JP6963740B2 - Vapor chamber and manufacturing method of vapor chamber - Google Patents

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本発明は、作動液が密封された密封空間を有するベーパーチャンバ、ベーパーチャンバ用金属シート組合体およびベーパーチャンバの製造方法に関する。 The present invention relates to a vapor chamber having a sealed space in which a hydraulic fluid is sealed, a metal sheet assembly for the vapor chamber, and a method for producing the vapor chamber.

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の冷却のために、ベーパーチャンバ(ヒートパイプとも言う)が使用されている(例えば、特許文献1参照)。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。 A vapor chamber (also referred to as a heat pipe) is used for cooling a device that generates heat, such as a central processing unit (CPU) used in a mobile terminal such as a mobile terminal or a tablet terminal (for example, a patent document). 1). A hydraulic fluid is sealed in the vapor chamber, and the hydraulic fluid absorbs the heat of the device and releases it to the outside to cool the device.

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。液状になった作動液は、ベーパーチャンバ内の液流路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。 More specifically, the working fluid in the vapor chamber receives heat from the device at a part close to the device (evaporation part) and evaporates to vapor, and then the vapor moves to a position away from the evaporation part. Cools and condenses into a liquid. The liquefied hydraulic fluid passes through the liquid flow path in the vapor chamber, is transported to the evaporation section, and receives heat again in the evaporation section to evaporate. In this way, the hydraulic fluid transfers the heat of the device by refluxing in the vapor chamber while repeating phase change, that is, evaporation and condensation, and enhances heat dissipation efficiency.

特開2007−315745号公報JP-A-2007-315745

ベーパーチャンバは、放熱効果を高めるために、熱伝導率の良好な銅または銅合金で形成される場合がある。このため、モバイル端末のコンパクト化のためにベーパーチャンバの厚みを薄くする場合には、ベーパーチャンバの剛性が問題になり得る。例えば、ベーパーチャンバをモバイル端末等に設置する際に、ベーパーチャンバに無理な力がかかるとベーパーチャンバが変形するおそれがあるため、設置時には慎重なハンドリングが求められる。また、ベーパーチャンバの密封空間に作動液を注入する前に密封空間を真空引きするが、この場合にも、ベーパーチャンバ内外の差圧によって、ベーパーチャンバが変形する可能性が考えられる。また、ベーパーチャンバに他の部品等をはんだ付けで接合する場合には、熱膨張によってベーパーチャンバが変形する可能性も考えられる。 The vapor chamber may be made of copper or a copper alloy having good thermal conductivity in order to enhance the heat dissipation effect. Therefore, when the thickness of the vapor chamber is reduced in order to make the mobile terminal compact, the rigidity of the vapor chamber can be a problem. For example, when installing the vapor chamber on a mobile terminal or the like, if an excessive force is applied to the vapor chamber, the vapor chamber may be deformed, so careful handling is required at the time of installation. Further, the sealed space is evacuated before the hydraulic fluid is injected into the sealed space of the vapor chamber. In this case as well, the vapor chamber may be deformed due to the differential pressure inside and outside the vapor chamber. Further, when other parts or the like are joined to the vapor chamber by soldering, there is a possibility that the vapor chamber may be deformed due to thermal expansion.

また、上述したように、ベーパーチャンバの作動時、ベーパーチャンバの一部分は液状の作動液と接し、他の部分は、作動液の蒸気と接している。このことにより、ベーパーチャンバに温度分布が生じ、各部分の熱膨張による伸びが異なる。このため、ベーパーチャンバに、反りによる変形が発生するという問題もある。 Further, as described above, when the vapor chamber is operated, a part of the vapor chamber is in contact with the liquid hydraulic fluid, and the other part is in contact with the vapor of the hydraulic fluid. As a result, a temperature distribution is generated in the vapor chamber, and the elongation due to thermal expansion of each part is different. Therefore, there is also a problem that the vapor chamber is deformed due to warpage.

このようにして、ベーパーチャンバが変形すると、密封空間内の作動液の蒸気や、液状の作動液が流れる流路の流路面積が低減し、ベーパーチャンバが正常に作動しなくなるおそれがある。 When the vapor chamber is deformed in this way, the vapor of the hydraulic fluid in the sealed space and the flow path area of the flow path through which the liquid hydraulic fluid flows are reduced, and the vapor chamber may not operate normally.

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、変形を抑制することができるベーパーチャンバ、ベーパーチャンバ用金属シート組合体およびベーパーチャンバの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such a point, and an object of the present invention is to provide a vapor chamber, a metal sheet combination for a vapor chamber, and a method for manufacturing a vapor chamber capable of suppressing deformation.

本発明は、作動液が封入された密封空間を有し、被冷却装置を冷却するベーパーチャンバであって、前記被冷却装置が取り付けられる下側金属シートと、前記下側金属シート上に設けられ、前記下側金属シートとの間に前記密封空間を形成する上側金属シートと、前記下側金属シートの下面および前記上側金属シートの上面のうちの少なくとも一方に設けられ、前記ベーパーチャンバの変形を抑制する変形抑制部材と、を備えた、ベーパーチャンバ、を提供する。 The present invention is a vapor chamber that has a sealed space in which a working fluid is sealed and cools a device to be cooled, and is provided on a lower metal sheet to which the device to be cooled is attached and the lower metal sheet. The vapor chamber is deformed by being provided on at least one of the upper metal sheet forming the sealing space between the lower metal sheet, the lower surface of the lower metal sheet, and the upper surface of the upper metal sheet. Provided is a vapor chamber provided with a deformation suppressing member for suppressing.

また、上述したベーパーチャンバにおいて、前記変形抑制部材は、前記下側金属シートの前記下面に設けられ、前記下側金属シートの前記下面に設けられた前記変形抑制部材の曲げ強度は、前記下側金属シートの曲げ強度よりも大きい、ようにしてもよい。 Further, in the above-mentioned vapor chamber, the deformation suppressing member is provided on the lower surface of the lower metal sheet, and the bending strength of the deformation suppressing member provided on the lower surface of the lower metal sheet is the lower side. It may be greater than the bending strength of the metal sheet.

また、上述したベーパーチャンバにおいて、前前記変形抑制部材は、前記下側金属シートの前記下面に設けられ、前記下側金属シートの前記下面に設けられた前記変形抑制部材の熱膨張係数は、前記下側金属シートの熱膨張係数よりも大きい、ようにしてもよい。 Further, in the above-mentioned vapor chamber, the front deformation suppressing member is provided on the lower surface of the lower metal sheet, and the coefficient of thermal expansion of the deformation suppressing member provided on the lower surface of the lower metal sheet is the above. It may be larger than the coefficient of thermal expansion of the lower metal sheet.

また、上述したベーパーチャンバにおいて、前記変形抑制部材は、前記上側金属シートの前記上面に設けられ、前記上側金属シートの前記上面に設けられた前記変形抑制部材の曲げ強度は、前記上側金属シートの曲げ強度よりも大きい、ようにしてもよい。 Further, in the above-mentioned vapor chamber, the deformation suppressing member is provided on the upper surface of the upper metal sheet, and the bending strength of the deformation suppressing member provided on the upper surface of the upper metal sheet is the bending strength of the upper metal sheet. It may be greater than the bending strength.

また、上述したベーパーチャンバにおいて、前記変形抑制部材は、前記上側金属シートの前記上面に設けられ、前記上側金属シートの前記上面に設けられた前記変形抑制部材の熱膨張係数は、前記上側金属シートの熱膨張係数よりも小さい、ようにしてもよい。 Further, in the above-mentioned vapor chamber, the deformation suppressing member is provided on the upper surface of the upper metal sheet, and the coefficient of thermal expansion of the deformation suppressing member provided on the upper surface of the upper metal sheet is the coefficient of thermal expansion of the upper metal sheet. It may be smaller than the coefficient of thermal expansion of.

また、上述したベーパーチャンバにおいて、前記変形抑制部材は、ステンレス鋼により形成されている、ようにしてもよい。 Further, in the above-mentioned vapor chamber, the deformation suppressing member may be made of stainless steel.

また、上述したベーパーチャンバにおいて、前記変形抑制部材は、めっき層を含む、ようにしてもよい。 Further, in the above-mentioned vapor chamber, the deformation suppressing member may include a plating layer.

また、上述したベーパーチャンバにおいて、前記下側金属シートおよび前記上側金属シートは、銅または銅合金により形成されている、ようにしてもよい。 Further, in the above-mentioned vapor chamber, the lower metal sheet and the upper metal sheet may be formed of copper or a copper alloy.

また、本発明は、作動液が封入された密封空間を有し、被冷却装置を冷却する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組合体であって、ベーパーチャンバ用金属シートと、前記ベーパーチャンバ用金属シートの一方の面に設けられ、前記ベーパーチャンバの変形を抑制する変形抑制部材と、を備えた、ベーパーチャンバ用金属シート組合体、を提供する。 Further, the present invention is a combination of metal sheets for a vapor chamber for a vapor chamber that has a sealed space in which a working fluid is sealed and cools a device to be cooled, and the metal sheet for the vapor chamber and the vapor chamber. Provided is a metal sheet assembly for a vapor chamber, which is provided on one surface of the metal sheet for vapor chamber and includes a deformation suppressing member for suppressing deformation of the vapor chamber.

また、本発明は、下側金属シートと上側金属シートとの間に形成された、作動液が封入される密封空間を有し、被冷却装置を冷却するベーパーチャンバの製造方法であって、前記被冷却装置が取り付けられる前記下側金属シートと、前記上側金属シートとを準備する工程と、前記下側金属シートと前記上側金属シートとを接合し、前記下側金属シートと前記上側金属シートとの間に前記密封空間を形成する工程と、前記下側金属シートと前記上側金属シートとを接合した後、前記下側金属シートの下面および前記上側金属シートの上面のうちの少なくとも一方に、前記ベーパーチャンバの変形を抑制する変形抑制部材を設ける工程と、前記密封空間に前記作動液を封入する工程と、を備えた、ベーパーチャンバの製造方法、を提供する。 Further, the present invention is a method for manufacturing a vapor chamber formed between a lower metal sheet and an upper metal sheet, which has a sealed space in which a working liquid is sealed and cools a device to be cooled. The step of preparing the lower metal sheet to which the device to be cooled is attached and the upper metal sheet, and joining the lower metal sheet and the upper metal sheet to the lower metal sheet and the upper metal sheet. After joining the lower metal sheet and the upper metal sheet with the step of forming the sealed space between the two, the lower surface of the lower metal sheet and the upper surface of the upper metal sheet are covered with the above. Provided is a method for manufacturing a vapor chamber, comprising a step of providing a deformation suppressing member for suppressing deformation of the vapor chamber and a step of enclosing the working liquid in the sealed space.

また、本発明は、下側金属シートと上側金属シートとの間に形成された、作動液が封入される密封空間を有し、被冷却装置を冷却するベーパーチャンバの製造方法であって、前記被冷却装置が取り付けられる前記下側金属シートと、前記上側金属シートとを準備する工程と、前記下側金属シートの下面および前記上側金属シートの上面のうちの少なくとも一方に、前記ベーパーチャンバの変形を抑制する変形抑制部材を設ける工程と、少なくとも一方に前記変形抑制部材が設けられた前記下側金属シートと前記上側金属シートとを接合し、前記下側金属シートと前記上側金属シートとの間に前記密封空間を形成する工程と、前記密封空間に前記作動液を封入する工程と、を備えた、ベーパーチャンバの製造方法を提供する。 Further, the present invention is a method for manufacturing a vapor chamber formed between a lower metal sheet and an upper metal sheet, which has a sealed space in which a working liquid is sealed and cools a device to be cooled. Deformation of the vapor chamber to the step of preparing the lower metal sheet to which the device to be cooled is attached and the upper metal sheet, and to at least one of the lower surface of the lower metal sheet and the upper surface of the upper metal sheet. The step of providing the deformation suppressing member, and the lower metal sheet provided with the deformation suppressing member on at least one side and the upper metal sheet are joined to each other, and between the lower metal sheet and the upper metal sheet. Provided is a method for manufacturing a vapor chamber, comprising a step of forming the sealed space and a step of enclosing the working liquid in the sealed space.

