JP7472947B2 - Vapor chambers, electronic devices and metal sheets for vapor chambers - Google Patents

Vapor chambers, electronic devices and metal sheets for vapor chambers Download PDF

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Description

本発明は、ベーパーチャンバ、電子機器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, an electronic device, and a metal sheet for a vapor chamber.

携帯端末やタブレット端末といったモバイル端末等で使用される中央演算処理装置(CPU)等の発熱を伴うデバイスは、ヒートパイプ等の放熱用部材によって冷却されている(例えば、特許文献1参照)。近年では、モバイル端末等の薄型化のために、放熱用部材の薄型化も求められており、ヒートパイプよりも薄型化を図ることができるベーパーチャンバの開発が進められている。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。 Devices that generate heat, such as central processing units (CPUs) used in mobile devices such as mobile terminals and tablet terminals, are cooled by heat dissipation members such as heat pipes (see, for example, Patent Document 1). In recent years, there has been a demand for thinner heat dissipation members in order to make mobile terminals thinner, and vapor chambers, which can be made thinner than heat pipes, have been developed. A working fluid is sealed inside the vapor chamber, and this working fluid absorbs the heat of the device and releases it to the outside, thereby cooling the device.

より具体的には、ベーパーチャンバ内の作動液は、デバイスに近接した部分(蒸発部)でデバイスから熱を受けて蒸発して蒸気になり、その後蒸気が、蒸発部から離れた位置に移動して冷却され、凝縮して液状になる。ベーパーチャンバ内には、液流路部としての毛細管構造(ウィック)が設けられており、液状になった作動液は、この液流路部を通過して蒸発部に輸送され、再び蒸発部で熱を受けて蒸発する。このようにして、作動液が、相変化、すなわち蒸発と凝縮とを繰り返しながらベーパーチャンバ内を還流することによりデバイスの熱を移動させ、放熱効率を高めている。 More specifically, the working fluid in the vapor chamber receives heat from the device in the part close to the device (evaporation part) and evaporates into vapor, and the vapor then moves to a position away from the evaporation part where it is cooled and condenses into liquid. A capillary structure (wick) is provided in the vapor chamber as a liquid flow path, and the liquefied working fluid passes through this liquid flow path and is transported to the evaporation part, where it receives heat again and evaporates. In this way, the working fluid circulates through the vapor chamber while repeatedly changing phases, i.e., evaporating and condensing, thereby transferring heat from the device and increasing heat dissipation efficiency.

特開2016-50682号公報JP 2016-50682 A

ところで、ベーパーチャンバ等の平板状の熱交換器においては、金属シートに、脱気後に作動液を注入するための注入路が設けられている。しかしながら、例えば特許文献1に記載されたシート型ヒートパイプのように、注入路の幅を蒸気通路やウィックの溝よりも狭くしてしまうと、ベーパーチャンバ内の脱気や、ベーパーチャンバ内に作動液を注入する作業に時間がかかり、作業性が低下するという問題がある。 In flat heat exchangers such as vapor chambers, an injection passage is provided in the metal sheet for injecting the working fluid after degassing. However, if the width of the injection passage is made narrower than the steam passage or the wick groove, as in the sheet-type heat pipe described in Patent Document 1, for example, it takes time to degas the vapor chamber and inject the working fluid into the vapor chamber, resulting in a problem of reduced workability.

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、ベーパーチャンバの製造時に、ベーパーチャンバ内の脱気作業やベーパーチャンバ内への作動液の注入作業を短時間で行うことが可能な、ベーパーチャンバ、電子機器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 aims to provide a vapor chamber, electronic device, and metal sheet for a vapor chamber that enables degassing of the vapor chamber and injection of working fluid into the vapor chamber to be performed in a short time when manufacturing the vapor chamber.

本発明は、
作動液が封入されたベーパーチャンバであって、
第1金属シートと、
前記第1金属シートに積層された第2金属シートと、を備え、
前記第1金属シートおよび前記第2金属シートのうち少なくとも一方に、それぞれ前記作動液の蒸気が通る複数の蒸気通路を含む蒸気流路凹部が形成され、
前記第1金属シートおよび前記第2金属シートのうち少なくとも一方に、液状の前記作動液が通る液流路部が形成され、
前記第1金属シートおよび前記第2金属シートのうち少なくとも一方に、液状の前記作動液を注入する注入流路凹部が形成され、
前記注入流路凹部の幅は、前記蒸気通路の幅よりも広い、ベーパーチャンバ、
を提供する。
The present invention relates to
A vapor chamber containing a hydraulic fluid,
A first metal sheet;
a second metal sheet laminated to the first metal sheet;
At least one of the first metal sheet and the second metal sheet is formed with a vapor flow path recess including a plurality of vapor paths through which the vapor of the working fluid passes;
At least one of the first metal sheet and the second metal sheet is formed with a liquid flow path portion through which the liquid working fluid passes,
At least one of the first metal sheet and the second metal sheet is formed with an injection flow path recess for injecting the liquid working fluid,
a vapor chamber, the width of the injection channel recess being greater than the width of the vapor passage;
I will provide a.

なお、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記注入流路凹部に複数の支柱が突設されている、
ようにしてもよい。
In the vapor chamber described above,
A plurality of support columns are provided protruding from the injection channel recess.
This may be done.

また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記注入流路凹部にカシメ領域が形成され、前記カシメ領域は複数の突起を有する、
ようにしてもよい。
In addition, in the vapor chamber described above,
A crimping region is formed in the injection channel recess, and the crimping region has a plurality of protrusions.
This may be done.

また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記注入流路凹部の幅は、前記蒸気通路の幅の1.5倍以上である、
ようにしてもよい。
In addition, in the vapor chamber described above,
The width of the injection channel recess is 1.5 times or more the width of the steam passage.
This may be done.

また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記注入流路凹部の深さは、前記蒸気通路の深さよりも深い、
ようにしてもよい。
In addition, in the vapor chamber described above,
The depth of the injection channel recess is greater than the depth of the steam passage.
This may be done.

また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記液流路部は、互いに平行に延びる複数の主流溝と、互いに隣接する前記主流溝同士を連絡する連絡溝とを有する、
ようにしてもよい。
In addition, in the vapor chamber described above,
The liquid flow path portion has a plurality of main grooves extending parallel to each other and a communication groove connecting adjacent main grooves.
This may be done.

また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記主流溝および前記連絡溝に取り囲まれるように凸部が形成され、複数の前記凸部が平面視で千鳥状に配置されている、
ようにしてもよい。
In addition, in the vapor chamber described above,
a protrusion is formed so as to be surrounded by the main groove and the communication groove, and a plurality of the protrusions are arranged in a staggered pattern in a plan view;
This may be done.

また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記第2金属シートは、前記第1金属シート上に設けられている、
ようにしてもよい。
In addition, in the vapor chamber described above,
The second metal sheet is provided on the first metal sheet.
This may be done.

また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記第1金属シートと前記第2金属シートとの間に介在された第3金属シートを更に備え、
前記第1金属シートおよび前記第2金属シートのうち一方に前記蒸気流路凹部が形成されるとともに、他方に前記液流路部が形成され、
前記第3金属シートに、前記蒸気流路凹部と前記液流路部とを連通する連通部が設けられている、
ようにしてもよい。
In addition, in the vapor chamber described above,
Further comprising a third metal sheet interposed between the first metal sheet and the second metal sheet,
the vapor flow path recess is formed in one of the first metal sheet and the second metal sheet, and the liquid flow path portion is formed in the other of the first metal sheet and the second metal sheet;
The third metal sheet is provided with a communication portion that communicates the vapor flow path recess and the liquid flow path portion.
This may be done.

また、本発明は、
作動液が封入されたベーパーチャンバであって、
第1金属シートと、
前記第1金属シートに積層された第2金属シートと、
前記第1金属シートと前記第2金属シートとの間に介在された第3金属シートと、備え、
前記第3金属シートは、前記第1金属シートの側に設けられた第1面と、前記第2金属シートの側に設けられた第2面と、を含み、
前記第3金属シートの前記第1面および前記第2面のうち少なくとも一方に、それぞれ前記作動液の蒸気が通る複数の蒸気通路を含む蒸気流路部が形成され、
前記第3金属シートの前記第1面および前記第2面のうち少なくとも一方に、液状の前記作動液が通る液流路部が形成され、
前記第3金属シートの前記第1面および前記第2面のうち少なくとも一方に、液状の前記作動液を注入する注入流路部が形成され、
前記注入流路部の幅は、前記蒸気通路の幅よりも広い、ベーパーチャンバ。
を提供する。
The present invention also provides a method for producing a method for manufacturing a semiconductor device comprising the steps of:
A vapor chamber containing a hydraulic fluid,
A first metal sheet;
a second metal sheet laminated to the first metal sheet;
a third metal sheet interposed between the first metal sheet and the second metal sheet;
The third metal sheet includes a first surface provided on a side of the first metal sheet and a second surface provided on a side of the second metal sheet,
At least one of the first surface and the second surface of the third metal sheet is formed with a steam flow path portion including a plurality of steam passages through which the vapor of the working fluid passes,
A liquid flow path portion through which the liquid hydraulic fluid passes is formed on at least one of the first surface and the second surface of the third metal sheet,
An injection flow path portion for injecting the liquid working fluid is formed on at least one of the first surface and the second surface of the third metal sheet,
A vapor chamber, wherein the width of the injection channel portion is greater than the width of the vapor passage.
I will provide a.

また、本発明は、
ハウジングと、
前記ハウジング内に収容されたデバイスと、
前記デバイスに熱的に接触した、上述のベーパーチャンバと、を備えた、電子機器、
を提供する。
The present invention also provides a method for producing a method for manufacturing a semiconductor device comprising the steps of:
Housing and
A device contained within the housing; and
an electronic device comprising: a vapor chamber as described above in thermal contact with the device;
I will provide a.

