JP7396435B2 - Vapor chamber and vapor chamber mounting board - Google Patents

Vapor chamber and vapor chamber mounting board Download PDF

Info

Publication number
JP7396435B2
JP7396435B2 JP2022173730A JP2022173730A JP7396435B2 JP 7396435 B2 JP7396435 B2 JP 7396435B2 JP 2022173730 A JP2022173730 A JP 2022173730A JP 2022173730 A JP2022173730 A JP 2022173730A JP 7396435 B2 JP7396435 B2 JP 7396435B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal sheet
chamber
heat
vapor chamber
vapor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2022173730A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2023009093A (en
Inventor
大蔵 橋本
伸一郎 高橋
貴之 太田
賢郎 平田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2022173730A priority Critical patent/JP7396435B2/en
Publication of JP2023009093A publication Critical patent/JP2023009093A/en
Priority to JP2023202262A priority patent/JP2024022623A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7396435B2 publication Critical patent/JP7396435B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Description

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、ベーパーチャンバ搭載基板およびベーパーチャンバ用金属シートに関する。 The present invention relates to a vapor chamber having a sealed space in which a working fluid is sealed, a vapor chamber mounting board, and a vapor chamber metal sheet.

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。 Vapor chambers (also called heat pipes) are used to cool devices that generate heat, such as central processing units (CPUs) used in mobile terminals such as mobile terminals and tablet terminals (for example, as described in patent documents (see 1). A working fluid is sealed in the vapor chamber, and this working fluid cools the device by absorbing heat from the device and releasing it to the outside.

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、熱輸送効率を高めている。 More specifically, the working fluid in the vapor chamber receives heat from the device in a portion close to the device (evaporation section) and evaporates into vapor, and then the vapor moves to a position away from the evaporation section. It is cooled and condensed into a liquid. The liquefied working fluid passes through a flow path in the vapor chamber, is transported to the evaporation section, receives heat again in the evaporation section, and evaporates. In this way, the working fluid circulates in the vapor chamber while undergoing phase changes, that is, repeating evaporation and condensation, thereby transferring heat in the device and increasing heat transport efficiency.

特開2007-315745号公報Japanese Patent Application Publication No. 2007-315745

ところで、ベーパーチャンバにおいては、デバイスが取り付けられる面とは反対側の面に、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が取り付けられる。そして、ベーパーチャンバを構成する金属シートが受け取る熱は、このハウジング部材を介して外気に放出される。このため、金属シートの冷却が制限されてしまい、ベーパーチャンバの熱輸送効率の向上が困難になっている。 By the way, in the vapor chamber, a housing member that constitutes a part of the housing of a mobile terminal or the like is attached to the surface opposite to the surface to which the device is attached. The heat received by the metal sheet constituting the vapor chamber is released to the outside air via this housing member. This limits the cooling of the metal sheet, making it difficult to improve the heat transport efficiency of the vapor chamber.

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、熱輸送効率を向上させることができるベーパーチャンバ、ベーパーチャンバ搭載基板およびベーパーチャンバ用金属シートを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of these points, and an object of the present invention is to provide a vapor chamber, a vapor chamber mounting substrate, and a vapor chamber metal sheet that can improve heat transport efficiency.

本発明は、
基板に実装された被冷却装置を冷却するベーパーチャンバであって、
作動液が封入された密封空間と、前記被冷却装置の前記基板に実装される面とは反対側の面に取り付けられる取付面と、を有し、前記被冷却装置の熱を受けるチャンバ本体と、 前記チャンバ本体の熱を前記基板に伝導させる熱伝導部と、を備えた、ベーパーチャンバ、
を提供する。
The present invention
A vapor chamber that cools a cooled device mounted on a board,
A chamber body that receives heat from the device to be cooled and has a sealed space in which a working fluid is sealed, and a mounting surface that is attached to a surface of the device to be cooled that is opposite to a surface that is mounted on the substrate. , a vapor chamber comprising: a heat conduction part that conducts heat of the chamber body to the substrate;
I will provide a.

なお、上述したベーパーチャンバにおいて、前記熱伝導部は、前記チャンバ本体とは別体に形成されている、ようにしてもよい。 In addition, in the vapor chamber mentioned above, the said heat conduction part may be formed separately from the said chamber main body.

また、上述したベーパーチャンバにおいて、前記熱伝導部は、前記チャンバ本体と一体に形成されている、ようにしてもよい。 Moreover, in the vapor chamber described above, the heat conductive part may be formed integrally with the chamber main body.

また、上述したベーパーチャンバにおいて、前記熱伝導部は、前記取付面の周囲に枠状に形成されている、ようにしてもよい。 Further, in the vapor chamber described above, the heat conductive portion may be formed in a frame shape around the mounting surface.

また、上述したベーパーチャンバにおいて、前記熱伝導部は、平面視で前記チャンバ本体の外側に設けられ、前記熱伝導部と前記チャンバ本体との間に屈曲部が介在されている、ようにしてもよい。 Further, in the vapor chamber described above, the heat conduction part may be provided outside the chamber main body in a plan view, and a bent part may be interposed between the heat conduction part and the chamber main body. good.

また、本発明は、
上述したベーパーチャンバと、
前記基板と、
前記基板に実装された前記被冷却装置と、を備えた、ベーパーチャンバ搭載基板、
を提供する。
Moreover, the present invention
The vapor chamber described above;
the substrate;
a vapor chamber mounting board, comprising: the cooled device mounted on the board;
I will provide a.

また、本発明は、
作動液が封入された密封空間を有し、基板に実装された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であって、
前記被冷却装置の前記基板に実装される面とは反対側の面に取り付けられる取付面を有し、前記被冷却装置の熱を受けるシート本体と、
前記シート本体の熱を前記基板に伝導させる熱伝導部と、を備えた、ベーパーチャンバ用金属シート、
を提供する。
Moreover, the present invention
A vapor chamber metal sheet for a vapor chamber having a sealed space filled with a working fluid and cooling a cooled device mounted on a substrate,
a sheet body having a mounting surface attached to a surface opposite to a surface of the device to be cooled that is mounted on the substrate, and receiving heat from the device to be cooled;
A metal sheet for a vapor chamber, comprising: a heat conduction part that conducts heat of the sheet body to the substrate;
I will provide a.

本発明によれば、熱輸送効率を向上させることができる。 According to the present invention, heat transport efficiency can be improved.

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搭載基板を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a vapor chamber mounting board according to a first embodiment of the present invention. 図2は、図1のベーパーチャンバを示す上面図である。FIG. 2 is a top view showing the vapor chamber of FIG. 1. 図3は、図2のA-A線断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2. 図4は、図2のB-B線断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line BB in FIG. 2. 図5は、図2のC-C線断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line CC in FIG. 図6は、図2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. 6 is a diagram for explaining the step of preparing the lower metal sheet in the method for manufacturing the vapor chamber of FIG. 2. 図7は、図2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. 7 is a diagram for explaining the half-etching process of the lower metal sheet in the vapor chamber manufacturing method of FIG. 2. 図8は、図2のベーパーチャンバの製造方法において、ウィック取付工程を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the wick attachment step in the vapor chamber manufacturing method of FIG. 2. 図9は、図2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. 9 is a diagram for explaining a temporary fixing step in the vapor chamber manufacturing method of FIG. 2. 図10は、図2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. 10 is a diagram for explaining the diffusion bonding step in the vapor chamber manufacturing method of FIG. 2. 図11は、図2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. 11 is a diagram for explaining a step of sealing in a hydraulic fluid in the method for manufacturing the vapor chamber shown in FIG. 2. 図12は、図2のベーパーチャンバの製造方法において、熱伝導部取付工程を説明するための図である。FIG. 12 is a diagram illustrating a step of attaching a heat conductive part in the vapor chamber manufacturing method of FIG. 2. 図13は、図2のベーパーチャンバを基板へ搭載する搭載工程を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining a mounting process of mounting the vapor chamber of FIG. 2 onto a substrate. 図14は、図2のベーパーチャンバの下側金属シートの変形例を示す上面図である。14 is a top view showing a modification of the lower metal sheet of the vapor chamber of FIG. 2. FIG. 図15は、図2のベーパーチャンバの上側金属シートの変形例を示す下面図である。15 is a bottom view showing a modification of the upper metal sheet of the vapor chamber of FIG. 2. FIG. 図16は、図14の下側金属シートと図15の上側金属シートとを接合したベーパーチャンバの断面図である。FIG. 16 is a sectional view of a vapor chamber in which the lower metal sheet of FIG. 14 and the upper metal sheet of FIG. 15 are joined. 図17は、本発明の第2の実施の形態によるベーパーチャンバ搭載基板を示す断面図である。FIG. 17 is a sectional view showing a vapor chamber mounting board according to a second embodiment of the present invention. 図18は、本発明の第3の実施の形態によるベーパーチャンバ搭載基板を示す断面図である。FIG. 18 is a sectional view showing a vapor chamber mounting board according to a third embodiment of the present invention.

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。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, in the drawings attached to this specification, for convenience of illustration and ease of understanding, the scale, vertical and horizontal dimension ratios, etc. are appropriately changed and exaggerated from those of the actual drawings.

(第1の実施の形態)
図1乃至図16を用いて、本発明の第1の実施の形態におけるベーパーチャンバ、ベーパーチャンバ搭載基板およびベーパーチャンバ用金属シートについて説明する。ここで、本実施の形態によるベーパーチャンバ搭載基板は、基板に実装された被冷却装置を冷却するためのベーパーチャンバが搭載された基板を意味する。このうち被冷却装置は、ベーパーチャンバの冷却対象物であり、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)等の発熱を伴う装置を意味する。ベーパーチャンバは、作動液が封入された密封空間を有しており、密封空間内の作動液が相変化を繰り返すことにより、被冷却装置を冷却するための装置である。ベーパーチャンバは、概略的に薄い平板状に形成されている。
(First embodiment)
A vapor chamber, a vapor chamber mounting board, and a vapor chamber metal sheet in a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 16. Here, the vapor chamber mounting board according to this embodiment means a board on which a vapor chamber for cooling a device to be cooled mounted on the board is mounted. Among these, the cooled device is an object to be cooled in the vapor chamber, and refers to 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. The vapor chamber has a sealed space filled with a working fluid, and is a device for cooling a device to be cooled by repeatedly changing the phase of the working fluid in the sealed space. The vapor chamber is generally formed into a thin flat plate shape.

まず、図1を用いて、第1の実施の形態によるベーパーチャンバ搭載基板100について説明する。 First, a vapor chamber mounting board 100 according to a first embodiment will be described using FIG.

図1に示すように、ベーパーチャンバ搭載基板100は、基板101と、基板101に実装されたデバイス102(被冷却装置)と、デバイス102上に取り付けられ、デバイス102を冷却するベーパーチャンバ1と、を備えている。 As shown in FIG. 1, the vapor chamber mounting board 100 includes a board 101, a device 102 (cooled device) mounted on the board 101, a vapor chamber 1 mounted on the device 102 and cooling the device 102, It is equipped with

デバイス102とベーパーチャンバ1との間には、熱伝導シート103が介在されている。この熱伝導シート103は、デバイス102およびベーパーチャンバ1に密着して、デバイス102とベーパーチャンバ1との間の熱抵抗を低減させるためのものである。この熱伝導シート103を設けることにより、デバイス102で発生した熱が、ベーパーチャンバ1に効率良く伝導されるようになっている。なお、熱伝導シート103は、熱伝導性の良好な材料をシート状に形成したものである。この熱伝導シート103の代わりに、熱伝導性の良好なサーマルグリスを用いることもできる。 A thermally conductive sheet 103 is interposed between the device 102 and the vapor chamber 1. This thermally conductive sheet 103 is in close contact with the device 102 and the vapor chamber 1 to reduce the thermal resistance between the device 102 and the vapor chamber 1. By providing this heat conductive sheet 103, the heat generated in the device 102 can be efficiently conducted to the vapor chamber 1. Note that the thermally conductive sheet 103 is formed into a sheet shape from a material with good thermal conductivity. Thermal grease with good thermal conductivity can also be used instead of this thermally conductive sheet 103.

図1および図2に示すように、本実施の形態によ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を有するチャンバ本体5と、チャンバ本体5の熱を基板101に伝導させる熱伝導部6と、を備えている。このうちチャンバ本体5は、後述する下側金属シート10の少なくとも一部を構成する下側シート本体10Xと、後述する上側金属シートの少なくとも一部を構成する上側シート本体20Xと、によって構成されている。本実施の形態では、下側シート本体10Xは、下側金属シート10の全体を構成し、上側シート本体20Xは、上側金属シート20の全体を構成している。 As shown in FIGS. 1 and 2, the vapor chamber 1 according to the present embodiment includes a chamber body 5 having a sealed space 3 in which a working fluid 2 is sealed, and a thermal conductor that conducts heat of the chamber body 5 to a substrate 101. Section 6. Among these, the chamber body 5 is composed of a lower sheet body 10X that constitutes at least a part of a lower metal sheet 10, which will be described later, and an upper sheet body 20X, which constitutes at least a part of an upper metal sheet that will be described later. There is. In this embodiment, the lower sheet body 10X constitutes the entire lower metal sheet 10, and the upper sheet body 20X constitutes the entire upper metal sheet 20.

チャンバ本体5の下側シート本体10X(本実施の形態では下側金属シート10に相当)は、デバイス102が取り付けられる取付面10c(後述)を有している。この取付面10cは、密封空間3よりも基板101の側(図1における下側)に設けられている。取付面10cには、デバイス102の上面102a(基板101に実装される面102bとは反対側の面)が、熱伝導シート103を介して取り付けられている。この取付面10cを介して、チャンバ本体5は、デバイス102の熱を受けるようになっている。 The lower sheet body 10X (corresponding to the lower metal sheet 10 in this embodiment) of the chamber body 5 has a mounting surface 10c (described later) to which the device 102 is attached. This mounting surface 10c is provided closer to the substrate 101 than the sealed space 3 (lower side in FIG. 1). The upper surface 102a of the device 102 (the surface opposite to the surface 102b mounted on the substrate 101) is attached to the mounting surface 10c via a heat conductive sheet 103. The chamber body 5 receives heat from the device 102 via this mounting surface 10c.

熱伝導部6は、この取付面10cの周囲に設けられている。熱伝導部6によって、取付面10cに取り付けられたデバイス102を収容する装置収容部7が形成されている。 The thermally conductive portion 6 is provided around this mounting surface 10c. The thermally conductive portion 6 forms a device housing portion 7 that accommodates the device 102 attached to the mounting surface 10c.

本実施の形態による熱伝導部6についてより具体的に説明する。 The heat conduction section 6 according to this embodiment will be explained in more detail.

本実施の形態では、熱伝導部6は、チャンバ本体5とは別体に形成されており、チャンバ本体5の下側シート本体10Xに接合されている。また、熱伝導部6は、下側シート本体10Xの基板101の側の面(すなわち、下面10b)から、基板101の側に延びている。そして、熱伝導部6は、デバイス102上にベーパーチャンバ1が取り付けられた場合に、基板101に接することができる厚さ(図1における上下方向寸法)を有している。すなわち、熱伝導部6の厚さは、デバイス102の厚さと熱伝導シート103の厚さとの合計厚さにほぼ等しくなっている。このことにより、ベーパーチャンバ1が基板101に搭載された状態では、熱伝導部6の下端(すなわち、後述する熱伝導面6a)は、基板101の受熱部101a(後述)に接して、チャンバ本体5の熱を受熱部101aに放出可能になっている。 In this embodiment, the heat conduction section 6 is formed separately from the chamber body 5, and is joined to the lower sheet body 10X of the chamber body 5. Further, the heat conductive portion 6 extends from the surface of the lower sheet main body 10X on the substrate 101 side (that is, the lower surface 10b) toward the substrate 101 side. The thermally conductive portion 6 has a thickness (the vertical dimension in FIG. 1) that allows it to come into contact with the substrate 101 when the vapor chamber 1 is attached on the device 102. That is, the thickness of the heat conductive portion 6 is approximately equal to the total thickness of the device 102 and the thickness of the heat conductive sheet 103. As a result, when the vapor chamber 1 is mounted on the substrate 101, the lower end of the heat conduction section 6 (that is, the heat conduction surface 6a described later) is in contact with the heat receiving section 101a (described later) of the substrate 101, and the chamber body 5 of heat can be released to the heat receiving part 101a.

また、熱伝導部6は、図1および図2に示すように、平面視(後述)で、下側シート本体10Xの取付面10cの周囲、すなわち装置収容部7の周囲に枠状に形成されている。ここでは、熱伝導部6は、装置収容部7の周囲に全周にわたって連続状に形成されており、装置収容部7を囲むように矩形枠状に形成されている。このことにより、熱伝導部6における熱の主要な移動方向(図1における上下方向)に垂直な断面の面積を確保している。なお、図2においては、熱伝導部6が、後述するアライメント孔15、24に平面視で重なる位置に配置されている例が示されているが、平面視における熱伝導部6の位置は、装置収容部7を形成することができれば、これに限られることはない。また、熱伝導部6の平面形状は、装置収容部7を形成することができれば、矩形枠状に限られることはなく、任意の形状で枠状に形成されていてもよい。また、熱伝導部6は、平面視で、円柱状もしくは角柱状などに形成されて、デバイス102の周囲に複数設けられるようにしてもよい。この場合、隣り合う熱伝導部6の間に間隙が形成されて、熱伝導部6が全体として断続的に形成されるようにしてもよい。 Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the heat conduction section 6 is formed in a frame shape around the mounting surface 10c of the lower sheet main body 10X, that is, around the device accommodating section 7 in plan view (described later). ing. Here, the heat conduction section 6 is continuously formed around the entire circumference of the device housing section 7, and is formed in a rectangular frame shape so as to surround the device housing section 7. This ensures a cross-sectional area perpendicular to the main movement direction of heat (the vertical direction in FIG. 1) in the heat conduction section 6. Although FIG. 2 shows an example in which the heat conduction part 6 is arranged at a position overlapping alignment holes 15 and 24, which will be described later, in a plan view, the position of the heat conduction part 6 in a plan view is as follows. The present invention is not limited to this, as long as the device accommodating portion 7 can be formed. Further, the planar shape of the heat conduction section 6 is not limited to a rectangular frame shape, but may be formed in any frame shape as long as the device housing section 7 can be formed therein. Further, the heat conductive portions 6 may be formed in a cylindrical shape, a prismatic shape, or the like in a plan view, and a plurality of them may be provided around the device 102. In this case, gaps may be formed between adjacent heat conductive parts 6 so that the heat conductive parts 6 as a whole are formed intermittently.

熱伝導部6を形成する材料は、熱伝導性が良好な材料であれば特に限られることはなく任意とすることができるが、例えば、ステンレスやニッケル、銅、銅合金等の金属材料を用いることが好適である。このように、熱伝導部6は、熱伝導性を確保することができれば、チャンバ本体5とは異なる材料で形成されていてもよく、あるいはチャンバ本体5と同一の材料で形成されていてもよい。 The material forming the thermally conductive part 6 is not particularly limited and can be any material as long as it has good thermal conductivity; for example, metal materials such as stainless steel, nickel, copper, and copper alloys are used. It is preferable that In this way, the heat conduction part 6 may be formed of a different material from the chamber body 5, or may be formed of the same material as the chamber body 5, as long as thermal conductivity can be ensured. .

熱伝導部6は、チャンバ本体5の熱を基板101に伝導させる熱伝導面6aを有している。この熱伝導面6aは、熱伝導部6のうち基板101の側の面(図1に示す下面)に設けられている。熱伝導面6aは、接着剤、銀ペースト、ろう付け、はんだ付け、拡散接合、レーザ溶接等によって基板101に接合されている。しかしながら、このことに限られることはなく、熱伝導面6aは、基板101にかしめ等の結合部材(図示せず)によって、機械的に結合されていてもよい。なお、基板101が、熱伝導性が良好な材料(例えば、金属材料等)から形成された受熱部101aを有し、この受熱部101aに、熱伝導面6aが接合または結合されていることが好適である。この場合、熱伝導部6からの熱を、効率良く基板101に逃がすことができる。 The heat conduction section 6 has a heat conduction surface 6 a that conducts heat of the chamber body 5 to the substrate 101 . The thermally conductive surface 6a is provided on the surface of the thermally conductive portion 6 on the substrate 101 side (the lower surface shown in FIG. 1). The thermally conductive surface 6a is bonded to the substrate 101 by adhesive, silver paste, brazing, soldering, diffusion bonding, laser welding, or the like. However, the present invention is not limited to this, and the heat conductive surface 6a may be mechanically coupled to the substrate 101 by a coupling member (not shown) such as caulking. Note that the substrate 101 may have a heat receiving part 101a formed of a material with good thermal conductivity (for example, a metal material, etc.), and the heat conducting surface 6a may be joined or coupled to the heat receiving part 101a. suitable. In this case, heat from the thermally conductive portion 6 can be efficiently released to the substrate 101.

また、熱伝導部6は、チャンバ本体5の下側シート本体10Xの下面10bに接合されている。例えば、熱伝導部6は、この下面10bに、接着剤、銀ペースト、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されていてもよい。 Further, the heat conductive portion 6 is joined to the lower surface 10b of the lower sheet body 10X of the chamber body 5. For example, the heat conductive portion 6 may be joined to the lower surface 10b by adhesive, silver paste, brazing, soldering, diffusion bonding, laser welding, or the like.

なお、熱伝導部6を、装置収容部7の周囲に全周にわたって連続状に形成し、グランド電極と電気的に接続して接地電位を持たせることにより、熱伝導部6に、磁気シールドとしての機能を付与することもできる。 Note that by forming the heat conduction part 6 continuously around the entire circumference of the device housing part 7 and electrically connecting it to a ground electrode to provide a ground potential, the heat conduction part 6 can be used as a magnetic shield. It is also possible to add the following functions.

次に、本実施の形態によるベーパーチャンバ1のチャンバ本体5について、図2乃至図5を用いて説明する。 Next, the chamber body 5 of the vapor chamber 1 according to this embodiment will be explained using FIGS. 2 to 5.

図2乃至図5に示すように、ベーパーチャンバ1のチャンバ本体5は、上述したように、下側シート本体10Xと、下側シート本体10X上に設けられた上側シート本体20Xと、を備えている。本実施の形態では、下側シート本体10Xが、下側金属シート10の全体を構成し、上側シート本体20Xが、上側金属シート20の全体を構成している。すなわち、本実施の形態によるチャンバ本体5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、によって構成されている。そこで、以下では、下側シート本体10Xの代わりに下側金属シート10を用い、上側シート本体20Xの代わりに上側金属シート20を用いて説明する。なお、下側金属シート10および上側金属シート20が、ベーパーチャンバ用金属シートにそれぞれ相当する。 As shown in FIGS. 2 to 5, the chamber body 5 of the vapor chamber 1 includes the lower sheet body 10X and the upper sheet body 20X provided on the lower sheet body 10X, as described above. There is. In this embodiment, the lower sheet main body 10X constitutes the entire lower metal sheet 10, and the upper sheet main body 20X constitutes the entire upper metal sheet 20. That is, the chamber body 5 according to the present embodiment includes a lower metal sheet 10 and an upper metal sheet 20 provided on the lower metal sheet 10. Therefore, in the following description, the lower metal sheet 10 is used in place of the lower sheet main body 10X, and the upper metal sheet 20 is used in place of the upper sheet main body 20X. Note that the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 each correspond to a vapor chamber metal sheet.

下側金属シート10の下面10bのうち取付面10c(後述する蒸発部11の下面)に、装置収容部7に収容されたデバイス102が取り付けられる。取付面10cは、下側金属シート10の下面10bの一部であり、本実施の形態では、平面視でベーパーチャンバ1の中央部に形成されている。 The device 102 accommodated in the device accommodating portion 7 is attached to the attachment surface 10c (the lower surface of the evaporator 11 described later) of the lower surface 10b of the lower metal sheet 10. The mounting surface 10c is a part of the lower surface 10b of the lower metal sheet 10, and in this embodiment is formed at the center of the vapor chamber 1 when viewed from above.

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。 A sealed space 3 in which a working fluid 2 is sealed is formed between the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20. Examples of the working fluid 2 include pure water, ethanol, methanol, acetone, and the like.

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2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102から熱を受ける面(下側金属シート10の下面10b、とりわけ取付面10c)、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2参照)、または下方から見た状態に相当している。 The lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are joined by diffusion bonding, which will be described later. In the form shown in FIG. 2, an example is shown in which the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are both formed into a rectangular shape in plan view, but the invention is not limited to this. Here, the plane view refers to the surface of the vapor chamber 1 that receives heat from the device 102 (the lower surface 10b of the lower metal sheet 10, especially the mounting surface 10c), and the surface that releases the received heat (the upper surface 20b of the upper metal sheet 20). ), and corresponds to, for example, a state in which the vapor chamber 1 is seen from above (see FIG. 2) or a state seen from below.

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102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、下側金属シート10が下側に配置され、上側金属シート20が上側に配置された状態で説明する。 Note that when the vapor chamber 1 is installed in a mobile terminal, the vertical relationship between the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 may be disrupted depending on the posture of the mobile terminal. However, in this embodiment, the metal sheet on the liquid phase side that receives heat from the device 102 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. The description will be made assuming that the lower metal sheet 10 is placed on the lower side and the upper metal sheet 20 is placed on the upper side.

図2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3乃至図5参照)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の取付面10cに取り付けられるデバイス102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102に重なっている部分に限られる概念ではなく、デバイス102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2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が、ベーパーチャンバ1の動作の安定化に影響を及ぼすことを抑制できる。 As shown in FIGS. 2 to 5, the lower metal sheet 10 is provided with an evaporation section 11 where the working fluid 2 evaporates to generate steam, and an upper surface 10a (the surface on the side of the upper metal sheet 20), and has a flat surface. The lower flow path recess 12 is formed into a rectangular shape when viewed. Among these, the lower flow path recess 12 constitutes a part of the sealed space 3 described above, and mainly evaporates the working fluid 2 (see FIGS. 3 to 5) condensed from the vapor generated in the evaporator 11. 11. This evaporation section 11 is a section where the working fluid 2 in the sealed space 3 evaporates by receiving heat from the device 102 attached to the mounting surface 10c of the lower metal sheet 10. Therefore, the term evaporator 11 is not limited to a portion that overlaps the device 102, but is used as a concept that includes a portion where the working fluid 2 can be evaporated even if it does not overlap the device 102. Although the evaporator 11 can be provided at any location on the lower metal sheet 10, FIG. 2 shows an example in which the evaporator 11 is provided at the center of the lower metal sheet 10. In this case, the attitude of the mobile terminal in which the vapor chamber 1 is installed can be suppressed from affecting the stabilization of the operation of the vapor chamber 1.

本実施の形態では、図2、図3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2における左右方向)に沿って、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2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、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. 2, 3, and 5, in the lower flow path recess 12 of the lower metal sheet 10, from the bottom surface 12a (described later) to the upper (bottom surface) A plurality of lower channel protrusions 13 are provided that protrude in a direction perpendicular to 12a. In this embodiment, an example is shown in which the lower channel protrusion 13 is formed as a cylindrical boss, and includes an upper surface 13a and side surfaces. Further, the lower channel protrusions 13 are arranged at equal intervals along the longitudinal direction of the vapor chamber 1 (the left-right direction in FIG. 2). Further, the lower channel protrusion 13 is also arranged along the transverse direction of the vapor chamber 1 (the lateral direction perpendicular to the longitudinal direction, the vertical direction in FIG. 2). A bottom surface 12a of the lower channel recess 12 is formed around the lower channel protrusion 13 arranged in this manner. In this way, the vapor of the working fluid 2 is configured to flow around the lower channel protrusion 13, and the flow of the vapor is prevented from being obstructed. Further, the lower flow passage protrusion 13 is arranged so as to overlap the corresponding upper flow passage protrusion 22 (described later) of the upper metal sheet 20 in plan view, and is designed to improve the mechanical strength of the vapor chamber 1. ing.

図3乃至図5に示すように、下側流路凹部12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、図3乃至図5に示すように、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102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。一方、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。なお、ウィックWは、下側流路凹部12のうち下側流路突出部13の間の領域に嵌められるように取り付けられており、ベーパーチャンバ1の姿勢によってウィックWが移動することを防止している。また、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. 3 to 5, a wick W is provided in the lower channel recess 12. As shown in FIGS. Here, the wick is a member that is formed of, for example, a metal mesh made of copper wire pressed into an irregular shape, or a porous sintered body, and exhibits a capillary action. This wick W is configured to be able to provide a driving force toward the evaporation section 11 to the working fluid 2 within the lower channel recess 12 by exerting a capillary action. In this way, the working fluid 2 in the lower channel recess 12 condensed from steam is smoothly transported toward the evaporation section 11. Note that, as shown in FIGS. 3 to 5, the wick W may be provided over the entire area of the bottom surface 12a of the lower channel recess 12. The wick W provided in the evaporator 11 of the bottom surface 12a can increase the heat exchange area between the liquid working fluid 2 and the heat received from the device 102, and can contribute to improving thermal efficiency. On the other hand, the wick W provided around the evaporation section 11 on the bottom surface 12a can contribute to effectively transporting the liquid working fluid 2 to the evaporation section 11. The wick W is attached so as to be fitted into the region between the lower flow passage protrusions 13 in the lower flow passage recess 12, and is prevented from moving depending on the attitude of the vapor chamber 1. ing. Further, the height of the wick W can be set arbitrarily as long as it can increase the heat exchange area in the evaporator 11 and ensure the flow rate of the working fluid 2 toward the evaporator 11 by capillary action.

図2乃至図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、図2に示すように、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. 2 to 5, a lower peripheral wall 14 is provided at the peripheral edge of the lower metal sheet 10. As shown in FIGS. The lower peripheral wall 14 is formed to surround the sealed space 3 , particularly the lower channel recess 12 , and defines the sealed space 3 . Further, as shown in FIG. 2, lower alignment holes 15 for positioning the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are provided at each of 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 this 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 such 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 fabricated. Then, one side is turned upside down and joined to each other. Below, the structure of the upper metal sheet 20 will be explained in more detail.

図2乃至図5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3および図4に示すように、上側金属シート20の上面20bには、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. 2 to 5, the upper metal sheet 20 has an upper channel recess 21 provided on the lower surface 20a (the surface on the side of the lower metal sheet 10). This upper channel recess 21 constitutes a part of the sealed space 3 and is mainly configured to diffuse and cool the vapor generated in the evaporator 11. More specifically, the vapor in the upper channel recess 21 is diffused in a direction away from the evaporator 11, and most of the vapor is transported to the peripheral portion where the temperature is relatively low. Further, as shown in FIGS. 3 and 4, a housing member H that constitutes a part of a housing of a mobile terminal or the like is arranged on the upper surface 20b of the upper metal sheet 20. As a result, the steam in the upper channel recess 21 is cooled by the outside air via the upper metal sheet 20 and the housing member H.

本実施の形態では、図2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 this embodiment, as shown in FIG. A plurality of upper channel protrusions 22 are provided that protrude downward (in a direction perpendicular to the ceiling surface 21a) from the bottom surface of the channel recess 21. In this embodiment, an example is shown in which the upper channel protrusion 22 is formed as a cylindrical boss, and includes a lower surface 22a and a side surface. Moreover, each upper channel protrusion part 22 extends along the longitudinal direction of the vapor chamber 1, and is spaced apart and arrange|positioned at equal intervals. Further, the upper channel protrusion 22 is also arranged along the transverse direction of the vapor chamber 1. A ceiling surface 21a of the upper channel recess 21 (a surface corresponding to the bottom surface 12a of the lower channel recess 12) is formed around the upper channel protrusion 22 arranged in this manner. In this way, the vapor of the working fluid 2 is configured to flow around the upper channel protrusion 22, and the flow of the vapor is prevented from being obstructed. Further, the upper channel protrusion 22 is arranged so as to overlap the corresponding lower channel protrusion 13 of the lower metal sheet 10 in a plan view, thereby improving the mechanical strength of the vapor chamber 1. .

図2乃至図5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、図2に示すように、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. 2 to 5, an upper peripheral wall 23 is provided at the peripheral edge of the upper metal sheet 20. As shown in FIGS. The upper peripheral wall 23 is formed to surround the sealed space 3 , particularly the upper channel recess 21 , and defines the sealed space 3 . Further, as shown in FIG. 2, upper alignment holes 24 for positioning the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are provided at each of the four corners of the upper peripheral wall 23 in plan view. That is, each upper alignment hole 24 is arranged so as to overlap each of the lower alignment holes 15 described above during temporary fixing, which will be 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3乃至図5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 lower metal sheet 10 and upper metal sheet 20 are permanently joined to each other, preferably by diffusion bonding. More specifically, as shown in FIGS. 3 to 5, 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 in contact with each other. The side peripheral wall 14 and the upper peripheral wall 23 are joined to each other. As a result, a sealed space 3 in which the working 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 channel protruding portion 13 of the lower metal sheet 10 and the lower surface 22a of the upper channel protruding portion 22 of the upper metal sheet 20 are in contact with each other, and correspond to each lower channel protruding portion 13. The upper channel protrusions 22 are joined to each other. This improves the mechanical strength of the vapor chamber 1. In particular, since the lower flow path protrusions 13 and the upper flow path protrusions 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. Note that the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 may be joined by other methods such as brazing, instead of diffusion bonding, as long as they can be permanently joined.

また、図2および図4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. 2 and 4, the vapor chamber 1 further includes an injection part 4 for injecting the working fluid 2 into the sealed space 3 at one end of the pair of longitudinal ends. There is. The injection section 4 has a lower injection projection 16 that projects from the end surface of the lower metal sheet 10 and an upper injection projection 25 that projects from the end surface of the upper metal sheet 20. A lower injection channel recess 17 is formed on the upper surface of the lower injection protrusion 16, and an upper injection channel recess 26 is formed on the lower surface of the upper injection protrusion 25. The lower injection channel recess 17 communicates with the lower channel recess 12 , and the upper injection channel recess 26 communicates with the upper channel recess 21 . The lower injection channel recess 17 and the upper injection channel recess 26 form an injection channel for the working fluid 2 when the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are joined. The working fluid 2 is injected into the sealed space 3 through the injection channel. In addition, in this embodiment, an example is shown in which the injection part 4 is provided at one end of a pair of longitudinal ends of the vapor chamber 1, but the invention is not limited to this. do not have.

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の熱輸送効率を高めることができる。また、ベーパーチャンバ1のチャンバ本体5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、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 materials used for the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are not particularly limited as long as they have good thermal conductivity, but for example, the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are made of copper. Alternatively, it is preferably made of a copper alloy. Thereby, the thermal conductivity of the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 can be increased. Therefore, the heat transport efficiency of the vapor chamber 1 can be improved. Further, the thickness T0 of the chamber body 5 of the vapor chamber 1 is 0.1 mm to 1.0 mm. In order to improve handling, the thickness T1 of the lower metal sheet 10 and the thickness T2 of the upper metal sheet 20 are preferably half the thickness of the vapor chamber 1, and T1 and T2 are preferably equal.

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6乃至図12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6乃至図12では、図5の横断面と同様の横断面を示している。 Next, the operation of this embodiment having such a configuration will be explained. Here, first, a method for manufacturing the vapor chamber 1 will be explained using FIGS. 6 to 12, but the explanation of the half-etching process of the upper metal sheet 20 will be simplified. Note that FIGS. 6 to 12 show cross sections similar to the cross section of FIG. 5.

まず、本体作製工程として、ベーパーチャンバ1のチャンバ本体5が作製される。 First, as a main body manufacturing process, the chamber main body 5 of the vapor chamber 1 is manufactured.