また、上述したベーパーチャンバの製造方法において、前記変形抑制部材を設ける工程において、前記変形抑制部材は、前記下側金属シートの下面および前記上側金属シートの上面のうちの少なくとも一方に、接着剤、ろう付け、はんだ付け、拡散接合、レーザ溶接のうちのいずれかによって接合される、ようにしてもよい。 Further, in the above-described method for manufacturing a vapor chamber, in the step of providing the deformation suppressing member, the deformation suppressing member is attached to at least one of the lower surface of the lower metal sheet and the upper surface of the upper metal sheet with an adhesive. It may be joined by brazing, soldering, diffusion bonding, or laser welding.

また、上述したベーパーチャンバの製造方法において、前記変形抑制部材を設ける工程において、前記変形抑制部材は、前記下側金属シートの下面および前記上側金属シートの上面のうちの少なくとも一方に、めっき処理によって形成される、ようにしてもよい。 Further, in the above-described method for manufacturing a vapor chamber, in the step of providing the deformation suppressing member, the deformation suppressing member is plated on at least one of the lower surface of the lower metal sheet and the upper surface of the upper metal sheet. It may be formed.

本発明によれば、変形を抑制することができる。 According to the present invention, deformation can be suppressed.

図1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。FIG. 1 is a top view showing a vapor chamber according to the first embodiment of the present invention. 図2は、図1のA−A線断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 図3は、図1のB−B線断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 図4は、図1のC−C線断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 図5は、図1の下側金属シートを示す上面図である。FIG. 5 is a top view showing the lower metal sheet of FIG. 図6は、図1の上側金属シートを示す下面図である。FIG. 6 is a bottom view showing the upper metal sheet of FIG. 図7は、曲げ強度の測定に用いる測定器を示す正面図である。FIG. 7 is a front view showing a measuring instrument used for measuring bending strength. 図8は、図7の測定器を用いた曲げ強度の測定工程を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining a process of measuring bending strength using the measuring instrument of FIG. 7. 図9は、図1のベーパーチャンバの製造方法において、下側金属シートの準備工程を説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining a step of preparing the lower metal sheet in the method for manufacturing the vapor chamber of FIG. 1. 図10は、図1のベーパーチャンバの製造方法において、下側金属シートのハーフエッチング工程を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a half-etching step of the lower metal sheet in the method for manufacturing the vapor chamber of FIG. 1. 図11は、図1のベーパーチャンバの製造方法において、ウィックの取付工程を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining a wick mounting process in the method for manufacturing the vapor chamber of FIG. 1. 図12は、図1のベーパーチャンバの製造方法において、仮止め工程を説明するための図である。FIG. 12 is a diagram for explaining a temporary fixing step in the method for manufacturing the vapor chamber of FIG. 1. 図13は、図1のベーパーチャンバの製造方法において、拡散接合工程を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining a diffusion joining step in the method for manufacturing the vapor chamber of FIG. 1. 図14は、図1のベーパーチャンバの製造方法において、変形抑制部材の接合工程を説明するための図である。FIG. 14 is a diagram for explaining a joining process of the deformation suppressing member in the method for manufacturing the vapor chamber of FIG. 1. 図15は、図1のベーパーチャンバの製造方法において、作動液の封入工程を説明するための図である。FIG. 15 is a diagram for explaining a process of filling the hydraulic fluid in the method for manufacturing the vapor chamber of FIG. 図16は、図1のベーパーチャンバの製造方法の変形例を説明するための図である。FIG. 16 is a diagram for explaining a modification of the method for manufacturing the vapor chamber of FIG. 1.

以下、図面を参照して本発明の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、適宜縮尺及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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings attached to the present specification, the scale, the aspect ratio, etc. are appropriately changed from those of the actual product and exaggerated for the convenience of illustration and comprehension.

図1乃至図15を用いて、本発明の実施の形態について説明する。本実施の形態におけるベーパーチャンバ1は、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、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D(被冷却装置)を冷却するための装置である。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。 Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 15. The vapor chamber 1 in the present embodiment has a sealed space 3 in which the hydraulic fluid 2 is sealed, and the hydraulic fluid 2 in the sealed space 3 repeats a phase change to cause a mobile terminal such as a mobile terminal or a tablet terminal. This is a device for cooling a device D (cooled device) that generates heat, such as a central processing unit (CPU) used in the above. The vapor chamber 1 is formed in a substantially thin flat plate shape.

図1乃至図4に示すように、ベーパーチャンバ1は、下側金属シート10と、下側金属シート10上に設けられた上側金属シート20と、を備えている。下側金属シート10および上側金属シート20は、いずれもベーパーチャンバ用金属シートに相当する。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、後述する下側変形抑制部材31を介して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。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1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は、平面視でいずれも矩形状に形成されている例が示されているが、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1参照)、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、デバイスDから熱を受ける液相側の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気相側の金属シートを上側金属シート20と称して説明する。 As shown in FIGS. 1 to 4, the vapor chamber 1 includes a lower metal sheet 10 and an upper metal sheet 20 provided on the lower metal sheet 10. The lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 both correspond to metal sheets for vapor chambers. The device D, which is the object to be cooled, is attached to the lower surface 10b of the lower metal sheet 10 (particularly, the lower surface of the evaporation portion 11 described later) via the lower deformation suppressing member 31 described later. A sealing space 3 in which the hydraulic fluid 2 is sealed is formed between the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20. Examples of the hydraulic fluid 2 include pure water, ethanol, methanol, acetone and the like. The lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are joined by diffusion joining, which will be described later. In the form shown in FIG. 1, an example is shown in which the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are both formed in a rectangular shape in a plan view, but the present invention is not limited to this. Here, the plan view is a direction orthogonal to the surface of the vapor chamber 1 that receives heat from the device D (lower surface 10b of the lower metal sheet 10) and the surface that releases the received heat (upper surface 20b of the upper metal sheet 20). The state viewed from above corresponds to, for example, a state in which the vapor chamber 1 is viewed from above (see FIG. 1) or a state in which the vapor chamber 1 is viewed from below. When the vapor chamber 1 is installed in the mobile terminal, the vertical relationship between the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 may be broken depending on the posture of the mobile terminal. However, in the present embodiment, the metal sheet on the liquid phase side that receives heat from the device D is referred to as the lower metal sheet 10, and the metal sheet on the gas phase side that releases the received heat is referred to as the upper metal sheet 20. do.

図1乃至図5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(上側金属シート20の側の面)に設けられ、平面視で矩形状に形成された下側流路凹部12と、を有している。このうち下側流路凹部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で生成された蒸気から凝縮した作動液2(図2乃至図4参照)を蒸発部11に輸送するように構成されている。この蒸発部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5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。 As shown in FIGS. 1 to 5, the lower metal sheet 10 is provided on the upper surface 10a (the surface on the side of the upper metal sheet 20) and the evaporation portion 11 in which the hydraulic fluid 2 evaporates to generate vapor, and is a flat surface. It has a lower flow path recess 12 formed in a rectangular shape visually. Of these, the lower flow path recess 12 constitutes a part of the sealed space 3 described above, and mainly evaporates the hydraulic fluid 2 (see FIGS. 2 to 4) condensed from the vapor generated by the evaporation unit 11. It is configured to be transported to section 11. The evaporation portion 11 is a portion where the hydraulic fluid 2 in the sealed space 3 evaporates by receiving heat from the device D attached to the lower surface 10b of the lower metal sheet 10. Therefore, the term evaporating unit 11 is used not only as a concept that is limited to the portion that overlaps with the device D, but also as a concept that includes a portion that allows the hydraulic fluid 2 to evaporate even if it does not overlap with the device D. Here, the evaporation portion 11 can be provided at an arbitrary location on the lower metal sheet 10, but FIG. 5 shows an example in which the evaporation portion 11 is provided at the central portion of the lower metal sheet 10. In this case, the operation of the vapor chamber 1 can be stabilized regardless of the posture of the mobile terminal on which the vapor chamber 1 is installed.

本実施の形態では、図1、図2、図4および図5に示すように、下側金属シート10の下側流路凹部12内に、下側流路凹部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突出部13が設けられている。本実施の形態では、下側流路突出部13は、円柱状のボスとして形成されている例が示されており、上面13aと側面とを含んでいる。また、各下側流路突出部13は、ベーパーチャンバ1の長手方向(図1および図5における左右方向)に沿って延び、等間隔に離間して配置されている。また、下側流路突出部13は、ベーパーチャンバ1の横断方向(長手方向に直交する横方向、図1および図5における上下方向)にも沿って配置されている。このようにして配置された下側流路突出部13の周囲には、下側流路凹部12の底面12aが形成されている。このようにして、下側流路突出部13の周囲を作動液2が流れるように構成されており、作動液2の流れが妨げられることを抑制している。また、下側流路突出部13は、上側金属シート20の対応する上側流路突出部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。 In the present embodiment, as shown in FIGS. 1, 2, 4, and 5, from the bottom surface 12a (described later) of the lower flow path recess 12 into the lower flow path recess 12 of the lower metal sheet 10. A plurality of lower flow path protrusions 13 are provided so as to project upward (in a direction perpendicular to the bottom surface 12a). In the present embodiment, an example in which the lower flow path protrusion 13 is formed as a columnar boss is shown, and includes an upper surface 13a and a side surface. Further, each lower flow path protrusion 13 extends along the longitudinal direction (left-right direction in FIGS. 1 and 5) of the vapor chamber 1 and is arranged at equal intervals. Further, the lower flow path protrusion 13 is also arranged along the transverse direction of the vapor chamber 1 (horizontal direction orthogonal to the longitudinal direction, vertical direction in FIGS. 1 and 5). A bottom surface 12a of the lower flow path recess 12 is formed around the lower flow path protrusion 13 arranged in this way. In this way, the hydraulic fluid 2 is configured to flow around the lower flow path protrusion 13, and it is possible to prevent the flow of the hydraulic fluid 2 from being obstructed. Further, the lower flow path protrusion 13 is arranged so as to overlap the corresponding upper flow path protrusion 22 (described later) of the upper metal sheet 20 in a plan view, thereby improving the mechanical strength of the vapor chamber 1. ing.