また、本発明は、
作動液が封入された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、
第1面と、
前記第1面とは反対側に設けられた第2面と、を備え、
前記第1面に、前記作動液の蒸気が通る複数の蒸気通路を含む蒸気流路凹部が形成され、
前記第1面に、液状の前記作動液を注入する注入流路凹部が形成され、前記注入流路凹部の幅は、前記蒸気通路の幅よりも広い、ベーパーチャンバ用金属シート、
を提供する。
The present invention also provides a method for producing a method for manufacturing a semiconductor device comprising the steps of:
A metal sheet for a vapor chamber for a vapor chamber in which a working fluid is sealed,
The first page and
A second surface provided on the opposite side to the first surface,
a vapor flow passage recess including a plurality of vapor passages through which the vapor of the working fluid passes is formed in the first surface;
a metal sheet for a vapor chamber, the metal sheet having an injection flow path recess formed on the first surface for injecting the liquid working fluid, the width of the injection flow path recess being wider than the width of the vapor passage;
I will provide a.

本発明によれば、ベーパーチャンバの製造時に、ベーパーチャンバ内の脱気作業やベーパーチャンバ内への作動液の注入作業を短時間で行うことができる。 According to the present invention, when manufacturing a vapor chamber, the degassing process inside the vapor chamber and the injection of the working fluid into the vapor chamber can be performed in a short time.

図1は、本発明の第1の実施の形態による電子機器を説明する模式斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view illustrating an electronic device according to a first embodiment of the present invention. 図2は、本発明の第1の実施の形態によるベーパーチャンバを示す上面図である。FIG. 2 is a top view showing a vapor chamber according to a first embodiment of the present invention. 図3は、図2のベーパーチャンバを示すA-A線断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the vapor chamber taken along line AA of FIG. 図4は、図2のベーパーチャンバの下側金属シートを示す上面図である。FIG. 4 is a top view showing the lower metal sheet of the vapor chamber of FIG. 図5は、図2のベーパーチャンバの上側金属シートを示す下面図である。FIG. 5 is a bottom view showing the upper metal sheet of the vapor chamber of FIG. 図6は、図4の下側金属シートの下側注入突出部を示す拡大上面図である。FIG. 6 is an enlarged top view of the lower injection projection of the lower metal sheet of FIG. 図7は、図6の下側金属シートの下側注入突出部を示すB-B線断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of the lower injection projection of the lower metal sheet of FIG. 6 taken along line BB. 図8は、図4の液流路部を示す拡大上面図である。FIG. 8 is an enlarged top view showing the liquid flow path portion of FIG. 図9は、図8のC-C線断面に、上側金属シートを追加して示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing the cross section along the line CC in FIG. 8 with an upper metal sheet added thereto. 図10は、図8の液流路部の変形例を示す拡大上面図である。FIG. 10 is an enlarged top view showing a modification of the liquid flow path portion of FIG. 図11(a)~(c)は、本発明の第1の実施の形態によるベーパーチャンバの製造方法(前半)を示す図である。11A to 11C are diagrams showing the first half of a method for manufacturing a vapor chamber according to the first embodiment of the present invention. 図12(a)~(c)は、本発明の第1の実施の形態によるベーパーチャンバの製造方法(後半)を示す図である。12(a) to 12(c) are diagrams showing the second half of the manufacturing method for the vapor chamber according to the first embodiment of the present invention. 図13は、図3のベーパーチャンバの一変形例(変形例1)を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a modified example (modification 1) of the vapor chamber of FIG. 図14は、図3のベーパーチャンバの他の変形例(変形例2)を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing another modified example (modification 2) of the vapor chamber of FIG. 図15は、図7の下側注入突出部の他の変形例(変形例3)を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing another modification (Modification 3) of the lower injection protrusion of FIG. 図16は、図7の下側注入突出部の他の変形例(変形例4)を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing another modification (Modification 4) of the lower injection protrusion of FIG. 図17は、本発明の第2の実施の形態におけるベーパーチャンバを示す断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view showing a vapor chamber in the second embodiment of the present invention. 図18は、図17の上側金属シートの下面図である。FIG. 18 is a bottom view of the upper metal sheet of FIG. 図19は、図17の中間金属シートの上面図である。FIG. 19 is a top view of the intermediate metal sheet of FIG. 図20は、本発明の第3の実施の形態におけるベーパーチャンバを示す断面図である。FIG. 20 is a cross-sectional view showing a vapor chamber in the third embodiment of the present invention. 図21は、図20の中間金属シートの上面図である。FIG. 21 is a top view of the intermediate metal sheet of FIG. 図22は、本発明の第4の実施の形態におけるベーパーチャンバを示す断面図である。FIG. 22 is a cross-sectional view showing a vapor chamber in the fourth embodiment of the present invention. 図23は、図22の中間金属シートの下面図である。FIG. 23 is a bottom view of the intermediate metal sheet of FIG. 図24は、図22の中間金属シートの上面図である。FIG. 24 is a top view of the intermediate metal sheet of FIG. 図25は、図22のベーパーチャンバの変形例を示す断面図である。FIG. 25 is a cross-sectional view showing a modified example of the vapor chamber of FIG.

以下、図面を参照して本発明の一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、適宜縮尺およ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。 One embodiment of the present invention will now be described with reference to the drawings. Note that in the drawings attached to this specification, the scale and aspect ratios have been appropriately altered and exaggerated from those of the actual objects for the sake of ease of illustration and understanding.

また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件および物理的特性並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度並びに物理的特性の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。さらに、図面においては、明瞭にするために、同様の機能を期待し得る複数の部分の形状を、規則的に記載しているが、厳密な意味に縛られることなく、当該機能を期待することができる範囲内で、当該部分の形状は互いに異なっていてもよい。また、図面においては、部材同士の接合面などを示す境界線を、便宜上、単なる直線で示しているが、厳密な直線であることに縛られることはなく、所望の接合性能を期待することができる範囲内で、当該境界線の形状は任意である。 In addition, terms such as "parallel," "orthogonal," and "same," which specify shapes, geometric conditions, and physical characteristics and their degrees, as well as lengths, angles, and values of physical characteristics, used in this specification, are to be interpreted without being bound by their strict meanings, but also to include the range in which similar functions can be expected. Furthermore, in the drawings, the shapes of multiple parts that can be expected to have similar functions are shown in a regular manner for clarity, but the shapes of the parts may differ from each other as long as the functions can be expected without being bound by strict meanings. In the drawings, boundaries indicating the joint surfaces between members are shown as simple straight lines for convenience, but the shape of the boundary line is not limited to being a strict straight line, and is arbitrary as long as the desired joint performance can be expected.

(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、電子機器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。本実施の形態におけるベーパーチャンバ1は、電子機器Eに収容された発熱体としてのデバイスDを冷却するために、電子機器Eに搭載される装置である。デバイスDの例としては、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)、発光ダイオード(LED)、パワー半導体等の発熱を伴う電子デバイス(被冷却装置)が挙げられる。
(First embodiment)
1 to 16, a vapor chamber, an electronic device, and a metal sheet for a vapor chamber according to a first embodiment of the present invention will be described. The vapor chamber 1 in this embodiment is a device mounted on an electronic device E to cool a device D as a heat generating body housed in the electronic device E. Examples of the device D include electronic devices (cooled devices) that generate heat, such as central processing units (CPUs), light-emitting diodes (LEDs), and power semiconductors used in mobile devices such as mobile terminals and tablet terminals.

ここではまず、本実施の形態によるベーパーチャンバ1が搭載される電子機器Eについて、タブレット端末を例にとって説明する。図1に示すように、電子機器E(タブレット端末)は、ハウジングHと、ハウジングH内に収容されたデバイスDと、ベーパーチャンバ1と、を備えている。図1に示す電子機器Eでは、ハウジングHの前面にタッチパネルディスプレイTDが設けられている。ベーパーチャンバ1は、ハウジングH内に収容されて、デバイスDに熱的に接触するように配置される。このことにより、電子機器Eの使用時にデバイスDで発生する熱をベーパーチャンバ1が受けることができる。ベーパーチャンバ1が受けた熱は、後述する作動液2を介してベーパーチャンバ1の外部に放出される。このようにして、デバイスDは効果的に冷却される。電子機器Eがタブレット端末である場合には、デバイスDは、中央演算処理装置等に相当する。 Here, first, the electronic device E equipped with the vapor chamber 1 according to the present embodiment will be described using a tablet terminal as an example. As shown in FIG. 1, the electronic device E (tablet terminal) includes a housing H, a device D housed in the housing H, and a vapor chamber 1. In the electronic device E shown in FIG. 1, a touch panel display TD is provided on the front surface of the housing H. The vapor chamber 1 is housed in the housing H and arranged so as to be in thermal contact with the device D. This allows the vapor chamber 1 to receive heat generated in the device D when the electronic device E is in use. The heat received by the vapor chamber 1 is released to the outside of the vapor chamber 1 via the working liquid 2 described later. In this way, the device D is effectively cooled. When the electronic device E is a tablet terminal, the device D corresponds to a central processing unit or the like.

次に、本実施の形態におけるベーパーチャンバ1について説明する。ベーパーチャンバ1は、作動液2が封入された密封空間3を有しており、密封空間3内の作動液2が相変化を繰り返すことにより、上述した電子機器EのデバイスDを効果的に冷却するようになっている。 Next, the vapor chamber 1 in this embodiment will be described. The vapor chamber 1 has a sealed space 3 in which a working liquid 2 is sealed, and the working liquid 2 in the sealed space 3 repeatedly changes phase, thereby effectively cooling the device D of the electronic device E described above.

