JP6502540B1 - 保護構造 - Google Patents

保護構造 Download PDF

Info

Publication number
JP6502540B1
JP6502540B1 JP2018025041A JP2018025041A JP6502540B1 JP 6502540 B1 JP6502540 B1 JP 6502540B1 JP 2018025041 A JP2018025041 A JP 2018025041A JP 2018025041 A JP2018025041 A JP 2018025041A JP 6502540 B1 JP6502540 B1 JP 6502540B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vapor chamber
electronic component
protective structure
contact
outer member
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.)
Active
Application number
JP2018025041A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019138607A (ja
Inventor
雄一 杉原
雄一 杉原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Platforms Ltd
Original Assignee
NEC Platforms Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Platforms Ltd filed Critical NEC Platforms Ltd
Priority to JP2018025041A priority Critical patent/JP6502540B1/ja
Priority to US16/962,076 priority patent/US11662153B2/en
Priority to PCT/JP2019/004816 priority patent/WO2019159879A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6502540B1 publication Critical patent/JP6502540B1/ja
Publication of JP2019138607A publication Critical patent/JP2019138607A/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/02—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by means of a press ; Diffusion bonding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/22—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded
    • B23K20/233—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded without ferrous layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/26—Auxiliary equipment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/006—Safety devices
    • 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
    • H01L23/46—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids
    • H01L23/473—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids by flowing liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • B23K2101/42—Printed circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
    • H01L21/4814—Conductive parts
    • H01L21/4871—Bases, plates or heatsinks
    • H01L21/4882—Assembly of heatsink parts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

【課題】ベイパーチャンバーの破裂による熱媒体の飛散による悪影響を軽減し得る保護構造等の提供。【解決手段】保護構造は、上面と下面とを備え、電子部品と接触する扁平形状のベイパーチャンバーが前記電子部品による加熱により過熱する前は、前記上面及び前記下面のうちのいずれかである第一面に接触するか前記第一面の近傍に位置するかのいずれかであり、前記ベイパーチャンバーが前記加熱により過熱した場合は、前記ベイパーチャンバーの外側部材を破り内部に入り込む端部、を備える穴あけ部材を備える。【選択図】 図２

