JP7176615B2

JP7176615B2 - 電子機器

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Publication number: JP7176615B2
Application number: JP2021508237A
Authority: JP
Inventors: 真弘蜂矢; 実吉川; 隆大塚; 信夫金子
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2019-03-28
Filing date: 2020-02-14
Publication date: 2022-11-22
Anticipated expiration: 2040-02-14
Also published as: US20220151113A1; WO2020195301A1; JPWO2020195301A1

Description

本発明は、電子機器等に関し、たとえば、発熱体を冷却する電子機器等の技術に関する。

近年、クラウドサービス等の技術発展に伴って、情報処理量が増大しつつある。この膨大な情報を処理するために、中央演算処理装置（Central Processing Unit：ＣＰＵ）や集積回路（Multi-chip Module：ＭＣＭ）などの発熱体の計算量が、増加する傾向にある。このため、これらの発熱体の発熱量も増加する傾向にある。この傾向に伴って、発熱体をより効率よく冷却しようとする試みが日々なされている。

発熱体の冷却技術として、冷媒を用いて発熱体を冷却する電子機器が知られている（たとえば、特許文献１）。

特許文献１に記載の技術では、ベーパチャンバを用いて発熱体を冷却している。ベーパチャンバの受熱面は発熱体に取り付けられている。ベーパチャンバでは、複数のウィックを集合したウィック組がケースおよびカバーの間の密閉空間（作動液槽）に配置されている。また、この密閉空間内に冷媒（作動液）が封入されている。

ベーパチャンバは、受熱面を介して発熱体の熱を受け取る。受熱面を介して受け取った発熱体の熱はウィックに伝達する。これにより、ウィックに含まれている冷媒は、沸騰し蒸発して、液相状態から気相状態へ相変化し、カバー側に広がる。カバー側に広がった冷媒は、カバー壁面で凝縮して液化して、気相状態から液相状態へ相変化する。凝縮潜熱として放出された熱は、カバーの外面を介して大気へ放出される。液化した冷媒は、ウィックを通じて毛細管力により発熱体に還流され、前記密閉空間内で、再び蒸発および凝縮を繰り返す。

なお、本発明に関連する技術が、特許文献２～５にも開示されている。

特開２００８－１５３４２３号公報特開昭５９－１８８１９８号公報特表２０１２－５３１０５６号公報特開平１１－０８７５８６号公報特開昭６１－２３７９９３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、発熱体はベーパチャンバの受熱面に取り付けられており、発熱体の熱はベーパチャンバのケースを介して冷媒に伝達される。このとき、発熱体と、ベーパチャンバのケースとの間には隙間が生じるため、発熱体の熱が十分に冷媒に伝達されない。このため、ベーパチャンバ内の冷媒の温度上昇が抑制される。この結果、液相状態から気相状態への冷媒の相変化が抑制され、発熱体の熱を十分に冷却できないという問題があった。

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、発熱体の熱をより効率よく冷却できる電子機器等を提供することにある。

本発明の電子機器は、主面に発熱体が取り付けられた回路基板と、前記発熱体と向き合う面に形成された開口部を有し、冷媒を収容する筐体と、前記開口部と前記発熱体を連結して前記冷媒を密閉する連結部を備え、前記連結部の厚さは、０．２１ｍｍ以下である。

本発明によれば、発熱体の熱をより効率よく冷却できる電子機器を提供できる。

本発明の第１の実施の形態における電子機器の構成を示す断面図であって、図４のＡ－Ａ切断面における断面を示す図である。本発明の第１の実施の形態における電子機器の構成を示す断面図であって、図３のＢ－Ｂ切断面における断面を示す図である。本発明の第１の実施の形態における電子機器の構成を示す側面図である。本発明の第１の実施の形態における電子機器の構成を示す上面図である。本発明の第１の実施の形態における電子装置の構成を示す断面図であって、図７のＣ－Ｃ切断面における断面を示す図である。本発明の第１の実施の形態における電子装置の構成を示す側面図である。本発明の第１の実施の形態における電子装置の構成を示す前面図である。本発明の第１の実施の形態における収容ラックの構成を示す断面図であって、図９のＤ－Ｄ切断面における断面を示す図である。本発明の第１の実施の形態における収容ラックの構成を示す前面図である。本発明の第１の実施の形態における電子機器の第１の変形例の構成を示す断面図である。本発明の第２の実施の形態における電子機器の構成を示す断面図である。本発明の第２の実施の形態における電子機器の第１の変形例の構成を示す断面図である。金属板の構成を示す平面図である。本発明の第３の実施の形態における電子機器の構成を示す断面図である。冷媒流路を構成する部材の一例として、網目状シートの構成を示す平面図である。本発明の第４の実施の形態における電子機器の構成を示す断面図である。連結部、沸騰促進部および冷媒流路を構成する部材の一例として、合板の構成を示す平面図である。連結部、沸騰促進部および冷媒流路を構成する部材の一例として、合板の構成を示す断面図であって、図１７のＥ－Ｅ切断面における断面を示す図である。本発明の第５の実施の形態における電子機器の構成を示す断面図であって、図２２のＡ１－Ａ１切断面における断面を示す図である。本発明の第５の実施の形態における電子機器の構成を示す断面図であって、図２１のＢ１－Ｂ１切断面における断面を示す図である。本発明の第５の実施の形態における電子機器の構成を示す側面図である。本発明の第５の実施の形態における電子機器の構成を示す上面図である。

＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態における電子機器１００について、図に基づいて説明する。

図１は、電子機器１００の構成を示す断面図であって、図４のＡ－Ａ切断面における断面を示す図である。図２は、電子機器１００の構成を示す断面図であって、図３のＢ－Ｂ切断面における断面を示す図である。図３は、電子機器１００の構成を示す側面図である。図４は、電子機器１００の構成を示す上面図である。なお、図１および図３には、鉛直方向Ｇが示されている。

図１～図４を参照して、電子機器１００は、回路基板１０と、筐体３０と、連結部４０とを備えている。なお、電子機器１００は、たとえば、通信装置やサーバーなどに組み込まれる電子モジュールに用いることができる。

回路基板１０は、平板状に形成されている。回路基板１０は、第１の主面１１と、第２の主面１２と、コネクタ部１３を有している。ここで、回路基板１０の主面とは、回路基板１０の主たる面をいい、たとえば電子部品が実装される面をいう。なお、第１の主面１１を回路基板の表面（おもて面）と呼び、第２の主面１２を回路基板の裏面とも呼ぶことがある。回路基板１０の第１の主面１１上には、発熱体２０が取り付けられている。

回路基板１０は、たとえば、プリント配線基板である。プリント配線基板は、複数の絶縁体の基板および導体配線が積層されて構成されている。また、回路基板１０の第１の主面１１および第２の主面１２には、電子部品を実装するための導電性のパッドが形成されている。絶縁体の基板の材料には、たとえば、フェノール樹脂やガラスエポキシ樹脂が用いられる。導体配線やパッドは、たとえば銅箔により形成されている。

また、コネクタ部１３は、他の電子部品（不図示）と接続するために、回路基板１０の第１の主面１１上に形成されている。コネクタ部１３は、例えば、回路基板１０の第１の主面１１に形成された複数の端子（不図示）によって、構成されている。なお、コネクタ部１３は、第２の主面１２上にも形成されてもよい。この場合、第２の主面１２のうちで、第１の主面１１に形成されたコネクタ部１３の形成領域に対応する領域に、コネクタ部１３が形成される。なお、このコネクタ部１３は、本実施形態において、必須の構成ではない。

発熱体２０は、回路基板１０の第１の主面１１に取り付けられている。発熱体２０は、第１の発熱体外面２１を有する。第１の発熱体外面２１は、発熱体２０の外面の１つであって、発熱体２０のうちで回路基板１０側の面と反対側の面である。第１の発熱体外面２１は、一般的には平面で構成されるが、曲面で構成されてもよい。なお、発熱体２０は、稼働すると熱を発する部品であって、たとえば中央演算処理装置ＣＰＵや集積回路ＭＣＭなどである。

図１に示されるように、筐体３０は、開口部３１を有する箱形に形成されている。筐体３０は、冷媒（Coolant）ＣＯＯを収容する。筐体３０の内側は空洞になっている。この空洞内に冷媒ＣＯＯが設けられる。開口部３１は、筐体３０を構成する面のうちで、回路基板１０の第１の主面１１と向かい合う面に形成されている。開口部３１は、通常、発熱体２０と向かい合う位置に設けられる。また、筐体３０の材料には、熱伝導性部材が用いられ、例えばアルミニウムやアルミニウム合金や銅や銅合金などが用いられる。筐体３０の板厚は、製造効率や重量等を考えると、たとえば、１ｍｍ～２ｍｍとすることができるが、これに限定されない。

連結部４０は、熱伝導性部材により形成されている。連結部４０の材料には、熱伝導性部材として、たとえば、銅、銅合金、銀、銀合金、金、金合金、アルミニウム、アルミニウム合金などが用いられる。連結部４０は、板または箔である。なお、アルミニウム及びアルミニウム合金の箔や銅の箔で一般的に流通しているのは、厚さ約０．２ｍｍ以下であることが知られている。すなわち、アルミニウム及びアルミニウム合金はくの公称厚さは、０．２ｍｍ以下で規定されている（日本工業規格（ＪＩＳＨ４１６０：２００６））。また、参考資料として、プリント配線板用銅はくの公称厚さは、０．２１ｍｍ以下で規定されている（日本工業規格（ＪＩＳＣ６５１５：１９９８））。

また、連結部４０は、筐体３０の開口部３１と、発熱体２０とを連結して、冷媒ＣＯＯを密閉する。連結部４０は、筐体３０および発熱体２０の間に配置され、筐体３０および発熱体２０を連結する。