ベーパーチャンバ1は、概略的に薄い平板状に形成されている。ベーパーチャンバ1の平面形状は任意であるが、図2に示すような矩形状であってもよい。この場合、ベーパーチャンバ1は、平面外輪郭をなす4つの直線状の外縁1a、1bを有する。このうち2つの外縁1aが、後述する第1方向Xに沿うように形成され、残りの2つの外縁1bが、後述する第2方向Yに沿うように形成される。ベーパーチャンバ1の平面形状は、例えば、1辺が1cmで他の辺が3cmの長方形であってもよく、1辺が15cmの正方形であってもよく、ベーパーチャンバ1の平面寸法は任意である。また、ベーパーチャンバ1の平面形状は、矩形状に限られることはなく、円形状、楕円形状、L字形状、T字形状など、任意の形状とすることができる。 The vapor chamber 1 is generally formed in a thin flat plate shape. The planar shape of the vapor chamber 1 is arbitrary, but may be rectangular as shown in FIG. 2. In this case, the vapor chamber 1 has four linear outer edges 1a, 1b forming an outer planar contour. Two of the outer edges 1a are formed along the first direction X described below, and the remaining two outer edges 1b are formed along the second direction Y described below. The planar shape of the vapor chamber 1 may be, for example, a rectangle with one side being 1 cm and the other side being 3 cm, or a square with one side being 15 cm, and the planar dimensions of the vapor chamber 1 are arbitrary. In addition, the planar shape of the vapor chamber 1 is not limited to a rectangle, and may be any shape, such as a circle, an ellipse, an L-shape, or a T-shape.

図2および図3に示すように、ベーパーチャンバ1は、下側金属シート10(第1金属シートまたは第2金属シート、ベーパーチャンバ用金属シート)と、下側金属シート10に積層された上側金属シート20(第2金属シートまたは第1金属シート、ベーパーチャンバ用金属シート)と、を備えている。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上に設けられている。下側金属シート10は、上面10a(第1面)と、上面10aとは反対側に設けられた下面10b(第2面)とを有している。上側金属シート20は、下側金属シート10の上面10a(上側金属シート20の側の面)に重ね合わされた下面20a(下側金属シート10の側の面)と、下面20aとは反対側に設けられた上面20bと、を有している。下側金属シート10の下面10b(とりわけ、後述する蒸発部11の下面)に、冷却対象物であるデバイスDが取り付けられる。 2 and 3, the vapor chamber 1 includes a lower metal sheet 10 (first metal sheet or second metal sheet, vapor chamber metal sheet) and an upper metal sheet 20 (second metal sheet or first metal sheet, vapor chamber metal sheet) laminated on the lower metal sheet 10. In this embodiment, the upper metal sheet 20 is provided on the lower metal sheet 10. The lower metal sheet 10 has an upper surface 10a (first surface) and a lower surface 10b (second surface) provided on the opposite side to the upper surface 10a. The upper metal sheet 20 has a lower surface 20a (the surface on the lower metal sheet 10 side) superimposed on the upper surface 10a (the surface on the upper metal sheet 20 side) of the lower metal sheet 10, and an upper surface 20b provided on the opposite side to the lower surface 20a. The device D, which is the object to be cooled, is attached to the lower surface 10b of the lower metal sheet 10 (particularly the lower surface of the evaporation section 11, which will be described later).

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。本実施の形態では、密封空間3は、主として作動液2の蒸気が通る蒸気流路部80(後述する下側蒸気流路凹部12および上側蒸気流路凹部21)と、主として液状の作動液2が通る液流路部30と、を有している。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。 Between the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20, a sealed space 3 is formed in which the working fluid 2 is sealed. In this embodiment, the sealed space 3 has a steam flow path section 80 (lower steam flow path recess 12 and upper steam flow path recess 21 described later) through which mainly the vapor of the working fluid 2 passes, and a liquid flow path section 30 through which mainly the liquid working fluid 2 passes. Examples of the working fluid 2 include pure water, ethanol, methanol, acetone, etc.

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および図3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のうち後述する注入部4を除く部分は、平面視でいずれも矩形状に形成されているが、これに限られることはない。ここで平面視とは、ベーパーチャンバ1がデバイスDから熱を受ける面(下側金属シート10の下面10b)、および受けた熱を放出する面(上側金属シート20の上面20b)に直交する方向から見た状態であって、例えば、ベーパーチャンバ1を上方から見た状態(図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 embodiment shown in FIG. 2 and FIG. 3, the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20, except for the injection section 4, which will be described later, are both formed in a rectangular shape in a plan view, but this is not limited to this. Here, a plan view refers to a state in which the vapor chamber 1 is viewed from a direction perpendicular to the surface that receives heat from the device D (the lower surface 10b of the lower metal sheet 10) 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 viewed from above (see FIG. 2) or a state in which it is viewed 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、便宜上、デバイスDから熱を受ける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。
When the vapor chamber 1 is installed inside a mobile terminal, the vertical relationship between the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 may be lost depending on the posture of the mobile terminal.
However, in this embodiment, for convenience, the metal sheet that receives heat from device D will be referred to as the lower metal sheet 10, and the metal sheet that dissipates the received heat will be referred to as the upper metal sheet 20, and the description will be given with the lower metal sheet 10 positioned on the lower side and the upper metal sheet 20 positioned on the upper side.

図2に示すように、ベーパーチャンバ1は、第1方向Xにおける一対の端部のうちの一方に、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(図2において外縁1bに相当する面)から側方に突出する下側注入突出部16と、上側金属シート20の端面(図2において外縁1bに相当する面)から側方に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(下側金属シート10の上面10aに相当する面)に下側注入流路凹部17(注入流路凹部)が形成されている(図4参照)。一方、上側注入突出部25の下面(上側金属シート20の下面20aに相当する面)には、凹部が形成されることなく、上側注入突出部25は、加工前の金属材料シート(後述する金属材料シートM)と同一の厚みを有している(図5参照)。下側注入流路凹部17の内端(密封空間3側の端部)は、下側蒸気流路凹部12に連通しており、下側注入流路凹部17の外端(密封空間3の反対側の端部)は、外方に向けて開口している。下側注入流路凹部17および上側注入突出部25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、一体となって作動液2の注入流路を形成する。そして作動液2は、当該注入流路を通過して密封空間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の第1方向X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く、任意の位置に設けることができる。また、2つ以上の注入部4が設けられるようにしてもよい。 As shown in FIG. 2, the vapor chamber 1 further includes an injection section 4 at one of a pair of ends in the first direction X for injecting the working fluid 2 into the sealed space 3. The injection section 4 includes a lower injection protrusion 16 protruding laterally from the end face of the lower metal sheet 10 (the face corresponding to the outer edge 1b in FIG. 2) and an upper injection protrusion 25 protruding laterally from the end face of the upper metal sheet 20 (the face corresponding to the outer edge 1b in FIG. 2). A lower injection flow path recess 17 (injection flow path recess) is formed on the upper face of the lower injection protrusion 16 (the face corresponding to the upper face 10a of the lower metal sheet 10) (see FIG. 4). On the other hand, no recess is formed on the lower face of the upper injection protrusion 25 (the face corresponding to the lower face 20a of the upper metal sheet 20), and the upper injection protrusion 25 has the same thickness as the metal material sheet before processing (metal material sheet M described later) (see FIG. 5). The inner end (end on the sealed space 3 side) of the lower injection flow path recess 17 is connected to the lower steam flow path recess 12, and the outer end (end on the opposite side of the sealed space 3) of the lower injection flow path recess 17 opens outward. When the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are joined, the lower injection flow path recess 17 and the upper injection protrusion 25 form an injection flow path for the working fluid 2 together. The working fluid 2 passes through the injection flow path and is injected into the sealed space 3. In this embodiment, the injection part 4 is provided at one end of a pair of ends in the first direction X of the vapor chamber 1, but is not limited to this and can be provided at any position. In addition, two or more injection parts 4 may be provided.

次に、下側金属シート10の構成について説明する。図4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に設けられ、平面視で矩形状に形成された下側蒸気流路凹部12(第1蒸気流路部)と、を有している。
このうち下側蒸気流路凹部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で生成された蒸気が通るように構成されている。
Next, a description will be given of the configuration of the lower metal sheet 10. As shown in Fig. 4, the lower metal sheet 10 has an evaporation section 11 in which the working fluid 2 evaporates to generate steam, and a lower steam flow path recess 12 (first steam flow path section) that is provided on the upper surface 10a and formed in a rectangular shape in a plan view.
Of these, the lower steam flow passage recess 12 constitutes a part of the above-mentioned sealed space 3, and is configured mainly to allow the steam generated in the evaporation section 11 to pass therethrough.

蒸発部11は、この下側蒸気流路凹部12内に配置されており、下側蒸気流路凹部12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向かって輸送される。なお、蒸発部11は、下側金属シート10の下面10bに取り付けられるデバイスDから熱を受けて、密封空間3内の作動液2が蒸発する部分である。このため、蒸発部11という用語は、デバイスDに重なっている部分に限られる概念ではなく、デバイスDに重なっていなくても作動液2が蒸発可能な部分をも含む概念として用いている。ここで蒸発部11は、下側金属シート10の任意の場所に設けることができるが、図2および図4においては、下側金属シート10の中央部に設けられている例が示されている。この場合、ベーパーチャンバ1が設置されたモバイル端末の姿勢によらずに、ベーパーチャンバ1の動作の安定化を図ることができる。 The evaporation section 11 is disposed in the lower steam flow path recess 12, and the steam in the lower steam flow path recess 12 diffuses away from the evaporation section 11, and most of the steam is transported toward the peripheral portion, which has a relatively low temperature. The evaporation section 11 is a portion where the working liquid 2 in the sealed space 3 evaporates upon receiving heat from the device D attached to the lower surface 10b of the lower metal sheet 10. For this reason, the term evaporation section 11 is used as a concept that is not limited to the portion overlapping the device D, but also includes a portion where the working liquid 2 can evaporate even if it does not overlap the device D. Here, the evaporation section 11 can be provided at any position on the lower metal sheet 10, but an example in which it is provided in the center of the lower metal sheet 10 is shown in FIG. 2 and FIG. 4. In this case, the operation of the vapor chamber 1 can be stabilized regardless of the posture of the mobile terminal on which the vapor chamber 1 is installed.