Description

本発明は、異常が生じた場合にその悪影響を軽減する構造に関する。
電子機器等において発熱する電子部品の放熱のためにベイパーチャンバーという冷却機構が一般的に用いられている。ベイパーチャンバーは、内部に液体を封入されており、当該液体の局所的蒸発と液化により電子部品の熱をベイパーチャンバー外に放出する。このベイパーチャンバーについては、例えば、非特許文献１に開示がある。
また、特許文献１は、端部に、ヒートパイプ内の内圧によって移動する薄肉部を備えた密閉部材と、前記薄肉部の外面と対向し、かつヒートパイプの端部に固定された尖端部を有する破裂補助部材との組合せによって構成した廃熱回収装置を開示する。
特開昭６２−２７２０９２号公報
Ｔｏｔａｌ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｓｏｌｌｕｔｉｏｎ， Ｈｅａｔ Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｏｌｉｎｇ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｆｕｒｕｋａｗａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｇｒｏｕｐ， ［平成３０年１月２３日検索］、インターネット（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｆｕｒｕｋａｗａ．ｃｏ．ｊｐ／ｐｒｏｄｕｃｔ／ｃａｔａｌｏｇｕｅ／ｐｄｆ／ｔｈｅｒｍａｌ．ｐｄｆ）
ベイパーチャンバーは過熱により破裂する場合がある。
図１は、ベイパーチャンバーが過熱により破裂の様子を表すイメージ図である。
ベイパーチャンバー１１１は、発熱した電子部品１０６を冷却するためのベイパーチャンバーである。
図１（ａ）は、電子部品１０６の発熱により過熱される前のベイパーチャンバー１１１を表す。
ベイパーチャンバー１１１の外側部材１２１は銅やアルミニウム等の金属でできている。外側部材１２１の厚みは、例えば１ｍｍ以下であり、より典型的には、０．４乃至０．７ｍｍ程度である。そして、外側部材１２１により密閉されたベイパーチャンバーの中空部には、液状の図示しない熱媒体が封入されている。前記熱媒体は、例えば、水である。前記外側部材の上部と下部との間には、ベイパーチャンバー１１１の形状を保持するための柱部材が設けられている場合もある。
ベイパーチャンバー１１１は、基体１０１の上に設置された電子部品１０６上に設置されている。電子部品１０６は例えば中央演算処理装置等の発熱する場合のある電子部品である。ベイパーチャンバー１１１は、図１（ａ）にあらわすような扁平な形状をしている。ベイパーチャンバー１１１の下面の一部は、電子部品１０６の上面に接触している。
ベイパーチャンバー１１１は、電子部品１０６から伝達された熱をうけ、周囲に伝達する。
図１（ｂ）は、電子部品１０６による加熱により過熱状態になったベイパーチャンバー１１１を表す。この状態では、外側部材１２１は変形し、図１（ａ）に表すベイパーチャンバー１１１の形状より丸みを帯びた形状に変化している。
図１（ｃ）は、図１（ｂ）に表す状態よりさらにベイパーチャンバー１１１の加熱が進んだ状態を表す。図１（ｃ）に表す状態では、気化した前記熱媒体の膨張により外側部材１２１の一部が裂け、断裂部１１６が生じている。この状態では、前記熱媒体の多くは、周囲に飛散している。
周囲に飛散した熱媒体は、ベイパーチャンバー１１１が耐えられる限界まで過熱した後に飛散したものである。そのため、熱媒体の飛散の程度は激しいものがある。そのため、当該飛散は、電子部品１０６や周囲の他の部品等の汚染だけでなく、それらの破壊を誘発する場合もある。
なお、背景技術の項で述べたように特許文献１は、過熱の際に、ヒートパイプの端部に設けた薄肉部を破壊する構成を開示する。この方法を扁平な形状の電子部品用のベイパーチャンバーに適用することは困難である。その理由は、一つには、扁平な形状の電子部品用ベイパーチャンバーは、端部の厚みが薄いため、端部に薄肉部を設けることが困難なためである。前記理由は、二つには、電子部品用のベイパーチャンバーは特許文献１が開示するヒートパイプと比較して極めて小さいため、その外側部材の一部を薄肉化することが困難なためである。仮に、外側部材の一部を薄肉化することができたとしても、そのためのコストが上昇し実用的ではない。
本発明は、ベイパーチャンバーの破裂による熱媒体の飛散による悪影響を軽減し得る保護構造等の提供を目的とする。
本発明の保護構造は、上面と下面とを備え、電子部品と接触する扁平形状のベイパーチャンバーが前記電子部品による加熱により過熱する前は、前記上面及び前記下面のうちのいずれかである第一面に接触するか前記第一面の近傍に位置するかのいずれかであり、前記ベイパーチャンバーが前記加熱により過熱した場合は、前記ベイパーチャンバーの外側部材を破り内部に入り込む端部、を備える穴あけ部材を備える。
本発明の保護構造等は、ベイパーチャンバーの破裂による熱媒体の飛散による悪影響を軽減し得る。