図2乃至図4に示すように、下側流路凹部12のうち、蒸発部11を除く部分には、ウィックWが設けられている。ここで、ウィックとは、例えば銅線を不定形状に圧接した金属メッシュや、多孔質焼結体により形成され、毛細管作用を発揮する部材である。このウィックWは、毛細管作用を発揮することにより、下側流路凹部12内の作動液2に、蒸発部11に向かう推進力を与えることができるように構成されている。このようにして、蒸気から凝縮した下側流路凹部12内の作動液2が、蒸発部11に向かってスムースに輸送されるようになっている。なお、ウィックWは、下側流路凹部12の底面12aの全領域に設けられていてもよい。底面12aのうち蒸発部11に設けられたウィックWは、液状の作動液2とデバイスDから受けた熱との熱交換面積を増大させ、熱効率向上をさせることに寄与し得る。また、底面12aのうち蒸発部11の周囲に設けられたウィックWは、液状の作動液2を、蒸発部11に効果的に輸送することに寄与し得る。また、ウィックWは、下側流路凹部12の下側流路突出部13の間に嵌められるように取り付けられている。さらに、ウィックWの高さは、蒸発部11における熱交換面積を増大させることや、毛細管作用によって蒸発部11に向かう作動液2の流量を確保することができれば任意とすることができる。 As shown in FIGS. 2 to 4, a wick W is provided in a portion of the lower flow path recess 12 excluding the evaporation portion 11. Here, the wick is a member formed of, for example, a metal mesh in which a copper wire is pressed into an irregular shape or a porous sintered body, and exerts a capillary action. The wick W is configured to exert a capillary action to give a propulsive force toward the evaporation portion 11 to the hydraulic fluid 2 in the lower flow path recess 12. In this way, the hydraulic fluid 2 in the lower flow path recess 12 condensed from the vapor is smoothly transported toward the evaporation portion 11. The wick W may be provided in the entire area of the bottom surface 12a of the lower flow path recess 12. The wick W provided in the evaporation portion 11 of the bottom surface 12a can increase the heat exchange area between the liquid hydraulic fluid 2 and the heat received from the device D, and can contribute to improving the thermal efficiency. Further, the wick W provided around the evaporation unit 11 on the bottom surface 12a can contribute to effectively transporting the liquid hydraulic fluid 2 to the evaporation unit 11. Further, the wick W is attached so as to be fitted between the lower flow path protrusions 13 of the lower flow path recess 12. Further, the height of the wick W can be made arbitrary as long as the heat exchange area in the evaporation unit 11 can be increased and the flow rate of the hydraulic fluid 2 toward the evaporation unit 11 can be secured by the capillary action.

図4および図5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。 As shown in FIGS. 4 and 5, a lower peripheral wall 14 is provided on the peripheral edge of the lower metal sheet 10. The lower peripheral wall 14 is formed so as to surround the sealing space 3, particularly the lower flow path recess 12, and defines the sealing space 3. Further, lower alignment holes 15 for positioning the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are provided at the four corners of the lower peripheral wall 14 in a plan view.

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と同一の構造を有している。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を上下反転させると上側金属シート20になるように構成されており、下側金属シート10と同一構造の金属シートを2枚作製して、一方を上下反転させて互いに接合した構成になっている。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。 In the present embodiment, the upper metal sheet 20 has the same structure as the lower metal sheet 10. That is, the vapor chamber 1 according to the present embodiment is configured so that when the lower metal sheet 10 is turned upside down, it becomes the upper metal sheet 20, and two metal sheets having the same structure as the lower metal sheet 10 are produced. Then, one of them is turned upside down and joined to each other. The configuration of the upper metal sheet 20 will be described in more detail below.

図1乃至図4および図6に示すように、上側金属シート20は、下面20a(下側金属シート10の側の面)に設けられた上側流路凹部21を有している。この上側流路凹部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輸送される。また、図2および図3に示すように、上側金属シート20の上面20bには、後述する上側変形抑制部材32を介して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Hが配置される。このことにより、上側流路凹部21内の蒸気は、上側金属シート20、上側変形抑制部材32およびハウジング部材Hを介して外気によって冷却される。 As shown in FIGS. 1 to 4 and 6, the upper metal sheet 20 has an upper flow path recess 21 provided on the lower surface 20a (the surface on the side of the lower metal sheet 10). The upper flow path recess 21 constitutes a part of the sealed space 3, and is mainly configured to diffuse and cool the steam generated by the evaporation unit 11. More specifically, the steam in the upper flow path recess 21 diffuses in the direction away from the evaporation portion 11, and most of the steam is transported to the peripheral portion having a relatively low temperature. Further, as shown in FIGS. 2 and 3, a housing member H forming a part of a housing such as a mobile terminal is arranged on the upper surface 20b of the upper metal sheet 20 via an upper deformation suppressing member 32 described later. .. As a result, the steam in the upper flow path recess 21 is cooled by the outside air via the upper metal sheet 20, the upper deformation suppressing member 32, and the housing member H.

本実施の形態では、図1および図6に示すように、上側金属シート20の上側流路凹部21内に、上側流路凹部21の天井面21a(上側金属シート20を上下反転させた場合には上側流路凹部21の底面に相当する)から下方(天井面21aに垂直な方向)に突出する複数の上側流路突出部22が設けられている。本実施の形態では、上側流路突出部22は、円柱状のボスとして形成されている例が示されており、下面22aと側面とを含んでいる。また、各上側流路突出部22は、ベーパーチャンバ1の長手方向に沿って延び、等間隔に離間して配置されている。また、上側流路突出部22は、ベーパーチャンバ1の横断方向にも沿って配置されている。このようにして配置された上側流路突出部22の周囲には、上側流路凹部21の天井面21a(下側流路凹部12の底面12aに相当する面)が形成されている。このようにして、上側流路突出部22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22は、下側金属シート10の対応する下側流路突出部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。 In the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 6, the ceiling surface 21a of the upper flow path recess 21 (when the upper metal sheet 20 is turned upside down) is inside the upper flow path recess 21 of the upper metal sheet 20. Is provided with a plurality of upper flow path protrusions 22 protruding downward (in a direction perpendicular to the ceiling surface 21a) from (corresponding to the bottom surface of the upper flow path recess 21). In the present embodiment, an example in which the upper flow path protrusion 22 is formed as a columnar boss is shown, and includes a lower surface 22a and a side surface. Further, the upper flow path protrusions 22 extend along the longitudinal direction of the vapor chamber 1 and are arranged at equal intervals. Further, the upper flow path protrusion 22 is arranged along the transverse direction of the vapor chamber 1. A ceiling surface 21a of the upper flow path recess 21 (a surface corresponding to the bottom surface 12a of the lower flow path recess 12) is formed around the upper flow path protrusion 22 arranged in this way. In this way, the vapor of the hydraulic fluid 2 is configured to flow around the upper flow path protrusion 22, and the flow of the vapor is suppressed from being obstructed. Further, the upper flow path protrusion 22 is arranged so as to overlap the corresponding lower flow path protrusion 13 of the lower metal sheet 10 in a plan view, thereby improving the mechanical strength of the vapor chamber 1. ..

図4および図6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。 As shown in FIGS. 4 and 6, an upper peripheral wall 23 is provided on the peripheral edge of the upper metal sheet 20. The upper peripheral wall 23 is formed so as to surround the sealing space 3, particularly the upper flow path recess 21, and defines the sealing space 3. Further, upper alignment holes 24 for positioning the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are provided at the four corners of the upper peripheral wall 23 in a plan view. That is, each upper alignment hole 24 is arranged so as to overlap each of the above-mentioned lower alignment holes 15 at the time of temporary fixing described later, and is configured to enable positioning of the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20. ..

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2乃至図4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。このことにより、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の下側流路突出部13の上面13aと、上側金属シート20の上側流路突出部22の下面22aとが当接し、各下側流路突出部13と対応する上側流路突出部22とが互いに接合されている。このことにより、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突出部13および上側流路突出部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。 Such a lower metal sheet 10 and an upper metal sheet 20 are preferably diffusively bonded and permanently bonded to each other. More specifically, as shown in FIGS. 2 to 4, the upper surface 14a of the lower peripheral wall 14 of the lower metal sheet 10 and the lower surface 23a of the upper peripheral wall 23 of the upper metal sheet 20 come into contact with each other and are below. The side peripheral wall 14 and the upper peripheral wall 23 are joined to each other. As a result, a sealing space 3 in which the hydraulic fluid 2 is sealed is formed between the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20. Further, the upper surface 13a of the lower flow path protrusion 13 of the lower metal sheet 10 and the lower surface 22a of the upper flow path protrusion 22 of the upper metal sheet 20 come into contact with each other and correspond to each lower flow path protrusion 13. The upper flow path protrusion 22 is joined to each other. This improves the mechanical strength of the vapor chamber 1. In particular, since the lower flow path protrusion 13 and the upper flow path protrusion 22 according to the present embodiment are arranged at equal intervals, the mechanical strength at each position of the vapor chamber 1 can be equalized. The lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 may be joined by another method such as brazing as long as they can be permanently joined instead of diffusion joining.

また、図1、図5および図6に示すように、ベーパーチャンバ1は、長手方向における一対の端部のうちの一方の端部に、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の端面から突出する下側注入突出部16と、上側金属シート20の端面から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の上面に下側注入流路凹部17が形成され、上側注入突出部25の下面に上側注入流路凹部26が形成されている。下側注入流路凹部17は、下側流路凹部12に連通しており、上側注入流路凹部26は、上側流路凹部21に連通している。下側注入流路凹部17および上側注入流路凹部26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、作動液2の注入流路を形成する。当該注入流路を通過して作動液2は密封空間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の長手方向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い。 Further, as shown in FIGS. 1, 5 and 6, the vapor chamber 1 has an injection portion 4 for injecting the hydraulic fluid 2 into the sealed space 3 at one end of a pair of ends in the longitudinal direction. Further prepared. The injection portion 4 has a lower injection protrusion 16 projecting from the end surface of the lower metal sheet 10 and an upper injection protrusion 25 projecting from the end surface of the upper metal sheet 20. Of these, the lower injection flow path recess 17 is formed on the upper surface of the lower injection protrusion 16, and the upper injection flow path recess 26 is formed on the lower surface of the upper injection protrusion 25. The lower injection flow path recess 17 communicates with the lower flow path recess 12, and the upper injection flow path recess 26 communicates with the upper flow path recess 21. The lower injection flow path recess 17 and the upper injection flow path recess 26 form an injection flow path for the hydraulic fluid 2 when the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are joined. The hydraulic fluid 2 is injected into the sealed space 3 through the injection flow path. In the present embodiment, an example is shown in which the injection portion 4 is provided at one end of a pair of ends in the longitudinal direction of the vapor chamber 1, but the present invention is not limited to this. No.

ところで、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、下側金属シート10および上側金属シート20は、銅または銅合金により形成されていることが好適である。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の熱伝導率を高めることができる。このため、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、後述する下側変形抑制部材31および上側変形抑制部材32を除くベーパーチャンバ1の厚さT0は、0.1mm〜1.0mmである。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、ハンドリングを良好にするために、変形抑制部材31、32を除くベーパーチャンバ1の厚さの半分にし、T1とT2を等しくすることが好適である。 By the way, the material used for the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 is not particularly limited as long as it is a material having good thermal conductivity. For example, the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are made of copper. Alternatively, it is preferably formed of a copper alloy. As a result, the thermal conductivity of the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 can be increased. Therefore, the heat dissipation efficiency of the vapor chamber 1 can be improved. The thickness T0 of the vapor chamber 1 excluding the lower deformation suppressing member 31 and the upper deformation suppressing member 32, which will be described later, is 0.1 mm to 1.0 mm. The thickness T1 of the lower metal sheet 10 and the thickness T2 of the upper metal sheet 20 are halved from the thickness of the vapor chamber 1 excluding the deformation suppressing members 31 and 32 in order to improve handling, and T1 and T2 are reduced. It is preferable to make them equal.

次に、下側変形抑制部材31および上側変形抑制部材32について、図1乃至図4、図7および図8を用いて説明する。 Next, the lower deformation suppressing member 31 and the upper deformation suppressing member 32 will be described with reference to FIGS. 1 to 4, 7 and 8.