本実施の形態では、図3および図4に示すように、下側金属シート10の下側蒸気流路凹部12内に、下側蒸気流路凹部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壁部13(第1流路突出部)が設けられている。この場合、下側流路壁部13は底面12aに垂直な方向に突出しているが、これに限らず、底面12aに対して垂直でない方向に突出していてもよい。本実施の形態では、下側流路壁部13が、ベーパーチャンバ1の第1方向X(長手方向、図4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いる。この下側流路壁部13は、後述する上側流路壁部22の下面22aに当接する上面13a(当接面、突出端面)を含んでいる。この上面13aは、後述するエッチング工程によってエッチングされない面であり、下側金属シート10の上面10aと同一平面上に形成されている。また、各下側流路壁部13は等間隔に離間して、互いに平行に配置されている。 In this embodiment, as shown in FIG. 3 and FIG. 4, a plurality of lower flow path walls 13 (first flow path protrusions) protruding upward (perpendicular to the bottom surface 12a) from the bottom surface 12a (described later) of the lower steam flow path recess 12 of the lower metal sheet 10 are provided. In this case, the lower flow path walls 13 protrude in a direction perpendicular to the bottom surface 12a, but this is not limited thereto, and may protrude in a direction that is not perpendicular to the bottom surface 12a. In this embodiment, an example is shown in which the lower flow path walls 13 extend in an elongated shape along the first direction X (longitudinal direction, left-right direction in FIG. 4) of the vapor chamber 1. The lower flow path walls 13 include an upper surface 13a (abutment surface, protruding end surface) that abuts against the lower surface 22a of the upper flow path wall 22 described later. The upper surface 13a is a surface that is not etched by the etching process described later, and is formed on the same plane as the upper surface 10a of the lower metal sheet 10. Additionally, the lower flow path walls 13 are spaced apart at equal intervals and arranged parallel to each other.

図3および図4に示すように、下側蒸気流路凹部12は、下側流路壁部13によって区画された複数の下側蒸気通路81(第1蒸気通路)を含んでいる。下側蒸気通路81は、第1方向Xに沿って細長状に延びており、互いに平行に配置されている。各下側蒸気通路81の両端部は、第2方向Yに沿って細長状に延びる下側連絡蒸気通路82に連通しており、各下側蒸気通路81が、下側連絡蒸気通路82を介して連通している。このようにして、各下側流路壁部13の周囲(下側蒸気通路81および下側連絡蒸気通路82)を作動液2の蒸気が流れて、下側蒸気流路凹部12の周縁部に向かって蒸気が輸送さ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。なお、図3においては、下側蒸気流路凹部12の下側蒸気通路81の横断面(第2方向Yにおける断面)形状が、矩形状になっている。しかしながら、このことに限られることはなく、下側蒸気通路81の横断面形状は、例えば、湾曲状、半円状、V字状であってもよく、作動液2の蒸気を拡散することができれば任意である。下側連絡蒸気通路82も同様である。下側蒸気通路81の幅(第2方向Yの寸法)w7は、後述する下側流路壁部13同士の間隔に相当する。
下側連絡蒸気通路82の幅(第1方向Xの寸法)も同様である。
As shown in Figs. 3 and 4, the lower steam passage recess 12 includes a plurality of lower steam passages 81 (first steam passages) partitioned by the lower passage wall 13. The lower steam passages 81 extend in an elongated shape along the first direction X and are arranged in parallel to each other. Both ends of each lower steam passage 81 communicate with a lower communication steam passage 82 extending in an elongated shape along the second direction Y, and each lower steam passage 81 communicates with the lower communication steam passage 82. In this manner, the steam of the working fluid 2 flows around each lower passage wall 13 (the lower steam passage 81 and the lower communication steam passage 82) and is transported toward the periphery of the lower steam passage recess 12, suppressing the flow of the steam from being impeded. In Fig. 3, the cross-sectional shape (cross-section in the second direction Y) of the lower steam passage 81 of the lower steam passage recess 12 is rectangular. However, the present invention is not limited to this, and the cross-sectional shape of the lower steam passage 81 may be, for example, curved, semicircular, or V-shaped, and may be any shape as long as it can diffuse the vapor of the working fluid 2. The same applies to the lower communication steam passage 82. A width (dimension in the second direction Y) w7 of the lower steam passage 81 corresponds to the distance between the lower flow path wall portions 13 described later.
The width (dimension in the first direction X) of the lower communication steam passage 82 is also similar.

下側流路壁部13は、上側金属シート20の対応する上側流路壁部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。下側蒸気通路81は、対応する上側蒸気通路83(後述)に平面視で重なるように形成されている。同様に、下側連絡蒸気通路82は、対応する上側連絡蒸気通路84(後述)に平面視で重なるように形成されている。 The lower flow passage wall 13 is arranged to overlap the corresponding upper flow passage wall 22 (described later) of the upper metal sheet 20 in a plan view, improving the mechanical strength of the vapor chamber 1. The lower steam passage 81 is formed to overlap the corresponding upper steam passage 83 (described later) in a plan view. Similarly, the lower communication steam passage 82 is formed to overlap the corresponding upper communication steam passage 84 (described later) in a plan view.

下側流路壁部13の幅w0は、例えば、0.05mm~30mm、好ましくは0.05mm~2.0mmであり、下側蒸気流路凹部12の下側蒸気通路81の幅w7(すなわち互いに隣り合う下側流路壁部13同士の間隔)は、0.05mm~30mm、好ましくは0.05mm~2.0mmである。ここで、幅w0及びw7は、下側流路壁部13の第2方向Yにおける下側流路壁部13及び下側蒸気流路凹部12の寸法であって、下側金属シート10の上面10aにおける寸法をそれぞれ意味しており、例えば、図4における上下方向の寸法に相当する。また、下側流路壁部13の高さ(言い換えると、下側蒸気流路凹部12の最大深さ)h0(図3参照)は、下側金属シート10の厚さT1より少なくとも10μm以上小さいことが好ましい。T1からh0を引いた残りを10μm以上にすると、下側蒸気流路凹部12が強度不足により破損することを防止できる。ベーパーチャンバ1の厚さは、0.1mm~2.0mmとしてもよく、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は等しくてもよい。例えば、ベーパーチャンバ1の厚さが0.5mmでT1とT2が同じ場合、h0は200μmが好適である。 The width w0 of the lower flow passage wall 13 is, for example, 0.05 mm to 30 mm, preferably 0.05 mm to 2.0 mm, and the width w7 of the lower steam passage 81 of the lower steam flow passage recess 12 (i.e., the distance between adjacent lower flow passage walls 13) is 0.05 mm to 30 mm, preferably 0.05 mm to 2.0 mm. Here, the widths w0 and w7 are the dimensions of the lower flow passage wall 13 and the lower steam flow passage recess 12 in the second direction Y of the lower flow passage wall 13, respectively meaning the dimensions on the upper surface 10a of the lower metal sheet 10, and correspond to the dimensions in the vertical direction in FIG. 4, for example. In addition, it is preferable that the height h0 of the lower flow passage wall 13 (in other words, the maximum depth of the lower steam flow passage recess 12) (see FIG. 3) is at least 10 μm smaller than the thickness T1 of the lower metal sheet 10. If the remainder obtained by subtracting h0 from T1 is 10 μm or more, the lower steam flow path recess 12 can be prevented from being damaged due to insufficient strength. The thickness of the vapor chamber 1 may be 0.1 mm to 2.0 mm, and the thickness T1 of the lower metal sheet 10 and the thickness T2 of the upper metal sheet 20 may be equal. For example, when the thickness of the vapor chamber 1 is 0.5 mm and T1 and T2 are the same, h0 is preferably 200 μm.

図3および図4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、とりわけ下側蒸気流路凹部12を囲むように形成されており、密封空間3を画定している。また、平面視で下側周縁壁14の四隅に、下側金属シート10と上側金属シート20との位置決めをするための下側アライメント孔15がそれぞれ設けられている。 As shown in Figures 3 and 4, a lower peripheral wall 14 is provided on the peripheral portion of the lower metal sheet 10. The lower peripheral wall 14 is formed to surround the sealed space 3, particularly the lower steam flow path recess 12, and defines the sealed space 3. In addition, lower alignment holes 15 are provided at the four corners of the lower peripheral wall 14 in a plan view to position the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20.

上述した注入部4の下側注入突出部16は、ベーパーチャンバ1の製造時に、密封空間3内を脱気したり、液状の作動液2を密封空間3に向けて注入したりする際に用いられる。下側注入突出部16は、平面視で、下側金属シート10の端面から外側に突出して形成されている。なお、下側注入突出部16は、下側金属シート10の幅方向(第2方向Y)の中央部からずれた位置に形成されているが、これに限らず、下側金属シート10の幅方向(第2方向Y)の中央部に形成されていてもよい。 The lower injection protrusion 16 of the injection part 4 described above is used when degassing the sealed space 3 and injecting the liquid working fluid 2 into the sealed space 3 during the manufacture of the vapor chamber 1. The lower injection protrusion 16 is formed to protrude outward from the end face of the lower metal sheet 10 in a plan view. Note that the lower injection protrusion 16 is formed at a position shifted from the center of the width direction (second direction Y) of the lower metal sheet 10, but is not limited to this and may be formed at the center of the width direction (second direction Y) of the lower metal sheet 10.

下側注入突出部16の上面には、下側金属シート10の長手方向(第1方向X)に沿って延びる下側注入流路凹部17が形成されている。下側注入流路凹部17は、下側注入突出部16の上面側からハーフエッチングにより形成された非貫通凹部として形成されている。下側注入流路凹部17の外側端部(下側蒸気流路凹部12の反対側の端部)には、密封空間3内を脱気したり、液状の作動液2を密封空間3内へ注入したりするための開口部17aが形成されている。この開口部17aは、下側注入流路凹部17とベーパーチャンバ1の外部とを連通しており、外側(下側蒸気流路凹部12の反対側)に向けて開放されている。 A lower injection flow path recess 17 is formed on the upper surface of the lower injection protrusion 16, extending along the longitudinal direction (first direction X) of the lower metal sheet 10. The lower injection flow path recess 17 is formed as a non-through recess formed by half-etching from the upper surface side of the lower injection protrusion 16. An opening 17a is formed on the outer end (the end opposite the lower steam flow path recess 12) of the lower injection flow path recess 17 for degassing the sealed space 3 and for injecting the liquid working fluid 2 into the sealed space 3. This opening 17a communicates between the lower injection flow path recess 17 and the outside of the vapor chamber 1, and is open toward the outside (the opposite side of the lower steam flow path recess 12).