ベイパーチャンバーの破裂の様子を表すイメージ図である。 第一実施形態の保護構造の構成例を表す概念図である。 図２に表す部材２０１ａを表す概念図である。 保護構造においてベイパーチャンバーの穴あけが行われる様子を表す概念図である。 部材２１１の第一の例を表す概念図である。 部材２１１の第二の例を表す概念図である。 部材２１１の第三の例を表す概念図である。 部材２１１の第四の例を表す概念図である。 保護構造の第一のバリエーションを表す概念図である。 保護構造の第二のバリエーションを表す概念図である。 保護構造の第三のバリエーションを表す概念図である。 保護構造の第四のバリエーションを表す概念図である。 保護構造の第五のバリエーションを表す概念図である。 第二実施形態の保護構造の構成例を表す概念図である。 実施形態の保護構造の最小限の構成を表すブロック図である。
＜第一実施形態＞
第一実施形態は、過熱が進んでベイパーチャンバーが破裂する前に、ベイパーチャンバーに穴を形成しうる保護構造についての実施形態である。
［構成と動作］
図２は、第一実施形態の保護構造の例である保護構造３０１の構成を表す概念図である。
図２（ａ）は、保護構造３０１の上面図を表す。また、図２（ｂ）は、保護構造３０１を図２（ａ）に表す線９１６ａで切断した場合を想定した断面図を表す。
保護構造３０１は、基体１０１と、電子部品１０６と、ベイパーチャンバー１１１と、部材２０１ａとを備える。基体１０１、電子部品１０６及びベイパーチャンバー１１１の各々は、図１（ａ）に表すものと同じものである。
電子部品１０６は、例えば、中央演算処理装置のような発熱する電子部品である。電子部品１０６は、電子部品１０６の下面である面９０６ｃが、基体１０１の上面である面９０６ｂ上に設置されている。
基体１０１は、例えば、電子部品を設置するための基板である。
電子部品１０６の上面である面９０６ｄは、ベイパーチャンバー１１１の下面である面９０６ｅに接触している。当該接触により、電子部品１０６が発する熱はベイパーチャンバー１１１に伝えられ、ベイパーチャンバー１１１から周囲に伝達又は放出される。
基体１０１の面９０６ｂには、部材２０１ａの下面である面９０６ａが固定されている。当該固定された状態で、部材２０１ａの上部９１１ａは、ベイパーチャンバー１１１の上方に張り出している。
上部９１１ａの面９０６ｆには、部材２１１が固定されている。部材２１１の端部９２６ａは、例えば、図２に表すような先が尖った形状である。部材２１１の端部９２６ａは、ベイパーチャンバー１１１の面９０６ｇに接触するか、面９０６ｇの近傍にあるかの、いずれかである。端部９２６ａは、ベイパーチャンバー１１１の面９０６ｇに多少は食い込んでいても構わない。
部材２１１の端部９２６ａは、ベイパーチャンバー１１１の外側部材１２１よりも硬い材料でできている。当該材料は、外側部材１２１が銅である場合には、例えば、硬質のステンレス材料である。
下部９２１ａは、部材２１１の近傍において、ベイパーチャンバー１１１の下面である面９０６ｅの、下方への移動を抑止する移動抑止部材である。
ベイパーチャンバー１１１の面９０６ｇ等には、図示しない、放熱部品が設置される場合もある。当該放熱部品は、例えば、熱を周囲に放出するためのフィンである。
図２（ｂ）において、部材２０１ａの下部９２１ａの上面がベイパーチャンバー１１１の面９０６ｅに固定されていても構わない。その場合において、部材２０１ａの面９０６ａは、基体１０１の面９０６ｂに固定されていなくても構わない。
部材２０１ａの下部９２１ａの上面がベイパーチャンバー１１１の面９０６ｅに固定されており、部材２０１ａの面９０６ａが基体１０１の面９０６ｂに固定されていない場合は、次のメリットがある。
すなわち、上記場合は、ベイパーチャンバー１１１と部材２０１ａとを組み合わせた組合せ部材を、電子部品１０６に設置する前に、予め製造しておくことができる。そして、その組合せ部材を基体１０１と電子部品１０６との組合せに設置することで、図２に表す保護構造３０１を容易に製造することができる。上記場合は、また、前記組合せ構造を、商品として流通させることも可能になる。
図３は、図２に表す部材２０１ａを表す概念図である。
部材２０１ａは、上部９１１ａと、接続部９３１ａと、下部９２１ａと、部材９１１とを備える。
上部９１１ａと、接続部９３１ａと、下部９２１ａとは互いに固定されている。上部９１１ａ、接続部９３１ａ及び下部９２１ａのうちの二以上は、一体化されていても構わない。部材２１１の端部９２６は、例えば、尖った形状をしている。
部材２１１は、ベイパーチャンバー１１１が電子部品による加熱により過熱した際に、ベイパーチャンバー１１１の図２（ｂ）に表す面９０６ｇに穴をあけるための穴あけ部材である。部材２１１の端部９２６近傍の形状例は図５乃至図８を参照して後述する。
なお、部材２１１と部材２０６の面９０６ｆとの接続部の形状は、図３（ａ）には円形の場合の例を表してあるが、円形に限らず、任意である。
図４は、図２に表す保護構造３０１において、ベイパーチャンバー１１１の穴あけが行われる様子を表す概念図である。