連結部４０の一端部は、たとえば、接着剤やネジによる固定によって、発熱体２０の第１の発熱体外面２１の外周部に取り付けられている。これにより、連結部４０の一端部と、発熱体２０の第１の発熱体外面２１の外周部が接合される。連結部４０の他端部は、たとえば、接着剤やネジによる固定によって、筐体３０の開口部３１に取り付けられている。これにより、連結部４０の他端部と、筐体３０の開口部３１が接合される。これらの接合によって、筐体３０の内部が密閉され、冷媒ＣＯＯが漏れ出すのを抑制できる。なお、連結部４０の一端部は、当該連結部４０の他端部よりも鉛直方向Ｇの下方側にあることから、連結部４０の下端部でもある。連結部４０の他端部は、当該連結部４０の一端部とりも鉛直方向Ｇの上方側にあることから、連結部４０の上端部でもある。

なお、連結部４０の一端部と、発熱体２０の第１の発熱体外面２１の外周部との間に、グリースを介在させてもよい。これにより、連結部４０の一端部と、発熱体２０の第１の発熱体外面２１の外周部との間に隙間が発生することを抑制できる。この結果、連結部４０の一端部と、発熱体２０の第１の発熱体外面２１の外周部との間から、冷媒ＣＯＯが漏れ出すのを抑制できる。

また、連結部４０の他端部と、筐体３０の開口部３１との間に、グリースを介在させてもよい。これにより、連結部４０の他端部と、筐体３０の開口部３１との間に隙間が発生することを抑制できる。この結果、連結部４０の他端部と、筐体３０の開口部３１との間から、冷媒ＣＯＯが漏れ出すのを抑制できる。

冷媒ＣＯＯには、液相状態の冷媒（液相冷媒（Liquid-Phase Coolant：以下、ＬＰ－ＣＯＯと称する。））と気相状態の冷媒（気相冷媒（Gas-Phase Coolant：以下、ＧＰ－ＣＯＯと称する。））の間で相変化する冷媒が用いられている。

冷媒ＣＯＯには、例えば、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ：Hydro Fluorocarbon）やハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ：Hydro Fluoroether）などを用いることができる。

冷媒ＣＯＯは、発熱体２０の第１の発熱体外面２１および連結部４０により、筐体３０の開口部３１を密閉した空間内に、密閉された状態で閉じ込められる。このため、筐体３０の内部と発熱体２０と連結部４０との間の密閉空間内に、液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯを注入した後に真空排気することにより、前記密閉空間内を常に冷媒の飽和蒸気圧に維持することができる。なお、筐体３０の内部と発熱体２０と連結部４０との間の密閉空間内に冷媒ＣＯＯを充填する方法については、後述の電子機器１００の製造方法の説明の中で詳しく説明する。

以上、電子機器１００の構成について説明した。

つぎに、電子機器１００の製造方法について、説明する。

まず、発熱体２０が取り付けられた回路基板１０を準備する。つぎに、筐体３０の開口部３１と発熱体２０とを連結部４０で連結する。すなわち、たとえば、接着剤やネジによる固定によって、連結部４０の一端部を、発熱体２０の第１の発熱体外面２１の外周部に取り付ける。また、たとえば、接着剤やネジによる固定によって、連結部４０の他端部を、筐体３０の開口部３１に取り付ける。これにより、連結部４０によって、発熱体２０と、筐体３０の開口部３１とが、連結される。この結果、筐体３０の内部と発熱体２０と連結部４０との間に密閉空間を形成することができる。

つぎに、筐体３０と発熱体２０と連結部４０とに囲われた空間内に冷媒ＣＯＯを充填する。

筐体３０と発熱体２０と連結部４０とに囲われた空間内に冷媒ＣＯＯを充填する方法については、次の通りである。

筐体３０の上面（図１にて紙面上側の面）に予め設けられている冷媒注入孔（不図示）から、筐体３０と発熱体２０と連結部４０とに囲われた空間内に冷媒ＣＯＯを注入する。そして、冷媒注入孔を閉じる。また、筐体３０の上面（図１にて紙面上側の面）に予め設けられている空気排除用孔（不図示）を介して、真空ポンプ（不図示）などを用いて、筐体３０と発熱体２０と連結部４０とに囲われた空間内から、空気を排除する。そして、空気排除用孔を閉じる。このようにして、筐体３０と発熱体２０と連結部４０とに囲われた空間内に冷媒ＣＯＯを密閉する。これにより、筐体３０と発熱体２０と連結部４０とに囲われた空間内の圧力は冷媒ＣＯＯの飽和蒸気圧と等しくなり、筐体３０と発熱体２０と連結部４０とに囲われた空間内に密閉された冷媒ＣＯＯは気液平衡状態となる。なお、冷媒注入孔を空気排除用孔として共用してもよい。

以上の通り、電子機器１００の製造方法について、説明した。

次に、本発明の第１の実施の形態における電子装置１０００の構成について説明する。図５は、電子装置１０００の構成を示す断面図であって、図７のＣ－Ｃ切断面における断面を示す図である。図６は、電子装置１０００の構成を示す側面図である。図７は、電子装置１０００の構成を示す前面図である。図５および図６において、左側が電子装置１０００の前面側で、右側が電子装置１０００の背面側である。なお、図５～図７には、鉛直方向Ｇが示されている。

図５～図７を参照して、電子装置１０００は、電子機器１００と、収容ラック２００とを備えている。なお、電子装置１０００は、たとえば、通信装置やサーバーなどである。電子装置１０００には、１以上の電子機器１００（電子モジュールなど）が組み込まれる。

図５に示されるように、収容ラック２００は、複数の電子機器１００を収容する。図５では、３つの電子機器１００が収容ラック２００に収容されている。しかしながら、３つに限らず、１または複数の電子機器１００が収容ラック２００に収容されてもよい。

なお、ここでは、図５および図７に示されるように、電子機器１００の回路基板１０のうち、コネクタ部１３と反対側の端部には、前面カバー１１０が取り付けられている。なお、前面カバー１１０は本実施形態の必須の構成要素ではない。

収容ラック２００の構成について、具体的に説明する。図８は、収容ラック２００の構成を示す断面図であって、図９のＤ－Ｄ切断面における断面を示す図である。図９は、収容ラック２００の構成を示す前面図である。なお、図８および図９には、鉛直方向Ｇが示されている。

図８および図９に示されるように、収容ラック２００は、筐体２１０と、回路基板２２０とを備えている。

筐体２１０は、内部を空洞とする箱状に形成されている。筐体２１０は、回路基板２２０を収容する。筐体２１０は、開口部２１１を有する。開口部２１１は、収容ラック２００の前面側に形成されている。回路基板２２０や電子機器１００は、開口部２１１を介して、筐体２１０内に収容される。筐体２１０の材料には、たとえば、アルミニウムや、アルミニウム合金や、ステンレス合金などが用いられる。

回路基板２２０は、筐体２１０の背面側の内部にネジ止め等により固定されている。回路基板２２０は、鉛直方向Ｇに沿って、配置される。また、図８に示されるように、回路基板２２０上には、収容ラック側コネクタ部２２３が実装されている。収容ラック側コネクタ部２２３は、コネクタ部１３と嵌り合うように設けられている。すなわち、コネクタ部１３が配置された位置における回路基板１０の厚みと、収容ラック側コネクタ部２２３のうちコネクタ部１３を収容する部分の幅は、ほぼ同じになるように設定されている。また、コネクタ部１３に設けられた端子（不図示）間のピッチ距離と、収容ラック側コネクタ部２２３の端子（不図示）間の距離が、ほぼ同じになるように設定されている。

以上、収容ラック２００の構成について説明した。

次に、電子機器１００および電子装置１０００の動作説明をする。図５に示されるように、電子機器１００を収容ラック２００の筐体２１０内に収容する。このとき、電子機器１００のコネクタ部１３を、収容ラック２００の収容ラック側コネクタ部２２３に挿入する。これにより、コネクタ部１３が収容ラック側コネクタ部２２３に嵌合する。この結果、コネクタ部１３および収容ラック側コネクタ部２２３が電気的に接続される。そして、収容ラック２００の回路基板２２０と、電子機器１００の回路基板１０とが、コネクタ部１３および収容ラック側コネクタ部２２３を介して、電気的に接続される。

次に、電子装置１０００を起動すると、電源が、回路基板２２０から、収容ラック側コネクタ部２２３およびコネクタ部１３を介して、電子機器１００へ供給される。これにより、電子機器１００が起動される。

電子機器１００が起動されると、電源が、回路基板１０上の発熱体２０に供給される。これにより、発熱体２０が発熱する。

ここで、発熱体２０の第１の発熱体外面２１は、筐体３０内の液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯに接触している。このため、筐体３０の鉛直方向Ｇの下側に貯留されている液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯが、発熱体２０の第１の発熱体外面２１で、発熱体２０の熱によって沸騰し、気相冷媒ＧＰ－ＣＯＯに相変化する。これにより、気相冷媒ＧＰ－ＣＯＯの気泡が発生する。この相変化により生じる気化熱（潜熱）によって、発熱体２０が冷却される。

また、発熱体２０の第１の発熱体外面２１は、熱伝導部材により形成された連結部４０を介して、筐体３０の開口部３１に接続されている。このため、発熱体２０の熱が、連結部４０を介して、筐体３０に伝達される。これにより、発熱体２０が冷却される。

また、連結部４０は、筐体３０内の液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯに接触している。このため、筐体３０の鉛直方向Ｇの下側に貯留されている液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯが、連結部４０で発熱体２０の熱によって沸騰し、気相冷媒ＧＰ－ＣＯＯに相変化する。これにより、気相冷媒ＧＰ－ＣＯＯの気泡が発生する。

気相冷媒ＧＰ－ＣＯＯは、連結部４０を介して筐体３０内の液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯ内を鉛直方向Ｇの上方へ上昇し、液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯの液面上を抜けて、さらに鉛直方向Ｇの上方へ上昇する。そして、発熱体２０の熱によって沸騰した気相冷媒ＧＰ－ＣＯＯは、筐体３０の内壁面と接触することにより冷却されると、再び液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯに相変化する。この液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯは、筐体３０内を鉛直方向Ｇの下方へ下降し、回路基板１０側に溜まり、発熱体２０の冷却に再び用いられる。