図1乃至図4に示すように、下側金属シート10の下面10bおよび上側金属シート20の上面20bに、ベーパーチャンバ1の変形を抑制する変形抑制部材が設けられている。本実施の形態では、下側金属シート10の下面10bに設けられた変形抑制部材を下側変形抑制部材31と称し、上側金属シート20の上面20bに設けられた変形抑制部材を上側変形抑制部材32と称する。下側変形抑制部材31は、ベーパーチャンバ1がモバイル端末等のハウジング内に設置された際、下側金属シート10の下面10bと冷却対象物であるデバイスDとの間に介在される。上側変形抑制部材32は、ベーパーチャンバ1がモバイル端末等のハウジング内に設置された際、上側金属シート20の上面20bとハウジング部材Hとの間に介在される。また、本実施の形態では、下側変形抑制部材31および上側変形抑制部材32は、平板状に形成されるとともに、平面視で矩形状に形成され、下側金属シート10の下面10bおよび上側金属シート20の上面20bの全域にそれぞれ設けられている。しかしながら、これに限られることはなく、下側変形抑制部材31および上側変形抑制部材32の形状は、ベーパーチャンバ1の変形を抑制することができれば任意とすることができる。下側変形抑制部材31の厚さT3および上側変形抑制部材32の厚さT4は、各々の強度にもよるが、それぞれ、ベーパーチャンバ1の変形を抑制することができれば任意とすることができ、例えば、0.1mm〜0.15mmとすることができる。 As shown in FIGS. 1 to 4, deformation suppressing members for suppressing deformation of the vapor chamber 1 are provided on the lower surface 10b of the lower metal sheet 10 and the upper surface 20b of the upper metal sheet 20. In the present embodiment, the deformation suppressing member provided on the lower surface 10b of the lower metal sheet 10 is referred to as the lower deformation suppressing member 31, and the deformation suppressing member provided on the upper surface 20b of the upper metal sheet 20 is referred to as the upper deformation suppressing member. It is called 32. When the vapor chamber 1 is installed in a housing such as a mobile terminal, the lower deformation suppressing member 31 is interposed between the lower surface 10b of the lower metal sheet 10 and the device D which is a cooling target. The upper deformation suppressing member 32 is interposed between the upper surface 20b of the upper metal sheet 20 and the housing member H when the vapor chamber 1 is installed in a housing such as a mobile terminal. Further, in the present embodiment, the lower deformation suppressing member 31 and the upper deformation suppressing member 32 are formed in a flat plate shape and in a rectangular shape in a plan view, and the lower surface 10b and the upper metal of the lower metal sheet 10 are formed. It is provided in the entire area of the upper surface 20b of the sheet 20. However, the shape is not limited to this, and the shapes of the lower deformation suppressing member 31 and the upper deformation suppressing member 32 can be arbitrary as long as the deformation of the vapor chamber 1 can be suppressed. The thickness T3 of the lower deformation suppressing member 31 and the thickness T4 of the upper deformation suppressing member 32 can be arbitrary as long as the deformation of the vapor chamber 1 can be suppressed, although they depend on the respective strengths. For example, it can be 0.1 mm to 0.15 mm.

このような下側変形抑制部材31の曲げ強度は、下側金属シート10の曲げ強度よりも大きくなっていることが好適である。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を、下側変形抑制部材31により効果的に補強することができる。また、上側変形抑制部材32の曲げ強度は、上側金属シート20の曲げ強度よりも大きくなっていることが好適である。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を、上側変形抑制部材32により効果的に補強することができる。ここで、曲げ強度という用語は、以下に規定する三点曲げ試験法によって得られる曲げ強度を意味するものとして用いている。 It is preferable that the bending strength of the lower deformation suppressing member 31 is larger than the bending strength of the lower metal sheet 10. As a result, the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 can be effectively reinforced by the lower deformation suppressing member 31. Further, it is preferable that the bending strength of the upper deformation suppressing member 32 is larger than the bending strength of the upper metal sheet 20. As a result, the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 can be effectively reinforced by the upper deformation suppressing member 32. Here, the term bending strength is used to mean the bending strength obtained by the three-point bending test method specified below.

曲げ強度の測定に用いる測定器としては、引張試験機(例えば島津製作所社製のオートグラフAGS−H)と、三点曲げ試験用に作製した三点曲げ試験用治具とを組み合わせたものを用いる。すなわち、測定器50は、図7に示すように、試験片51の上方から試験片51を押圧する圧子52と、試験片51を下方から支持する一対の支持具53と、を含む。圧子52は、試験片51に沿って図7の紙面に垂直な方向に延びるように棒状に形成されている。この圧子52のうち、試験片51に接する先端部52aの半径Rは1.5mmとする。図7の紙面奥行方向における圧子52および支持具53の寸法は、約100mmとする。一対の支持具53間の距離L1は100mmとする。 As a measuring instrument used for measuring bending strength, a combination of a tensile tester (for example, Autograph AGS-H manufactured by Shimadzu Corporation) and a jig for a three-point bending test manufactured for a three-point bending test is used. Use. That is, as shown in FIG. 7, the measuring instrument 50 includes an indenter 52 that presses the test piece 51 from above the test piece 51, and a pair of support tools 53 that support the test piece 51 from below. The indenter 52 is formed in a rod shape so as to extend along the test piece 51 in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. Of the indenter 52, the radius R of the tip portion 52a in contact with the test piece 51 is 1.5 mm. The dimensions of the indenter 52 and the support 53 in the depth direction of the paper surface of FIG. 7 are about 100 mm. The distance L1 between the pair of supports 53 is 100 mm.

測定対象となる試験片51は矩形の平板状に形成されている。試験片51の長さL2は約150mm、試験片51の幅(図7の紙面奥行方向における試験片51の寸法)は約75mm、試験片51の厚さT5は約0.3mmとする。そして、このような試験片51を3個準備する。なお、測定対象の試験片51、圧子52および支持具53の位置合わせは、夫々の中心が一致するように目視で実施する。 The test piece 51 to be measured is formed in a rectangular flat plate shape. The length L2 of the test piece 51 is about 150 mm, the width of the test piece 51 (the dimension of the test piece 51 in the depth direction of the paper surface in FIG. 7) is about 75 mm, and the thickness T5 of the test piece 51 is about 0.3 mm. Then, three such test pieces 51 are prepared. The alignment of the test piece 51, the indenter 52, and the support 53 to be measured is visually performed so that the centers of the test pieces 51, the indenter 52, and the support 53 are aligned with each other.

測定時には、図8に示すように、まず、試験片51の両端部を支持具53上に載置する。この際、試験片51の両端部は、支持具53に対して拘束されることなく、単に載置されるだけである。次に、圧子52を試験片51の上面に当接させる。続いて、圧子52を一定の下降速度(0.5mm/s)で、試験片51との当接地点から30mmまで下降させる。その後、圧子52を上昇させ、圧子52を試験片51から引き離す。圧子52を下降させている間に、圧子52に加えられた最大荷重を測定する。そして、3個の試験片51で同様に最大荷重を測定し、得られた最大荷重の平均値を、本実施の形態による曲げ強度とする。 At the time of measurement, as shown in FIG. 8, first, both ends of the test piece 51 are placed on the support 53. At this time, both ends of the test piece 51 are simply placed without being restrained by the support 53. Next, the indenter 52 is brought into contact with the upper surface of the test piece 51. Subsequently, the indenter 52 is lowered at a constant lowering speed (0.5 mm / s) from the contact point with the test piece 51 to 30 mm. Then, the indenter 52 is raised and the indenter 52 is pulled away from the test piece 51. While lowering the indenter 52, the maximum load applied to the indenter 52 is measured. Then, the maximum load is measured with the three test pieces 51 in the same manner, and the average value of the obtained maximum loads is taken as the bending strength according to the present embodiment.

また、下側変形抑制部材31の熱膨張係数は、下側金属シート10の熱膨張係数よりも大きいことが好適である。この場合、ベーパーチャンバ1の作動時に、熱膨張による伸びが上側金属シート20よりも小さくなり得る下側金属シート10の熱膨張による伸びを、増加させることができる。 Further, it is preferable that the coefficient of thermal expansion of the lower deformation suppressing member 31 is larger than the coefficient of thermal expansion of the lower metal sheet 10. In this case, when the vapor chamber 1 is operated, the elongation due to thermal expansion of the lower metal sheet 10 which can be smaller than that of the upper metal sheet 20 can be increased.

また、上側変形抑制部材32の熱膨張係数は、上側金属シート20の熱膨張係数よりも小さいことが好適である。この場合、ベーパーチャンバ1の作動時に、熱膨張による伸びが下側金属シート10よりも大きくなり得る上側金属シート20の熱膨張による伸びを、低減させることができる。 Further, it is preferable that the coefficient of thermal expansion of the upper deformation suppressing member 32 is smaller than the coefficient of thermal expansion of the upper metal sheet 20. In this case, when the vapor chamber 1 is operated, the elongation due to thermal expansion of the upper metal sheet 20 which can be larger than that of the lower metal sheet 10 can be reduced.

ところで、下側変形抑制部材31および上側変形抑制部材32に用いる材料としては、ベーパーチャンバ1の変形を抑制することができれば特に限られることはない。例えば、下側変形抑制部材31および上側変形抑制部材32は、SUS304、SUS316L等のステンレス鋼により形成されていることが好適である。 By the way, the material used for the lower deformation suppressing member 31 and the upper deformation suppressing member 32 is not particularly limited as long as the deformation of the vapor chamber 1 can be suppressed. For example, the lower deformation suppressing member 31 and the upper deformation suppressing member 32 are preferably made of stainless steel such as SUS304 and SUS316L.

例えば、下側金属シート10が銅により形成され、下側変形抑制部材31がSUS304により形成されている場合について説明する。銅の0℃〜100℃における熱膨張係数は、16.6×10−6/Kであり、SUS304の0℃〜100℃における熱膨張係数は17.3×10−6/Kである。このため、下側変形抑制部材31の熱膨張係数を、下側金属シート10の熱膨張係数よりも大きくすることができる。 For example, a case where the lower metal sheet 10 is made of copper and the lower deformation suppressing member 31 is made of SUS304 will be described. The coefficient of thermal expansion of copper from 0 ° C. to 100 ° C. is 16.6 × 10 -6 / K, and the coefficient of thermal expansion of SUS304 from 0 ° C. to 100 ° C. is 17.3 × 10 -6 / K. Therefore, the coefficient of thermal expansion of the lower deformation suppressing member 31 can be made larger than the coefficient of thermal expansion of the lower metal sheet 10.

また、上側金属シート20が銅により形成され、上側変形抑制部材32がSUS316Lにより形成されている場合について説明する。SUS316Lの0℃〜100℃における熱膨張係数は16.0×10−6/Kである。このため、上側変形抑制部材32の熱膨張係数を、上側金属シート20の熱膨張係数よりも小さくすることができる。 Further, a case where the upper metal sheet 20 is made of copper and the upper deformation suppressing member 32 is made of SUS316L will be described. The coefficient of thermal expansion of SUS316L from 0 ° C. to 100 ° C. is 16.0 × 10-6 / K. Therefore, the coefficient of thermal expansion of the upper deformation suppressing member 32 can be made smaller than the coefficient of thermal expansion of the upper metal sheet 20.