下側注入流路凹部17の幅方向(第2方向Y)両側には、それぞれ土手部51が形成されている。この土手部51は、下側注入流路凹部17の両側の壁部を構成する。土手部51は、エッチングされない領域であり、その上面は下側金属シート10の上面10aと同一平面上に形成されている。 A bank portion 51 is formed on each side of the lower injection flow path recess 17 in the width direction (second direction Y). The bank portion 51 constitutes the wall portions on both sides of the lower injection flow path recess 17. The bank portion 51 is an area that is not etched, and its upper surface is formed on the same plane as the upper surface 10a of the lower metal sheet 10.

下側注入突出部16の長さ(第1方向X距離)L1は、例えば5mm~30mm、好ましくは5mm~20mmとしてもよく、下側注入突出部16の幅(第2方向Y距離)w8は、例えば4mm~15mm、好ましくは4mm~10mmとしてもよい。また、下側注入流路凹部17の幅w9は、例えば1mm~10mm、好ましくは1mm~6mmである。なお、幅w9は、第2方向Yにおける下側注入流路凹部17の寸法を意味しており、例えば、図4における上下方向の寸法に相当する。L1を5mm以上とすることにより、密封空間3の真空引き時に作業性が向上し、30mm以下とすることにより、真空引きなどの作業時に変形などの不具合が出にくくなる。また、w8を4mm以上とすることにより、下側注入流路凹部17の幅w9を確保しながら接合に十分な土手部51の幅を得ることができ、15mm以下とすることにより、真空引きなどの作業がしやすくなる。w9を1mm以上とすることにより、注入流路の断面積が広くなり脱気作業や作動液2の注入作業を効率良く迅速に行うことでき、10mm以下とすることにより、カシメ後のリークが生じにくくなる。 The length (first direction X distance) L1 of the lower injection protrusion 16 may be, for example, 5 mm to 30 mm, preferably 5 mm to 20 mm, and the width (second direction Y distance) w8 of the lower injection protrusion 16 may be, for example, 4 mm to 15 mm, preferably 4 mm to 10 mm. The width w9 of the lower injection flow path recess 17 is, for example, 1 mm to 10 mm, preferably 1 mm to 6 mm. The width w9 means the dimension of the lower injection flow path recess 17 in the second direction Y, and corresponds to the vertical dimension in FIG. 4, for example. By making L1 5 mm or more, the workability is improved when evacuating the sealed space 3, and by making it 30 mm or less, defects such as deformation are less likely to occur during work such as evacuation. In addition, by making w8 4 mm or more, the width of the bank portion 51 sufficient for joining can be obtained while securing the width w9 of the lower injection flow path recess 17, and by making it 15 mm or less, work such as evacuation is easier. By making w9 1 mm or more, the cross-sectional area of the injection flow path becomes wider, allowing degassing and the injection of hydraulic fluid 2 to be performed efficiently and quickly, and by making it 10 mm or less, leaks after crimping are less likely to occur.

下側注入流路凹部17の幅w9は、上述した下側蒸気通路81の幅w7よりも広くなっていてもよい。この場合、例えば、幅w7は、0.05mm~2.0mm、幅w9は、1mm~10mmである。また、下側注入流路凹部17の幅w9は、下側蒸気通路81の幅w7の1.5倍以上となることが好ましい。より詳しくは、例えば、幅w7が0.05mmである場合には幅w9は1mm~6mmとしてもよく、好ましくは1mm~3mmである。また、例えば、幅w7が2mmである場合には、幅w9は3.5mm~10mmとしてもよく、好ましくは3.5mm~6mmである。このように、下側注入流路凹部17の幅w9を下側蒸気通路81の幅w7よりも広くすることにより、密封空間3からの脱気や密封空間3への作動液2の注入を迅速に行うことができる。 The width w9 of the lower injection flow path recess 17 may be wider than the width w7 of the lower steam passage 81 described above. In this case, for example, the width w7 is 0.05 mm to 2.0 mm, and the width w9 is 1 mm to 10 mm. In addition, it is preferable that the width w9 of the lower injection flow path recess 17 is 1.5 times or more the width w7 of the lower steam passage 81. More specifically, for example, when the width w7 is 0.05 mm, the width w9 may be 1 mm to 6 mm, preferably 1 mm to 3 mm. In addition, for example, when the width w7 is 2 mm, the width w9 may be 3.5 mm to 10 mm, preferably 3.5 mm to 6 mm. In this way, by making the width w9 of the lower injection flow path recess 17 wider than the width w7 of the lower steam passage 81, degassing from the sealed space 3 and injection of the working fluid 2 into the sealed space 3 can be performed quickly.

なお、下側注入流路凹部17の幅w9とは、下側注入流路凹部17のうち最も幅の広い部分における幅をいい、例えば、両方の土手部51間の最大距離をいう。同様に、下側蒸気通路81の幅w7とは、下側蒸気流路凹部12のうち最も幅の広い部分における幅をいう。 The width w9 of the lower injection flow path recess 17 refers to the width of the lower injection flow path recess 17 at its widest portion, for example, the maximum distance between both bank portions 51. Similarly, the width w7 of the lower steam passage 81 refers to the width of the lower steam flow path recess 12 at its widest portion.

次に、図6および図7を参照して、下側注入流路凹部17の構成について更に説明する。図6に示すように、下側注入流路凹部17には、開口部17aから密封空間3へ向けて長手方向に沿って、入口領域52と、中間領域53と、カシメ領域54とが形成されている。 Next, the configuration of the lower injection flow channel recess 17 will be further described with reference to Figures 6 and 7. As shown in Figure 6, the lower injection flow channel recess 17 has an inlet region 52, an intermediate region 53, and a crimped region 54 formed along the longitudinal direction from the opening 17a toward the sealed space 3.

このうち入口領域52は、開口部17aから液状の作動液2が流し込まれる領域であり、開口部17aに直接連通するとともに、凹凸が形成されない略平坦な底面17bを有している。 The inlet region 52 is an area into which the liquid working fluid 2 is poured from the opening 17a, and is directly connected to the opening 17a and has a substantially flat bottom surface 17b with no irregularities.

中間領域53は、入口領域52とカシメ領域54との間に位置している。この中間領域53において、下側注入流路凹部17には複数の支柱55が突設されている。各支柱55は、底面17bから上方に向けて突設されている。各支柱55は、エッチングされない領域であり、その上面は下側金属シート10の上面10aと同一平面上に形成されている。
各支柱55の上面には、それぞれ上側金属シート20の下面20aが接触する(図7参照)。この複数の支柱55は、下側注入流路凹部17の強度を向上させ、下側注入突出部16が変形し、下側注入流路凹部17の内部が閉塞してしまうことを抑える役割を果たす。
このように複数の支柱55を設けたことにより、下側注入流路凹部17の内部空間を確保し、密封空間3の脱気や密封空間3への作動液2の注入をより一層確実に行うことができる。
The intermediate region 53 is located between the inlet region 52 and the crimped region 54. In this intermediate region 53, a plurality of support columns 55 are provided to protrude from the lower injection flow path recess 17. Each support column 55 protrudes upward from the bottom surface 17b. Each support column 55 is a non-etched region, and its upper surface is formed on the same plane as the upper surface 10a of the lower metal sheet 10.
The lower surface 20a of the upper metal sheet 20 contacts the upper surface of each support 55 (see FIG. 7). The multiple support columns 55 improve the strength of the lower injection flow path recess 17 and prevent the lower injection protrusion 16 from deforming and blocking the inside of the lower injection flow path recess 17.
By providing multiple supports 55 in this manner, an internal space in the lower injection flow path recess 17 is ensured, and degassing of the sealed space 3 and injection of the working fluid 2 into the sealed space 3 can be performed more reliably.

支柱55は、下側注入流路凹部17の長手方向(第1方向X)及び幅方向(第2方向Y)のそれぞれに沿って複数本(本実施の形態では、第1方向Xに4本、第2方向Yに2本の計8本)形成されている。各支柱55は、平面視で矩形形状となっているが、これに限らず、平面視で円形状、楕円形状、多角形形状としてもよい。また、複数の支柱55の形状は互いに同一であるが、複数の支柱55の形状が互いに異なっていてもよい。各支柱55の幅w10は、例えば0.1mm~2mmとしてもよい。さらに、支柱55同士の間隔p1は、例えば0.1mm~2mmとしてもよく、支柱55と土手部51との間隔p2は、例えば0.1mm~2mmとしてもよい。w10を0.1mm以上とすることにより、支柱としての強度が向上し、2mm以下とすることにより、脱気作業や作動液2の注入作業を効率良く迅速に行うことができる。p1やp2を0.1mm以上とすることにより、脱気作業や作動液2の注入作業を効率良く迅速に行うことができ、2mm以下とすることにより、接合時に上側注入突出部25に変形が生じにくく、注入流路の断面積が狭くなることを抑制することができる。 The pillars 55 are formed in a plurality of columns (in this embodiment, four in the first direction X and two in the second direction Y, a total of eight columns) along the longitudinal direction (first direction X) and width direction (second direction Y) of the lower injection flow channel recess 17. Each pillar 55 has a rectangular shape in a plan view, but is not limited thereto, and may have a circular, elliptical, or polygonal shape in a plan view. In addition, the shapes of the multiple pillars 55 are the same, but the shapes of the multiple pillars 55 may be different from each other. The width w10 of each pillar 55 may be, for example, 0.1 mm to 2 mm. Furthermore, the interval p1 between the pillars 55 may be, for example, 0.1 mm to 2 mm, and the interval p2 between the pillars 55 and the bank portion 51 may be, for example, 0.1 mm to 2 mm. By making w10 0.1 mm or more, the strength of the pillars is improved, and by making it 2 mm or less, the degassing work and the injection work of the working fluid 2 can be performed efficiently and quickly. By making p1 and p2 0.1 mm or more, degassing and injection of the working fluid 2 can be performed efficiently and quickly, and by making them 2 mm or less, deformation of the upper injection protrusion 25 during joining is less likely to occur, and the cross-sectional area of the injection flow path can be prevented from becoming narrow.