以上、電子機器１００および電子装置１０００の動作について説明した。

以上の通り、本発明の第１の実施の形態における電子機器１００は、回路基板１０と、筐体３０と、連結部４０を備えている。回路基板１０では、第１の主面１１に発熱体２０が取り付けられている。筐体３０は、開口部３１を有し、冷媒ＣＯＯを収容する。開口部３１は、筐体３０を構成する面のうちで、発熱体２０と向き合う面に形成されている。連結部４０は、熱伝導性部材により形成されている。連結部４０は、開口部３１と発熱体２０を連結して冷媒ＣＯＯを密閉する。

このように、本発明の第１の実施の形態における電子機器１００では、開口部３１と発熱体２０を連結して冷媒ＣＯＯを密閉する。これにより、発熱体２０が筐体３０内の冷媒ＣＯＯと直接的に接することができる。このため、発熱体２０の熱が筐体３０内の冷媒ＣＯＯに効率よく伝達されるので、冷媒ＣＯＯの相変化がより効率よく促進される。この結果、本発明の第１の実施の形態における電子機器１００では、発熱体の熱をより効率よく冷却することができる。

また、連結部４０を設けることにより、筐体３０と発熱体２０との間の距離を大きくすることができる。また、連結部４０を設けた分だけ、冷媒ＣＯＯを収容する体積を大きくすることもできる。また、開口部３１の大きさを、発熱体２０の第１の発熱体外面２１の大きさよりも大きくすることができる。さらに、筐体３０と発熱体２０との間に連結部４０を介在させることにより、筐体３０および発熱体２０の製造時に生じる寸法ばらつきや、発熱体２０の発熱時の変形を吸収することができる。

連結部４０の厚さは、０．２１ｍｍ以下である。これにより、アルミニウムや、アルミニウム合金や、銅などの主要な金属材料にて、連結部４０を箔状にすることができる。この結果、連結部４０をより柔軟にすることができ、開口部３１と発熱体２０の第１の発熱体外面２１とを簡単に接続できる。

ここで、前述の通り、特許文献１に記載の技術では、発熱体はベーパチャンバの受熱面に取り付けられており、発熱体の熱はベーパチャンバのケースを介して冷媒に伝達される。このとき、発熱体と、ベーパチャンバのケースとの間には隙間が生じるため、発熱体の熱が十分に冷媒に伝達されない。ベーパチャンバ内の冷媒の温度上昇が抑制され、液相状態から気相状態への冷媒の相変化が抑制され、発熱体の熱を十分に冷却できない。

これに対して、本発明の第１の実施の形態における電子機器１００では、前述の通り、発熱体２０が筐体３０内の冷媒ＣＯＯと直接的に接することができる。これにより、筐体３０のうちで発熱体２０側の面（底面）や、筐体３０の底面および発熱体２０の間の隙間を介すことなく、発熱体２０の熱を筐体３０内の冷媒ＣＯＯに直接的に伝達することができる。この結果、本発明の第１の実施の形態における電子機器１００では、特許文献１に記載の発明と比較して、発熱体２０の熱をより効率よく冷却できる。

また、特許文献２に記載の技術では、電子回路パッケージにおいて、少なくとも発熱部品を内蔵し、パッケージの部品実装面の壁の一部とした密閉容器となるようにカバーを施し、そのカバー内に冷却液を入れて前記発熱部品の全体を浸漬させている。より具体的には、特許文献２に記載の技術では、基板の一方の面上の一部の領域であって発熱体を含む領域のみを筐体で覆うことで、基板の一方の面と筐体との間で発熱体と冷媒とを密閉している。このように、基板の一部のみを筐体で覆って基板の一部のみを冷媒に浸ける構成を採用している。これにより、特許文献２に記載の技術では、冷媒量を低減でき、電子機器の重量を低減することができる。また、特許文献２に記載の技術では、基板には鉄心を用いることで、冷媒が基板を介して漏れ出すのを抑制していた。なお、特許文献２に記載の技術は、部分液浸漬冷却とも呼ばれている。

これに対して、本発明の第１の実施の形態における電子機器１００では、回路基板１０に鉄心を用いずにフェノール樹脂やガラスエポキシ樹脂を材料とする基板を用いている。しかしながら、本発明の第１の実施の形態における電子機器１００では、連結部４０によって開口部３１と発熱体２０を連結して冷媒ＣＯＯを密閉している。このため、フェノール樹脂やガラスエポキシ樹脂を材料とする基板を回路基板１０に用いても、冷媒ＣＯＯが回路基板１０を介して漏れ出すことを抑制することができる。

また、特許文献３に記載の技術では、発熱体（発熱電子デバイス５１０）は、回路基板（プリント回路基板５４０）上に実装されている。筐体（モジュールケーシング５３０、ハウジングの最上部壁５７１）は、発熱体を収容し、且つ、回路基板の一方の面との間で冷媒（誘電冷却液５３２）を密閉するように、回路基板の一方の面に取り付けられている。また、２つのポンプ（衝突冷却型浸漬ポンプ５３５、５３６）が、筐体内の冷媒中に配置されており、冷媒を循環させている。また、冷却機関（液冷コールドプレート４２０）が、筐体の上面（ハウジングの最上部壁５７１）に、取り付けられている。冷却機関では、筐体内の冷媒とは別の冷媒が、吸入口から排出口へ向けて流れている。このように、特許文献３に記載の技術では、筐体内で冷媒を循環させるとともに、筐体内の冷媒とは別の冷媒を冷却機関内に流すことで、発熱体の熱を冷却している。

特許文献２および３に記載の技術では、発熱体全体が筐体内の冷媒に浸漬されている。

これに対して、本発明の第１の実施の形態における電子機器１００では、連結部４０によって開口部３１と発熱体２０を連結して冷媒ＣＯＯを密閉するので、発熱体２０（特に第１の発熱体外面２１）のみが筐体３０内の冷媒ＣＯＯに接する。すなわち、発熱体２０全体が筐体３０内の冷媒に浸漬されていない。

このように、本発明の第１の実施の形態における電子機器１００では、発熱体２０の一部の面のみが筐体３０内の冷媒に接するように構成されているので、特許文献２および３に記載の技術と比較して、冷媒の量を低減できる。

また、本発明の第１の実施の形態における電子機器１００では、発熱体全体を冷媒ＣＯＯ中に浸漬させる必要がない。このため、電子機器１００は、特許文献１に記載の技術と比較して、発熱体２０等の交換作業の際に、発熱体２０を回路基板１０から簡単に取り外すことができる。

また、本発明の第１の実施の形態における電子機器１００において、連結部４０は、熱伝導部材により形成されている。これにより、連結部４０を介して、発熱体２０の熱を効率よく筐体３０に伝達することができる。すなわち、連結部４０を非熱伝導性部材で形成した場合と比較して、より効率よく発熱体２０の熱を筐体３０に伝達することができる。この結果、発熱体２０の熱をより効率よく冷却できる。

また、本発明の第１の実施の形態における電子機器１００において、冷媒ＣＯＯには、液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯおよび気体冷媒ＧＰ－ＣＯＯに相変化することができるものを用いる。これにより、冷媒ＣＯＯの温度変化による顕熱の移動だけでなく、相変化による潜熱の移動も利用しているので、相変化しない冷媒と比較して、発熱体２０の冷却効率を高めることができる。

また、本発明の第１の実施の形態における電子機器１００は、コネクタ部１３をさらに備えている。コネクタ部１３は、回路基板１０の端部の第１の主面１１上に設けられ、他の電子部品（たとえば、収容ラック側コネクタ部２２３）と接続される。また、筐体３０は、コネクタ部１３を被覆しないように、第１の主面１１に取り付けられている。すなわち、筐体３０は、第１の主面１１のうち、コネクタ部１３以外の場所に、取り付けられる。なお、コネクタ部１３は、第１の主面１１上に限らず、第２の主面１２上に設けられてもよい。

これにより、筐体２０は、コネクタ部１３と干渉しないように、回路基板１０の第１の主面１１上に取り付けられる。この結果、他の電子部品とコネクタ部１３を接続するのに、筐体２０が邪魔になることを防止できる。また、筐体３０を取り外すことなく、他の電子部品とコネクタ部１３を接続することができるので、回路基板１０上の電子部品を補修等の保守作業を容易に行うことができる。

また、本発明の第１の実施の形態における電子装置１０００は、電子機器１００と、収容ラック２００を備えている。収容ラック２００には、電子機器１００が取り付けられる。これにより、電子機器１００を組み込んだ電子装置１０００を構成でき、上述した電子機器１００の効果と同様の効果を奏することができる。

また、本発明の第１の実施の形態における電子装置１０００は、電子機器１００と、収容ラック２００を備えている。収容ラック２００には、電子機器１００が取り付けられる。さらに、収容ラック２００は、コネクタ部１３と接続する収容ラック側コネクタ部２２３をさらに備えている。これにより、電子機器１００および収容ラック２００の間を、コネクタ部１３および収容ラック側コネクタ部２２３を介して、電気的に接続することができる。また、電子機器１００を組み込んだ電子装置１０００を構成でき、上述した電子機器１００の効果と同様の効果を奏することができる。

なお、筐体３０の上面（図１の紙面の上側の面）の上に、放熱部（不図示）をさらに設けてもよい。この放熱部は、たとえば、フィン構造を有するヒートシンクにより構成される。これにより、放熱部が、筐体３０に伝達された発熱体２０の熱を外気に効率よく放熱することできる。また、放熱部を構成するヒートシンクに冷却風を送るファンがさらに設けられていてもよい。

また、筐体３０の内部に、ファン（不図示）やポンプ（不図示）を設けて、筐体３０の内部で冷媒ＣＯＯを強制的に対流させてもよい。これにより、筐体３０内部での冷媒ＣＯＯの循環をより効率よく促すことができる。この結果、発熱体２０の熱をより効率よく冷却することができる。

なお、発熱体２０が３次元半導体の場合について、説明する。一般的な３次元半導体は、ベースの上にダイが実装されて構成される。この場合、ダイは、回路基板１０上に半田付けや、バネ部材による圧着などにより取り付けられる。また、ベースは、ダイの上に半田つけや、バネ部材により圧着により取り付けられる。このとき、連結部４０は、ベースおよび開口部３１の間を接続する。