本体作製工程においては、まず、準備工程として、図6に示すように、平板状の金属材料シートMを準備する。 In the main body manufacturing process, first, as a preparation process, as shown in FIG. 6, a flat metal material sheet M is prepared.

続いて、ハーフエッチング工程として、図7に示すように、金属材料シートM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を有する下側金属シート10が形成される。この場合、まず、金属材料シートMの上面Ma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、金属材料シートMの上面Maがハーフエッチングされる。このことにより、金属材料シートMの上面Ma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7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2に示す下側注入流路凹部17も同時に形成され、また、図2に示すような外形輪郭形状を有するように金属材料シートMが上面Maおよび下面からエッチングされて、所定の外形輪郭形状が得られる。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 a half-etching step, as shown in FIG. 7, the metal material sheet M is half-etched to form a lower metal sheet 10 having a lower channel recess 12 that forms a part of the sealed space 3. Ru. In this case, first, a resist film (not shown) is formed on the upper surface Ma of the metal material sheet M by photolithography in a pattern corresponding to the plurality of lower channel protrusions 13 and the lower peripheral wall 14. Subsequently, in a half-etching step, the upper surface Ma of the metal material sheet M is half-etched. As a result, a portion of the upper surface Ma of the metal material sheet M corresponding to the opening (not shown) in the resist film is half-etched, and the lower channel recess 12 and the lower channel protrusion as shown in FIG. 13 and a lower peripheral wall 14 are formed. At this time, the lower injection channel recess 17 shown in FIG. 2 is also formed at the same time, and the metal material sheet M is etched from the upper surface Ma and the lower surface so as to have the outer contour shape as shown in FIG. An external contour shape is obtained. After the half-etching process, the resist film is removed. Note that 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用の金属材料シート(図示せず)が下面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, a metal material sheet (not shown) for the upper metal sheet 20 is half-etched from the lower surface to form the upper channel recess 21, the upper channel protrusion 22, and the upper peripheral wall. 23 is formed. In this way, the upper metal sheet 20 described above is obtained.

次に、ウィック取付工程として、図8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 a wick attachment step, as shown in FIG. 8, the wick W is inserted and fitted between the lower channel protrusions 13 of the lower channel recess 12.

次に、仮止工程として、図9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2参照)と上側金属シート20の上側アライメント孔24(図2参照)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9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。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 a temporary fixing step, as shown in FIG. 9, the lower metal sheet 10 having the lower channel recess 12 and the upper metal sheet 20 having the upper channel recess 21 are temporarily fixed. In this case, first, by using the lower alignment hole 15 (see FIG. 2) of the lower metal sheet 10 and the upper alignment hole 24 (see FIG. 2) of the upper metal sheet 20, The seat 20 is positioned. Subsequently, the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are fixed. The fixing method is not particularly limited, but for example, the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 may be fixed by resistance welding to the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20. You can. In this case, as shown in FIG. 9, it is preferable to perform spot resistance welding using an electrode rod 40. Laser welding may be used instead of resistance welding. In this way, the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are fixed in a positioned state.

仮止工程の後、拡散接合工程として、図10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、減圧雰囲気中で、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2参照)と上側注入流路凹部26(図2参照)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 process, as shown in FIG. 10, the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are permanently joined by diffusion bonding as a diffusion bonding process. Diffusion bonding refers to bonding a lower metal sheet 10 and an upper metal sheet 20 to be bonded, applying pressure in a direction that brings the metal sheets 10 and 20 into close contact with each other in a reduced pressure atmosphere, and heating them to reduce atoms generated on the bonding surface. This is a bonding method that utilizes the diffusion of Diffusion bonding heats the materials of the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 to a temperature close to but below the melting point, thereby avoiding melting and deformation of each metal sheet 10, 20. 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 serve as bonding surfaces and are diffusion bonded. As a result, a sealed space 3 is formed between the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 by the lower peripheral wall 14 and the upper peripheral wall 23 . Further, the lower injection channel recess 17 (see FIG. 2) and the upper injection channel recess 26 (see FIG. 2) form an injection channel for the working fluid 2 that communicates with the sealed space 3. Further, the upper surface 13a of the lower flow passage protrusion 13 of the lower metal sheet 10 and the lower surface 22a of the upper flow passage protrusion 22 of the upper metal sheet 20 serve as a bonding surface and are diffusion bonded to each other. Mechanical strength is improved.

このようにして、本実施の形態によるチャンバ本体5が作製される。 In this way, the chamber body 5 according to this embodiment is manufactured.

本体作製工程の後、封入工程として、図11に示すように、注入部4(図2参照)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。 After the main body fabrication process, as shown in FIG. 11, the hydraulic fluid 2 is injected into the sealed space 3 from the injection part 4 (see FIG. 2). At this time, first, the sealed space 3 is evacuated to reduce the pressure, and then the hydraulic fluid 2 is injected into the sealed space 3. During injection, the working fluid 2 passes through the injection channel formed by the lower injection channel recess 17 and the upper injection channel 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 injection of the working fluid 2, the injection channel described above is sealed. For example, it is preferable to irradiate the injection part 4 with a laser to partially melt the injection part 4 and seal the injection channel. As a result, 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.

封入工程の後、熱伝導部取付工程として、図12に示すように、チャンバ本体5の下側金属シート10の下面10bに熱伝導部6が取り付けられる。この場合、例えば、下側金属シート10と熱伝導部6とが、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される。上述した封入工程においてベーパーチャンバ1が加熱される場合があることから、熱伝導部取付工程は、特に接着剤やはんだ付けで熱伝導部6を下側金属シート10に接合する場合には、接着剤やはんだに熱が加えられることを回避するために封入工程の後に行うことが好適である。なお、熱伝導部6は、予めチャンバ本体5とは別体に形成される。熱伝導部6は、エッチング等の方法で、矩形枠状に形成することができるが、形成方法は任意である。例えば、熱伝導部6は、下側金属シート10の下面10bに、めっきによって形成されてもよい。 After the enclosing process, as shown in FIG. 12, the heat conductive part 6 is attached to the lower surface 10b of the lower metal sheet 10 of the chamber body 5 as a heat conductive part attachment process. In this case, for example, the lower metal sheet 10 and the heat conductive part 6 are joined by adhesive, brazing, soldering, diffusion bonding, laser welding, or the like. Since the vapor chamber 1 may be heated in the above-mentioned encapsulation process, the heat conductive part attaching process is particularly difficult when joining the heat conductive part 6 to the lower metal sheet 10 with adhesive or soldering. It is preferable to carry out the process after the encapsulation process in order to avoid applying heat to the agent and solder. Note that the heat conduction section 6 is formed separately from the chamber body 5 in advance. The heat conductive part 6 can be formed into a rectangular frame shape by etching or the like, but any method can be used to form it. For example, the heat conductive portion 6 may be formed on the lower surface 10b of the lower metal sheet 10 by plating.

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。 In the manner described above, the vapor chamber 1 according to this 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、搭載工程として、図13に示すように、デバイス102が実装された基板101に搭載される。 The vapor chamber 1 obtained as described above is mounted on the substrate 101 on which the device 102 is mounted, as shown in FIG. 13 in a mounting step.

この場合、まず、基板101に実装されたデバイス102上に熱伝導シート103が載置される。また、例えば、ベーパーチャンバ1の熱伝導部6の熱伝導面6aおよび基板101の受熱部101aのうちの少なくとも一方に、接着剤が塗布される。 In this case, first, the thermally conductive sheet 103 is placed on the device 102 mounted on the substrate 101. Further, for example, an adhesive is applied to at least one of the heat conduction surface 6a of the heat conduction section 6 of the vapor chamber 1 and the heat receiving section 101a of the substrate 101.

続いて、ベーパーチャンバ1が、デバイス102が実装された基板101に搭載される。このことにより、図1に示すように、デバイス102が、ベーパーチャンバ1の装置収容部7に収容されて、チャンバ本体5の下側金属シート10の取付面10cに、熱伝導シート103を介して取り付けられる。また、熱伝導部6の熱伝導面6aが、基板101の受熱部101aに接着剤によって接合される。このようにして、本実施の形態によるベーパーチャンバ搭載基板100が得られる。 Subsequently, the vapor chamber 1 is mounted on the substrate 101 on which the device 102 is mounted. As a result, as shown in FIG. 1, the device 102 is housed in the device accommodating portion 7 of the vapor chamber 1 and is attached to the mounting surface 10c of the lower metal sheet 10 of the chamber body 5 via the thermally conductive sheet 103. It is attached. Further, the heat conductive surface 6a of the heat conductive part 6 is bonded to the heat receiving part 101a of the substrate 101 with an adhesive. In this way, vapor chamber mounting substrate 100 according to this embodiment is obtained.

上述のようにして得られたベーパーチャンバ搭載基板は、モバイル端末等のハウジング内に設置される。 The vapor chamber mounting board obtained as described above is installed in a housing of a mobile terminal or the like.

次に、ベーパーチャンバ1の作動方法、すなわち、デバイス102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 102 will be explained.

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 downward and the upper metal sheet 20 is arranged vertically upward, most of the hydraulic fluid 2 sealed in the sealed space 3 is influenced by gravity and flows downward. It stays in the lower channel recess 12 of the metal sheet 10.

この状態でデバイス102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、デバイス102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内でも拡散する。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(図4の実線矢印参照)。拡散した蒸気は、チャンバ本体5の下側金属シート10および上側金属シート20に放熱して冷却される。下側金属シート10および上側金属シート20が蒸気から受けた熱の一部は、ハウジング部材H(図3および図4参照)を介して外気に伝達される。 When the device 102 generates heat in this state, the working fluid 2 present in the evaporation section 11 of the lower channel recess 12 receives heat from the device 102. The received heat is absorbed as latent heat, the working fluid 2 evaporates (vaporizes), and vapor of the working fluid 2 is generated. Most of the generated vapor rises within the sealed space 3 and diffuses into the upper channel recess 21. A portion of the generated vapor also diffuses within the lower channel recess 12 of the lower metal sheet 10. The steam in the upper flow path recess 21 and the lower flow path recess 12 leaves the evaporation section 11, and most of the steam is transported to the peripheral portion where the temperature is relatively low (see solid line arrows in FIG. 4). The diffused vapor radiates heat to the lower metal sheet 10 and upper metal sheet 20 of the chamber body 5 and is cooled. A portion of the heat received by the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 from the steam is transferred to the outside air via the housing member H (see FIGS. 3 and 4).

チャンバ本体5の下側金属シート10および上側金属シート20が作動液2の蒸気から受けた熱の一部は、熱伝導部6を介して、デバイス102が実装された基板101にも伝導され、各金属シート10、20の熱を基板101に逃がすことができる。このように、チャンバ本体5の熱が、ハウジング部材Hだけでなく、熱伝導部6および基板101を介して放出されるため、チャンバ本体5の放熱経路を増やすことができる。このことにより、各金属シート10、20を効率良く冷却することができ、これにより、密封空間3の下側流路凹部12内および上側流路凹部21内の作動液2の蒸気を効率良く冷却することができる。このため、密封空間3内の蒸気の凝縮速度を高めることができ、作動液2の相変化を促進することができる。 A part of the heat received by the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 of the chamber body 5 from the vapor of the working fluid 2 is also conducted to the substrate 101 on which the device 102 is mounted via the heat conduction part 6. Heat from each metal sheet 10, 20 can be released to the substrate 101. In this way, the heat of the chamber body 5 is radiated not only through the housing member H but also through the heat conduction part 6 and the substrate 101, so that the heat radiation path of the chamber body 5 can be increased. This allows each metal sheet 10, 20 to be efficiently cooled, thereby efficiently cooling the vapor of the working fluid 2 in the lower channel recess 12 and upper channel recess 21 of the sealed space 3. can do. Therefore, the rate of condensation of the vapor in the sealed space 3 can be increased, and the phase change of the working fluid 2 can be promoted.