カシメ領域54は、密封空間3内に作動液2を注入した後、カシメ(押圧して塑性変形させること)により閉塞されて密閉される領域である。このカシメ領域54は、下側注入流路凹部17内で上方に向けて突設された複数の突起56を有している。各突起56は、エッチングされない領域であり、その上面は下側金属シート10の上面10aと同一平面上に形成されている。各突起56の上面には、それぞれ上側金属シート20の下面20aが接触する(図7参照)。複数の突起56は、カシメにより潰されることにより変形して下側注入流路凹部17を閉塞する。このようにカシメ領域54に複数の突起56を設けたことにより、作動液2が注入された密封空間3の密封をより一層確実に行うことができる。 The crimped area 54 is an area that is closed and sealed by crimping (pressing and plastically deforming) after the hydraulic fluid 2 is injected into the sealed space 3. This crimped area 54 has a plurality of protrusions 56 that protrude upward within the lower injection flow path recess 17. Each protrusion 56 is an area that is not etched, and its upper surface is formed on the same plane as the upper surface 10a of the lower metal sheet 10. The upper surface of each protrusion 56 is in contact with the lower surface 20a of the upper metal sheet 20 (see FIG. 7). The plurality of protrusions 56 are crushed by crimping and deformed to close the lower injection flow path recess 17. By providing a plurality of protrusions 56 in the crimped area 54 in this way, the sealed space 3 into which the hydraulic fluid 2 has been injected can be sealed more reliably.

複数の突起56は、下側注入流路凹部17の長手方向(第1方向X)及び幅方向(第2方向Y)のそれぞれに複数本形成されている。各突起56は、平面視で矩形形状となっているが、これに限らず、平面視で円形状、楕円形状、多角形形状としてもよい。また、各突起56の幅w11は、例えば0.01mm~0.5mmとしてもよく、突起56同士の間隔p3は、例えば0.01mm~0.5mmとしてもよい。なお、各突起56の幅w11は、各支柱55の幅w10の幅よりも小さく、突起56同士の間隔p3は、支柱55同士の間隔p1よりも狭い。なお、上述したように下側注入流路凹部17の幅w9が、下側蒸気通路81の幅w7よりも十分に広く形成されているため、カシメ領域54に複数の突起56が存在することによって密封空間3内の脱気作業や密封空間3への作動液2の注入作業が阻害されることを防止できる。 The plurality of protrusions 56 are formed in the longitudinal direction (first direction X) and width direction (second direction Y) of the lower injection flow passage recess 17. Each protrusion 56 has a rectangular shape in a plan view, but is not limited thereto, and may have a circular, elliptical, or polygonal shape in a plan view. The width w11 of each protrusion 56 may be, for example, 0.01 mm to 0.5 mm, and the interval p3 between the protrusions 56 may be, for example, 0.01 mm to 0.5 mm. The width w11 of each protrusion 56 is smaller than the width w10 of each support 55, and the interval p3 between the protrusions 56 is narrower than the interval p1 between the support 55. As described above, the width w9 of the lower injection flow passage recess 17 is formed sufficiently wider than the width w7 of the lower steam passage 81, so that the presence of the plurality of protrusions 56 in the crimped area 54 can be prevented from impeding the degassing operation in the sealed space 3 or the injection operation of the working fluid 2 into the sealed space 3.

図7に示すように、下側注入流路凹部17の深さd1は、例えば40μm~300μmとしてもよい。この場合、下側注入流路凹部17の深さd1は、下側蒸気流路凹部12の深さh0よりも深くなっていてもよい。この場合、例えば、深さh0は10μm~200μm、深さd1は40μm~300μmである。より詳しくは、例えば、深さh0が0.1mmである場合には幅w7は、0.3mm~1.5mmとしてもよく、好ましくは0.5mm~1.2mmである。また、このとき深さd1が0.15mmである場合には幅w9は1.3mm~10mmとしてもよく、好ましくは1.5mm~6mmである。このように、下側注入流路凹部17の深さd1を、下側蒸気流路凹部12の深さh0よりも深くすることにより、密封空間3から下側注入流路凹部17への脱気や、下側注入流路凹部17から密封空間3への作動液2の注入を迅速に行うことができる。なお、下側注入流路凹部17の深さd1とは、下側注入流路凹部17のうち最も深さの深い部分における深さをいい、下側金属シート10の上面10aと下側注入流路凹部17の底面17bとの最大距離(Z方向の距離)をいう。本実施の形態において、下側注入流路凹部17の深さd1は、入口領域52及び中間領域53における下側注入流路凹部17の深さに対応する。また、下側蒸気流路凹部12の深さh0とは、下側蒸気流路凹部12のうち最も深さの深い部分における深さをいう。 As shown in FIG. 7, the depth d1 of the lower injection flow path recess 17 may be, for example, 40 μm to 300 μm. In this case, the depth d1 of the lower injection flow path recess 17 may be deeper than the depth h0 of the lower steam flow path recess 12. In this case, for example, the depth h0 is 10 μm to 200 μm, and the depth d1 is 40 μm to 300 μm. More specifically, for example, when the depth h0 is 0.1 mm, the width w7 may be 0.3 mm to 1.5 mm, preferably 0.5 mm to 1.2 mm. Also, in this case, when the depth d1 is 0.15 mm, the width w9 may be 1.3 mm to 10 mm, preferably 1.5 mm to 6 mm. In this way, by making the depth d1 of the lower injection flow recess 17 deeper than the depth h0 of the lower steam flow recess 12, degassing from the sealed space 3 to the lower injection flow recess 17 and injection of the working fluid 2 from the lower injection flow recess 17 to the sealed space 3 can be performed quickly. The depth d1 of the lower injection flow recess 17 refers to the depth of the deepest part of the lower injection flow recess 17, and refers to the maximum distance (distance in the Z direction) between the upper surface 10a of the lower metal sheet 10 and the bottom surface 17b of the lower injection flow recess 17. In this embodiment, the depth d1 of the lower injection flow recess 17 corresponds to the depth of the lower injection flow recess 17 in the inlet region 52 and the intermediate region 53. The depth h0 of the lower steam flow recess 12 refers to the depth of the deepest part of the lower steam flow recess 12.

図7に示すように、下側注入流路凹部17の深さd1は、入口領域52と中間領域53とで互いに同一となっている。しかしながら、これに限らず、入口領域52における下側注入流路凹部17の深さが、中間領域53における下側注入流路凹部17の深さよりも深くてもよい。さらに、カシメ領域54における下側注入流路凹部17の深さd2は、入口領域52及び中間領域53における下側注入流路凹部17の深さd1よりも浅い。これにより、複数の突起56をカシメにより容易に潰すことができ、作動液2が注入された密封空間3をより一層確実に密封することができる。なお、ろう付け等、カシメ以外の手法を用いて注入流路を閉塞する場合、このようなカシメ領域54を設けなくてもよい。 7, the depth d1 of the lower injection flow passage recess 17 is the same in the inlet region 52 and the intermediate region 53. However, this is not limited to the above, and the depth of the lower injection flow passage recess 17 in the inlet region 52 may be deeper than the depth of the lower injection flow passage recess 17 in the intermediate region 53. Furthermore, the depth d2 of the lower injection flow passage recess 17 in the crimping region 54 is shallower than the depth d1 of the lower injection flow passage recess 17 in the inlet region 52 and the intermediate region 53. This allows the multiple protrusions 56 to be easily crushed by crimping, and the sealed space 3 into which the working fluid 2 is injected can be sealed more reliably. Note that if the injection flow passage is blocked using a method other than crimping, such as brazing, such a crimping region 54 does not need to be provided.

次に、上側金属シート20の構成について説明する。本実施の形態では、上側金属シート20は、後述する液流路部30が設けられておらず、上側注入突出部25の構成が異なる点で、下側金属シート10と相違している。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。 Next, the configuration of the upper metal sheet 20 will be described. In this embodiment, the upper metal sheet 20 differs from the lower metal sheet 10 in that the liquid flow path section 30 described below is not provided and the configuration of the upper injection protrusion section 25 is different. The configuration of the upper metal sheet 20 will be described in more detail below.

図3および図5に示すように、上側金属シート20は、下面20aに設けられた上側蒸気流路凹部21(第2蒸気流路部)を有している。この上側蒸気流路凹部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、上側蒸気流路凹部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向かって輸送される。また、図3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Haが配置される。これにより、上側蒸気流路凹部21内の蒸気は、上側金属シート20およびハウジング部材Haを介して外気によって冷却される。 3 and 5, the upper metal sheet 20 has an upper steam flow path recess 21 (second steam flow path section) provided on the lower surface 20a. This upper steam flow path recess 21 constitutes a part of the sealed space 3, and is mainly configured to diffuse and cool the steam generated in the evaporation section 11. More specifically, the steam in the upper steam flow path recess 21 diffuses in a direction away from the evaporation section 11, and most of the steam is transported toward the peripheral portion where the temperature is relatively low. Also, as shown in FIG. 3, a housing member Ha that constitutes a part of the 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 steam flow path recess 21 is cooled by the outside air via the upper metal sheet 20 and the housing member Ha.