図４（ａ）は、ベイパーチャンバー１１１が、電子部品１０６が発する熱による加熱により過熱する前の状態を表す概念図である。
図４（ａ）においては、部材２１１の端部９２６ａは、ベイパーチャンバー１１１の面９０６ｇに接触しているか面９０６ｇの上方の近傍にあるかのいずれかである。
図４（ｂ）に表すベイパーチャンバー１１１は、図４（ａ）に表すものと比較して丸みを帯びている。これは、ベイパーチャンバー１１１の外側部材１２１が、外側部材１２１に封入された図示しない熱媒体の膨張により、外側部材１２１の内部から外部に向けた力が発生したためである。
この変形により、ベイパーチャンバー１１１の、図４の見方による厚みは増加している。
その厚みの増加により、部材２１１の端部９２６ａは、外側部材１２１に食い込み、外側部材１２１に穴９０１を形成している。
穴９０１により前記熱媒体はベイパーチャンバー１１１の外部に放出される。穴９０１の形成は、ベイパーチャンバー１１１の加熱が進み図１（ｃ）に表す状態になるより、前記熱媒体の温度が低い段階で行われる。当該温度では、ベイパーチャンバー１１１の内圧は比較的低い。そのため、前記熱媒体の放出のされ方は、図１（ｃ）の状態での放出のされ方に比べて緩和される。
従い、保護構造３０１は、過熱により生じるベイパーチャンバー１１１の破壊により生じる悪影響を緩和し得る。
図５は、図３に表す部材２１１の第一の例である部材２１１ｂを表す概念図である。
図５（ａ）は、部材２１１ｂを、図３（ｂ）に表す見方において下方から端部９２６を見た場合を想定する図である。また、図５（ｂ）は、部材２１１ｂを、図５（ａ）に表す線９１６ｄで切断した場合を想定する断面図である。また、図５（ｃ）は、部材２１１ｂを、図５（ａ）に表す線９１６ｃで切断した場合を想定する断面図である。
部材２１１ｂは、略円錐状である。
図６は、図３に表す部材２１１の第二の例である部材２１１ｃを表す概念図である。
図６（ａ）は、部材２１１ｃを、図３（ｂ）に表す見方において下方から端部９２６の向きを見た場合を想定する図である。また、図６（ｂ）は、部材２１１ｃを、図６（ａ）に表す線９１６ｆで切断した場合を想定する断面図である。また、図６（ｃ）は、部材２１１ｃを、図６（ａ）に表す線９１６ｅで切断した場合を想定する断面図である。
部材２１１ｃは、端部９２６近傍に刃が形成されている。
図７は、図３に表す部材２１１の第三の例である部材２１１ｄを表す概念図である。
図７（ａ）は、部材２１１ｄを、図３（ｂ）に表す見方において下方から端部９２６を見た場合を想定する図である。また、図７（ｂ）は、部材２１１ｄを、図７（ａ）に表す線９１６ｆで切断した場合を想定する断面図である。また、図６（ｃ）は、部材２１１ｂを、図６（ａ）に表す線９１６ｅで切断した場合を想定する断面図である。
部材２１１ｄの形状は図６に表す部材２１１ｃの形状と同じであり、図３（ｂ）に表す面９０６ｆに図３（ａ）に表す見方で９０度回転させて設置される。
図８は、図３に表す部材２１１の第四の例である部材２１１ｅを表す概念図である。
図８（ａ）は、部材２１１ｅを、図３（ｂ）に表す見方において下方から端部９２６を見た場合を想定する図である。また、図８（ｂ）は、部材２１１ｅを、図８（ａ）に表す線９１６ｅで切断した場合を想定する断面図である。また、図８（ｃ）は、部材２１１ｅを、図８（ａ）に表す線９１６ｆで切断した場合を想定する断面図である。
部材２１１ｅの端部９２６近傍の形状は、ナイフの刃の先端部に類似した形状である。
図９は、図２に表す部材２０１ａの第一のバリエーションである部材２０１ｂを適用した保護構造３０１ｂを表す概念図である。
保護構造３０１ｂにおいては、部材２０１ｂの上部９１１ａがベイパーチャンバー１１１の中央部の上方まで張り出している。そして、部材２１１の端部は、当該中央部近傍において、面９０６ｇに接触するか、面９０６ｇの近傍にある。
ベイパーチャンバー１１１が電子部品１０６による加熱により過熱した場合の厚みは、ベイパーチャンバー１１１の中央部近傍において最も厚くなる。そのため、保護構造３０１ｂは、過熱の初期において、端部９２６によるベイパーチャンバー１１１の穴あけを行うことを可能にする。
図１０は、図２に表す部材２０１ａの第二のバリエーションである部材２０１ｃを適用した保護構造３０１ｃを表す概念図である。
保護構造３０１ｃの部材２０１ｃの下面である面９０６ａは、図９に表す部材２０１ｂの下面である面９０６ａより、基体１０１の上面である面９０６ｂと接触する面積が小さい。図１０に表す場合でも、部材２０１ｃが面９０６ｂに固定されていれば構わない。
図１１は、図２に表す部材２０１ａの第三のバリエーションである部材２０１ｄを適用した保護構造３０１ｄを表す概念図である。
部材２０１ｄの下部９２１ｄはベイパーチャンバー１１１には接触していない。下部９２１ａに設置された部材２１１の端部９２６は、ベイパーチャンバー１１１の下面である面９０６ｄに接触するか面９０６ｄの近傍にある。ベイパーチャンバー１１１の上面の端部９２６の上方の部分は上部９１１ａの下面で押さえられている。