蒸気は、下側金属シート10および上側金属シート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。上側流路凹部21内において液状になった作動液2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(図4の破線矢印参照)。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。 The steam radiates heat to the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20, thereby losing the latent heat absorbed in the evaporator 11 and condensing. The hydraulic fluid 2 that has become liquefied in the upper flow path recess 21 descends within the upper flow path recess 21 and reaches the lower flow path recess 12 . Since the working fluid 2 continues to evaporate in the evaporation section 11, the working fluid 2 in the lower channel concave section 12 other than the evaporation section 11 is transported toward the evaporation section 11 (as indicated by the broken line arrow in FIG. 4). reference). At this time, the lower channel recess 12 is provided with a wick W capable of exerting capillary action. Therefore, due to the capillary action of the wick W, the working fluid 2 obtains a driving force toward the evaporation section 11 and is smoothly transported toward the evaporation section 11.

蒸発部11に達した作動液2は、デバイス102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102の熱を移動させて放出する。この結果、デバイス102が冷却される。 The working fluid 2 that has reached the evaporator 11 receives heat from the device 102 again and evaporates. In this way, the working fluid 2 circulates within the vapor chamber 1 while repeating phase changes, that is, evaporation and condensation, thereby transferring and discharging the heat of the device 102. As a result, device 102 is cooled.

このように本実施の形態によれば、チャンバ本体5の熱が、熱伝導部6によって基板101に伝導される。このことにより、チャンバ本体5の熱を基板101に逃がすことができ、密封空間3内の作動液2を効率良く凝縮させることができる。このため、作動液2の相変化を促進させることができ、ベーパーチャンバ1の熱輸送効率を向上させることができる。 As described above, according to the present embodiment, the heat of the chamber body 5 is conducted to the substrate 101 by the heat conduction section 6. Thereby, the heat of the chamber body 5 can be released to the substrate 101, and the working fluid 2 in the sealed space 3 can be efficiently condensed. Therefore, the phase change of the working fluid 2 can be promoted, and the heat transport efficiency of the vapor chamber 1 can be improved.

また、本実施の形態によれば、熱伝導部6は、チャンバ本体5とは別体に形成されている。この場合、装置収容部7を形成するためのエッチング工程を不要にすることができる。このことにより、ベーパーチャンバ1を形成するために準備するエッチング前の金属材料シートM(図6参照)の材料の使用量を低減することができる。 Further, according to this embodiment, the heat conduction section 6 is formed separately from the chamber body 5. In this case, an etching process for forming the device housing portion 7 can be made unnecessary. This makes it possible to reduce the amount of material used in the metal material sheet M (see FIG. 6) before etching that is prepared to form the vapor chamber 1.

さらに、本実施の形態によれば、熱伝導部6は、下側金属シート10の取付面10cの周囲に枠状に形成されている。このことにより、熱伝導部6がデバイス102に干渉することを回避しながら、熱伝導部6における熱の主要な移動方向に垂直な断面の面積を確保することができる。このため、熱伝導部6により、チャンバ本体5の下側金属シート10および上側金属シート20の熱を、基板101の受熱部101aに効率良く逃がすことができる。 Further, according to the present embodiment, the heat conductive portion 6 is formed in a frame shape around the mounting surface 10c of the lower metal sheet 10. This makes it possible to ensure the area of the cross section perpendicular to the main movement direction of heat in the heat conduction part 6, while avoiding interference of the heat conduction part 6 with the device 102. Therefore, the heat conduction section 6 allows the heat of the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 of the chamber body 5 to be efficiently released to the heat receiving section 101a of the substrate 101.

なお、上述した本実施の形態においては、密封空間3が、蒸発部11で生成された蒸気が主として上側流路凹部21内を拡散するように構成され、蒸気から凝縮した液状の作動液2が、下側流路凹部12内に設けられたウィックWによって蒸発部11に輸送される例について説明した。しかしながら、密封空間3の構成は、これに限られることはない。例えば、下側流路凹部12にウィックWが設けられることなく、蒸発部11で生成された蒸気が主として下側流路凹部12および上側流路凹部21内を拡散するように密封空間3が構成され、蒸気から凝縮した液状の作動液2が、下側流路凹部12および上側流路凹部21とは異なる液流路凹部30によって蒸発部11に輸送されるようにしてもよい。この場合のベーパーチャンバ1のチャンバ本体5の構成の一例について、図14乃至図16を用いて説明する。 In the present embodiment described above, the sealed space 3 is configured such that the vapor generated in the evaporator 11 mainly diffuses within the upper channel recess 21, and the liquid working fluid 2 condensed from the vapor diffuses. , an example in which the liquid is transported to the evaporation section 11 by the wick W provided in the lower channel recess 12 has been described. However, the configuration of the sealed space 3 is not limited to this. For example, the sealed space 3 is configured such that the wick W is not provided in the lower flow path recess 12 and the vapor generated in the evaporator 11 mainly diffuses within the lower flow path recess 12 and the upper flow path recess 21. The liquid working fluid 2 condensed from vapor may be transported to the evaporation section 11 by a liquid flow path recess 30 that is different from the lower flow path recess 12 and the upper flow path recess 21. An example of the configuration of the chamber body 5 of the vapor chamber 1 in this case will be explained using FIGS. 14 to 16.

図14に示す形態では、下側金属シート10の下側流路突出部13は、ベーパーチャンバ1の長手方向(図14における左右方向)に沿って細長状に延びている。各下側流路突出部13は、等間隔に離間して、互いに平行に配置されている。このようにして、各下側流路突出部13の周囲を作動液2の蒸気が流れて、下側流路凹部12の周縁部に蒸気が輸送される(図14に示す実線矢印参照)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。 In the form shown in FIG. 14, the lower channel protrusion 13 of the lower metal sheet 10 extends in an elongated shape along the longitudinal direction of the vapor chamber 1 (the left-right direction in FIG. 14). The lower channel protrusions 13 are arranged parallel to each other and spaced apart at equal intervals. In this way, the vapor of the working fluid 2 flows around each of the lower channel protrusions 13 and is transported to the periphery of the lower channel recess 12 (see solid line arrows in FIG. 14). This structure prevents the flow of steam from being obstructed.

図15に示すように、上側金属シート20の上側流路突出部22は、ベーパーチャンバ1の長手方向(図15における左右方向)に沿って細長状に延びている。各上側流路突出部22は、等間隔に離間して、互いに平行に配置されている。このようにして、各上側流路突出部22の周囲を作動液2の蒸気が流れて、上側流路凹部21の周縁部に蒸気が輸送される(図15に示す実線矢印参照)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。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。 As shown in FIG. 15, the upper channel protrusion 22 of the upper metal sheet 20 extends in an elongated shape along the longitudinal direction of the vapor chamber 1 (the left-right direction in FIG. 15). The upper channel protrusions 22 are arranged parallel to each other and spaced apart at equal intervals. In this way, the structure is such that the vapor of the working fluid 2 flows around each upper channel protrusion 22 and is transported to the periphery of the upper channel recess 21 (see the solid arrow shown in FIG. 15). This prevents the flow of steam from being obstructed. The upper channel protrusion 22 is arranged so as to overlap the corresponding lower channel protrusion 13 of the lower metal sheet 10 in plan view, and is intended to improve the mechanical strength of the vapor chamber 1.

下側流路突出部13の上面13aおよび上側流路突出部22の下面22aのうちの少なくとも一方に、上述した液流路凹部30が設けられている。ここでは、図14および図16に示すように、下側流路突出部13の上面13aに、液流路凹部30が設けられている例について説明する。 The above-mentioned liquid flow path recess 30 is provided on at least one of the upper surface 13a of the lower flow path projection 13 and the lower surface 22a of the upper flow path projection 22. Here, as shown in FIGS. 14 and 16, an example will be described in which a liquid flow path recess 30 is provided on the upper surface 13a of the lower flow path protrusion 13.

液流路凹部30は、図14に示すように、下側流路突出部13の長手方向(図14における左右方向)に沿って、細長状に延びている例が示されており、下側流路突出部13の長手方向における一端から他端まで延びている。図16に示すように、液流路凹部30の幅は、下側流路突出部13の幅よりも小さく、互いに隣り合う下側流路突出部13同士の間隔よりも小さくなっている。このようにして、液流路凹部30は、下側流路凹部12の周縁部および上側流路凹部21の周縁部において凝縮した液状の作動液2を、毛細管作用によって蒸発部11に輸送するようになっている(図14に示す破線矢印参照)。1つの下側流路突出部13の上面13aには、複数の液流路凹部30が形成されており、各液流路凹部30は、等間隔に離間して、互いに平行に配置されている。 As shown in FIG. 14, the liquid flow path concave portion 30 is shown as an example extending in an elongated shape along the longitudinal direction (left and right direction in FIG. 14) of the lower flow path protrusion 13. The channel protrusion 13 extends from one end to the other end in the longitudinal direction. As shown in FIG. 16, the width of the liquid flow path recess 30 is smaller than the width of the lower flow path protrusion 13, and smaller than the interval between adjacent lower flow path protrusions 13. In this way, the liquid flow path recess 30 transports the liquid working fluid 2 condensed at the periphery of the lower flow path recess 12 and the upper flow path recess 21 to the evaporation section 11 by capillary action. (See the broken line arrow shown in FIG. 14). A plurality of liquid flow path recesses 30 are formed on the upper surface 13a of one lower flow path protrusion 13, and each liquid flow path recess 30 is arranged parallel to each other and spaced apart at equal intervals. .

なお、下側流路突出部13の一端から他端にわたって、各液流路凹部30は、図示しない複数の連絡凹部によって、下側流路凹部12に連通している。このことにより、蒸発部11においては、液流路凹部30内の液状の作動液2が蒸発すると、流路断面積が大きい下側流路凹部12および上側流路凹部21に拡散され、蒸気から凝縮した液状の作動液2が、下側流路凹部12および上側流路凹部21から、液流路凹部30内に入り込むようになっている。 Note that, from one end to the other end of the lower flow path protrusion 13, each liquid flow path recess 30 communicates with the lower flow path recess 12 through a plurality of communication recesses (not shown). As a result, in the evaporator 11, when the liquid working fluid 2 in the liquid flow path recess 30 evaporates, it is diffused into the lower flow path recess 12 and the upper flow path recess 21, which have a large flow cross-sectional area, and is separated from the vapor. The condensed liquid working fluid 2 enters into the liquid flow path recess 30 from the lower flow path recess 12 and the upper flow path recess 21 .

(第2の実施の形態)
次に、図17を用いて、本発明の第2の実施の形態におけるベーパーチャンバ、ベーパーチャンバ搭載基板およびベーパーチャンバ用金属シートについて説明する。
(Second embodiment)
Next, a vapor chamber, a vapor chamber mounting board, and a vapor chamber metal sheet in a second embodiment of the present invention will be described using FIG. 17.

図17に示す第2の実施の形態においては、熱伝導部が、チャンバ本体と一体に形成されている点が主に異なり、他の構成は、図1乃至図16に示す第1の実施の形態と略同一である。なお、図17において、図1乃至図16に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。 The second embodiment shown in FIG. 17 is mainly different from the first embodiment shown in FIGS. 1 to 16 in that the heat conduction part is formed integrally with the chamber body. It is almost the same as the shape. Note that in FIG. 17, the same parts as in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 16 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

図17に示すように、本実施の形態においては、熱伝導部6は、チャンバ本体5の下側シート本体10Xと一体に形成されている。すなわち、本実施の形態では、下側シート本体10Xは、下側金属シート10の一部を構成しており、下側金属シート10は、この下側シート本体10Xと熱伝導部6とによって構成されている。この下側金属シート10が、本実施の形態によるベーパーチャンバ用金属シートに相当する。なお、下側シート本体10Xは、主として、蒸発部11、下側流路凹部12、下側流路突出部13および下側周縁壁14によって構成されている部分に相当する。 As shown in FIG. 17, in this embodiment, the heat conduction section 6 is formed integrally with the lower sheet body 10X of the chamber body 5. That is, in the present embodiment, the lower sheet main body 10X constitutes a part of the lower metal sheet 10, and the lower metal sheet 10 is constituted by the lower sheet main body 10X and the heat conductive portion 6. has been done. This lower metal sheet 10 corresponds to the vapor chamber metal sheet according to this embodiment. Note that the lower sheet main body 10X corresponds to a portion mainly constituted by the evaporator section 11, the lower channel recess 12, the lower channel protrusion 13, and the lower peripheral wall 14.