一方、連結部４０は、ダイおよび開口部３１の間を接続してもよい。この場合において、本実施形態における回路基板は、ベースが取り付けられた回路基板２０であってもよいし、ダイが取り付けられたベースであってもよい。

＜第１の実施の形態の第１の変形例＞
本発明の第１の実施の形態における電子機器の第１の変形例である電子機器１００Ａの構成について、図に基づいて説明する。図１０は、電子機器１００Ａの構成を示す断面図である。図１０は、図１に対応した断面図である。なお、図１０には、鉛直方向Ｇが示されている。また、図１０では、図１～図９で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１～図９に示した符号と同等の符号を付している。

図１０を参照して、電子機器１００Ａは、回路基板１０と、発熱体２０Ａと、筐体３０と、連結部４０と、保持部５０とを備えている。電子機器１００Ａは、電子機器１００と同様に、収容ラック２００に取り付けることができる。なお、電子機器１００Ａは、たとえば、通信装置やサーバーなどに組み込まれる電子モジュールに用いることができる。

ここで、電子機器１００Ａと電子機器１００とを比較する。電子機器１００Ａでは、図１０に示されるように、保持部５０を備えている点で、電子機器１００と相違する。

図１０を参照して、保持部５０は、回路基板１０の第１の主面１１に取り付けられ、筐体３０を開口部３１に沿って保持する。保持部５０は、回路基板１０の第１の主面１１と、筐体３０の下面との間に配置されている。保持部５０は、枠状に形成されている。保持部５０は、たとえば、接着剤やネジによる固定によって、回路基板１０に取り付けられる。また、筐体３０の面のうちで回路基板１０の第１の主面１１と向かい合う面は、たとえば、接着剤やネジによる固定によって、開口部３１に沿って保持部５０に取り付けられる。また、連結部４０の他端部は、筐体３０に接合されるとともに、保持部５０に固定されてもよい。なお、保持部５０は、スチフナ（Stiffeners）とも呼ばれている。

このように、第１の実施の形態における電子機器の第１の変形例である電子機器１０において、保持部５０は、回路基板１０の第１の主面１１に取り付けられ、筐体３０を開口部３１に沿って保持する。このため、筐体３０を、保持部５０を介して、回路基板１０の第１の主面に取り付けることができる。これにより、筐体３０が、回路基板１０に対して動いたり、回路基板１０から外れてしまったりすることを抑制できる。また、たとえば、筐体１０や冷媒ＣＯＯの自重により、連結部４０と開口部３１の接合部に負荷が加わることを抑制できる。これにより、連結部４０と開口部３１の接合部付近にて、連結部４０が筐体３０から外れてしまうことを抑制できる。この結果、連結部４０と開口部３１の接合部から、冷媒ＣＯＯが流出することを抑制できる。

＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態における電子機器１００Ｂの構成について、図に基づいて説明する。図１１は、電子機器１００Ｂの構成を示す断面図である。図１１は、図１に対応した断面図である。なお、図１１には、鉛直方向Ｇが示されている。また、図１１では、図１～図１０で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１～図１０に示した符号と同等の符号を付している。

図１１を参照して、電子機器１００Ｂは、回路基板１０と、発熱体２０Ａと、筐体３０と、連結部４０と、保持部５０と、沸騰促進部６０とを備えている。電子機器１００Ｂは、電子機器１００と同様に、収容ラック２００に取り付けることができる。なお、電子機器１００Ｂは、たとえば、通信装置やサーバーなどに組み込まれる電子モジュールに用いることができる。

ここで、電子機器１００Ｂと電子機器１００Ａとを比較する。電子機器１００Ｂでは、図１１に示されるように、沸騰促進部６０を備えている点で、電子機器１００Ａと相違する。また、電子機器１００Ｂにおいて、発熱体２０ＡがＢＧＡ（Ball Grid Array）型ＩＣ（Integrated Circuit）パッケージにより構成されている点で、通常のパッケージにより構成されている発熱体２０と相違する。

図１１を参照して、発熱体２０Ａは、はんだボール（Solder Balls：以下、ＳＢと称する）によって接続されている。なお、電子機器１００Ｂにおいて、発熱体２０Ａに代えて、発熱体２０を用いてもよい。

図１１を参照して、沸騰促進部６０は、発熱体２０Ａの第１の発熱体外面２１上に設けられている。沸騰促進部６０は、第１の発熱体外面２１の周辺の液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯが発熱体２０Ａの熱によって気相冷媒ＧＰ－ＣＯＯに相変化することを促進する。

ここで、沸騰促進部６０は、金属または樹脂で形成された板部材であり、複数の溝や多孔質体を有する。また、沸騰促進部６０は、接着剤やネジによる固定によって、第１の発熱体外面２１に取り付けられている。なお、沸騰促進部６０は、たとえば、第１の発熱体外面２１の上に形成された溝または多孔質体であってもよい。すなわち、沸騰促進部６０は、別体によって第１の発熱体外面２１に固定されるものであっても、発熱体２０Ａと一体となるように第１の発熱体外面２１を加工するものであってもよい。なお、多孔質体とは、複数の微細な孔が形成されたものである。

多孔質体は、たとえば、焼結体やメッシュで構成されてもよい。焼結体は、固体粉末の集合体が固められた物体で、固体粉末の粒子間が結合することによって複数の微細な孔が固体粉末間に形成されたものである。この焼結体は、発熱体２０Ａの上面上で、固体粉末を焼結することにより、形成される。焼結とは、固体粉末の集合体を当該固体粉末の融点よりも低い温度で加熱して、固体粉末を固めることをいう。メッシュは、たとえば、網の目を有する金属シートによって形成される。

なお、焼結体の材料には、たとえば、セラミック、アルミニウム、ステンレス、銅、黄銅、ブロンズなどが用いられる。セラミックの主成分には、たとえば、アルミナ、イットリア（酸化イットリウム）、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、炭化珪素、窒化珪素等が用いられる。メッシュの材料には、たとえば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金などの金属が用いられる。

なお、この実施形態においては、好ましくは、沸騰促進部６０は、別体によって第１の発熱体外面２１に接着されるものではなく、発熱体２０Ａと一体となるように第１の発熱体外面２１を加工するものである。別体によって第１の発熱体外面２１に接着されるもので沸騰促進部６０を構成する場合、沸騰促進部６０と発熱体２０Ａの間に隙間が生じ、発熱体２０Ａの熱が沸騰促進部６０に十分に伝わらない場合がある。これに対して、発熱体２０Ａと一体となるように第１の発熱体外面２１を加工するもので、沸騰促進部６０を構成する場合、沸騰促進部６０と発熱体２０Ａの間に隙間が生じず、発熱体２０Ａの熱を沸騰促進部９０により効率よく伝えることができる。

沸騰促進部６０を発熱体２０Ａの第１の発熱体外面２１上に設けることにより、沸騰核（＝沸騰が起きるきっかけ）を発熱体２０Ａ上に形成することができ、過熱状態（＝沸点を超えても沸騰が起きない状態）を抑制することができる。このため、第１の発熱体外面２１の周辺の液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯに発熱体２０Ａの熱がより効率良く伝達される。この結果、沸騰促進部６０を設けない場合と比較して、より効率よく、第１の発熱体外面２１の周辺の液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯを気相冷媒ＧＰ－ＣＯＯに相変化することができる。

とくに、沸騰促進部６０を設けることで、冷媒ＣＯＯとの熱交換面積を大きくすることができる。すなわち、沸騰促進部６０を設けない場合、冷媒ＣＯＯとの熱交換面積は、発熱体２０Ａの第１の発熱体外面２１の面積となる。ここで、沸騰促進部６０の溝や多孔質体を含めた表面積は、発熱体２０Ａの第１の発熱体外面２１の表面積よりも大きくなる。したがって、沸騰促進部６０を設けた場合、冷媒ＣＯＯとの熱交換面積は、沸騰促進部６０を設けない場合と比較して、大きくなる。このため、より効率よく発熱体２０Ａの熱を冷媒ＣＯＯに伝達することができる。

以上、電子機器１００Ｂの構成について説明した。

つぎに、電子機器１００Ｂの製造方法について、説明する。

まず、発熱体２０Ａが取り付けられた回路基板１０を準備する。つぎに、回路基板１０の第１の主面１１の上に保持部５０を取り付ける。筐体３０の開口部３１と発熱体２０とを連結部４０で連結する。この結果、筐体３０の内部と発熱体２０と連結部４０とにより囲われた空間を形成することができる。このとき、筐体３０の上面（図１１にて紙面上側の面）は、取り外し可能に形成されている。

そして、筐体３０の上面を取り外した状態で、沸騰促進部６０を発熱体２０Ａの第１の発熱体外面２１上に取り付ける。なお、沸騰促進部６０を発熱体２０Ａと一体に構成する場合や、予め沸騰促進部６０を発熱体２０Ａに取り付けている場合では、沸騰促進部６０が形成された発熱体２０Ａを用意する点で第１の実施の形態における電子機器１００の製造方法と異なるが、それ以外の処理は第１の実施の形態における電子機器１００の製造方法と同様である。

つぎに、筐体３０の上面（図１１にて紙面上側の面）を取り付けて、筐体３０の内部と発熱体２０Ａと連結部４０とにより囲われた空間を密閉する。そして、筐体３０の内部と発熱体２０Ａと連結部４０とにより囲われた空間内に冷媒ＣＯＯを充填する。

筐体３０の内部と発熱体２０Ａと連結部４０とにより囲われた空間内に冷媒ＣＯＯを充填する方法については、第１の実施の形態で説明した通りである。

以上の通り、電子機器１００Ｂの製造方法について、説明した。

つぎに、電子機器１００Ｂの動作について説明する。

回路基板１０上の発熱体２０Ａが動作すると、発熱体２０Ａが発熱する。ここで、発熱体２０Ａの第１の発熱体外面２１の上に設けられた沸騰促進部６０は、筐体３０内の液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯに接触している。このため、筐体３０の鉛直方向Ｇの下側に貯留されている液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯが、沸騰促進部６０で、発熱体２０Ａの熱によって沸騰し、気相冷媒ＧＰ－ＣＯＯに相変化する。これにより、気相冷媒ＧＰ－ＣＯＯの気泡が発生する。この相変化により生じる気化熱（潜熱）によって、発熱体２０Ａが冷却される。