そのため、過熱によりベイパーチャンバー１１１の厚みが増大すると、端部９２６がベイパーチャンバー１１１の外側部材に突き刺さり、外側部材に穴が形成される。
図１１において、部材２０１ｄの上部９１１ａの下面がベイパーチャンバー１１１の上面に固定されていても構わない。その場合において、部材２０１ｄの下部９２１ａの面９０６ａは、基体１０１の面９０６ｂに固定されていなくても構わない。
部材２０１ｄの上部９１１ａの下面がベイパーチャンバー１１１の上面に固定されており、部材２０１ｄの下部９２１ａの面９０６ａが基体１０１の面９０６ｂに固定されていない場合は、次のメリットがある。
すなわち、上記場合は、ベイパーチャンバー１１１と部材２０１ｄとを組み合わせた組合せ部材を、電子部品１０６に設置する前に、予め製造しておくことができる。そして、その組合せ部材を基体１０１と電子部品１０６との組合せに設置することで、図１１に表す保護構造３０１ｄを容易に製造することができる。上記場合は、また、前記組合せ構造を、商品として流通させることも可能になる。
図１２は、図２に表す部材２０１ａの第四のバリエーションである部材２０１ｅを適用した保護構造３０１ｅを表す概念図である。
部材２０１ｅは、互いに分離された部材である部材２１６と部材２１１とを備える。
部材２１６の下面である面９０６ａは、基体１０１の上面である面９０６ｂに固定されている。部材２１１の下面である面９０６ｈは、基体１０１の上面である面９０６ｂに固定されている。
図１３は、図２に表す部材２０１ａの第五のバリエーションである部材２０１ｆを適用した保護構造３０１ｆを表す概念図である。
保護構造３０１ｆにおいては、部材２０１ｆは部材２１１のみからなる。
部材２１１の下面である面９０６ｈは、基体１０１の上面である面９０６ｂに固定されている。
保護構造３０１ｆの構成であっても、所定の条件下では、ベイパーチャンバー１１１の過熱時に部材２１１の端部９２６が、ベイパーチャンバー１１１の下面に穴を開け得る。その条件は、例えば、ベイパーチャンバー１１１の上に図示しない物が設置されている場合である。その物がベイパーチャンバー１１１の上面を押さえることにより当該上面の上方への移動を制限したとする。その場合は、過熱により厚みが増加したベイパーチャンバー１１１の下面に端部９２６が穴を形成し得る。
ベイパーチャンバー１１１の上に設置される図示しない前述の物は、例えば、放熱用フィン等の放熱用部品である。
［効果］
第一実施形態の保護構造においては、ベイパーチャンバーが電子部品による加熱により過熱すると、前記ベイパーチャンバーが破裂する前に、穴あけ用の部材がベイパーチャンバーに穴を形成する。当該穴により、ベイパーチャンバー内の熱媒体は外部に流出し、ベイパーチャンバーの破裂が防止される。当該穴の形成は、前記破裂が生じる温度より低い温度で行われる。そのため、前記熱媒体のベイパーチャンバー外への流出は、前記破裂により生じる前記熱媒体の飛散に比べると穏やかなものである。
そのため、前記保護構造は、ベイパーチャンバーの破裂による熱媒体の飛散による悪影響を軽減し得る。
＜第二実施形態＞
第二実施形態は、穴あけ用部材により形成された穴からの熱媒体の流出による悪影響を一層緩和し得る保護構造についての実施形態である。
［構成及び動作］
図１４は、第二実施形態の保護構造の例である保護構造３０２を表す概念図である。
図１４（ａ）は、保護構造３０２の上面図である。図１４（ｂ）は、保護構造３０２を、図１４（ａ）に表す線９１６ａで切断した場合を想定した断面図である。
保護構造３０２は、図２に表す保護構造３０１に部材２０２を追加したものである。部材２０２は、基体１０１の面９０６ｂ上に形成されている。部材２０２は、部材２０１ａを覆うように設置されている。部材２０２は、部材２１１の端部９２６ａ近傍を覆うようにも設置されている。そのため、端部９２６ａが、過熱により厚みが増加したベイパーチャンバー１１１に穴を形成し、当該穴から熱媒体が流出により飛散したとしても、その熱媒体の部材２０１で覆われた部分の外部への飛散は抑えられる。
［効果］
第二実施形態の保護構造は、第一実施形態の保護構造と同じ構成を備え、第一実施形態の保護構造と同様の効果を奏する。
それに加えて、第二実施形態の保護構造は、過熱により厚みが増加したベイパーチャンバー１１１に形成された穴から流出した熱媒体の飛散を抑え得る。
図１５は、実施形態の保護構造の最小限の構成である保護構造３０１ｘを表す概念図である。
保護構造３０１ｘは、穴あけ部材２１１ｘを備える。
穴あけ部材２１１ｘの端部は、上面と下面とを備え、電子部品と接触する扁平形状のベイパーチャンバーが前記電子部品による加熱により過熱する前は、第一面に接触するか前記第一面の近傍に位置するかのいずれかである。ここで、前記第一面は、前記上面及び前記下面のうちのいずれかである。
前記端部は、前記ベイパーチャンバーが前記加熱により過熱した場合は、前記ベイパーチャンバーの外側部材を破り内部に入り込む。