本実施の形態においても、熱伝導部6は、下側シート本体10Xの取付面10c、すなわち装置収容部7の周囲に矩形枠状に形成されるとともに、チャンバ本体5の下側シート本体10Xの下面10bから、基板101の側に延びている。 Also in this embodiment, the heat conduction part 6 is formed in a rectangular frame shape around the mounting surface 10c of the lower sheet main body 10X, that is, around the device housing part 7, and the heat conductive part 6 is formed in a rectangular frame shape around the lower sheet main body 10X of the chamber main body 5. It extends from the lower surface 10b toward the substrate 101 side.

すなわち、本実施の形態による下側金属シート10は、チャンバ本体5の下側シート本体10Xと熱伝導部6とを形成可能な厚さを有する金属材料シート(図示せず)を準備し、この金属材料シートの下面に凹部を形成することにより得られる。この凹部が、上述した装置収容部7に相当する。このようにして、装置収容部7の周囲に矩形枠状に形成された熱伝導部6が、チャンバ本体5の下側シート本体10Xと一体化されている。なお、凹部は,ハーフエッチングにより形成することが好適であるが、これに限られることはない。ハーフエッチングで装置収容部7を形成する場合には、例えば、図10に示す拡散接合工程と図11に示す封入工程との間に、装置収容部7を形成するための第2のハーフエッチング工程を実施することが好適である。この場合には、拡散接合工程において、下側金属シート10の下面10bが残存しているため、下側金属シート10を均等に加圧することができ、拡散接合を好適に行うことができる。しかしながら、これに限られることはなく、工程の煩雑化を回避するという観点では、装置収容部7は、図7に示すハーフエッチング工程において、下側流路凹部12等と同時に形成するようにしてもよい。 That is, the lower metal sheet 10 according to the present embodiment is obtained by preparing a metal material sheet (not shown) having a thickness that allows the formation of the lower sheet main body 10X of the chamber main body 5 and the thermally conductive portion 6. It is obtained by forming a recess on the lower surface of a metal material sheet. This recess corresponds to the device housing section 7 described above. In this way, the heat conduction section 6 formed in the shape of a rectangular frame around the device accommodating section 7 is integrated with the lower sheet main body 10X of the chamber main body 5. Note that, although it is preferable to form the recessed portion by half etching, the method is not limited thereto. When forming the device housing part 7 by half etching, for example, a second half etching process for forming the device housing part 7 is performed between the diffusion bonding process shown in FIG. 10 and the encapsulation process shown in FIG. It is preferable to carry out the following. In this case, in the diffusion bonding step, since the lower surface 10b of the lower metal sheet 10 remains, the lower metal sheet 10 can be evenly pressurized and diffusion bonding can be suitably performed. However, the invention is not limited to this, and from the viewpoint of avoiding complication of the process, the device housing part 7 is formed at the same time as the lower channel recess 12 and the like in the half-etching process shown in FIG. Good too.

ところで、図17に示すベーパーチャンバ1においては、下側シート本体10Xに密封空間3を構成する第2の下側流路凹部18が設けられている。この第2の下側流路凹部18は、下側シート本体10Xから熱伝導部6にわたって形成されている。また、上側シート本体20Xには、密封空間3を構成する第2の上側流路凹部27が設けられている。このように、熱伝導部6の領域を利用することにより、比較的大きな流路断面積を有する第2の下側流路凹部18および第2の上側流路凹部27を形成することができる。この場合、作動液2の蒸気をより一層拡散させやすくすることができ、蒸気の輸送効率を向上させることができる。なお、この第2の下側流路凹部18および第2の上側流路凹部27で構成される流路内には、凝縮して液状になった作動液2を蒸発部11に輸送させるために、図3等に示すウィックWが設けられていてもよい。 By the way, in the vapor chamber 1 shown in FIG. 17, a second lower flow passage recess 18 that constitutes the sealed space 3 is provided in the lower sheet main body 10X. This second lower flow passage recess 18 is formed extending from the lower sheet main body 10X to the heat conduction section 6. Further, the upper sheet body 20X is provided with a second upper passage recess 27 that constitutes the sealed space 3. In this manner, by utilizing the area of the heat conduction portion 6, it is possible to form the second lower flow passage recess 18 and the second upper flow passage recess 27 having a relatively large flow passage cross-sectional area. In this case, the vapor of the working fluid 2 can be more easily diffused, and the efficiency of vapor transport can be improved. In addition, in the flow path constituted by the second lower flow path recess 18 and the second upper flow path recess 27, there is provided a channel for transporting the condensed and liquid working fluid 2 to the evaporation section 11. , a wick W shown in FIG. 3 or the like may be provided.

このように本実施の形態によれば、チャンバ本体5の熱が、熱伝導部6によって基板101に伝導される。このことにより、チャンバ本体5の熱を基板101に逃がすことができ、密封空間3内の作動液2を効率良く凝縮させることができる。このため、作動液2の相変化を促進させることができ、ベーパーチャンバ1の熱輸送効率を向上させることができる。 As described above, according to the present embodiment, the heat of the chamber body 5 is conducted to the substrate 101 by the heat conduction section 6. Thereby, the heat of the chamber body 5 can be released to the substrate 101, and the working fluid 2 in the sealed space 3 can be efficiently condensed. Therefore, the phase change of the working fluid 2 can be promoted, and the heat transport efficiency of the vapor chamber 1 can be improved.

また、本実施の形態によれば、熱伝導部6は、チャンバ本体5の下側シート本体10Xと一体に形成されている。このことにより、下側シート本体10Xと熱伝導部6との間に熱抵抗が発生することを防止でき、チャンバ本体5の熱を、基板101の受熱部101aに効率良く逃がすことができる。また、熱伝導部6を備えるベーパーチャンバ1を形成するための部品点数が増大することを防止できるとともに、上述した図12に示す熱伝導部接合工程を不要にすることができる。 Further, according to the present embodiment, the heat conduction portion 6 is formed integrally with the lower sheet body 10X of the chamber body 5. This can prevent thermal resistance from occurring between the lower sheet body 10X and the heat conduction section 6, and the heat of the chamber body 5 can be efficiently dissipated to the heat receiving section 101a of the substrate 101. Moreover, it is possible to prevent the number of parts for forming the vapor chamber 1 including the heat conduction part 6 from increasing, and to eliminate the need for the heat conduction part joining step shown in FIG. 12 described above.

さらに、本実施の形態によれば、熱伝導部6は、下側シート本体10Xの取付面10cの周囲に枠状に形成されている。このことにより、熱伝導部6がデバイス102に干渉することを回避しながら、熱伝導部6は、熱伝導部6における熱の主要な移動方向(図1における上下方向)に垂直な断面の面積を確保することができる。このため、熱伝導部6により、チャンバ本体5の熱を、基板101の受熱部101aに効率良く逃がすことができる。とりわけ、本実施の形態によれば、下側シート本体10Xの下面をハーフエッチングすることにより装置収容部7とともに熱伝導部6を形成している。このことにより、熱伝導部6の平面面積を容易に増大させることができる。 Further, according to the present embodiment, the heat conduction section 6 is formed in a frame shape around the mounting surface 10c of the lower sheet main body 10X. By this, while avoiding the heat conduction part 6 from interfering with the device 102, the heat conduction part 6 has a cross-sectional area perpendicular to the main movement direction of heat (the vertical direction in FIG. 1) in the heat conduction part 6. can be ensured. Therefore, the heat conduction section 6 can efficiently release the heat of the chamber body 5 to the heat receiving section 101a of the substrate 101. In particular, according to the present embodiment, the heat conductive portion 6 is formed together with the device housing portion 7 by half-etching the lower surface of the lower sheet body 10X. Thereby, the planar area of the heat conduction section 6 can be easily increased.

なお、上述した本実施の形態においては、上側シート本体20Xに、第2の上側流路凹部27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、第2の上側流路凹部27は設けられていなくてもよい。この場合においても、第2の下側流路凹部18によって、作動液2の蒸気を拡散させるための流路断面積を確保することができ、作動液2の蒸気をより一層拡散させやすくすることができる。とりわけ、第2の上側流路凹部27が設けられていない場合には、上側流路凹部21は、主として液状の作動液2を蒸発部11に輸送するように構成されていてもよい。この場合には、例えば図16に示す液流路凹部30のように、上側流路凹部21の横断面形状を小さくすることができる。すなわち、上側金属シート20に、密封空間3の一部として形成される上側流路凹部21を、主として液状の作動液2を通すように構成する場合には、上側流路凹部21の深さを小さくすることができる。この場合、上側金属シート20の厚さを低減することができ、ベーパーチャンバ1のチャンバ本体5の薄型化に寄与し得る。 In addition, in this embodiment mentioned above, the example in which the 2nd upper side channel recessed part 27 was provided in the upper side sheet|seat main body 20X was demonstrated. However, the present invention is not limited to this, and the second upper channel recess 27 may not be provided. Even in this case, the second lower flow passage recess 18 can ensure a flow passage cross-sectional area for diffusing the vapor of the working fluid 2, making it easier to diffuse the vapor of the working fluid 2. I can do it. In particular, when the second upper passage recess 27 is not provided, the upper passage recess 21 may be configured to mainly transport the liquid working fluid 2 to the evaporation section 11. In this case, the cross-sectional shape of the upper flow path recess 21 can be made smaller, for example, like the liquid flow path recess 30 shown in FIG. 16. That is, when the upper metal sheet 20 is configured so that the upper flow passage recess 21 formed as a part of the sealed space 3 mainly passes the liquid working fluid 2, the depth of the upper flow passage recess 21 is Can be made smaller. In this case, the thickness of the upper metal sheet 20 can be reduced, which can contribute to making the chamber body 5 of the vapor chamber 1 thinner.

(第3の実施の形態)
次に、図18を用いて、本発明の第3の実施の形態におけるベーパーチャンバ、ベーパーチャンバ搭載基板およびベーパーチャンバ用金属シートについて説明する。
(Third embodiment)
Next, a vapor chamber, a vapor chamber mounting board, and a vapor chamber metal sheet in a third embodiment of the present invention will be described using FIG. 18.

図18に示す第3の実施の形態においては、熱伝導部が、チャンバ本体と一体に形成されており、熱伝導部とチャンバ本体との間に屈曲部が介在されている点が主に異なり、他の構成は、図1乃至図16に示す第1の実施の形態と略同一である。なお、図18において、図1乃至図16に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。 The third embodiment shown in FIG. 18 differs mainly in that the heat conduction part is formed integrally with the chamber body, and a bent part is interposed between the heat conduction part and the chamber body. , the other configurations are substantially the same as the first embodiment shown in FIGS. 1 to 16. In FIG. 18, the same parts as in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 16 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

図18に示すように、本実施の形態においては、装置収容部7の周囲に設けられた熱伝導部6は、下側シート本体10Xおよび上側シート本体20Xを含むチャンバ本体5と一体に形成されている。そして、熱伝導部6は、平面視でチャンバ本体5の外側に設けられており、熱伝導部6とチャンバ本体5との間に、屈曲部50が介在されている。この屈曲部50によって、熱伝導部6は、チャンバ本体5よりも基板101の側に配置されている。熱伝導部6および屈曲部50は、チャンバ本体5の周囲に全周にわたって連続状に形成されていることが好適であるが、周方向に断続的であってもよい。 As shown in FIG. 18, in this embodiment, the heat conduction section 6 provided around the device housing section 7 is formed integrally with the chamber body 5 including the lower sheet body 10X and the upper sheet body 20X. ing. The heat conduction part 6 is provided outside the chamber body 5 in a plan view, and the bent part 50 is interposed between the heat conduction part 6 and the chamber body 5. Due to this bent portion 50, the heat conductive portion 6 is arranged closer to the substrate 101 than the chamber main body 5. The heat conduction portion 6 and the bending portion 50 are preferably formed continuously around the entire circumference of the chamber body 5, but may be formed intermittently in the circumferential direction.