気相冷媒ＧＰ－ＣＯＯは、筐体３０内の液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯ内を鉛直方向Ｇの上方へ上昇し、液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯの液面上を抜けて、さらに鉛直方向Ｇの上方へ上昇する。そして、発熱体２０Ａの熱によって沸騰した気相冷媒ＧＰ－ＣＯＯは、筐体３０の内壁面と接触することにより冷却されると、再び液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯに相変化する。この液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯは、筐体３０内を鉛直方向Ｇの下方へ下降し、回路基板１０側に溜まり、発熱体２０Ａの冷却に再び用いられる。

以上、電子機器１００Ｂの動作について説明した。

以上の通り、第２の実施の形態における電子機器１００Ｂは、沸騰促進部６０をさらに備えている。沸騰促進部６０は、発熱体Ｈの第１の発熱体外面２１上に設けられている。発熱体２０Ａの第１の発熱体外面２１は、発熱体２０Ａの外面のうち回路基板１０の側の面に対して反対側の面である。沸騰促進部６０は、第１の発熱体外面２１の周辺の液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯが発熱体２０Ａの熱によって気相冷媒ＧＰ－ＣＯＯに相変化することを促進する。

このように、沸騰促進部６０を発熱体２０Ａの第１の発熱体外面２１上に設けることにより、沸騰核（＝沸騰が起きるきっかけ）を発熱体２０Ａ上に形成することができ、過熱状態（＝沸点を超えても沸騰が起きない状態）を抑制することができる。このため、第１の発熱体外面２１の周辺の液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯに発熱体Ｈの熱がより効率良く伝達される。この結果、沸騰促進部６０を設けない場合と比較して、より効率よく、第１の発熱体外面２１の周辺の液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯを気相冷媒ＧＰ－ＣＯＯに相変化することができる。とくに、沸騰促進部６０を設けることで、冷媒ＣＯＯとの熱交換面積を大きくすることができる。すなわち、沸騰促進部６０を設けない場合、冷媒ＣＯＯとの熱交換面積は、発熱体２０Ａの第１の発熱体外面２１の面積となる。ここで、沸騰促進部６０の溝や多孔質体を含めた表面積は、発熱体２０Ａの第１の発熱体外面２１の表面積よりも大きくなる。したがって、沸騰促進部６０を設けた場合、冷媒ＣＯＯとの熱交換面積は、沸騰促進部６０を設けない場合と比較して、大きくなる。このため、より効率よく発熱体Ｈの熱を冷媒ＣＯＯに伝達することができる。

また、第２の実施の形態における電子機器１００Ｂにおいて、沸騰促進部６０は、第１の発熱体外面２１に形成された溝または多孔質体である。これにより、沸騰促進部６０を容易に形成することができる。

なお、この第２の実施の形態では、電子機器１００Ｂに沸騰促進部６０を追加した態様を説明したが、沸騰促進部６０を電子機器１００～１００Ａに追加することもできる。

＜第２の実施の形態の第１の変形例＞
本発明の第２の実施の形態における電子機器の第１の変形例である電子機器１００Ｃの構成について、図に基づいて説明する。

図１２は、電子機器１００Ｃの構成を示す断面図である。図１２は、図１に対応した断面図である。なお、図１２には、鉛直方向Ｇが示されている。また、図１２では、図１～図１１で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１～図１１に示した符号と同等の符号を付している。

図１２を参照して、電子機器１００Ｃは、回路基板１０と、発熱体２０Ａと、筐体３０と、連結部４０Ａと、保持部５０と、沸騰促進部６０Ａとを備えている。連結部４０Ａと沸騰促進部６０Ａは金属板５００に形成されている。電子機器１００Ｃは、電子機器１００と同様に、収容ラック２００に取り付けることができる。なお、電子機器１００Ｃは、たとえば、通信装置やサーバーなどに組み込まれる電子モジュールに用いることができる。

ここで、電子機器１００Ｃと電子機器１００Ｂとを比較する。電子機器１００Ｂでは、図１１に示されるように、沸騰促進部６０と連結部４０は別体でそれぞれ形成されていた。これに対して、電子機器１００Ｃでは、図１２に示されるように、沸騰促進部６０Ａと連結部４０Ａが一体になるように形成されることで、金属板５００が構成されている。この点で両者は相違する。

図１３は、金属板５００の構成を示す平面図である。図１３に示されるように、金属板５００には、沸騰促進部６０Ａと連結部４０Ａが形成されている。金属板５００の外形は、たとえば、開口部３１の形に対応している。発熱体２０Ａの第１の発熱体上面２１と、開口部３１とは、鉛直方向Ｇにて高さが異なるため、通常、金属板５００の外形は、開口部３１の形よりも一回り大きく設定される。

また、沸騰促進部６０Ａが金属板５００の中央部に配置され、連結部４０Ａが金属板５００の外周部（中央部を囲う領域）に配置されている。

連結部４０Ａは、金属板５００の外周部により構成される。したがって、金属板５００の外周部は、連結部４０Ａとしての機能を果たす。このため、金属板５００は、第１の実施の形態における連結部４０と同様に、熱伝導性部材により形成されている。そして、金属板５００の材料には、連結部４０の材料と同様に、熱伝導性部材として、たとえば、銅、銅合金、銀、銀合金、金、金合金、アルミニウム、アルミニウム合金などが用いられる。金属板５００は、板または箔（厚さが０．２１ｍｍ以下）が用いられる。

沸騰促進部６０Ａは、金属板５００の中央部に形成された複数の孔によって構成される。なお、この複数の孔は、網目状に配列されてもよい。なお、この複数の孔径は、例えば、１００－２００μｍとすることができる。

以上、電子機器１００Ｃの構成について説明した。

つぎに、電子機器１００Ｃの製造方法について、説明する。

まず、発熱体２０Ａが取り付けられた回路基板１０を準備する。つぎに、保持部５０を回路基板１０の第１の主面１１の上に取り付ける。保持部５０の上に、筐体３０を固定する。このとき、筐体３０の上面（図１２にて紙面上側の面）は、取り外し可能に形成されている。

つぎに、筐体３０の上面を取り外した状態で、筐体３０の開口部３１と、発熱体２０Ａの第１の発熱体外面２１に、金属板５００を取り付ける。具体的には、接着剤やネジによる固定によって、金属板５００中の沸騰促進部６０Ａを、発熱体２０Ａの第１の発熱体外面２１に取り付ける。また、接着剤やネジによる固定によって、金属板５００中の連結部４０Ａの一端部を、第１の発熱体外面２１の外周部に取り付け、金属板５００中の連結部４０Ａの他端部を、筐体３０の開口部３１に取り付ける。これにより、筐体３０の開口部３１と発熱体２０Ａとが金属板５００中の連結部４０Ａによって連結される。この結果、筐体３０の内部と発熱体２０Ａと連結部４０Ａとにより囲われた空間を形成することができる。

つぎに、筐体３０の上面（図１２にて紙面上側の面）を取り付けて、筐体３０の内部と発熱体２０Ａと連結部４０Ａとにより囲われた空間を密閉する。そして、筐体３０の内部と発熱体２０Ａと連結部４０Ａとにより囲われた空間内に冷媒ＣＯＯを充填する。

筐体３０の内部と発熱体２０Ａと連結部４０Ａとにより囲われた空間内に冷媒ＣＯＯを充填する方法については、第１の実施の形態で説明した通りである。

以上の通り、電子機器１００Ｃの製造方法について、説明した。

つぎに、電子機器１００Ｃの動作について説明する。

回路基板１０上の発熱体２０Ａが動作すると、発熱体２０Ａが発熱する。ここで、発熱体２０Ａの第１の発熱体外面２１の上に設けられた沸騰促進部６０Ａは、筐体３０内の液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯに接触している。このため、筐体３０の鉛直方向Ｇの下側に貯留されている液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯが、沸騰促進部６０Ａで、発熱体２０Ａの熱によって沸騰し、気相冷媒ＧＰ－ＣＯＯに相変化する。これにより、気相冷媒ＧＰ－ＣＯＯの気泡が発生する。この相変化により生じる気化熱（潜熱）によって、発熱体２０Ａが冷却される。

また、発熱体２０Ａの第１の発熱体外面２１は、金属板５００に形成された連結部４０Ａを介して、筐体３０の開口部３１に接続されている。このため、発熱体２０Ａの熱が、連結部４０Ａを介して、筐体３０に伝達される。これにより、発熱体２０Ａが冷却される。

また、連結部４０Ａは、筐体３０内の液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯに接触している。このため、筐体３０の鉛直方向Ｇの下側に貯留されている液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯが、連結部４０Ａで発熱体２０Ａの熱によって沸騰し、気相冷媒ＧＰ－ＣＯＯに相変化する。これにより、気相冷媒ＧＰ－ＣＯＯの気泡が発生する。

以上、電子機器１００Ｃの動作について説明した。

以上の通り、本発明の第２の実施の形態における電子機器の第１の変形例である電子機器１００Ｃにおいて、連結部４０Ａおよび沸騰促進部６０Ａは一体に形成されている。

これにより、連結部４０Ａおよび沸騰促進部６０Ａの２つ機能を１つの部材に一体化することができる。この結果、部品点数を少なくすることができる。また、部品点数が少なくなるので、電子機器１００Ｃの組み立てをより容易にすることができる。

また、本発明の第２の実施の形態における電子機器の第１の変形例である電子機器１００Ｃにおいて、沸騰促進部６０Ａは、金属板５００の中央部に形成された複数の孔によって構成されている。また、連結部４０Ａは、金属板５００の中央部を囲う外周部によって構成されている。