保護構造３０１ｘにおいては、前記ベイパーチャンバーが前記電子部品による加熱により過熱すると、前記ベイパーチャンバーが破裂する前に、穴あけ用の部材がベイパーチャンバーに穴を開ける。当該穴により、前記ベイパーチャンバー内の熱媒体は外部に流出し、前記ベイパーチャンバーの破裂が防げる。当該穴の形成は、前記破裂が生じる温度より低い温度で行われる。そのため、前記熱媒体の前記ベイパーチャンバー外への流出は、前記破裂により生じる前記熱媒体の飛散に比べると穏やかなものである。
そのため、保護構造３０１ｘは、前記ベイパーチャンバーの破裂による前記熱媒体の飛散による悪影響を軽減し得る。
そのため、保護構造３０１ｘは前記構成により、［発明の効果］の項に記載した効果を奏する。
以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の基本的技術的思想を逸脱しない範囲で更なる変形、置換、調整を加えることができる。例えば、各図面に示した要素の構成は、本発明の理解を助けるための一例であり、これらの図面に示した構成に限定されるものではない。
また、前記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記述され得るが、以下には限られない。
（付記１）上面と下面とを備え、電子部品と接触する扁平形状のベイパーチャンバーが前記電子部品による加熱により過熱する前は、前記上面及び前記下面のうちのいずれかである第一面に接触するか前記第一面の近傍に位置するかのいずれかであり、前記ベイパーチャンバーが過熱した場合は、前記ベイパーチャンバーの外側部材を破り内部に入り込む位置にある端部、を備える穴あけ部材を備える保護構造。
（付記２）前記ベイパーチャンバーは、熱媒体を外側部材により密閉した構成を備え、前記端部は、前記外側部材よりも硬い部材からなる、付記１に記載された保護構造。
（付記３）前記外側部材の材質は銅又はアルミニウムである、付記２に記載された保護構造。
（付記４）前記外側部材の厚みは１ｍｍ以下である、付記３に記載された保護構造。
（付記５）前記外側部材の厚みは０．４乃至０．７ｍｍである、付記３に記載された保護構造。
（付記６）前記端部は、ステンレス材料からなる、付記２に記載された保護構造。
（付記７）前記端部は、前記過熱による前記第一面の前記第一面に垂直な向きの移動により前記内部に入り込む、付記１乃至付記６のうちのいずれか一に記載された保護構造。
（付記８）前記端部が前記第一面に向けて尖っている、付記１乃至付記６のうちのいずれか一に記載された保護構造。
（付記９）前記端部が前記第一面に向いた刃を備える、付記１乃至付記６のうちのいずれか一に記載された保護構造。
（付記１０）前記上面及び前記下面のうち前記第一面でない方である第二面が前記電子部品と接触している、付記１乃至付記９のうちのいずれか一に記載された保護構造。
（付記１１）前記第一面の前記過熱による前記第一面に垂直な方向への移動を抑える第一移動抑止部材をさらに備える、付記１０に記載された保護構造。
（付記１２）前記第一面が前記電子部品と接触している、付記１乃至付記１１のうちのいずれか一に記載された保護構造。
（付記１３）前記上面及び前記下面のうち前記第一面でない方である第二面の前記過熱による前記第二面に垂直な方向への移動を抑える第二移動抑止部材をさらに備える、付記１２に記載された保護構造。
（付記１４）前記穴あけ部材の周囲の少なくとも一部に壁を設けた、付記１乃至付記１３のうちのいずれか一に記載された保護構造。
（付記１５）前記壁が、前記周囲を覆うように形成されている、付記１４に記載された保護構造。
（付記１６）前記電子部品をさらに備える、付記１乃至付記１５のうちのいずれか一に記載された保護構造。
（付記１７）前記ベイパーチャンバーをさらに備える、付記１乃至付記１６のうちのいずれか一に記載された保護構造。
（付記１８）前記穴あけ部材が前記ベイパーチャンバーに固定されている、付記１７に記載された保護構造。
（付記１９）前記固定が他の部材を介して行われている、付記１８に記載された保護構造。
（付記２０）
電子部品と接触する扁平形状のベイパーチャンバーが前記電子部品による加熱により過熱する前は、前記ベイパーチャンバーの上面及び前記ベイパーチャンバーの下面のうちのいずれかである第一面に接触するか前記第一面の近傍に位置するかのいずれかであり、前記ベイパーチャンバーが前記加熱により過熱した場合は、前記ベイパーチャンバーの外側部材を破り内部に入り込む端部、を備える穴あけ部材。
１０１ 基体
１０６ 電子部品
１１１ ベイパーチャンバー
１１６ 断裂部
１２１ 外側部材
２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄ、２０１ｅ、２０１ｆ、２１１、２１１ｂ、２１１ｃ、２１１ｄ、２１１ｅ、２０２ 部材
３０１、３０１ｂ、３０１ｃ、３０１ｄ 保護構造
９０１ 穴
９０６ａ、９０６ｂ、９０６ｃ、９０６ｄ、９０６ｅ、９０６ｆ、９０６ｇ 面
９１１ａ 上部
９１６ａ、９１６ｃ、９１６ｄ、９１６ｅ、９１６ｆ 線
９２１ａ 下部
９２６ 端部
９３１ａ 接続部