下側変形抑制部材31および上側変形抑制部材32が、上述のようなステンレス鋼により形成されている場合には、接着剤、ろう付け、はんだ付け、拡散接合、レーザ溶接等によってそれぞれ下側金属シート10および上側金属シート20に取り付けることができる。 When the lower deformation suppressing member 31 and the upper deformation suppressing member 32 are made of stainless steel as described above, the lower metal sheet is formed by adhesive, brazing, soldering, diffusion joining, laser welding, or the like. It can be attached to the 10 and the upper metal sheet 20.

なお、下側変形抑制部材31および上側変形抑制部材32は、ステンレス鋼により形成されていることに限られない。例えば、下側変形抑制部材31および上側変形抑制部材32は、鉄、ニッケル、コバルト、チタン、クロム、モリブデン等の硬質金属、またはこれらの合金によって形成されていてもよい。 The lower deformation suppressing member 31 and the upper deformation suppressing member 32 are not limited to being made of stainless steel. For example, the lower deformation suppressing member 31 and the upper deformation suppressing member 32 may be formed of a hard metal such as iron, nickel, cobalt, titanium, chromium, molybdenum, or an alloy thereof.

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9乃至図15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9乃至図15では、図4の横断面と同様の横断面を示している。 Next, the operation of the present embodiment having such a configuration will be described. Here, first, the manufacturing method of the vapor chamber 1 will be described with reference to FIGS. 9 to 15, but the description of the half-etching step of the upper metal sheet 20 will be simplified. In addition, in FIGS. 9 to 15, the cross section similar to the cross section of FIG. 4 is shown.

まず、図9に示すように、平板状の下側金属シート10を準備する。ここで準備される下側金属シート10は、図5に示すような外形輪郭形状を有している。 First, as shown in FIG. 9, a flat plate-shaped lower metal sheet 10 is prepared. The lower metal sheet 10 prepared here has an outer contour shape as shown in FIG.

続いて、図10に示すように、下側金属シート10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流路凹部12が形成される。この場合、まず、下側金属シート10の上面10aに図示しないレジスト膜が、フォトリソグラフィー技術によって、複数の下側流路突出部13および下側周縁壁14に対応するパターン状に形成される。続いて、ハーフエッチング工程として、下側金属シート10の上面10aがハーフエッチングされる。このことにより、下側金属シート10の上面10aのうちレジスト膜の開口(図示せず)に対応する部分がハーフエッチングされて、図10に示すような下側流路凹部12、下側流路突出部13および下側周縁壁14が形成される。この際、図1および図5に示す下側注入流路凹部17も同時に形成される。ハーフエッチング工程の後、レジスト膜が除去される。なお、ハーフエッチングとは、材料を貫通しないような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、下側金属シート10の厚さの半分であることには限られない。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。 Subsequently, as shown in FIG. 10, the lower metal sheet 10 is half-etched to form the lower flow path recess 12 that forms a part of the sealed space 3. In this case, first, a resist film (not shown) is formed on the upper surface 10a of the lower metal sheet 10 in a pattern corresponding to the plurality of lower flow path protrusions 13 and the lower peripheral wall 14 by a photolithography technique. Subsequently, as a half-etching step, the upper surface 10a of the lower metal sheet 10 is half-etched. As a result, the portion of the upper surface 10a of the lower metal sheet 10 corresponding to the opening (not shown) of the resist film is half-etched, and the lower flow path recess 12 and the lower flow path as shown in FIG. The protrusion 13 and the lower peripheral wall 14 are formed. At this time, the lower injection flow path recess 17 shown in FIGS. 1 and 5 is also formed at the same time. After the half-etching step, the resist film is removed. The half etching means etching for forming a recess that does not penetrate the material. Therefore, the depth of the recess formed by half-etching is not limited to half the thickness of the lower metal sheet 10. As the etching solution, for example, an iron chloride-based etching solution such as a ferric chloride aqueous solution or a copper chloride-based etching solution such as a copper chloride aqueous solution can be used.

一方、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、上側流路凹部21、上側流路突出部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。 On the other hand, in the same manner as the lower metal sheet 10, the upper metal sheet 20 is half-etched from the lower surface 20a to form the upper flow path recess 21, the upper flow path protrusion 22, and the upper peripheral wall 23. In this way, the above-mentioned upper metal sheet 20 is obtained.

次に、図11に示すように、下側流路凹部12の下側流路突出部13の間にウィックWが挿入されて嵌められる。 Next, as shown in FIG. 11, the wick W is inserted and fitted between the lower flow path protrusions 13 of the lower flow path recess 12.

次に、図12に示すように、下側流路凹部12を有する下側金属シート10と、上側流路凹部21を有する上側金属シート20とが仮止めされる。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1および図5参照)と上側金属シート20の上側アライメント孔24(図1および図6参照)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。 Next, as shown in FIG. 12, the lower metal sheet 10 having the lower flow path recess 12 and the upper metal sheet 20 having the upper flow path recess 21 are temporarily fixed. In this case, first, the lower alignment hole 15 (see FIGS. 1 and 5) of the lower metal sheet 10 and the upper alignment hole 24 (see FIGS. 1 and 6) of the upper metal sheet 20 are used to lower the lower side. The metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are positioned. Subsequently, the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are fixed. The method of fixing is not particularly limited, but for example, the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are fixed by performing resistance welding to the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20. You may. In this case, as shown in FIG. 12, it is preferable to perform spot resistance welding using the electrode rod 40. Laser welding may be performed instead of resistance welding. Alternatively, the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 may be ultrasonically bonded and fixed by irradiating ultrasonic waves. Further, although an adhesive may be used, it is preferable to use an adhesive having no organic component or having a small amount of organic component. In this way, the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are fixed in a positioned state.

仮止めの後、図13に示すように、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。このことにより、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、下側注入流路凹部17(図1および図5参照)と上側注入流路凹部26(図1および図6参照)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の下側流路突出部13の上面13aと、上側金属シート20の上側流路突出部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。 After the temporary fixing, as shown in FIG. 13, the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are permanently joined by diffusion joining. Diffusion bonding means that the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 to be joined are brought into close contact with each other, and pressure is applied in a direction in which the metal sheets 10 and 20 are brought into close contact with each other in a controlled atmosphere such as in a vacuum or in an inert gas. It is a method of joining by heating together with the diffusion of atoms generated on the joining surface. Diffusion bonding heats the materials of the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 to a temperature close to the melting point, but since it is lower than the melting point, it is possible to prevent the metal sheets 10 and 20 from melting and deforming. More specifically, the upper surface 14a of the lower peripheral wall 14 of the lower metal sheet 10 and the lower surface 23a of the upper peripheral wall 23 of the upper metal sheet 20 are diffusively joined as a joining surface. As a result, the lower peripheral wall 14 and the upper peripheral wall 23 form a sealing space 3 between the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20. Further, the lower injection flow path recess 17 (see FIGS. 1 and 5) and the upper injection flow path recess 26 (see FIGS. 1 and 6) form an injection flow path for the hydraulic fluid 2 communicating with the sealed space 3. Will be done. Further, the upper surface 13a of the lower flow path protrusion 13 of the lower metal sheet 10 and the lower surface 22a of the upper flow path protrusion 22 of the upper metal sheet 20 are diffusively joined as joint surfaces to form the vapor chamber 1. Mechanical strength is improved.

恒久的な接合の後、図14に示すように、下側金属シート10の下面10bに、下側変形抑制部材31が接合され、上側金属シート20の上面20bに、上側変形抑制部材32が接合される。この場合、例えば、下側金属シート10と下側変形抑制部材31、および上側金属シート20と上側変形抑制部材32とを、接着剤、ろう付け、はんだ付け、拡散接合、レーザ溶接等によって接合してもよい。また、下側変形抑制部材31および上側変形抑制部材32は、下側金属シート10の下面10bおよび上側金属シート20の上面20bに、めっきによって形成されてもよい。 After the permanent joining, as shown in FIG. 14, the lower deformation suppressing member 31 is joined to the lower surface 10b of the lower metal sheet 10, and the upper deformation suppressing member 32 is joined to the upper surface 20b of the upper metal sheet 20. Will be done. In this case, for example, the lower metal sheet 10 and the lower deformation suppressing member 31, and the upper metal sheet 20 and the upper deformation suppressing member 32 are joined by an adhesive, brazing, soldering, diffusion joining, laser welding, or the like. You may. Further, the lower deformation suppressing member 31 and the upper deformation suppressing member 32 may be formed by plating on the lower surface 10b of the lower metal sheet 10 and the upper surface 20b of the upper metal sheet 20.

次に、図15に示すように、注入部4(図1参照)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、その後に、作動液2が密封空間3に注入される。注入時、作動液2は、下側注入流路凹部17と上側注入流路凹部26とにより形成された注入流路を通過する。 Next, as shown in FIG. 15, the hydraulic fluid 2 is injected into the sealed space 3 from the injection unit 4 (see FIG. 1). At this time, first, the sealed space 3 is evacuated and depressurized, and then the hydraulic fluid 2 is injected into the sealed space 3. At the time of injection, the hydraulic fluid 2 passes through the injection flow path formed by the lower injection flow path recess 17 and the upper injection flow path recess 26.

作動液2の注入の後、上述した注入流路が封止される。例えば、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することが好適である。このことにより、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。 After the injection of the hydraulic fluid 2, the injection flow path described above is sealed. For example, it is preferable to irradiate the injection unit 4 with a laser to partially melt the injection unit 4 to seal the injection flow path. As a result, the communication between the sealed space 3 and the outside air is cut off, and the hydraulic fluid 2 is sealed in the sealed space 3. In this way, the hydraulic fluid 2 in the sealed space 3 is prevented from leaking to the outside.

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。 As described above, the vapor chamber 1 according to the present embodiment is obtained.

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、下側変形抑制部材31を介して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。このとき、下側変形抑制部材31の曲げ強度が、下側金属シート10の曲げ強度よりも大きく、上側変形抑制部材32の曲げ強度が、上側金属シート20の曲げ強度よりも大きくなっている。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が、下側変形抑制部材31および上側変形抑制部材32により補強され、ベーパーチャンバ1の剛性が効果的に高められる。このため、ベーパーチャンバ1をモバイル端末等のハウジング内に設置する際に、ベーパーチャンバ1の変形、とりわけ曲げ変形が抑制される。 The vapor chamber 1 obtained as described above is installed in a housing of a mobile terminal or the like, and is an object to be cooled on the lower surface 10b of the lower metal sheet 10 via the lower deformation suppressing member 31. A device D such as a CPU is attached. At this time, the bending strength of the lower deformation suppressing member 31 is larger than the bending strength of the lower metal sheet 10, and the bending strength of the upper deformation suppressing member 32 is larger than the bending strength of the upper metal sheet 20. As a result, the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are reinforced by the lower deformation suppressing member 31 and the upper deformation suppressing member 32, and the rigidity of the vapor chamber 1 is effectively increased. Therefore, when the vapor chamber 1 is installed in the housing of a mobile terminal or the like, the deformation of the vapor chamber 1, especially the bending deformation, is suppressed.

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。 Next, a method of operating the vapor chamber 1, that is, a method of cooling the device D will be described.

下側金属シート10が鉛直下方に配置され、上側金属シート20が鉛直上方に配置される場合には、密封空間3に封入された作動液2の多くは、重力の影響を受けて、下側金属シート10の下側流路凹部12に滞留する。 When the lower metal sheet 10 is arranged vertically below and the upper metal sheet 20 is arranged vertically above, most of the hydraulic fluid 2 sealed in the sealed space 3 is affected by gravity and is located on the lower side. It stays in the lower flow path recess 12 of the metal sheet 10.

この状態でデバイスDが発熱すると、下側流路凹部12のうち蒸発部11に存在する作動液2が、下側変形抑制部材31を介してデバイス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内を上昇して上側流路凹部21内に拡散する。生成された蒸気の一部は、下側金属シート10の下側流路凹部12内で拡散する。上側流路凹部21内および下側流路凹部12内の蒸気は、蒸発部11から離れ、蒸気の多くは、比較的温度の低い周縁部に輸送される。拡散した蒸気は、上側金属シート20に放熱して冷却される。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H(図2および図3参照)を介して外気に伝達される。 When the device D generates heat in this state, the hydraulic fluid 2 existing in the evaporation portion 11 of the lower flow path recess 12 receives heat from the device D via the lower deformation suppressing member 31. The received heat is absorbed as latent heat and the hydraulic fluid 2 evaporates (vaporizes) to generate vapor of the hydraulic fluid 2. Most of the generated steam rises in the sealed space 3 and diffuses into the upper flow path recess 21. A part of the generated steam diffuses in the lower flow path recess 12 of the lower metal sheet 10. The steam in the upper flow path recess 21 and the lower flow path recess 12 is separated from the evaporation portion 11, and most of the steam is transported to the peripheral portion where the temperature is relatively low. The diffused steam dissipates heat to the upper metal sheet 20 and is cooled. The heat received from the steam by the upper metal sheet 20 is transferred to the outside air via the housing member H (see FIGS. 2 and 3).

蒸気は、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。液状になった作動液2の多くは、上側流路凹部21内を下降して、下側流路凹部12に達する。蒸発部11では作動液2が蒸発し続けているため、下側流路凹部12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。この際、下側流路凹部12には、毛細管作用を発揮することができるウィックWが設けられている。このため、ウィックWの毛細管作用により、作動液2は、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。 By radiating heat to the upper metal sheet 20, the steam loses the latent heat absorbed in the evaporation unit 11 and condenses. Most of the liquefied hydraulic fluid 2 descends in the upper flow path recess 21 and reaches the lower flow path recess 12. Since the hydraulic fluid 2 continues to evaporate in the evaporation section 11, the hydraulic fluid 2 in the lower flow path recess 12 other than the evaporation section 11 is transported toward the evaporation section 11. At this time, the lower flow path recess 12 is provided with a wick W capable of exerting a capillary action. Therefore, due to the capillary action of the wick W, the hydraulic fluid 2 obtains a propulsive force toward the evaporation unit 11 and is smoothly transported toward the evaporation unit 11.

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。 The hydraulic fluid 2 that has reached the evaporation unit 11 receives heat again from the device D and evaporates. In this way, the hydraulic fluid 2 recirculates in the vapor chamber 1 while repeating phase change, that is, evaporation and condensation, and transfers and releases the heat of the device D. As a result, the device D is cooled.

ところで、ベーパーチャンバ1の作動時には、上述したように、作動液2がデバイスDから熱を受け、作動液2の蒸気が生成される。そして、生成された蒸気は、主として上側流路凹部21に拡散する。このため、下側金属シート10および上側金属シート20並びに下側変形抑制部材31および上側変形抑制部材32は、熱膨張する。また、上述したように下側金属シート10の下側流路凹部12は、主として比較的温度が低い液状の作動液2を輸送する。このことにより、下側金属シート10の熱膨張による伸びよりも上側金属シート20の熱膨張による伸びの方が大きくなり得る。このため、下側金属シート10の熱膨張による伸びと、上側金属シート20の熱膨張による伸びとの差によってベーパーチャンバ1に反りが発生し得る。 By the way, when the vapor chamber 1 is operated, as described above, the hydraulic fluid 2 receives heat from the device D, and the vapor of the hydraulic fluid 2 is generated. Then, the generated steam mainly diffuses into the upper flow path recess 21. Therefore, the lower metal sheet 10, the upper metal sheet 20, the lower deformation suppressing member 31, and the upper deformation suppressing member 32 thermally expand. Further, as described above, the lower flow path recess 12 of the lower metal sheet 10 mainly transports the liquid hydraulic fluid 2 having a relatively low temperature. As a result, the elongation due to thermal expansion of the upper metal sheet 20 can be larger than the elongation due to thermal expansion of the lower metal sheet 10. Therefore, the vapor chamber 1 may be warped due to the difference between the elongation due to the thermal expansion of the lower metal sheet 10 and the elongation due to the thermal expansion of the upper metal sheet 20.

しかしながら本実施の形態では、下側金属シート10よりも大きい曲げ強度を有する下側変形抑制部材31が下側金属シート10の下面10bに設けられている。また、上側金属シート20よりも大きい曲げ強度を有する上側変形抑制部材32が上側金属シート20の上面20bに設けられている。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が、下側変形抑制部材31および上側変形抑制部材32により補強される。このため、ベーパーチャンバ1の剛性が確保され、ベーパーチャンバ1の変形が抑制される。 However, in the present embodiment, the lower deformation suppressing member 31 having a bending strength larger than that of the lower metal sheet 10 is provided on the lower surface 10b of the lower metal sheet 10. Further, an upper deformation suppressing member 32 having a bending strength higher than that of the upper metal sheet 20 is provided on the upper surface 20b of the upper metal sheet 20. As a result, the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are reinforced by the lower deformation suppressing member 31 and the upper deformation suppressing member 32. Therefore, the rigidity of the vapor chamber 1 is ensured, and the deformation of the vapor chamber 1 is suppressed.

また、本実施の形態では、下側変形抑制部材31の熱膨張係数が、下側金属シート10の熱膨張係数よりも大きくなっている。このことにより、下側変形抑制部材31の熱膨張による伸びは、下側金属シート10の熱膨張による伸びよりも大きくなる。このため、下側変形抑制部材31によって、下側金属シート10の伸びが増加する。また、上側変形抑制部材32の熱膨張係数が、上側金属シート20の熱膨張係数よりも小さくなっている。このことにより、上側変形抑制部材32の熱膨張による伸びは、上側金属シート20の熱膨張による伸びよりも小さくなる。このため、上側変形抑制部材32によって、上側金属シート20の熱膨張による伸びが低減する。この結果、下側金属シート10の熱膨張による伸びと、上側金属シート20の熱膨張による伸びとの差が小さくなる。このため、下側金属シート10の熱膨張による伸びと、上側金属シート20の熱膨張による伸びとの差に起因するベーパーチャンバ1の反りによる変形が抑制される。 Further, in the present embodiment, the coefficient of thermal expansion of the lower deformation suppressing member 31 is larger than the coefficient of thermal expansion of the lower metal sheet 10. As a result, the elongation of the lower deformation suppressing member 31 due to thermal expansion is larger than the elongation of the lower metal sheet 10 due to thermal expansion. Therefore, the lower deformation suppressing member 31 increases the elongation of the lower metal sheet 10. Further, the coefficient of thermal expansion of the upper deformation suppressing member 32 is smaller than the coefficient of thermal expansion of the upper metal sheet 20. As a result, the elongation of the upper deformation suppressing member 32 due to thermal expansion is smaller than the elongation of the upper metal sheet 20 due to thermal expansion. Therefore, the upper deformation suppressing member 32 reduces the elongation of the upper metal sheet 20 due to thermal expansion. As a result, the difference between the elongation due to thermal expansion of the lower metal sheet 10 and the elongation due to thermal expansion of the upper metal sheet 20 becomes smaller. Therefore, the deformation due to the warp of the vapor chamber 1 due to the difference between the elongation due to the thermal expansion of the lower metal sheet 10 and the elongation due to the thermal expansion of the upper metal sheet 20 is suppressed.

このように本実施の形態によれば、下側金属シート10の下面10bに下側変形抑制部材31が設けられ、上側金属シート20の上面20bに上側変形抑制部材32が設けられている。このことにより、ベーパーチャンバ1の変形を抑制することができる。このため、ベーパーチャンバ1の変形によって、密封空間3を構成する下側流路凹部12および上側流路凹部21の流路面積が減少することを防止でき、ベーパーチャンバ1の安定的な動作を確保することができる。 As described above, according to the present embodiment, the lower deformation suppressing member 31 is provided on the lower surface 10b of the lower metal sheet 10, and the upper deformation suppressing member 32 is provided on the upper surface 20b of the upper metal sheet 20. As a result, deformation of the vapor chamber 1 can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent the flow path area of the lower flow path recess 12 and the upper flow path recess 21 constituting the sealed space 3 from being reduced due to the deformation of the vapor chamber 1, and the stable operation of the vapor chamber 1 is ensured. can do.

また、本実施の形態によれば、下側金属シート10よりも大きい曲げ強度を有する下側変形抑制部材31が下側金属シート10の下面10bに設けられ、上側金属シート20よりも大きい曲げ強度を有する上側変形抑制部材32が上側金属シート20の上面20bに設けられている。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を下側変形抑制部材31および上側変形抑制部材32により補強することができる。このため、ベーパーチャンバ1の剛性を効果的に高めることができ、ベーパーチャンバ1の変形を抑制することができる。この場合、ベーパーチャンバ1をモバイル端末等へ設置する際のベーパーチャンバ1の変形を抑制することができるため、ベーパーチャンバ1のハンドリングを容易にすることができる。また、密封空間3の真空引き時におけるベーパーチャンバ1の変形を抑制することができる。さらには、ベーパーチャンバ1に他の部品等をはんだ付けで接合する場合に生じる熱膨張によって変形することなどを抑制することができる。 Further, according to the present embodiment, the lower deformation suppressing member 31 having a bending strength higher than that of the lower metal sheet 10 is provided on the lower surface 10b of the lower metal sheet 10 and has a bending strength higher than that of the upper metal sheet 20. The upper deformation suppressing member 32 is provided on the upper surface 20b of the upper metal sheet 20. As a result, the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 can be reinforced by the lower deformation suppressing member 31 and the upper deformation suppressing member 32. Therefore, the rigidity of the vapor chamber 1 can be effectively increased, and the deformation of the vapor chamber 1 can be suppressed. In this case, since the deformation of the vapor chamber 1 when the vapor chamber 1 is installed on a mobile terminal or the like can be suppressed, the handling of the vapor chamber 1 can be facilitated. Further, it is possible to suppress the deformation of the vapor chamber 1 when the sealed space 3 is evacuated. Further, it is possible to suppress deformation due to thermal expansion that occurs when other parts or the like are joined to the vapor chamber 1 by soldering.

また、本実施の形態によれば、下側変形抑制部材31の熱膨張係数が、下側金属シート10の熱膨張係数よりも大きく、上側変形抑制部材32の熱膨張係数が、上側金属シート20の熱膨張係数よりも小さくなっている。このことにより、下側変形抑制部材31の熱膨張による伸びを、下側金属シート10の熱膨張による伸びよりも大きくすることができ、上側変形抑制部材32の熱膨張による伸びを、上側金属シート20の熱膨張による伸びよりも小さくすることができる。このため、下側変形抑制部材31が、下側金属シート10の伸びを増加させることができ、上側変形抑制部材32が上側金属シート20の伸びを低減させることができる。この結果、下側変形抑制部材31の熱膨張による伸びと、上側変形抑制部材32の熱膨張による伸びとの差を小さくすることができる。このため、下側金属シート10の熱膨張による伸びと、上側金属シート20の熱膨張による伸びとの差に起因するベーパーチャンバ1の反りによる変形を抑制できる。 Further, according to the present embodiment, the coefficient of thermal expansion of the lower deformation suppressing member 31 is larger than the coefficient of thermal expansion of the lower metal sheet 10, and the coefficient of thermal expansion of the upper deformation suppressing member 32 is the upper metal sheet 20. It is smaller than the coefficient of thermal expansion of. As a result, the elongation of the lower deformation suppressing member 31 due to thermal expansion can be made larger than the elongation of the lower metal sheet 10 due to thermal expansion, and the elongation of the upper deformation suppressing member 32 due to thermal expansion can be increased by the thermal expansion of the upper metal sheet 10. It can be made smaller than the elongation due to thermal expansion of 20. Therefore, the lower deformation suppressing member 31 can increase the elongation of the lower metal sheet 10, and the upper deformation suppressing member 32 can reduce the elongation of the upper metal sheet 20. As a result, the difference between the elongation due to thermal expansion of the lower deformation suppressing member 31 and the elongation due to thermal expansion of the upper deformation suppressing member 32 can be reduced. Therefore, deformation due to warpage of the vapor chamber 1 due to the difference between the elongation due to the thermal expansion of the lower metal sheet 10 and the elongation due to the thermal expansion of the upper metal sheet 20 can be suppressed.

なお、上述した本実施の形態においては、下側金属シート10の下面10bおよび上側金属シート20の上面20bに、ベーパーチャンバ1の変形を抑制する変形抑制部材31、32が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、例えば、変形抑制部材31、32は、下側金属シート10の下面10bおよび上側金属シート20の上面20bの一方には設けられていなくてもよい。この場合においても、ベーパーチャンバ1の変形を、下側変形抑制部材31または上側変形抑制部材32により抑制することができる。なお、下側変形抑制部材31が設けられない場合、デバイスD(図1乃至図3および図5参照)は、ベーパーチャンバ1がモバイル端末等のハウジング内に設置された際、下側金属シート10の下面10bに取り付けられる。また、上側変形抑制部材32が設けられない場合、ハウジング部材H(図2および図3参照)は、ベーパーチャンバ1がモバイル端末等のハウジング内に設置された際、上側金属シート20の上面20bに配置される。 In the above-described embodiment, the deformation suppressing members 31 and 32 for suppressing the deformation of the vapor chamber 1 are provided on the lower surface 10b of the lower metal sheet 10 and the upper surface 20b of the upper metal sheet 20. explained. However, the present invention is not limited to this, and for example, the deformation suppressing members 31 and 32 may not be provided on either the lower surface 10b of the lower metal sheet 10 or the upper surface 20b of the upper metal sheet 20. Even in this case, the deformation of the vapor chamber 1 can be suppressed by the lower deformation suppressing member 31 or the upper deformation suppressing member 32. When the lower deformation suppressing member 31 is not provided, the device D (see FIGS. 1 to 3 and 5) has a lower metal sheet 10 when the vapor chamber 1 is installed in a housing such as a mobile terminal. It is attached to the lower surface 10b of the. When the upper deformation suppressing member 32 is not provided, the housing member H (see FIGS. 2 and 3) is placed on the upper surface 20b of the upper metal sheet 20 when the vapor chamber 1 is installed in the housing of a mobile terminal or the like. Be placed.

また、上述した本実施の形態においては、下側変形抑制部材31の曲げ強度が、下側金属シート10の曲げ強度よりも大きく、上側変形抑制部材32の曲げ強度が、上側金属シート20の曲げ強度よりも大きくなっ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い。例えば、下側変形抑制部材31の曲げ強度が、下側金属シート10の曲げ強度よりも大きくなっていなくても、下側変形抑制部材31の熱膨張係数が、下側金属シート10の熱膨張係数よりも大きくなっていればよい。また、上側変形抑制部材32の曲げ強度が、上側金属シート20の曲げ強度よりも大きくなっていなくても、上側変形抑制部材32の熱膨張係数が、上側金属シート20の熱膨張係数よりも小さくなっていればよい。この場合、上述したように、下側変形抑制部材31の熱膨張による伸びと、上側変形抑制部材32の熱膨張による伸びとの差を小さくすることができる。このため、下側金属シート10の熱膨張による伸びと、上側金属シート20の熱膨張による伸びとの差に起因するベーパーチャンバ1の反りによる変形を抑制できる。 Further, in the above-described embodiment, the bending strength of the lower deformation suppressing member 31 is larger than the bending strength of the lower metal sheet 10, and the bending strength of the upper deformation suppressing member 32 is the bending strength of the upper metal sheet 20. An example in which the strength is higher than the strength has been described. However, it is not limited to this. For example, even if the bending strength of the lower deformation suppressing member 31 is not greater than the bending strength of the lower metal sheet 10, the coefficient of thermal expansion of the lower deformation suppressing member 31 is the thermal expansion of the lower metal sheet 10. It suffices if it is larger than the coefficient. Further, even if the bending strength of the upper deformation suppressing member 32 is not larger than the bending strength of the upper metal sheet 20, the coefficient of thermal expansion of the upper deformation suppressing member 32 is smaller than the coefficient of thermal expansion of the upper metal sheet 20. It should be. In this case, as described above, the difference between the elongation due to thermal expansion of the lower deformation suppressing member 31 and the elongation due to thermal expansion of the upper deformation suppressing member 32 can be reduced. Therefore, deformation due to warpage of the vapor chamber 1 due to the difference between the elongation due to the thermal expansion of the lower metal sheet 10 and the elongation due to the thermal expansion of the upper metal sheet 20 can be suppressed.

また、上述した本実施の形態においては、複数の下側流路突出部13がベーパーチャンバ1の長手方向に沿って配置されているとともに、ベーパーチャンバ1の横断方向にも沿って配置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、複数の下側流路突出部13の配置は、上側流路突出部22に当接してベーパーチャンバ1の機械的強度を確保することができれば、任意である。 Further, in the above-described embodiment, the plurality of lower flow path protrusions 13 are arranged along the longitudinal direction of the vapor chamber 1 and also along the transverse direction of the vapor chamber 1. An example has been described. However, the present invention is not limited to this, and the arrangement of the plurality of lower flow path protrusions 13 is optional as long as it can abut on the upper flow path protrusions 22 and secure the mechanical strength of the vapor chamber 1. be.

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の下側流路突出部がボスとして形成されるとともに、上側金属シート20の上側流路突出部がボスとして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い。すなわち、蒸発部11で生成された蒸気を密封空間3内に拡散することができるとともに、蒸気から凝縮した作動液2を蒸発部11に輸送し、さらに、下側流路突出部と上側流路突出部とを当接させることができれば、下側流路突出部および上側流路突出部の形状は、任意である。 Further, in the above-described embodiment, there is an example in which the lower flow path protrusion of the lower metal sheet 10 is formed as a boss and the upper flow path protrusion of the upper metal sheet 20 is formed as a boss. explained. However, it is not limited to this. That is, the vapor generated by the evaporation unit 11 can be diffused into the sealed space 3, and the working fluid 2 condensed from the vapor is transported to the evaporation unit 11, and further, the lower flow path protrusion and the upper flow path. The shapes of the lower flow path protrusion and the upper flow path protrusion are arbitrary as long as they can be brought into contact with the protrusion.

より具体的には、上側流路突出部および下側流路突出部の少なくとも一方は、所定の方向に沿って略平行に細長状に延びる壁(図示せず)として形成されていてもよい。この壁は、ベーパーチャンバ1の長手方向に沿って延びてもよく、平面視で蒸発部11から放射方向に沿って延びていてもよい。この場合においても下側流路突出部と上側流路突出部は、平面視で重なるように配置することが好適である。 More specifically, at least one of the upper flow path protrusion and the lower flow path protrusion may be formed as an elongated wall (not shown) extending substantially parallel to a predetermined direction. This wall may extend along the longitudinal direction of the vapor chamber 1 or may extend along the radial direction from the evaporation portion 11 in plan view. Also in this case, it is preferable that the lower flow path protrusion and the upper flow path protrusion are arranged so as to overlap each other in a plan view.

また、上側金属シート20は、平板状に形成され、上側流路凹部21を有していなくてもよい。この場合には、蒸発部11において蒸発した作動液2の蒸気は、下側金属シート10の下側流路凹部12内で拡散し、上側金属シート20に放熱して冷却され、凝縮される。すなわち、密封空間3の全体が下側流路凹部12によって構成される。また、上側金属シート20が平板状に形成された場合には、ベーパーチャンバ1の機械的強度を向上させることができる。 Further, the upper metal sheet 20 is formed in a flat plate shape and does not have to have the upper flow path recess 21. In this case, the vapor of the hydraulic fluid 2 evaporated in the evaporation unit 11 diffuses in the lower flow path recess 12 of the lower metal sheet 10, dissipates heat to the upper metal sheet 20, is cooled, and is condensed. That is, the entire sealed space 3 is composed of the lower flow path recess 12. Further, when the upper metal sheet 20 is formed in a flat plate shape, the mechanical strength of the vapor chamber 1 can be improved.

さらに、上述した本実施の形態においては、恒久的な接合として下側金属シート10と上側金属シート20とが拡散接合された後、下側金属シート10の下面10bに、下側変形抑制部材31が接合されるとともに、上側金属シート20の上面20bに、上側変形抑制部材32が接合され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、例えば、図16に示すように、変形抑制部材31、32は、下側金属シート10と上側金属シート20とが拡散接合される前に、対応する金属シート10、20に接合されるようにしてもよい。この場合、下側変形抑制部材31が接合された下側金属シート10と、上側変形抑制部材32が接合された上側金属シート20とが、拡散接合によって恒久的に接合される。なお、下側変形抑制部材31が接合された下側金属シート10(ベーパーチャンバ用金属シート)が、ベーパーチャンバ用金属シート組合体110に相当する。同様に、上側変形抑制部材32が接合された上側金属シート20(ベーパーチャンバ用金属シート)も、ベーパーチャンバ用金属シート組合体120に相当する。この場合、変形抑制部材31、32は、上側金属シート20または下側金属シート10にめっき処理によって析出されためっき層33によって構成され、このめっき層33が、金属シート10、20に接合されていることが好適である。めっき層33の例としては、ニッケルめっき、ニッケルコバルト合金めっき、硬質クロムめっき、ニッケルリンめっき等の硬質めっき層が挙げられる。しかしながら、図16に示す変形例においても、変形抑制部材31、32は、上述した本実施の形態のような材料によって金属シート10、20とは別体に形成して、金属シート10、20に接合するようにしてもよい。 Further, in the above-described embodiment, after the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are diffusion-bonded as a permanent joint, the lower deformation suppressing member 31 is attached to the lower surface 10b of the lower metal sheet 10. The example in which the upper deformation suppressing member 32 is joined to the upper surface 20b of the upper metal sheet 20 has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, as shown in FIG. 16, the deformation suppressing members 31 and 32 are made of the corresponding metal before the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are diffusion-bonded. It may be joined to the sheets 10 and 20. In this case, the lower metal sheet 10 to which the lower deformation suppressing member 31 is joined and the upper metal sheet 20 to which the upper deformation suppressing member 32 is joined are permanently joined by diffusion joining. The lower metal sheet 10 (metal sheet for the vapor chamber) to which the lower deformation suppressing member 31 is joined corresponds to the metal sheet combination 110 for the vapor chamber. Similarly, the upper metal sheet 20 (metal sheet for the vapor chamber) to which the upper deformation suppressing member 32 is joined also corresponds to the metal sheet combination 120 for the vapor chamber. In this case, the deformation suppressing members 31 and 32 are composed of a plating layer 33 deposited on the upper metal sheet 20 or the lower metal sheet 10 by a plating treatment, and the plating layer 33 is joined to the metal sheets 10 and 20. It is preferable to have. Examples of the plating layer 33 include a hard plating layer such as nickel plating, nickel cobalt alloy plating, hard chrome plating, and nickel phosphorus plating. However, also in the deformation example shown in FIG. 16, the deformation suppressing members 31 and 32 are formed separately from the metal sheets 10 and 20 by the material as described in the present embodiment to form the metal sheets 10 and 20. It may be joined.