本実施の形態による熱伝導部6についてより具体的に説明する。 The heat conduction section 6 according to this embodiment will be explained in more detail.

本実施の形態では、チャンバ本体5の下側シート本体10Xは、下側金属シート10の一部を構成しており、下側金属シート10は、この下側シート本体10Xと下側熱伝導部51(後述)と下側屈曲部53(後述)とによって構成されている。このうち下側シート本体10Xは、主として、蒸発部11、下側流路凹部12、下側流路突出部13および下側周縁壁14によって構成されている部分に相当する。同様に、上側シート本体20Xは、上側金属シート20の一部を構成しており、上側金属シート20は、この上側シート本体20Xと上側熱伝導部52(後述)と上側屈曲部54(後述)とによって構成されている。このうち上側シート本体20Xは、主として、上側流路凹部21、上側流路突出部22および上側周縁壁23によって構成されている部分に相当する。 In this embodiment, the lower sheet main body 10X of the chamber main body 5 constitutes a part of the lower metal sheet 10, and the lower metal sheet 10 is connected to the lower sheet main body 10X and the lower heat conductive portion. 51 (described later) and a lower bent portion 53 (described later). Among these, the lower sheet main body 10X corresponds to a portion mainly constituted by the evaporator section 11, the lower channel recess 12, the lower channel protrusion 13, and the lower peripheral wall 14. Similarly, the upper sheet main body 20X constitutes a part of the upper metal sheet 20, and the upper metal sheet 20 is composed of the upper sheet main body 20X, an upper heat conductive part 52 (described later), and an upper bent part 54 (described later). It is composed of. Among these, the upper sheet main body 20X corresponds to a portion mainly constituted by the upper flow passage recess 21, the upper flow passage protrusion 22, and the upper peripheral wall 23.

熱伝導部6は、下側金属シート10の下側シート本体10Xの下側周縁壁14に連結された下側熱伝導部51と、上側金属シート20の上側シート本体20Xの上側周縁壁23に連結された上側熱伝導部52と、を有している。このうち下側熱伝導部51と下側周縁壁14との間に下側屈曲部53が介在されており、上側熱伝導部52と上側周縁壁23との間に上側屈曲部54が介在されている。下側屈曲部53および上側屈曲部54は、上述した屈曲部50を構成している。下側熱伝導部51および下側屈曲部53は、下側周縁壁14に対して連続状に一体に形成されており、上側熱伝導部52および上側屈曲部54は、上側周縁壁23に対して連続状に一体に形成されている。下側熱伝導部51と上側熱伝導部52とが拡散接合されており、下側屈曲部53と上側屈曲部54とが拡散接合されている。 The heat conduction part 6 includes a lower heat conduction part 51 connected to the lower peripheral wall 14 of the lower sheet main body 10X of the lower metal sheet 10, and an upper peripheral wall 23 of the upper sheet main body 20X of the upper metal sheet 20. It has a connected upper heat conductive part 52. Among these, a lower bent part 53 is interposed between the lower heat conductive part 51 and the lower peripheral wall 14, and an upper bent part 54 is interposed between the upper heat conductive part 52 and the upper peripheral wall 23. ing. The lower bent portion 53 and the upper bent portion 54 constitute the bent portion 50 described above. The lower heat conductive part 51 and the lower bent part 53 are continuously formed integrally with the lower peripheral wall 14 , and the upper heat conductive part 52 and the upper bent part 54 are formed integrally with the lower peripheral wall 23 . It is formed continuously and integrally. The lower heat conductive portion 51 and the upper heat conductive portion 52 are diffusion bonded, and the lower bent portion 53 and the upper bent portion 54 are diffusion bonded.

上述した屈曲部50が設けられていることにより、熱伝導部6の熱伝導面6aは、下側金属シート10の下面10bよりも基板101の側に変位されている。そして、熱伝導面6aは、基板101の受熱部101aに接し、チャンバ本体5の熱を基板101に伝導可能になっている。 By providing the above-mentioned bent portion 50, the heat conductive surface 6a of the heat conductive portion 6 is displaced closer to the substrate 101 than the lower surface 10b of the lower metal sheet 10. The heat conducting surface 6a is in contact with the heat receiving portion 101a of the substrate 101, and is capable of conducting heat from the chamber body 5 to the substrate 101.

本実施の形態によるベーパーチャンバ1を製造する場合には、下側シート本体10X、下側屈曲部53および下側熱伝導部51を形成するために、これらの部分を形成可能な大きさを有する金属材料シート(図示せず)を用いる。また、上側シート本体20X、上側屈曲部54および上側熱伝導部52を形成するために、これらの部分を形成可能な大きさを有する金属材料シート(図示せず)を用いる。 When manufacturing the vapor chamber 1 according to the present embodiment, in order to form the lower sheet main body 10X, the lower bent part 53, and the lower heat conductive part 51, the material has a size that allows formation of these parts. A metal material sheet (not shown) is used. Further, in order to form the upper sheet main body 20X, the upper bent portion 54, and the upper heat conductive portion 52, a metal material sheet (not shown) having a size that allows formation of these portions is used.

図11に示す作動液2の封入工程の後、折曲工程が実施される。より具体的には、屈曲部50のうち下側周縁壁14および上側周縁壁23の側において、下側屈曲部53が内側になるように、下側金属シート10および上側金属シート20が折り曲げられる。また、屈曲部50のうち下側熱伝導部51および上側熱伝導部52の側において、上側屈曲部54が内側になるように、下側金属シート10および上側金属シート20が折り曲げられる。このようにして、図18に示す屈曲部50が形成され、熱伝導部6が、チャンバ本体5よりも基板101の側に変位され、基板101の受熱部101aに接する熱伝導面6aが得られる。 After the step of enclosing the hydraulic fluid 2 shown in FIG. 11, a bending step is performed. More specifically, the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are bent on the side of the lower peripheral wall 14 and the upper peripheral wall 23 of the bent part 50 so that the lower bent part 53 is on the inside. . Moreover, on the side of the lower heat conductive part 51 and the upper heat conductive part 52 of the bent part 50, the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are bent so that the upper bent part 54 is on the inside. In this way, the bent part 50 shown in FIG. 18 is formed, the heat conductive part 6 is displaced closer to the substrate 101 than the chamber main body 5, and a heat conductive surface 6a in contact with the heat receiving part 101a of the substrate 101 is obtained. .

その後、図13に示す搭載工程と同様にして、ベーパーチャンバ1が、デバイス102が実装された基板101に搭載され、図18に示すベーパーチャンバ搭載基板100を得ることができる。 After that, in the same manner as the mounting process shown in FIG. 13, the vapor chamber 1 is mounted on the substrate 101 on which the device 102 is mounted, and the vapor chamber mounting board 100 shown in FIG. 18 can be obtained.

このように本実施の形態によれば、チャンバ本体5の熱が、熱伝導部6によって基板101に伝導される。このことにより、チャンバ本体5の熱を基板101に逃がすことができ、密封空間3内の作動液2を効率良く凝縮させることができる。このため、作動液2の相変化を促進させることができ、ベーパーチャンバ1の熱輸送効率を向上させることができる。 As described above, according to the present embodiment, the heat of the chamber body 5 is conducted to the substrate 101 by the heat conduction section 6. Thereby, the heat of the chamber body 5 can be released to the substrate 101, and the working fluid 2 in the sealed space 3 can be efficiently condensed. Therefore, the phase change of the working fluid 2 can be promoted, and the heat transport efficiency of the vapor chamber 1 can be improved.

また、本実施の形態によれば、熱伝導部6は、チャンバ本体5とは一体に形成されている。このことにより、チャンバ本体5と熱伝導部6との間に熱抵抗が発生することを防止でき、チャンバ本体5の熱を、基板101の受熱部101aに効率良く逃がすことができる。また、熱伝導部6を備えるベーパーチャンバ1を形成するための部品点数が増大することを防止できるとともに、上述した図12に示す熱伝導部接合工程を不要にすることができる。 Further, according to the present embodiment, the heat conduction section 6 is formed integrally with the chamber body 5. This can prevent thermal resistance from occurring between the chamber body 5 and the heat conduction section 6, and the heat of the chamber body 5 can be efficiently dissipated to the heat receiving section 101a of the substrate 101. Moreover, it is possible to prevent the number of parts for forming the vapor chamber 1 including the heat conduction part 6 from increasing, and to eliminate the need for the heat conduction part joining step shown in FIG. 12 described above.

さらに、本実施の形態によれば、熱伝導部6とチャンバ本体5との間に屈曲部50が介在されている。このことにより、熱伝導部6がデバイス102に干渉することを回避しながら、熱伝導部6の熱伝導面6aが、基板101の受熱部101aに接することができる。このため、チャンバ本体5の熱を、基板101の受熱部101aに効率良く逃がすことができる。 Furthermore, according to the present embodiment, a bent portion 50 is interposed between the heat conductive portion 6 and the chamber body 5. This allows the heat conduction surface 6a of the heat conduction part 6 to come into contact with the heat receiving part 101a of the substrate 101 while avoiding interference of the heat conduction part 6 with the device 102. Therefore, the heat of the chamber body 5 can be efficiently released to the heat receiving portion 101a of the substrate 101.

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。さらに、異なる実施の形態および変形例にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications as they are, but can be implemented by modifying the constituent elements within the scope of the invention at the implementation stage. Moreover, various inventions can be formed by appropriately combining the plurality of components disclosed in the above embodiments and modified examples. Some components may be deleted from all the components shown in the embodiments and modifications. Furthermore, components of different embodiments and modifications may be combined as appropriate.

例えば、上述した本実施の形態においては、下側シート本体10X(あるいは下側金属シート10)の下側流路凹部12内に、下側流路突出部13がボスとして設けられるとともに、上側シート本体20X(あるいは上側金属シート20)の上側流路凹部21内に、上側流路突出部22がボスとして設けられている例について説明した。しかしながら、下側流路突出部13および上側流路突出部22の形状や構成は、これに限られることはなく、任意である。 For example, in the present embodiment described above, the lower flow passage protrusion 13 is provided as a boss in the lower flow passage recess 12 of the lower sheet main body 10X (or the lower metal sheet 10), and the upper sheet An example has been described in which the upper channel protrusion 22 is provided as a boss in the upper channel recess 21 of the main body 20X (or the upper metal sheet 20). However, the shapes and configurations of the lower flow path protrusion 13 and the upper flow path protrusion 22 are not limited to these and may be arbitrary.