本実施の形態では、図2、図3および図5に示すように、上側金属シート20の上側蒸気流路凹部21内に、上側蒸気流路凹部21の底面21aから下方(底面21aに垂直な方向)に突出する複数の上側流路壁部22(第2流路壁部、第2流路突出部)が設けられている。本実施の形態では、上側流路壁部22がベーパーチャンバ1の第1方向X(図5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いる。この上側流路壁部22は、下側金属シート10の上面10a(より具体的には、上述した下側流路壁部13の上面13a)に当接する平坦状の下面22a(当接面、突出端面)を含んでいる。また、各上側流路壁部22は、等間隔に離間して、互いに平行に配置されている。 In this embodiment, as shown in Figs. 2, 3 and 5, a plurality of upper flow passage walls 22 (second flow passage walls, second flow passage protrusions) are provided in the upper steam flow passage recess 21 of the upper metal sheet 20, protruding downward (perpendicular to the bottom surface 21a) from the bottom surface 21a of the upper steam flow passage recess 21. In this embodiment, an example is shown in which the upper flow passage wall 22 extends in an elongated shape along the first direction X (left-right direction in Fig. 5) of the vapor chamber 1. The upper flow passage wall 22 includes a flat lower surface 22a (abutment surface, protruding end surface) that abuts against the upper surface 10a of the lower metal sheet 10 (more specifically, the upper surface 13a of the lower flow passage wall 13 described above). In addition, the upper flow passage walls 22 are arranged parallel to each other at equal intervals.

図3および図5に示すように、上側蒸気流路凹部21は、上側流路壁部22によって区画された複数の上側蒸気通路83(第2蒸気通路)を含んでいる。上側蒸気通路83は、第1方向Xに沿って細長状に延びており、互いに平行に配置されている。各上側蒸気通路83の両端部は、第2方向Yに沿って細長状に延びる上側連絡蒸気通路84に連通しており、各上側蒸気通路83が、上側連絡蒸気通路84を介して連通している。このようにして、各上側流路壁部22の周囲(上側蒸気通路83および上側連絡蒸気通路84)を作動液2の蒸気が流れて、上側蒸気流路凹部21の周縁部に向かって蒸気が輸送さ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。なお、図3においては、上側蒸気流路凹部21の上側蒸気通路83の横断面(第2方向Yにおける断面)形状が、矩形状になっている。しかしながら、このことに限られることはなく、上側蒸気通路83の横断面形状は、例えば、湾曲状、半円状、V字状であってもよく、作動液2の蒸気を拡散することができれば任意である。上側連絡蒸気通路84の横断面形状も同様である。上側蒸気通路83の幅(第2方向Yの寸法)および上側連絡蒸気通路84の幅は、図3等に示すように、下側蒸気通路81の幅および下側連絡蒸気通路82の幅と同様であってもよいが、異なっていてもよい。 As shown in FIG. 3 and FIG. 5, the upper steam passage recess 21 includes a plurality of upper steam passages 83 (second steam passages) partitioned by the upper passage wall portion 22. The upper steam passages 83 extend in an elongated shape along the first direction X and are arranged parallel to each other. Both ends of each upper steam passage 83 communicate with the upper communication steam passage 84 extending in an elongated shape along the second direction Y, and each upper steam passage 83 communicates with the upper communication steam passage 84. In this way, the steam of the working fluid 2 flows around each upper passage wall portion 22 (the upper steam passage 83 and the upper communication steam passage 84) and is transported toward the peripheral portion of the upper steam passage recess 21, suppressing the flow of the steam from being obstructed. In FIG. 3, the cross-sectional shape (cross-section in the second direction Y) of the upper steam passage 83 of the upper steam passage recess 21 is rectangular. However, this is not limited thereto, and the cross-sectional shape of the upper steam passage 83 may be, for example, curved, semicircular, or V-shaped, and may be any shape that can diffuse the vapor of the working fluid 2. The cross-sectional shape of the upper communication steam passage 84 is similar. The width (dimension in the second direction Y) of the upper steam passage 83 and the width of the upper communication steam passage 84 may be similar to the width of the lower steam passage 81 and the width of the lower communication steam passage 82, as shown in FIG. 3, etc., or may be different.

上側流路壁部22は、下側金属シート10の対応する下側流路壁部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。また、上側蒸気通路83は、対応する下側蒸気通路81に平面視で重なるように形成されている。同様に、上側連絡蒸気通路84は、対応する下側連絡蒸気通路82に平面視で重なるように形成されている。 The upper flow passage wall 22 is arranged to overlap the corresponding lower flow passage wall 13 of the lower metal sheet 10 in a planar view, improving the mechanical strength of the vapor chamber 1. In addition, the upper steam passage 83 is formed to overlap the corresponding lower steam passage 81 in a planar view. Similarly, the upper communication steam passage 84 is formed to overlap the corresponding lower communication steam passage 82 in a planar view.

なお、上側流路壁部22の幅、高さは、それぞれ上述した下側流路壁部13の幅w0、高さh0と同一であることが好適である。ここで、上側蒸気流路凹部21の底面21aは、図3に示すような下側金属シート10と上側金属シート20との上下配置関係では、天井面と言うこともできるが、上側蒸気流路凹部21の奥側の面に相当するため、本明細書では、底面21aと記す。 The width and height of the upper flow passage wall 22 are preferably the same as the width w0 and height h0 of the lower flow passage wall 13 described above. Here, the bottom surface 21a of the upper steam flow passage recess 21 can be called a ceiling surface in the vertical arrangement relationship between the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 as shown in FIG. 3, but since it corresponds to the innermost surface of the upper steam flow passage recess 21, it is referred to as the bottom surface 21a in this specification.

図3および図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、とりわけ上側蒸気流路凹部21を囲むように形成されており、密封空間3を画定している。また、平面視で上側周縁壁23の四隅に、下側金属シート10と上側金属シート20との位置決めをするための上側アライメント孔24がそれぞれ設けられている。すなわち、各上側アライメント孔24は、後述する仮止め時に、上述した各下側アライメント孔15に重なるように配置され、下側金属シート10と上側金属シート20との位置決めが可能に構成されている。 3 and 5, an upper peripheral wall 23 is provided on the peripheral portion of the upper metal sheet 20. The upper peripheral wall 23 is formed to surround the sealed space 3, particularly the upper steam flow path recess 21, and defines the sealed space 3. In addition, upper alignment holes 24 for positioning the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are provided at the four corners of the upper peripheral wall 23 in a plan view. That is, each upper alignment hole 24 is arranged to overlap with each lower alignment hole 15 described above when temporarily fastening as described below, and is configured to enable positioning of the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20.

上側注入突出部25は、下側注入突出部16の下側注入流路凹部17を上方から覆うことにより、液状の作動液2を密封空間3に向けて注入可能に構成されている。この上側注入突出部25は、平面視で、上側金属シート20の端面から外側突出して形成されている。なお、上側注入突出部25は、下側金属シート10と上側金属シート20とを互いに接合した際、下側注入突出部16と重なり合う位置に形成されている。 The upper injection protrusion 25 is configured to cover the lower injection flow path recess 17 of the lower injection protrusion 16 from above, thereby enabling the liquid working fluid 2 to be injected toward the sealed space 3. This upper injection protrusion 25 is formed to protrude outward from the end face of the upper metal sheet 20 in a plan view. The upper injection protrusion 25 is formed in a position that overlaps with the lower injection protrusion 16 when the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are joined together.

上側注入突出部25の下面には、注入流路凹部が形成されていない。このため上側注入突出部25は、全体として凹凸のない平坦な形状で形成されている。すなわち上側注入突出部25は、その全体が後述するエッチング工程によってエッチングされない領域であり、上側注入突出部25の下面は、上側金属シート20の下面20aと同一平面上に形成されている。 The lower surface of the upper injection protrusion 25 does not have an injection flow path recess. Therefore, the upper injection protrusion 25 is formed in a flat shape without any irregularities as a whole. In other words, the upper injection protrusion 25 is an area that is not etched in its entirety by the etching process described below, and the lower surface of the upper injection protrusion 25 is formed on the same plane as the lower surface 20a of the upper metal sheet 20.

なお、これに限らず、上側注入突出部25の下面に、例えば、下側注入流路凹部17の形状と鏡面対称となる形状の上側注入流路凹部(注入流路凹部)が形成されていてもよい。あるいは、上側注入突出部25の下面に上側注入流路凹部(注入流路凹部)が形成され、下側注入突出部16には下側注入流路凹部17が形成されていなくてもよい。 However, without being limited to this, an upper injection flow path recess (injection flow path recess) having a shape that is mirror symmetrical to the shape of the lower injection flow path recess 17 may be formed on the lower surface of the upper injection protrusion 25. Alternatively, an upper injection flow path recess (injection flow path recess) may be formed on the lower surface of the upper injection protrusion 25, and the lower injection flow path recess 17 may not be formed on the lower injection protrusion 16.

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。これにより、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の下側流路壁部13の上面13aと、上側金属シート20の上側流路壁部22の下面22aとが当接し、各下側流路壁部13と対応する上側流路壁部22とが互いに接合されている。これにより、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壁部13および上側流路壁部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。
なお、「恒久的に接合」という用語は、厳密な意味に縛られることはなく、ベーパーチャンバ1の動作時に、密封空間3の密封性を維持可能な程度に、下側金属シート10の上面10aと上側金属シート20の下面20aとの接合を維持できる程度に接合されていることを意味する用語として用いている。
The lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are permanently bonded to each other, preferably by diffusion bonding. More specifically, as shown in FIG. 3, 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 abutted against each other, and the lower peripheral wall 14 and the upper peripheral wall 23 are bonded 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. In addition, the upper surface 13a of the lower flow path wall 13 of the lower metal sheet 10 and the lower surface 22a of the upper flow path wall 22 of the upper metal sheet 20 are abutted against each other, and each lower flow path wall 13 and the corresponding upper flow path wall 22 are bonded to each other. This improves the mechanical strength of the vapor chamber 1. In particular, since the lower flow path wall portion 13 and the upper flow path wall portion 22 according to this embodiment are disposed at equal intervals, it is possible to equalize the mechanical strength at each position of the vapor chamber 1. 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.
It should be noted that the term "permanently bonded" is not limited to a strict meaning, but is used to mean that the upper surface 10a of the lower metal sheet 10 and the lower surface 20a of the upper metal sheet 20 are bonded to a degree that allows the sealing of the sealed space 3 to be maintained when the vapor chamber 1 is in operation.

