |
JP2000065490A (ja) | 板型ヒートパイプとそれを用いた冷却構造 | |
JP4267977B2 (ja) | 冷却モジュール |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060203 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080513 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080704 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081028 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20081105 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081222 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090217 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090311 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120319 Year of fee payment: 3 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4278720 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120319 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120319 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130319 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130319 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140319 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |