JP5682409B2 - ループ型ヒートパイプ及び電子装置 - Google Patents
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Description
大きさ35mm×35mmのLSIパッケージの上に、インジウム(In)などからなる金属製の伝熱部材を介して銅(Cu)製の放熱板を取り付けた。放熱板の大きさは50mm×50mmであり,厚さは6mmであった。放熱板には幅2mm、深さ1mm、長さ40mmの溝を2mm間隔で7本形成した。この時、放熱板の外周は、PTFEなどの耐熱性樹脂により形成した包囲部材によって固定した。この放熱板の上に、SUS焼結金属からなる多孔質体を載置した。多孔質体の平均気孔半径5μmであり、空隙率は45%であった。多孔質体の大きさは55mm×55mmであり、厚さは2mmであった。これらを図3に示すように、ステンレス鋼(SUS)からなる容器で覆い、容器を回路配線基板にはんだ接合することによって蒸発部の封止を行なった。LSIパッケージ、放熱板及び包囲部材の外周部には、上述の実施形態のように流路構造を形成した。流路構造は、通常のビルドアップ配線基板の製造工程において、ドリル等でパターン形成した基板を張り合わせることで形成した。回路配線基板内に形成された液流路および蒸気流路は、凝縮部を有する凝縮器配管に接続した。発熱体であるLSIパッケージと凝縮部までの距離は300mm程度であり、密閉されたループ内に代替フロン(例えば、HMC-365mfc(沸点40℃))を封入してループ型ヒートパイプを形成した。
大きさ30mm×30mmのLSIパッケージの上に,アルミナなどからなるフィラーを含有する樹脂ペースト状の伝熱部材を介してCu製の放熱板を取り付けた。放熱板の大きさは50mm×50mmであり、厚さは5mmであった。放熱板の外周は、PTFEなどの耐熱性樹脂により形成した支持部材によって固定した。この放熱板の上に、セラミックス焼結体からなる多孔質体を載置した。多孔質体の平均気孔半径は4μm、空隙率は40%であった。多孔質体の大きさは55mm×55mmであり、厚さは3mmであった。セラミックス多孔質体と放熱板の接触部には、幅2mm、深さ1mm、長さ40mmの溝を2mm間隔で7本形成した。放熱板およびそれを包囲する包囲部材、セラミックス多孔質体を図7に示すようにステンレス鋼(SUS)からなる容器で覆い、回路配線基板とはんだ接合することによって蒸発部の封止を行なった。LSIパッケージ、放熱板および包囲部材の外周部には、上述の実施形態のように流路構造を形成した。流路構造は、通常のビルドアップ配線基板の製造工程において、ドリル等でパターン形成された基板を張り合わせることで形成した。回路配線基板内に形成された液流路および蒸気流路は、凝縮部を有する凝縮器配管に接続した。発熱体であるLSIパッケージと凝縮部までの距離は300mm程度であった。密閉されたループ内にエタノール(沸点78℃)を封入してループ型ヒートパイプを形成した。
(付記1)
基板に搭載された発熱体と、
該発熱体を収容した蒸発部と、
前記基板中に形成され、前記蒸発部に接続された蒸気流路と、
前記基板中に形成され、前記蒸発部に接続された液流路と、
前記第蒸気流路と前記液流路との間に設けられた凝縮部と
を有し、
前記蒸発部、前記蒸気流路、前記凝縮部、及び前記液流路は、密封された循環流路を形成し、該循環流路に冷媒が封入されたループ型ヒートパイプ。
(付記2)
付記1記載のループ型ヒートパイプであって、
前記蒸発部は前記基板に接合された容器を含み、
該容器と前記基板とにより形成された密閉空間内に前記発熱体が収容されたループ型ヒートパイプ。
(付記3)
付記2記載のループ型ヒートパイプであって、
前記発熱体に接触して載置された放熱板と、該放熱板の上に配置されたウィックとが前記蒸発部の前記密閉空間内に収容されたループ型ヒートパイプ。
(付記4)
付記3記載のループ型ヒートパイプであって、
前記発熱体と前記放熱板とを包囲する包囲部材が前記蒸発部の前記密閉空間内に収容されたループ型ヒートパイプ。
(付記5)
付記4記載のループ型ヒートパイプであって、
前記包囲部材は断熱材により形成されたループ型ヒートパイプ。
(付記6)
付記4又は5記載のループ型ヒートパイプであって、
前記包囲部材は、前記密閉空間を、前記蒸気流路が接続された側と前記液流路が接続された側とに分離する分離部を有するループ型ヒートパイプ。
(付記7)
付記6記載のループ型ヒートパイプであって、
前記放熱板と前記ウィックのうち少なくとも一方に、前記密閉空間の前記蒸気流路が接続された側に開口する凹部が形成されたループ型ヒートパイプ。
(付記8)
付記7記載のループ型ヒートパイプであって、
前記凹部は、前記放熱板と前記ウィックとが接する面に開口する複数の溝を含むループ型ヒートパイプ。
(付記9)
付記1乃至8のうちいずれか一項記載のループ型ヒートパイプであって、
前記蒸気流路の一端と前記液流路の一端は前記基板の面に開口し、前記凝縮部を含む凝縮器配管が前記蒸気流路の前記一端と前記液流路の前記一端に接続されたループ型ヒートパイプ。
(付記10)
付記9記載のループ型ヒートパイプであって、
前記凝縮部は前記凝縮器配管の外側に放熱フィンが取り付けられた部分を含むループ型ヒートパイプ。
(付記11)
付記1乃至10記載のループ型ヒートパイプと、
前記ループ型ヒートパイプの蒸発部が形成された基板に搭載された電気部品と
を有し、
前記蒸発部に設けられた発熱体は電子部品であり、該電子部品と前記電気部品とで所定の回路を形成する電子装置。
(付記12)
基板に搭載された発熱体と、
該発熱体に接触して載置された放熱板と、
該放熱板に接触して載置されたウィックと
該放熱板および該ウィックを密閉空間内に収容した蒸発部と、
前記基板中に形成され、前記蒸発部に接続された蒸気流路と、
前記基板中に形成され、前記蒸発部に接続された液流路と、
前記蒸気流路と前記液流路との間に設けられた凝縮部と
を有し、
前記蒸発部、前記蒸気流路、前記凝縮部、及び前記液流路は、密封された循環流路を形成し、該循環流路に冷媒が封入されたループ型ヒートパイプ。
(付記13)
付記12記載のループ型ヒートパイプであって、
前記発熱体と前記放熱板とを包囲する包囲部材が前記蒸発部の前記密閉空間内に収容されたループ型ヒートパイプ。
(付記14)
付記13記載のループ型ヒートパイプであって、
前記蒸発部は前記基板に接合された容器を含み、
該容器と前記基板とにより形成された密閉空間内に前記発熱体が収容されたループ型ヒートパイプ。
(付記15)
付記14記載のループ型ヒートパイプであって、
前記包囲部材は、前記密閉空間を、前記蒸気流路が接続された側と前記液流路が接続された側とに分離する分離部を有するループ型ヒートパイプ。
(付記16)
付記15記載のループ型ヒートパイプであって、
前記放熱板と前記ウィックのうち少なくとも一方に、前記密閉空間の前記蒸気流路が接続された側に開口する凹部が形成されたループ型ヒートパイプ。
(付記17)
付記12乃至16のうちいずれか一項記載のループ型ヒートパイプと、
前記ループ型ヒートパイプの蒸発部が形成された基板に搭載された電気部品と
を有し、
前記蒸発部に設けられた発熱体は電子部品であり、該電子部品と前記電気部品とで所定の回路を形成する電子装置。
20 半導体パッケージ
30 蒸発部
30a 液溜め部
30b 蒸気溜め部
32 蒸発器容器
34 放熱板
34a 溝
36 ウィック
36a 溝
38 包囲部材
38a 分離部
40 蒸気流路
50 凝縮部
52 凝縮器配管
54 放熱フィン
60 液流路
Claims (7)
- 基板に搭載された発熱体と、
該発熱体を収容した蒸発部と、
前記基板中に形成され、前記蒸発部に接続された蒸気流路と、
前記基板中に形成され、前記蒸発部に接続された液流路と、
前記蒸気流路と前記液流路との間に設けられた凝縮部と、
前記発熱体に接触して載置された放熱板と
を有し、
前記蒸発部、前記蒸気流路、前記凝縮部、及び前記液流路は、密封された循環流路を形成し、該循環流路に冷媒が封入され、前記発熱体と前記放熱板とを包囲する包囲部材が前記蒸発部内に収容され、前記発熱体は該包囲部材により前記循環流路から隔離されたループ型ヒートパイプ。 - 請求項1記載のループ型ヒートパイプであって、
前記蒸発部は前記基板に接合された容器を含み、
該容器と前記基板とにより形成された密閉空間内に前記発熱体が収容されたループ型ヒートパイプ。 - 請求項2記載のループ型ヒートパイプであって、
前記放熱板と、前記放熱板の上に配置されたウィックとが前記蒸発部の前記密閉空間内に収容されたループ型ヒートパイプ。 - 請求項3記載のループ型ヒートパイプであって、
前記発熱体と前記放熱板とを包囲する前記包囲部材は、前記蒸発部の前記密閉空間内に収容されたループ型ヒートパイプ。 - 請求項4記載のループ型ヒートパイプであって、
前記包囲部材は、前記密閉空間を、前記蒸気流路が接続された側と前記液流路が接続された側とに分離する分離部を有するループ型ヒートパイプ。 - 請求項5記載のループ型ヒートパイプであって、
前記放熱板と前記ウィックのうち少なくとも一方に、前記密閉空間の前記蒸気流路が接続された側に開口する凹部が形成されたループ型ヒートパイプ。 - 基板に搭載された発熱体と、
該発熱体を収容した蒸発部と、
前記基板中に形成され、前記蒸発部に接続された蒸気流路と、
前記基板中に形成され、前記蒸発部に接続された液流路と、
前記第蒸気流路と前記液流路との間に設けられた凝縮部と、
前記発熱体に接触して載置された放熱板と
を有し、
前記蒸発部、前記蒸気流路、前記凝縮部、及び前記液流路は、密封された循環流路を形成し、該循環流路に冷媒が封入され、前記発熱体と前記放熱板とを包囲する包囲部材が前記蒸発部内に収容され、前記発熱体は該包囲部材により前記循環流路から隔離されたループ型ヒートパイプと、
前記ループ型ヒートパイプの蒸発部が形成された基板に搭載された電気部品と
を有し、
前記蒸発部に設けられた発熱体は電子部品であり、該電子部品と前記電気部品とで所定の回路を形成する電子装置。
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JP2011073670A JP5682409B2 (ja) | 2011-03-29 | 2011-03-29 | ループ型ヒートパイプ及び電子装置 |
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