これにより、連結部４０Ａおよび沸騰促進部６０Ａの２つの機能を、金属板５００に含ませることができる。この結果、部品点数を少なくすることができる。また、部品点数が少なくなるので、電子機器１００Ｃの組み立てをより容易にすることができる。

＜第３の実施の形態＞
本発明の第３の実施の形態における電子機器１００Ｄの構成について、図に基づいて説明する。

図１４は、電子機器１００Ｄの構成を示す断面図である。図１４は、図１に対応した断面図である。なお、図１４には、鉛直方向Ｇが示されている。また、図１４では、図１～図１３で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１～図１３に示した符号と同等の符号を付している。

図１４を参照して、電子機器１００Ｄは、回路基板１０と、発熱体２０Ａと、筐体３０と、連結部４０と、保持部５０と、冷媒流路７０とを備えている。電子機器１００Ｄは、電子機器１００と同様に、収容ラック２００に取り付けることができる。なお、電子機器１００Ｄは、たとえば、通信装置やサーバーなどに組み込まれる電子モジュールに用いることができる。

ここで、電子機器１００Ｄと電子機器１００Ａとを比較する。電子機器１００Ｄでは、図１４に示されるように、冷媒流路７０をさらに備えている点で、電子機器１００Ａと相違する。

図１４を参照して、冷媒流路７０は、筐体３０の内面であって開口部３１の側から液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯの液面の鉛直方向Ｇの上方に亘る面上と、連結部４０のうちで筐体３０の内部側の面上に設けられている。具体的には、冷媒流路７０は、筐体３０の内面の側面（図１４の紙面上にて左側の面と右側の面）および底面（図１４の紙面上にて下側の面）と、連結部４０のうちで筐体３０の内部側の面上とに、形成されている。

冷媒流路７０の下端は、発熱体２０Ａに近接されている。冷媒流路７０上端は、筐体３０内の液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯが最も少ない際の当該液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯの液面よりも、鉛直方向Ｇの上方に設定されている。筐体３０内の液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯが最も少ない際とは、最も多くの液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯが相変化した状態をいい、冷媒ＣＯＯ全体で気相冷媒ＧＰ－ＣＯＯが最も多い状態でもある。したがって、図１４の例では、冷媒流路７０の上端は筐体３０の側面内に設定されているが、冷媒流路７０の上端を筐体３０の底面側や連結部４０側に設定してもよい。

ここで、冷媒流路７０は、筐体３０内の液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯが発熱体２０Ａに向けて流れるように形成されている。冷媒流路７０は、たとえば、毛細管現象により液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯを発熱体２０Ａへ導く多孔質体や微細な溝によって形成されている。なお、毛細管現象とは、細い管状物体（毛細管）の内側の液体が管の中を上昇（場合によっては下降）する物理現象である。なお、多孔質体とは、前述の通り、複数の微細な孔が形成されたものである。

前述の沸騰促進部４０と同様に、多孔質体を、たとえば、焼結体やメッシュで構成してもよい。

微細な溝は、発熱体２０Ａを中心に外方に向かうように形成されている。この溝は、筐体３０の内面を切削するか、筐体３０の内面に微細な突起状の部材を取り付けることにより、形成することができる。

なお、多孔質体および微細な溝は、筐体３０の内面の全面に形成されてもよいし、部分的に形成されてもよい。

ここで、冷媒流路７０を、網目状シート６００を用いて構成することもできる。網目状シート６００をメッシュで構成してもよい。図１５は、冷媒流路７０を構成する部材の一例として、網目状シート６００の構成を示す平面図である。図１５に示されるように、網目状シート６００に冷媒流路７０の機能を含めることができる。網目状シート６００は、開口部６０１を有する。この開口部６０１は、発熱体２０Ａの外形に対応する大きさになるように形成されている。

網目状シート６００の外形は、ここでは、筐体３０の底面の大きさや形状に合わせて形成している。この場合、筐体３０の内側の側面に取り付ける冷媒流路７０を、別に設ける必要がある。ただし、網目状シート６００の外形を、筐体３０の内側の底面の大きさや形状に合わせるだけでなく、筐体３０の内側の側面の大きさや形状にも合わせてもよい。この場合、網目状シートを１枚だけ用意することで、冷媒流路７０を筐体３０の内側の底面および側面に設けることができる。

網目状シート６００に、連結部４０を組み合わせてもよい。この場合、たとえば、連結部４０を構成する金属板を網目状シート６００に貼り合わせる。

以上、電子機器１００Ｄの構成について説明した。

つぎに、電子機器１００Ｄの製造方法について、説明する。

つぎに、筐体３０の上面を取り外した状態で、筐体３０の開口部３１と、発熱体２０Ａの第１の発熱体外面２１に、連結部４０を取り付ける。具体的には、接着剤やネジによる固定によって、連結部４０の一端部を発熱体２０Ａの第１の発熱体外面２１に取り付ける。また、接着剤やネジによる固定によって、連結部４０の他端部を、筐体３０の開口部３１に取り付ける。これにより、筐体３０の開口部３１と発熱体２０Ａとが連結部４０によって連結される。この結果、筐体３０の内部と発熱体２０Ａと連結部４０とにより囲われた空間を形成することができる。

つぎに、網目状シート６００を、筐体３０の内側の底面と連結部４０に取り付ける。また、筐体３０の内側の側面にも冷媒流路７０を設ける。このとき、筐体３０の内側の側面には、網目状シート６００と一体の部材を取り付けてもよいし、網目状シート６００と別体の部材を取り付けてもよい。

つぎに、筐体３０の上面（図１４にて紙面上側の面）を取り付けて、筐体３０の内部と発熱体２０Ａと連結部４０とにより囲われた空間を密閉する。そして、筐体３０の内部と発熱体２０Ａと連結部４０Ａとにより囲われた空間内に冷媒ＣＯＯを充填する。

以上の通り、電子機器１００Ｄの製造方法について、説明した。

つぎに、電子機器１００Ｄの動作について説明する。

電源が、回路基板１０上の発熱体２０Ａに供給されると、発熱体２０Ａが発熱する。

ここで、発熱体２０Ａの第１の発熱体外面２１の中央部は、筐体３０内の液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯに接触している。このため、筐体３０の鉛直方向Ｇの下側に貯留されている液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯが、発熱体２０Ａの第１の発熱体外面２１で、発熱体２０Ａの熱によって沸騰し、気相冷媒ＧＰ－ＣＯＯに相変化する。これにより、気相冷媒ＧＰ－ＣＯＯの気泡が発生する。この相変化により生じる気化熱（潜熱）によって、発熱体２０Ａが冷却される。

また、発熱体２０Ａの第１の発熱体外面２１は、連結部４０を介して、筐体３０の開口部３１に接続されている。このため、発熱体２０Ａの熱が、連結部４０を介して、筐体３０に伝達される。これにより、発熱体２０Ａが冷却される。

このとき、液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯは、冷媒流路７０内を発熱体２０Ａへ向けて流れる。とくに、液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯは、冷媒流路７０内の毛細管現象により、発熱体２０Ａへ導かれる。

そして、再び、筐体３０の鉛直方向Ｇの下側に貯留されている液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯが、発熱体２０Ａの第１の発熱体外面２１で、発熱体２０Ａの熱によって沸騰し、気相冷媒ＧＰ－ＣＯＯに相変化する。以降、上述の動作を繰り返して、冷媒ＣＯＯが筐体３０内で循環する。

以上、電子機器１００Ｄの動作について説明した。

以上のように、第３の実施の形態における電子機器１００Ｄは、冷媒流路７０をさらに備えている。冷媒流路７０は、筐体３０の内面であって開口部３１側から液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯの液面の鉛直方向Ｇの上方に亘る面上と、連結部４０のうちで筐体３０の内部側の面上に設けられている。冷媒流路７０は、液相冷媒ＬＰ-ＣＯＯが発熱体２０Ａに向けて流れるように形成されている。

このように、冷媒流路７０は、筐体２０Ａの内面であって開口部３１側から液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯの液面の鉛直方向Ｇの上方に亘る面上と、連結部４０のうちで筐体３０の内部側の面上に設けられている。冷媒流路７０は、液相冷媒ＬＰ-ＣＯＯが発熱体２０Ａに向けて流れるように形成されている。このため、筐体３０内の鉛直方向Ｇの上方で発生する液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯは、冷媒流路７０を通って、発熱体２０Ａに向けて流れる。したがって、液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯをより速く円滑に発熱体２０Ａに供給することができる。この結果、冷媒流路７０を設けない場合と比較して、発熱体２０Ａの熱をより効率よく冷却することができる。
ここで、冷媒流路７０が設けられていない場合と対比する。冷媒流路７０が設けられていない場合、発熱体２０Ａに向かう液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯの流路と、発熱体２０Ａから離れる気相冷媒ＧＰ－ＣＯＯの流路が分かれていないので、気相冷媒ＧＰ－ＣＯＯと液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯの衝突が筐体３０の内部で発生してしまう。この結果、冷媒ＣＯＯが筐体３０の内部で円滑に循環されない状況が生じうる。
とくに、発熱体２０Ａの発熱量が大きくなると、冷媒ＣＯＯの蒸気（気相冷媒ＧＰ－ＣＯＯ）の発生量が増える。この場合に、発熱体２０Ａが完全に気相冷媒ＧＰ－ＣＯＯによって覆われてしまい、液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯが発熱体２０Ａに供給されなくなってしまうことが起こりうる。液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯが発熱体２０Ａに供給されないと、冷媒ＣＯＯが相変化せず、発熱体２０Ａを冷却できなくなる。
これに対して、冷媒流路７０を設けることで、液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯ専用の流路が設定される。これにより、気相冷媒ＧＰ－ＣＯＯの流路と液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯの流路とを別々に分けて設けることができる。この結果、気相冷媒ＧＰ－ＣＯＯと液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯの衝突の発生を回避できる。このように、電子機器１００Ｄでは、気相冷媒ＧＰ－ＣＯＯと液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯの衝突の発生を回避できるので、冷媒流路７０を設けない場合と比較して、液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯをより速く円滑に発熱体２０Ａに供給でき、冷媒ＣＯＯを円滑に循環させることができる。ゆえに、電子機器１００Ｄでは、冷媒流路７０を設けない場合と比較して、発熱体２０Ａの熱をより効率よく冷却することができる。