1 ベーパーチャンバ
2 作動液
3 密封空間
5 チャンバ本体
6 熱伝導部
10 下側金属シート
10X 下側シート本体
10c 取付面
20 上側金属シート
50 屈曲部
100 ベーパーチャンバ搭載基板
101 基板
102 デバイス
102a 上面
102b 面
1 Vapor chamber 2 Working fluid 3 Sealed space 5 Chamber body 6 Heat conduction section 10 Lower metal sheet 10X Lower sheet body 10c Mounting surface 20 Upper metal sheet 50 Bend section 100 Vapor chamber mounting board 101 Substrate 102 Device 102a Upper surface 102b Surface

Claims (7)

基板に実装された被冷却装置を冷却するベーパーチャンバであって、
作動液が封入された密封空間を有し、前記被冷却装置の熱を受けるチャンバ本体と、
前記チャンバ本体の熱を前記基板に伝導させる熱伝導部と、
前記チャンバ本体から前記熱伝導部にわたって設けられた第1面と、
前記チャンバ本体から前記熱伝導部にわたって設けられた、前記第1面とは反対側に配置された第2面と、を備え、
前記熱伝導部は、平面視で前記チャンバ本体の外側に設けられ、
前記熱伝導部と前記チャンバ本体との間に屈曲部が介在され、
平面視で、前記屈曲部は、前記密封空間の外側に配置され
前記屈曲部は、前記第1面が内側になるように折り曲げられた第1屈曲部と、前記第2面が内側になるように折り曲げられた第2屈曲部であって、前記第1屈曲部よりも外側に配置された第2屈曲部と、を含んでいる、ベーパーチャンバ。
A vapor chamber that cools a cooled device mounted on a board,
a chamber body having a sealed space filled with a working fluid and receiving heat from the cooled device;
a heat conduction section that conducts heat from the chamber body to the substrate;
a first surface provided from the chamber main body to the thermally conductive portion;
a second surface provided across from the chamber body to the heat conduction section and disposed on the opposite side to the first surface ;
The thermally conductive part is provided outside the chamber main body in a plan view,
A bent part is interposed between the heat conductive part and the chamber body,
In plan view, the bent portion is located outside the sealed space ,
The bent portion includes a first bent portion that is bent so that the first surface is on the inside, and a second bent portion that is bent so that the second surface is on the inside. a second bent portion disposed outwardly of the vapor chamber.
前記第1面のうち前記熱伝導部における部分は、前記第1面のうち前記チャンバ本体における部分と平行であり、A portion of the first surface in the thermally conductive portion is parallel to a portion of the first surface in the chamber body,
前記第2面のうち前記熱伝導部における部分は、前記第2面のうち前記チャンバ本体における部分と平行である、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 portion of the second surface in the heat conduction section is parallel to a portion of the second surface in the chamber body.
基板に実装された被冷却装置を冷却するベーパーチャンバであって、A vapor chamber that cools a cooled device mounted on a board,
作動液が封入された密封空間を有し、前記被冷却装置の熱を受けるチャンバ本体と、a chamber body having a sealed space filled with a working fluid and receiving heat from the cooled device;
前記チャンバ本体の熱を前記基板に伝導させる熱伝導部と、a heat conduction section that conducts heat from the chamber body to the substrate;
前記チャンバ本体から前記熱伝導部にわたって設けられた第1面と、a first surface provided from the chamber main body to the thermally conductive portion;
前記チャンバ本体から前記熱伝導部にわたって設けられた、前記第1面とは反対側に配置された第2面と、を備え、a second surface provided across from the chamber body to the heat conduction section and disposed on the opposite side to the first surface;
前記熱伝導部は、平面視で前記チャンバ本体の外側に設けられ、The thermally conductive part is provided outside the chamber main body in a plan view,
前記熱伝導部と前記チャンバ本体との間に屈曲部が介在され、A bent part is interposed between the heat conductive part and the chamber body,
平面視で、前記屈曲部は、前記密封空間の外側に配置され、In plan view, the bent portion is located outside the sealed space,
前記第1面のうち前記熱伝導部における部分は、前記第1面のうち前記チャンバ本体における部分と平行であり、A portion of the first surface in the thermally conductive portion is parallel to a portion of the first surface in the chamber body,
前記第2面のうち前記熱伝導部における部分は、前記第2面のうち前記チャンバ本体における部分と平行である、ベーパーチャンバ。A vapor chamber in which a portion of the second surface in the heat conduction section is parallel to a portion of the second surface in the chamber body.
前記熱伝導部は、前記チャンバ本体と一体に形成されている、請求項1~3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 3 , wherein the thermally conductive part is formed integrally with the chamber main body. 前記チャンバ本体は、前記密封空間を画定する周縁壁を含み、
前記屈曲部は、前記周縁壁と前記熱伝導部との間に介在されている、
請求項1~4のいずれか一項に記載のベーパーチャンバ。
the chamber body includes a peripheral wall defining the sealed space;
the bent portion is interposed between the peripheral wall and the heat conductive portion;
The vapor chamber according to any one of claims 1 to 4 .
前記チャンバ本体は、第1の金属シート本体と、前記第1の金属シート本体上に設けられた第2の金属シート本体と、を有し、
前記第1の金属シート本体に、前記密封空間の一部を構成する流路凹部が設けられ、
平面視で、前記屈曲部は、前記流路凹部の外側に配置されている、
請求項1~のいずれか一項に記載のベーパーチャンバ。
The chamber body has a first metal sheet body and a second metal sheet body provided on the first metal sheet body,
The first metal sheet main body is provided with a channel recess that constitutes a part of the sealed space,
In plan view, the bent portion is located outside the channel recess;
A vapor chamber according to any one of claims 1 to 5 .
請求項1~のいずれか一項に記載の前記ベーパーチャンバと、
前記基板と、
前記基板に実装された前記被冷却装置と、を備えた、ベーパーチャンバ搭載基板。
The vapor chamber according to any one of claims 1 to 6 ,
the substrate;
A vapor chamber mounting board, comprising: the cooled device mounted on the board.
JP2022173730A 2017-03-27 2022-10-28 Vapor chamber and vapor chamber mounting board Active JP7396435B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022173730A JP7396435B2 (en) 2017-03-27 2022-10-28 Vapor chamber and vapor chamber mounting board
JP2023202262A JP2024022623A (en) 2017-03-27 2023-11-29 Vapor chamber and substrate mounted with vapor chamber

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017061553A JP6905678B2 (en) 2017-03-27 2017-03-27 Vapor chamber, substrate for vapor chamber and metal sheet for vapor chamber
JP2021105917A JP7169555B2 (en) 2017-03-27 2021-06-25 Vapor chambers, vapor chamber mounting substrates and metal sheets for vapor chambers
JP2022173730A JP7396435B2 (en) 2017-03-27 2022-10-28 Vapor chamber and vapor chamber mounting board

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021105917A Division JP7169555B2 (en) 2017-03-27 2021-06-25 Vapor chambers, vapor chamber mounting substrates and metal sheets for vapor chambers

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023202262A Division JP2024022623A (en) 2017-03-27 2023-11-29 Vapor chamber and substrate mounted with vapor chamber

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023009093A JP2023009093A (en) 2023-01-19
JP7396435B2 true JP7396435B2 (en) 2023-12-12

Family

ID=63860522

Family Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017061553A Active JP6905678B2 (en) 2017-03-27 2017-03-27 Vapor chamber, substrate for vapor chamber and metal sheet for vapor chamber
JP2021105917A Active JP7169555B2 (en) 2017-03-27 2021-06-25 Vapor chambers, vapor chamber mounting substrates and metal sheets for vapor chambers
JP2022173730A Active JP7396435B2 (en) 2017-03-27 2022-10-28 Vapor chamber and vapor chamber mounting board
JP2023202262A Pending JP2024022623A (en) 2017-03-27 2023-11-29 Vapor chamber and substrate mounted with vapor chamber

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017061553A Active JP6905678B2 (en) 2017-03-27 2017-03-27 Vapor chamber, substrate for vapor chamber and metal sheet for vapor chamber
JP2021105917A Active JP7169555B2 (en) 2017-03-27 2021-06-25 Vapor chambers, vapor chamber mounting substrates and metal sheets for vapor chambers

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023202262A Pending JP2024022623A (en) 2017-03-27 2023-11-29 Vapor chamber and substrate mounted with vapor chamber

Country Status (1)

Country Link
JP (4) JP6905678B2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109362208A (en) * 2018-10-27 2019-02-19 飞依诺科技(苏州)有限公司 Quick soakage device and hand-held ultrasound detection device
JP6998979B2 (en) 2020-01-31 2022-01-18 古河電気工業株式会社 Vapor chamber
JP7132958B2 (en) * 2020-01-31 2022-09-07 古河電気工業株式会社 vapor chamber
KR20220029909A (en) * 2020-09-02 2022-03-10 삼성전자주식회사 Heat dissipation structure and electronic device including the same
JP2023166634A (en) * 2020-09-30 2023-11-22 尼得科超▲しゅう▼科技股▲ふん▼有限公司 Thermal conduction unit and cooler
DE102022200341A1 (en) 2022-01-13 2023-07-13 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Substrate mounted device and manufacturing method for a substrate mounted device
WO2024034632A1 (en) * 2022-08-10 2024-02-15 大日本印刷株式会社 Vapor chamber, cooling device, and electronic apparatus

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000065490A (en) 1998-08-20 2000-03-03 Furukawa Electric Co Ltd:The Plate type heat pipe and cooling structure employing same
JP2000111281A (en) 1998-10-08 2000-04-18 Hitachi Cable Ltd Planar heat pipe and manufacture thereof
JP2002100713A (en) 2000-09-25 2002-04-05 Toshiba Corp Cooler, circuit module having the cooler, and electronic appliance
JP2004309002A (en) 2003-04-04 2004-11-04 Hitachi Cable Ltd Plate type heat pipe and its manufacturing method
JP2007150013A (en) 2005-11-29 2007-06-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Sheet-shaped heat pipe and structure for cooling electronic equipment

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6167948B1 (en) * 1996-11-18 2001-01-02 Novel Concepts, Inc. Thin, planar heat spreader
US6133631A (en) * 1997-05-30 2000-10-17 Hewlett-Packard Company Semiconductor package lid with internal heat pipe
CN1179187C (en) * 1998-04-13 2004-12-08 古河电气工业株式会社 Plate type heat pipe and cooling structure using it
US20010022219A1 (en) * 1998-04-13 2001-09-20 Masami Ikeda Plate type heat pipe and its mounting structure
JP2003124665A (en) * 2001-10-11 2003-04-25 Fujikura Ltd Heat sink structure for electronic device
US6665187B1 (en) * 2002-07-16 2003-12-16 International Business Machines Corporation Thermally enhanced lid for multichip modules
US20090040726A1 (en) * 2007-08-09 2009-02-12 Paul Hoffman Vapor chamber structure and method for manufacturing the same
JP5554444B1 (en) * 2013-09-02 2014-07-23 株式会社フジクラ Compound package cooling structure
US10458716B2 (en) * 2014-11-04 2019-10-29 Roccor, Llc Conformal thermal ground planes

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000065490A (en) 1998-08-20 2000-03-03 Furukawa Electric Co Ltd:The Plate type heat pipe and cooling structure employing same
JP2000111281A (en) 1998-10-08 2000-04-18 Hitachi Cable Ltd Planar heat pipe and manufacture thereof
JP2002100713A (en) 2000-09-25 2002-04-05 Toshiba Corp Cooler, circuit module having the cooler, and electronic appliance
JP2004309002A (en) 2003-04-04 2004-11-04 Hitachi Cable Ltd Plate type heat pipe and its manufacturing method
JP2007150013A (en) 2005-11-29 2007-06-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Sheet-shaped heat pipe and structure for cooling electronic equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP2024022623A (en) 2024-02-16
JP2021167715A (en) 2021-10-21
JP2023009093A (en) 2023-01-19
JP7169555B2 (en) 2022-11-11
JP2018162949A (en) 2018-10-18
JP6905678B2 (en) 2021-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7396435B2 (en) Vapor chamber and vapor chamber mounting board
JP7561329B2 (en) Vapor Chamber
JP7459922B2 (en) Vapor chambers, electronic devices and metal sheets for vapor chambers
JP7371796B2 (en) Vapor chamber and mobile terminal
US11118843B2 (en) Heat pipe
JP7552744B2 (en) Vapor chamber, sheet for vapor chamber, and method for manufacturing vapor chamber
JP7424450B2 (en) Metal sheets for vapor chambers, mobile terminals and vapor chambers
CN211261893U (en) Vapor chamber, heat dissipation device, and electronic device
JP7284944B2 (en) Vapor chamber and electronics
US20110155352A1 (en) Heat sink
US10712098B2 (en) Loop heat pipe and method of manufacturing loop heat pipe
JP7472947B2 (en) Vapor chambers, electronic devices and metal sheets for vapor chambers
JP6917006B2 (en) Manufacturing method of vapor chamber, metal sheet for vapor chamber and vapor chamber
JP2022016147A (en) Heat conductive member
US20070277962A1 (en) Two-phase cooling system for cooling power electronic components
JP7352872B2 (en) Metal sheet for vapor chamber and vapor chamber
JP6998794B2 (en) Cooling system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221028

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230710

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230714

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230911

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20231031

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231113

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7396435

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150