本発明は上記実施の形態および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、上記実施の形態および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。実施の形態および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。 The present invention is not limited to the above-described embodiment and modification as it is, and at the implementation stage, the components can be modified and embodied within a range that does not deviate from the gist thereof. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining the plurality of components disclosed in the above-described embodiments and modifications. Some components may be removed from all the components shown in the embodiments and modifications.

1 ベーパーチャンバ
2 作動液
3 密封空間
10 下側金属シート
10b 下面
11 蒸発部
12 下側流路凹部
20 上側金属シート
20b 上面
21 上側流路凹部
31 下側変形抑制部材
32 上側変形抑制部材
110、120 ベーパーチャンバ用金属シート組合体
D デバイス
1 Vapor chamber 2 Hydraulic fluid 3 Sealed space 10 Lower metal sheet 10b Lower surface 11 Evaporating part 12 Lower flow path recess 20 Upper metal sheet 20b Upper surface 21 Upper flow path recess 31 Lower deformation suppressing member 32 Upper deformation suppressing member 110, 120 Metal sheet combination D device for vapor chamber

Claims (11)

作動液が封入された密封空間を有し、被冷却装置を冷却するベーパーチャンバであって、
前記被冷却装置が取り付けられる下側金属シートと、
前記下側金属シートとの間に前記密封空間を形成する上側金属シートと、
前記下側金属シートの下面および前記上側金属シートの上面のそれぞれに設けられ、前記ベーパーチャンバの変形を抑制する変形抑制部材と、を備え、
前記密封空間内に、流路壁部が設けられ、
前記流路壁部は、前記下側金属シートのうち前記密封空間を前記下面の側から画定する面から、前記上側金属シートのうち前記密封空間を前記上面の側から画定する面にわたって、形成され
前記下側金属シートの前記下面に設けられた前記変形抑制部材の熱膨張係数は、前記下側金属シートの熱膨張係数よりも大きく、
前記上側金属シートの前記上面に設けられた前記変形抑制部材の熱膨張係数は、前記上側金属シートの熱膨張係数よりも小さい、ベーパーチャンバ。
A vapor chamber that has a sealed space in which a hydraulic fluid is sealed and cools a device to be cooled.
The lower metal sheet to which the cooled device is attached and
An upper metal sheet that forms the sealing space between the lower metal sheet and the lower metal sheet,
Each of the lower surface of the lower metal sheet and the upper surface of the upper metal sheet is provided with a deformation suppressing member that suppresses the deformation of the vapor chamber.
A flow path wall portion is provided in the sealed space, and a flow path wall portion is provided.
The flow path wall portion is formed from the surface of the lower metal sheet that defines the sealing space from the lower surface side to the surface of the upper metal sheet that defines the sealing space from the upper surface side. ,
The coefficient of thermal expansion of the deformation suppressing member provided on the lower surface of the lower metal sheet is larger than the coefficient of thermal expansion of the lower metal sheet.
A vapor chamber in which the coefficient of thermal expansion of the deformation suppressing member provided on the upper surface of the upper metal sheet is smaller than the coefficient of thermal expansion of the upper metal sheet.
前記下側金属シートの前記密封空間の側に、毛細管構造が設けられている、請求項1に記載のベーパーチャンバ。 The vapor chamber according to claim 1, wherein a capillary structure is provided on the side of the sealed space of the lower metal sheet. 記下側金属シートの前記下面に設けられた前記変形抑制部材の曲げ強度は、前記下側金属シートの曲げ強度よりも大きい、請求項1または2に記載のベーパーチャンバ。 Bending strength of the deformation suppressing member provided in the lower surface of the front Symbol lower metal sheet is larger than the bending strength of the lower metal sheet, vapor chamber according to claim 1 or 2. 記上側金属シートの前記上面に設けられた前記変形抑制部材の曲げ強度は、前記上側金属シートの曲げ強度よりも大きい、請求項1乃至のいずれか一項に記載のベーパーチャンバ。 Bending strength before Symbol upper metal sheet the upper surface the deformation suppressing member provided in the can, the upper metal greater than the bending strength of the sheet, vapor chamber according to any one of claims 1 to 3. 前記変形抑制部材は、ステンレス鋼により形成されている、請求項1乃至のいずれか一項に記載のベーパーチャンバ。 The vapor chamber according to any one of claims 1 to 4 , wherein the deformation suppressing member is made of stainless steel. 前記変形抑制部材は、めっき層を含む、請求項1乃至のいずれか一項に記載のベーパーチャンバ。 The vapor chamber according to any one of claims 1 to 5 , wherein the deformation suppressing member includes a plating layer. 前記下側金属シートおよび前記上側金属シートは、銅または銅合金により形成されている、請求項1乃至のいずれか一項に記載のベーパーチャンバ。 The vapor chamber according to any one of claims 1 to 6 , wherein the lower metal sheet and the upper metal sheet are formed of copper or a copper alloy. 下側金属シートと上側金属シートとの間に形成された、作動液が封入される密封空間を有し、被冷却装置を冷却するベーパーチャンバの製造方法であって、
前記被冷却装置が取り付けられる前記下側金属シートと、前記上側金属シートとを準備する工程と、
前記下側金属シートと前記上側金属シートとを接合し、前記下側金属シートと前記上側金属シートとの間に前記密封空間を形成する工程と、
前記下側金属シートと前記上側金属シートとを接合した後、前記下側金属シートの下面および前記上側金属シートの上面のそれぞれに、前記ベーパーチャンバの変形を抑制する変形抑制部材を設ける工程と、
前記密封空間に前記作動液を封入する工程と、を備え、
前記密封空間内に、流路壁部が設けられ、
前記流路壁部は、前記下側金属シートのうち前記密封空間を前記下面の側から画定する面から、前記上側金属シートのうち前記密封空間を前記上面の側から画定する面にわたって、形成され
前記下側金属シートの前記下面に設けられた前記変形抑制部材の熱膨張係数は、前記下側金属シートの熱膨張係数よりも大きく、
前記上側金属シートの前記上面に設けられた前記変形抑制部材の熱膨張係数は、前記上側金属シートの熱膨張係数よりも小さい、ベーパーチャンバの製造方法。
A method for manufacturing a vapor chamber having a sealed space formed between a lower metal sheet and an upper metal sheet in which a hydraulic fluid is sealed and cooling a device to be cooled.
A step of preparing the lower metal sheet to which the cooled device is attached and the upper metal sheet, and
A step of joining the lower metal sheet and the upper metal sheet to form the sealed space between the lower metal sheet and the upper metal sheet.
After joining the lower metal sheet and the upper metal sheet, a step of providing a deformation suppressing member for suppressing deformation of the vapor chamber on each of the lower surface of the lower metal sheet and the upper surface of the upper metal sheet.
The step of enclosing the working fluid in the sealed space is provided.
A flow path wall portion is provided in the sealed space, and a flow path wall portion is provided.
The flow path wall portion is formed from the surface of the lower metal sheet that defines the sealing space from the lower surface side to the surface of the upper metal sheet that defines the sealing space from the upper surface side. ,
The coefficient of thermal expansion of the deformation suppressing member provided on the lower surface of the lower metal sheet is larger than the coefficient of thermal expansion of the lower metal sheet.
A method for manufacturing a vapor chamber, wherein the coefficient of thermal expansion of the deformation suppressing member provided on the upper surface of the upper metal sheet is smaller than the coefficient of thermal expansion of the upper metal sheet.
下側金属シートと上側金属シートとの間に形成された、作動液が封入される密封空間を有し、被冷却装置を冷却するベーパーチャンバの製造方法であって、
前記被冷却装置が取り付けられる前記下側金属シートと、前記上側金属シートとを準備する工程と、
前記下側金属シートの下面および前記上側金属シートの上面のそれぞれに、前記ベーパーチャンバの変形を抑制する変形抑制部材を設ける工程と、
記変形抑制部材が設けられた前記下側金属シートと前記上側金属シートとを接合し、前記下側金属シートと前記上側金属シートとの間に前記密封空間を形成する工程と、
前記密封空間に前記作動液を封入する工程と、を備え、
前記密封空間内に、流路壁部が設けられ、
前記流路壁部は、前記下側金属シートのうち前記密封空間を前記下面の側から画定する面から、前記上側金属シートのうち前記密封空間を前記上面の側から画定する面にわたって、形成され
前記下側金属シートの前記下面に設けられた前記変形抑制部材の熱膨張係数は、前記下側金属シートの熱膨張係数よりも大きく、
前記上側金属シートの前記上面に設けられた前記変形抑制部材の熱膨張係数は、前記上側金属シートの熱膨張係数よりも小さい、ベーパーチャンバの製造方法。
A method for manufacturing a vapor chamber having a sealed space formed between a lower metal sheet and an upper metal sheet in which a hydraulic fluid is sealed and cooling a device to be cooled.
A step of preparing the lower metal sheet to which the cooled device is attached and the upper metal sheet, and
A step of providing a deformation suppressing member for suppressing deformation of the vapor chamber on each of the lower surface of the lower metal sheet and the upper surface of the upper metal sheet.
A step of forming the sealed space between and joining the front Symbol deformation suppressing the lower metal sheet member is provided with the upper metal sheet, and the lower metal sheet and the upper metal sheet,
The step of enclosing the working fluid in the sealed space is provided.
A flow path wall portion is provided in the sealed space, and a flow path wall portion is provided.
The flow path wall portion is formed from the surface of the lower metal sheet that defines the sealing space from the lower surface side to the surface of the upper metal sheet that defines the sealing space from the upper surface side. ,
The coefficient of thermal expansion of the deformation suppressing member provided on the lower surface of the lower metal sheet is larger than the coefficient of thermal expansion of the lower metal sheet.
A method for manufacturing a vapor chamber, wherein the coefficient of thermal expansion of the deformation suppressing member provided on the upper surface of the upper metal sheet is smaller than the coefficient of thermal expansion of the upper metal sheet.
前記変形抑制部材を設ける工程において、前記変形抑制部材は、前記下側金属シートの下面および前記上側金属シートの上面に、接着剤、ろう付け、はんだ付け、拡散接合、レーザ溶接のうちのいずれかによって接合される、請求項または9に記載のベーパーチャンバの製造方法。 In the step of providing the deformation suppressing member, the deformation suppressing member, on the lower surface and the upper surface of the upper metal sheet of the bottom metal sheet, adhesive, brazing, soldering, diffusion bonding, any of laser welding The method for manufacturing a vapor chamber according to claim 8 or 9, which is joined by soldering. 前記変形抑制部材を設ける工程において、前記変形抑制部材は、前記下側金属シートの下面および前記上側金属シートの上面に、めっき処理によって形成される、請求項またはに記載のベーパーチャンバの製造方法。 In the step of providing the deformation suppressing member, the deformation suppressing member, on the lower surface and the upper surface of the upper metal sheet of the bottom metal sheet is formed by plating, the vapor chamber according to claim 8 or 9 Production method.
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