また、第３の実施の形態における電子機器１００Ｄにおいて、冷媒流路７０は、毛細管現象により液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯを導く。このように、毛細管現象を用いて、液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯを発熱体２０Ａへ導くことができるので、さらに、液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯをより速く円滑に発熱体２０Ａに供給することができる。この結果、冷媒流路７０を設けない場合と比較して、発熱体２０Ａの熱をさらに効率よく冷却することができる。また、冷媒流路７０は、毛細管現象により液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯを導くので、図１４において、電子機器１００Ｄが天地逆転して配置された場合や、電子機器１００Ｄが縦置きにされた場合であっても、重力に逆らって、液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯを発熱体２０Ａへ導くことができる。なお、電子機器１００Ｄが縦置きにされた場合とは、たとえば、回路基板１０の第１の主面１１が鉛直方向Ｇに対して平行に配置された場合をいう。

また、第３の実施の形態における電子機器１００Ｄにおいて、冷媒流路７０は、網目状シート６００を、筐体３０の内面であって開口部３１側から液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯの液面の鉛直方向Ｇの上方に亘る面上と、連結部４０のうちで筐体３０の内部側の面上とに取り付けることにより、構成されてもよい。このように、網目状シート６００を部材として用いることにより、毛細管現象を生じさせる冷媒流路７０を容易に形成することができる。網目状シート６００の材料には、たとえば、銅、銅合金、銀、銀合金、金、金合金、アルミニウム、アルミニウム合金などが用いられる。

また、第３の実施の形態における電子機器１００Ｄにおいて、冷媒流路７０は、溝または多孔質体によって形成されている。これにより、毛細管現象を生じさせる冷媒流路９０を容易に形成することができる。

なお、この第３の実施の形態では、電子機器１００Ｄに冷媒流路７０を追加した態様を説明したが、冷媒流路７０を電子機器１００Ａ～１００Ｃに追加することもできる。

＜第４の実施の形態＞
本発明の第４の実施の形態における電子機器１００Ｅの構成について、図に基づいて説明する。

図１６は、電子機器１００Ｅの構成を示す断面図である。図１６は、図１に対応した断面図である。なお、図１６には、鉛直方向Ｇが示されている。また、図１６では、図１～図１５で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１～図１５に示した符号と同等の符号を付している。

図１６を参照して、電子機器１００Ｅは、回路基板１０と、発熱体２０Ａと、筐体３０と、連結部４０Ｂと、保持部５０と、沸騰促進部６０Ｂと、冷媒流路７０Ｂとを備えている。電子機器１００Ｅは、電子機器１００と同様に、収容ラック２００に取り付けることができる。なお、電子機器１００Ｅは、たとえば、通信装置やサーバーなどに組み込まれる電子モジュールに用いることができる。

ここで、電子機器１００Ｅと電子機器１００Ｄとを比較する。電子機器１００Ｅでは、図１６に示されるように、冷媒流路７０Ｂに加えて、さらに沸騰促進部６０Ｂを備えている点で、電子機器１００Ｄと相違する。

ここで、電子機器１００Ｅでは、連結部４０Ｂ、沸騰促進部６０Ｂおよび冷媒流路７０Ｂを合板７００で形成している。

図１７は、連結部４０Ｂ、沸騰促進部６０Ｂおよび冷媒流路７０Ｂを構成する部材の一例として、合板７００の構成を示す平面図である。図１８は、合板７００の構成を示す断面図であって、図１７のＥ－Ｅ切断面における断面を示す図である。

図１７および図１８に示されるように、合板７００は、２枚のシートによって構成される。具体的には、２枚のシートのうちの一方は、たとえば網目状シート７０１であり、沸騰促進部６０Ｂおよび冷媒流路７０Ｂが形成される。網目状シート７０１はメッシュであってもよい。２枚のシートのうちの他方は、たとえば金属シート７０２であり、連結部４０Ｂが形成される。合板７００のうちの網目状シート７０１は、金属シート７０２と比較して、鉛直方向Ｇの上方側に配置される。すなわち、金属シート７０２は、網目状シート７０１と比較して回路基板１０により近い位置に、配置される。

網目状シート７０１の外形は、ここでは、筐体３０の底面の大きさや形状に合わせて形成している。この場合、筐体３０の内側の側面に取り付ける冷媒流路７０を、別に設ける必要がある。ただし、網目状シート７０１の外形を、筐体３０の内側の底面の大きさや形状に合わせるだけでなく、筐体３０の内側の側面の大きさや形状にも合わせてもよい。この場合、網目状シートを１枚だけ用意することで、冷媒流路７０を筐体３０の内側の底面および側面に設けることができる。

金属シート７０２の外形は、ここでは、筐体３０の開口部３１の大きさに対応している。また、金属シート７０２は開口部７０２ａを有する。開口部７０２ａは、発熱体２０Ａの第１の発熱体外面２１の外形に対応している。具体的には、合板７００を取り付けたときに、連結部４０Ｂとしての金属シート７０２が、発熱体２０Ａおよび開口部３１を連結できるように、金属シート７０２の各所の寸法を調整する。金属シート７０２の材料には、連結部４０の材料と同様に、熱伝導性部材として、たとえば、銅、銅合金、銀、銀合金、金、金合金、アルミニウム、アルミニウム合金などが用いられる。金属シート７０２は、板または箔（厚さが０．２１ｍｍ以下）が用いられる。

なお、ここでは、連結部４０Ｂ、沸騰促進部６０Ｂおよび冷媒流路７０Ｂを構成する部材の一例として、合板７００を紹介したが、２枚のシートを合わせずに網目状シート７０１と金属シート７０２とに分けて構成してもよい。

連結部４０Ｂ、沸騰促進部６０Ｂおよび冷媒流路７０Ｂの機能は、上述した連結部４０、沸騰促進部６０および冷媒流路７０と同様である。

以上、電子機器１００Ｅの構成について説明した。

つぎに、電子機器１００Ｅの製造方法について、説明する。

まず、発熱体２０Ａが取り付けられた回路基板１０を準備する。つぎに、保持部５０を回路基板１０の第１の主面１１の上に取り付ける。保持部５０の上に、筐体３０を固定する。このとき、筐体３０の上面（図１６にて紙面上側の面）は、取り外し可能に形成されている。

つぎに、筐体３０の上面を取り外した状態で、金属シート７０２が下になるように合板７００を筐体３０の底面側に取り付ける。すなわち、金属シート７０２を、網目状シート７０１と比較して回路基板１０により近い位置に、配置する。

具体的には、筐体３０の開口部３１と、発熱体２０Ａの第１の発熱体外面２１に、金属シート７０２で構成される連結部４０Ｂを取り付ける。すなわち、接着剤やネジによる固定によって、連結部４０Ｂの一端部を発熱体２０Ａの第１の発熱体外面２１に取り付ける。また、接着剤やネジによる固定によって、連結部４０Ｂの他端部を、筐体３０の開口部３１に取り付ける。これにより、筐体３０の開口部３１と発熱体２０Ａとが連結部４０Ｂによって連結される。この結果、筐体３０の内部と発熱体２０Ａと連結部４０Ｂとにより囲われた空間を形成することができる。

つぎに、網目状シート７０１で構成される沸騰促進部６０Ｂを発熱体２０Ａの第１の発熱体外面２１に取り付ける。併せて、網目状シート７０１で構成される冷媒流路７０Ｂを、筐体３０の内側の底面と連結部４０Ｂの内面上に取り付ける。また、筐体３０の内側の側面にも冷媒流路７０Ｂを設ける。このとき、筐体３０の内側の側面には、網目状シート７０１と一体の部材を取り付けてもよいし、網目状シート７０１と別体の部材を取り付けてもよい。

つぎに、筐体３０の上面（図１６にて紙面上側の面）を取り付けて、筐体３０の内部と発熱体２０Ａと連結部４０Ｂとにより囲われた空間を密閉する。そして、筐体３０の内部と発熱体２０Ａと連結部４０Ｂとにより囲われた空間内に冷媒ＣＯＯを充填する。

筐体３０の内部と発熱体２０Ａと連結部４０Ｂとにより囲われた空間内に冷媒ＣＯＯを充填する方法については、第１の実施の形態で説明した通りである。

以上の通り、電子機器１００Ｅの製造方法について、説明した。

以上の通り、第４の実施の形態における電子機器１００Ｅにおいて、沸騰促進部６０Ｂと冷媒流路７０Ｂは一体で形成されている。

このように、沸騰促進部６０Ｂと冷媒流路７０Ｂを一体に形成することにより、沸騰促進部６０Ｂと冷媒流路７０Ｂを別体で形成する場合よりも部品点数を少なくすることができる。また、部品点数が少なくなるため、電子機器１００Ｅの組み立てを容易にすることができる。

また、第４の実施の形態における電子機器１００Ｅにおいて、沸騰促進部６０Ｂおよび冷媒流路７０Ｂは、網目状シート７０１を、筐体３０の内面であって開口部３１の側から液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯの液面の鉛直方向Ｇの上方に亘る面上と、連結部４０Ｂのうちで筐体３０の内部側の面上と、第１の発熱体外面２１の上とに取り付けることにより、構成される。このように、網目状シート７０１を用いることで、簡単に沸騰促進部６０Ｂおよび冷媒流路７０Ｂを設けることができる。
＜第５の実施の形態＞
本発明の第５の実施の形態における電子機器１００Ｆについて、図に基づいて説明する。

図１９は、電子機器１００Ｆの構成を示す断面図であって、図２２のＡ１－Ａ１切断面における断面を示す図である。図２０は、電子機器１００Ｆの構成を示す断面図であって、図３のＢ１－Ｂ１切断面における断面を示す図である。図２１は、電子機器１００Ｆの構成を示す側面図である。図２２は、電子機器１００Ｆの構成を示す上面図である。なお、図１９および図２２には、鉛直方向Ｇが示されている。