Claims (12)

  1. 上面と下面とを備え、電子部品と接触する扁平形状のベイパーチャンバーが前記電子部品による加熱により過熱する前は、前記上面及び前記下面のうちのいずれかである第一面に接触するか前記第一面の近傍に位置するかのいずれかであり、前記ベイパーチャンバーが過熱した場合は、前記ベイパーチャンバーの外側部材を破り内部に入り込む位置にある端部、を備える穴あけ部材を備え、
    前記端部は、前記過熱による前記第一面の前記第一面に垂直な向きの移動により前記内部に入り込む、
    保護構造。
  2. 上面と下面とを備え、電子部品と接触する扁平形状のベイパーチャンバーが前記電子部品による加熱により過熱する前は、前記上面及び前記下面のうちのいずれかである第一面に接触するか前記第一面の近傍に位置するかのいずれかであり、前記ベイパーチャンバーが過熱した場合は、前記ベイパーチャンバーの外側部材を破り内部に入り込む位置にある端部、を備える穴あけ部材を備え、
    前記上面及び前記下面のうち前記第一面でない方である第二面が前記電子部品と接触しており、
    前記第一面の前記過熱による前記第一面に垂直な方向への移動を抑える第一移動抑止部材をさらに備える、
    保護構造。
  3. 上面と下面とを備え、電子部品と接触する扁平形状のベイパーチャンバーが前記電子部品による加熱により過熱する前は、前記上面及び前記下面のうちのいずれかである第一面に接触するか前記第一面の近傍に位置するかのいずれかであり、前記ベイパーチャンバーが過熱した場合は、前記ベイパーチャンバーの外側部材を破り内部に入り込む位置にある端部、を備える穴あけ部材を備え、
    前記第一面が前記電子部品と接触しており、
    前記上面及び前記下面のうち前記第一面でない方である第二面の前記過熱による前記第二面に垂直な方向への移動を抑える第二移動抑止部材をさらに備える、
    保護構造。
  4. 上面と下面とを備え、電子部品と接触する扁平形状のベイパーチャンバーが前記電子部品による加熱により過熱する前は、前記上面及び前記下面のうちのいずれかである第一面に接触するか前記第一面の近傍に位置するかのいずれかであり、前記ベイパーチャンバーが過熱した場合は、前記ベイパーチャンバーの外側部材を破り内部に入り込む位置にある端部、を備える穴あけ部材を備え、
    前記穴あけ部材の周囲の少なくとも一部に壁を設けた、
    保護構造。
  5. 前記上面及び前記下面のうち前記第一面でない方である第二面が前記電子部品と接触している、請求項１、請求項３及び請求項４のうちのいずれか一に記載された保護構造。
  6. 前記ベイパーチャンバーは、熱媒体を外側部材により密閉した構成を備え、前記端部は、前記外側部材よりも硬い部材からなる、請求項１乃至請求項５のうちのいずれか一に記載された保護構造。
  7. 前記端部が前記第一面に向けて尖っている、請求項１乃至請求項６のうちのいずれか一に記載された保護構造。
  8. 前記端部は、前記過熱による前記第一面の前記第一面に垂直な向きの移動により前記内部に入り込む、請求項２、３及び４のうちのいずれか一に記載された保護構造。
  9. 前記上面及び前記下面のうち前記第一面でない方である第二面が前記電子部品と接触しており、
    前記第一面の前記過熱による前記第一面に垂直な方向への移動を抑える第一移動抑止部材をさらに備える、
    請求項１、３及び４のうちのいずれか一に記載された保護構造。
  10. 前記穴あけ部材の周囲の少なくとも一部に壁を設けた、
    請求項１、２及び３のうちのいずれか一に記載された保護構造。
  11. 前記端部は、前記過熱による前記第一面の前記第一面に垂直な向きの移動により前記内部に入り込み、
    前記穴あけ部材の周囲の少なくとも一部に壁を設けた、
    請求項２又は請求項３に記載された保護構造。
  12. 前記ベイパーチャンバーは、熱媒体を外側部材により密閉した構成を備え、前記端部は、前記外側部材よりも硬い部材からなる、請求項８乃至請求項１１のうちのいずれか一に記載された保護構造。
JP2018025041A 2018-02-15 2018-02-15 保護構造 Active JP6502540B1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018025041A JP6502540B1 (ja) 2018-02-15 2018-02-15 保護構造
US16/962,076 US11662153B2 (en) 2018-02-15 2019-02-12 Protective structure
PCT/JP2019/004816 WO2019159879A1 (ja) 2018-02-15 2019-02-12 保護構造