図１９～図２２を参照して、電子機器１００Ｆは、回路基板１０と、筐体３０と、連結部４０とを備えている。なお、電子機器１００Ｆは、たとえば、通信装置やサーバーなどに組み込まれる電子モジュールに用いることができる。

回路基板１０の少なくとも一方の面には、発熱体２０が取り付けられている。回路基板１０は、たとえば、プリント配線基板である。発熱体２０は、稼働すると熱を発する部品であって、たとえば中央演算処理装置ＣＰＵや集積回路ＭＣＭなどである。

図１９に示されるように、筐体３０は、冷媒ＣＯＯを収容する。開口部３１は、筐体３０を構成する面のうちで、回路基板１０の上面（図１９の紙面の上側の面）と向かい合う面に形成されている。開口部３１は、通常、発熱体２０と向かい合う位置に設けられる。

連結部４０は、筐体３０の開口部３１と、発熱体２０とを連結して、冷媒ＣＯＯを密閉する。連結部４０は、筐体３０および発熱体２０の間に配置され、筐体３０および発熱体２０を連結する。連結部４０の厚さは、０．２１ｍｍ以下である。

冷媒ＣＯＯには、例えば、ハイドロフルオロカーボンＨＦＣやハイドロフルオロエーテルＨＦＥなどを用いることができる。

冷媒ＣＯＯは、発熱体２０および連結部４０により、筐体３０の開口部３１を密閉した空間内に、密閉された状態で閉じ込められる。このため、筐体３０の内部と発熱体２０と連結部４０との間の密閉空間内に、液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯを注入した後に真空排気することにより、前記密閉空間内を常に冷媒の飽和蒸気圧に維持することができる。なお、筐体３０の内部と発熱体２０と連結部４０との間の密閉空間内に冷媒ＣＯＯを充填する方法については、後述の電子機器１００Ｆの製造方法の説明の中で詳しく説明する。

以上、電子機器１００Ｆの構成について説明した。

つぎに、電子機器１００Ｆの製造方法について、説明する。

まず、発熱体２０が取り付けられた回路基板１０を準備する。つぎに、筐体３０の開口部３１と発熱体２０とを連結部４０で、たとえば接着剤やネジによる固定によって連結する。これにより、連結部４０によって、発熱体２０と、筐体３０の開口部３１とが、連結される。この結果、筐体３０の内部と発熱体２０と連結部４０との間に密閉空間を形成することができる。

筐体３０と発熱体２０と連結部４０とに囲われた空間内に冷媒ＣＯＯを充填する方法については、第１の実施の形態で説明した内容と同様である。

以上の通り、電子機器１００Ｆの製造方法について、説明した。

次に、電子機器１００Ｆの動作説明をする。

電子機器１００Ｆが起動されると、電源が、回路基板１０上の発熱体２０に供給される。これにより、発熱体２０が発熱する。

ここで、発熱体２０の上面は、筐体３０内の液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯに接触している。このため、筐体３０の鉛直方向Ｇの下側に貯留されている液相冷媒ＬＰ－ＣＯＯが、発熱体２０の上面で、発熱体２０の熱によって沸騰し、気相冷媒ＧＰ－ＣＯＯに相変化する。これにより、気相冷媒ＧＰ－ＣＯＯの気泡が発生する。この相変化により生じる気化熱（潜熱）によって、発熱体２０が冷却される。

以上、電子機器１００Ｆの動作について説明した。

以上の通り、本発明の第５の実施の形態における電子機器１００Ｆは、回路基板１０と、筐体３０と、連結部４０を備えている。回路基板１０では、第１の主面１１に発熱体２０が取り付けられている。筐体３０は、開口部３１を有し、冷媒ＣＯＯを収容する。開口部３１は、筐体３０を構成する面のうちで、発熱体２０と向き合う面に形成されている。連結部４０は、熱伝導性部材により形成されている。連結部４０は、開口部３１と発熱体２０を連結して冷媒ＣＯＯを密閉する。

このように、本発明の第５の実施の形態における電子機器１００Ｆでは、開口部３１と発熱体２０を連結して冷媒ＣＯＯを密閉する。これにより、発熱体２０が筐体３０内の冷媒ＣＯＯと直接的に接することができる。このため、発熱体２０の熱が筐体３０内の冷媒ＣＯＯに効率よく伝達されるので、冷媒ＣＯＯの相変化がより効率よく促進される。この結果、本発明の第５の実施の形態における電子機器１００Ｆでは、発熱体の熱をより効率よく冷却することができる。

また、前述の各実施の形態の一部または全部は、以下のようにも記載されうるが、以下に限定されない。
（付記１）
主面に発熱体が取り付けられた回路基板と、
前記発熱体と向き合う面に形成された開口部を有し、冷媒を収容する筐体と、
前記開口部と前記発熱体を連結して前記冷媒を密閉する連結部を備え、
前記連結部の厚さは、０．２１ｍｍ以下である電子機器。
（付記２）
前記連結部は、熱伝導性部材により形成されている付記１に記載の電子機器。
（付記３）
前記冷媒は、液相冷媒および気体冷媒に相変化することができる付記１または２に記載の電子機器。
（付記４）
前記発熱体の外面のうち前記回路基板側の面に対して反対側の面である第１の発熱体外面の上に設けられ、前記第１の発熱体外面の周辺の前記液相冷媒が前記発熱体の熱によって前記気相冷媒に相変化することを促進する沸騰促進部をさらに備えた付記３に記載の電子機器。
（付記５）
前記沸騰促進部は、前記第１の発熱体外面に形成された溝または多孔質体により形成されている付記４に記載の電子機器。
（付記６）
前記連結部および前記沸騰促進部は一体に形成された付記４に記載の電子機器。
（付記７）
前記沸騰促進部は、金属板の中央部に形成された複数の孔によって構成され、
前記連結部は、前記金属板の前記中央部を囲う外周部によって構成される付記６に記載の電子機器。
（付記８）
前記筐体の内面であって前記開口部側から前記液相冷媒の液面の鉛直方向の上方に亘る面上と、前記連結部のうちで前記筐体内部側の面上に設けられ、前記液相冷媒が前記発熱体に向けて流れるように形成された冷媒流路をさらに備えた付記３～７のいずれか１項に記載の電子機器。
（付記９）
前記冷媒流路は、網目状シートを、前記筐体の内面上と、前記連結部のうちで前記筐体内部側の面上とに取り付けることにより、構成される付記８に記載の電子機器。
（付記１０）
前記冷媒流路は、毛細管現象により前記液相冷媒を前記発熱体へ導く付記８又は付記９のいずか１項に記載の電子機器。
（付記１１）
前記沸騰促進部と前記冷媒流路は一体で形成された付記８に記載の電子機器。
（付記１２）
前記沸騰促進部および前記冷媒流路は、網目状シートを、前記筐体の内面であって前記開口部側から前記液相冷媒の液面の鉛直方向の上方に亘る面上と、前記連結部のうちで前記筐体内部側の面上と、前記第１の発熱体外面の上とに取り付けることにより、構成される付記１１に記載の電子機器。
（付記１３）
前記回路基板の前記主面に取り付けられ、前記筐体を前記開口部に沿って保持する保持部をさらに備えた付記１～１２のいずれか１項に記載の電子機器。
（付記１４）
前記回路基板上に設けられ、他の電子部品と接続されるコネクタ部をさらに備え、
前記筐体は、前記コネクタ部を被覆しないように、前記主面に取り付けられている付記１～１３のいずれか１項に記載の電子機器。
（付記１５）
付記１４に記載の電子機器と、
前記コネクタ部と接続する収容ラック側コネクタ部を備え、前記電子機器が取り付けられる収容ラックと、を備えた電子装置。

以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

この出願は、２０１９年３月２８日に出願された日本出願特願２０１９－０６２９４８を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１０回路基板
１１第１の主面
１２第２の主面
１３コネクタ部
２０発熱体
２１第１の発熱体外面
３０筐体
３１開口部
４０連結部
５０保持部
６０沸騰促進部
７０冷媒流路
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ電子機器
１１０前面カバー
２００収容ラック
２１０筐体
２２０回路基板
２２３収容ラック側コネクタ部
５００金属板
６００網目状シート
７００合板
７０１網目状シート
７０２金属シート
１０００電子装置

Claims

主面に発熱体が取り付けられた回路基板と、
前記発熱体と向き合う面に形成された開口部を有し、冷媒を収容する筐体と、
前記開口部と前記発熱体を連結して前記冷媒を密閉する連結部を備え、
前記連結部の厚さは、０．２１ｍｍ以下である電子機器。
前記連結部は、熱伝導性部材により形成されている請求項１に記載の電子機器。
前記冷媒は、液相冷媒および気相冷媒に相変化することができる請求項１または２に記載の電子機器。
前記発熱体の外面のうち前記回路基板側の面に対して反対側の面である第１の発熱体外面の上に設けられ、前記第１の発熱体外面の周辺の前記液相冷媒が前記発熱体の熱によって前記気相冷媒に相変化することを促進する沸騰促進部をさらに備えた請求項３に記載の電子機器。
前記沸騰促進部は、前記第１の発熱体外面に形成された溝または多孔質体により形成されている請求項４に記載の電子機器。
前記連結部および前記沸騰促進部は一体に形成された請求項４に記載の電子機器。
前記沸騰促進部は、金属板の中央部に形成された複数の孔によって構成され、
前記連結部は、前記金属板の前記中央部を囲う外周部によって構成される請求項６に記載の電子機器。
前記筐体の内面であって前記開口部側から前記液相冷媒の液面の鉛直方向の上方に亘る面上と、前記連結部のうちで前記筐体内部側の面上に設けられ、前記液相冷媒が前記発熱体に向けて流れるように形成された冷媒流路をさらに備えた請求項３～７のいずれか１項に記載の電子機器。
前記冷媒流路は、網目状シートを、前記筐体の内面上と、前記連結部のうちで前記筐体内部側の面上とに取り付けることにより、構成される請求項８に記載の電子機器。
前記冷媒流路は、毛細管現象により前記液相冷媒を前記発熱体へ導く請求項８または９に記載の電子機器。