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018025041A JP6502540B1 (ja) 2018-02-15 2018-02-15 保護構造

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6502540B1 true JP6502540B1 (ja) 2019-04-17
JP2019138607A JP2019138607A (ja) 2019-08-22

Family

ID=66166671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018025041A Active JP6502540B1 (ja) 2018-02-15 2018-02-15 保護構造

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11662153B2 (ja)
JP (1) JP6502540B1 (ja)
WO (1) WO2019159879A1 (ja)

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3685686A (en) * 1969-12-29 1972-08-22 John H Raidl Precise safety device
JPS52113467U (ja) * 1976-02-25 1977-08-29
US4100930A (en) * 1976-05-03 1978-07-18 Texas Instruments Incorporated Pressure relief valve
JPS5380047A (en) * 1976-12-23 1978-07-15 Sharp Corp Heat transfer apparatus
JPH0731025B2 (ja) * 1986-04-16 1995-04-10 株式会社フジクラ ヒ−トパイプ
JPS62272092A (ja) * 1987-01-08 1987-11-26 Babcock Hitachi Kk 廃熱回収装置
US4706740A (en) * 1987-03-11 1987-11-17 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Ventable survivable heat pipe vapor chamber spacecraft radiator
JP3007236U (ja) * 1994-07-27 1995-02-14 インダストリアル テクノロジー リサーチ インスティテュート 電子設備用放熱板
US6209626B1 (en) * 1999-01-11 2001-04-03 Intel Corporation Heat pipe with pumping capabilities and use thereof in cooling a device
US6169660B1 (en) * 1999-11-01 2001-01-02 Thermal Corp. Stress relieved integrated circuit cooler
US6820683B1 (en) * 2000-01-04 2004-11-23 Li Jia Hao Bubble cycling heat exchanger
JP2001339026A (ja) * 2000-05-29 2001-12-07 Fujikura Ltd 平板状ヒートパイプ
JP5026809B2 (ja) * 2007-01-31 2012-09-19 古河電気工業株式会社 均熱構造体
US7748398B2 (en) * 2007-11-07 2010-07-06 Buckhorn, Inc. Pressure relief valve for a container
JP2010151352A (ja) 2008-12-24 2010-07-08 Sony Corp 熱輸送デバイスの製造方法及び熱輸送デバイス
JP2012132582A (ja) * 2010-12-20 2012-07-12 Furukawa Electric Co Ltd:The 薄型シート状ヒートパイプ
JP3171613U (ja) * 2011-08-27 2011-11-10 奇▲こう▼科技股▲ふん▼有限公司 放熱ユニットの固定構造
JP6043555B2 (ja) * 2012-09-12 2016-12-14 昭和電工株式会社 組電池の冷却構造
JP6101728B2 (ja) 2015-03-30 2017-03-22 株式会社フジクラ ベーパーチャンバー
JP3203218U (ja) * 2016-01-06 2016-03-17 奇▲こう▼科技股▲ふん▼有限公司 均温板構造
US10353445B2 (en) * 2016-04-11 2019-07-16 Qualcomm Incorporated Multi-phase heat dissipating device for an electronic device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019159879A1 (ja) 2019-08-22
JP2019138607A (ja) 2019-08-22
US11662153B2 (en) 2023-05-30
US20200340753A1 (en) 2020-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5740036B1 (ja) 平面型ヒートパイプ
WO2020026908A1 (ja) ベーパーチャンバー
JP6344281B2 (ja) 導通遮断装置
JP2009123516A (ja) 金属容器の封止方法
JP6502540B1 (ja) 保護構造
US10000375B2 (en) Structures and process for preventing a projection of the laser resealing structure beyond the wafer surface
WO2020100533A1 (ja) ベーパーチャンバー
US20170113923A1 (en) Laser resealing with stress-reducing prestructuring
JP2009145050A (ja) 試料断面作製装置の試料遮蔽機構
US20170158491A1 (en) Laser reseal having special diaphragm structure
JP2008241227A (ja) 圧接接合式ヒートパイプ
US20200182557A1 (en) Vapor chamber
JP2008028143A (ja) 光モジュール
JP2010003796A (ja) 半導体装置及びその製造方法
US20170113919A1 (en) Structures for reducing and preventing stress and tensions during processing of silicon with the aid of melting by a laser
JP2006029577A (ja) 可溶栓
JP2005033140A (ja) 半導体装置
JP2013191699A (ja) ターゲット供給装置
US10023460B2 (en) Structures for reducing and avoiding stresses on the seal bottom side during laser reseal
JP2010129954A (ja) 放熱構造体
JP2009194349A (ja) 半導体装置および表示装置
JP6974957B2 (ja) アルミ材のレーザキーホール溶接構造及びレーザキーホール溶接方法
JP5026809B2 (ja) 均熱構造体
CN111757634B (zh) 热传递装置
JP2005257204A (ja) サイトグラス装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181204

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190124

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: 20190226

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190320

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6502540

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150