次に、液流路部30の構成について、図8および図9を用いてより詳細に説明する。図8は、液流路部30の拡大平面図であり、図9は、液流路部30の断面図である。 Next, the configuration of the liquid flow path section 30 will be described in more detail with reference to Figures 8 and 9. Figure 8 is an enlarged plan view of the liquid flow path section 30, and Figure 9 is a cross-sectional view of the liquid flow path section 30.

上述したように、下側金属シート10の上面10a(より具体的には、各下側流路壁部13の上面13a)に、液状の作動液2が通る液流路部30が設けられている。液流路部30は、上述した密封空間3の一部を構成しており、下側蒸気流路凹部12および上側蒸気流路凹部21に連通している。なお、液流路部30は、全ての下側流路壁部13に設けられていることには限られない。例えば、液流路部30が設けられていない下側流路壁部13が存在してもよい。 As described above, the upper surface 10a of the lower metal sheet 10 (more specifically, the upper surface 13a of each lower flow path wall portion 13) is provided with a liquid flow path portion 30 through which the liquid working fluid 2 passes. The liquid flow path portion 30 constitutes a part of the above-mentioned sealed space 3, and is connected to the lower steam flow path recess 12 and the upper steam flow path recess 21. Note that the liquid flow path portion 30 is not necessarily provided on all lower flow path walls 13. For example, there may be lower flow path walls 13 that do not have a liquid flow path portion 30.

図8に示すように、液流路部30は、互いに平行に延びる複数の主流溝31と、互いに隣接する主流溝31同士を連絡する連絡溝32とを有している。このうち主流溝31は、作動液2の主流方向(この場合は第1方向X)に沿って延びている。また、連絡溝32は、作動液2の主流方向に直交する方向(この場合は第2方向Y)に沿って延びており、互いに隣接する主流溝31同士の間で作動液2が往来可能となっている。主流溝31および連絡溝32にはそれぞれ、液状の作動液2が通る。主流溝31および連絡溝32は、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を蒸発部11に向けて輸送する役割を果たす。 As shown in FIG. 8, the liquid flow path section 30 has a plurality of main flow grooves 31 extending parallel to each other, and a communication groove 32 that connects adjacent main flow grooves 31. The main flow grooves 31 extend along the main flow direction of the working fluid 2 (first direction X in this case). The communication grooves 32 extend along a direction perpendicular to the main flow direction of the working fluid 2 (second direction Y in this case), allowing the working fluid 2 to move between adjacent main flow grooves 31. The liquid working fluid 2 passes through the main flow grooves 31 and the communication grooves 32. The main flow grooves 31 and the communication grooves 32 mainly serve to transport the working fluid 2 condensed from the steam generated in the evaporation section 11 toward the evaporation section 11.

また、液流路部30には、複数の凸部33が平面視で千鳥状に配置されている。各凸部33は、それぞれ主流溝31および連絡溝32に取り囲まれるように形成されている。図8においては、複数の凸部33は互いに同一形状を有し、各凸部33は、平面視で第1方向Xが長手方向となるように矩形状に形成されている。本実施の形態において、作動液2の主流方向(この場合は第1方向X)に沿う凸部33の配列ピッチは一定となっている。
すなわち複数の凸部33は、第1方向Xに互いに一定間隔で配置され、第2方向Yに隣接する凸部33に対しては、凸部33の略半分の長さだけ第1方向Xにずらして配置されている。
In addition, the liquid flow path section 30 has a plurality of protrusions 33 arranged in a staggered pattern in plan view. Each protrusion 33 is formed so as to be surrounded by the main flow groove 31 and the communication groove 32. In Fig. 8, the plurality of protrusions 33 have the same shape, and each protrusion 33 is formed in a rectangular shape so that the first direction X is the longitudinal direction in plan view. In this embodiment, the arrangement pitch of the protrusions 33 along the main flow direction of the working fluid 2 (in this case, the first direction X) is constant.
That is, the multiple protrusions 33 are arranged at regular intervals in the first direction X, and are shifted in the first direction X by approximately half the length of the protrusion 33 relative to adjacent protrusions 33 in the second direction Y.

主流溝31の幅(第2方向Yの寸法)w1は、凸部33の幅(第2方向Yの寸法)w2よりも大きいことが好適である。この場合、下側流路壁部13の上面13a、下側周縁壁14の上面14aおよび上側周縁壁23の下面23aに占める主流溝31の割合を大きくすることができる。このため、下側流路壁部13における主流溝31の断面積を増大させて、液状の作動液2の輸送機能を向上させることができる。例えば、主流溝31の幅w1を20μm~200μm、凸部33の幅w2を20μm~180μmとしてもよい。 It is preferable that the width (dimension in the second direction Y) w1 of the mainstream groove 31 is larger than the width (dimension in the second direction Y) w2 of the convex portion 33. In this case, the proportion of the mainstream groove 31 in the upper surface 13a of the lower flow path wall portion 13, the upper surface 14a of the lower peripheral wall 14, and the lower surface 23a of the upper peripheral wall 23 can be increased. This increases the cross-sectional area of the mainstream groove 31 in the lower flow path wall portion 13, improving the transport function of the liquid working fluid 2. For example, the width w1 of the mainstream groove 31 may be 20 μm to 200 μm, and the width w2 of the convex portion 33 may be 20 μm to 180 μm.

主流溝31の深さh1は、上述した下側流路壁部13の高さh0(図3参照)よりも小さいことが好適である。この場合、主流溝31の毛細管作用を高めることができる。例えば、主流溝31の深さh1は、下側流路壁部13の高さh0の半分程度が好ましく、5μm~200μmとしてもよい。 The depth h1 of the mainstream groove 31 is preferably smaller than the height h0 of the lower flow path wall 13 (see FIG. 3) described above. In this case, the capillary action of the mainstream groove 31 can be enhanced. For example, the depth h1 of the mainstream groove 31 is preferably about half the height h0 of the lower flow path wall 13, and may be 5 μm to 200 μm.

また、連絡溝32の幅(第1方向Xの寸法)w3は、主流溝31の幅w1よりも小さいことが好適である。これにより、各主流溝31において蒸発部11に向かって液状の作動液2が輸送されている間、作動液2が連絡溝32に流れることを抑制でき、作動液2の輸送機能を向上させることができる。一方、主流溝31のいずれかにドライアウトが発生した場合には、隣の主流溝31から対応する連絡溝32を介して作動液2を移動させることができ、ドライアウトを迅速に解消して、作動液2の輸送機能を確保することができる。
すなわち、連絡溝32は、隣り合う主流溝31同士を連通することができれば、主流溝31の幅よりも小さくても、その機能を発揮することができる。このような連絡溝32の幅w3は、例えば180μmとしてもよい。
Moreover, it is preferable that the width w3 (dimension in the first direction X) of the communication grooves 32 is smaller than the width w1 of the main stream grooves 31. This makes it possible to suppress the working fluid 2 from flowing into the communication grooves 32 while the liquid working fluid 2 is being transported in each main stream groove 31 toward the evaporation section 11, thereby improving the transport function of the working fluid 2. On the other hand, when dryout occurs in any of the main stream grooves 31, the working fluid 2 can be moved from the adjacent main stream groove 31 via the corresponding communication groove 32, so that the dryout can be quickly eliminated and the transport function of the working fluid 2 can be ensured.
In other words, as long as the communication grooves 32 can communicate with adjacent main grooves 31, they can perform their function even if they are smaller than the width of the main grooves 31. The width w3 of such communication grooves 32 may be, for example, 180 μm.

連絡溝32の深さ(図示せず)は、その幅w3に応じて、主流溝31の深さよりも浅くしてもよい。例えば、連絡溝32の深さは、10μm~200μmとしてもよい。また、主流溝31の横断面形状は、特に限られることはなく、例えば矩形状、C字状、半円状、半楕円状、湾曲状、V字状にすることができる。連絡溝32の横断面形状も同様である。 The depth (not shown) of the connecting groove 32 may be shallower than the depth of the main groove 31 depending on its width w3. For example, the depth of the connecting groove 32 may be 10 μm to 200 μm. The cross-sectional shape of the main groove 31 is not particularly limited, and may be, for example, rectangular, C-shaped, semicircular, semi-elliptical, curved, or V-shaped. The same applies to the cross-sectional shape of the connecting groove 32.

図9に示すように、液流路部30は、下側金属シート10の下側流路壁部13の上面13aに形成されている。一方、本実施の形態では、上側金属シート20の上側流路壁部22の下面22aは、平坦状に形成されている。これにより、液流路部30の各主流溝31は、平坦状の下面22aによって覆われている。この場合、図9に示すように、第1方向Xに延びる主流溝31の一対の側壁35、36と上側流路壁部22の下面22aとにより、直角状あるいは鋭角状の一対の角部37を形成することができ、この角部37における毛細管作用を高めることができる。 As shown in FIG. 9, the liquid flow path section 30 is formed on the upper surface 13a of the lower flow path wall section 13 of the lower metal sheet 10. On the other hand, in this embodiment, the lower surface 22a of the upper flow path wall section 22 of the upper metal sheet 20 is formed flat. As a result, each mainstream groove 31 of the liquid flow path section 30 is covered by the flat lower surface 22a. In this case, as shown in FIG. 9, a pair of right-angled or acute-angled corners 37 can be formed by a pair of side walls 35, 36 of the mainstream groove 31 extending in the first direction X and the lower surface 22a of the upper flow path wall section 22, and the capillary action at these corners 37 can be enhanced.

本実施の形態において、液流路部30は、下側金属シート10のみに形成されている。
一方、蒸気流路凹部12、21は、下側金属シート10および上側金属シート20の両方にそれぞれ形成されている。しかしながら、これに限られるものではなく、液流路部30および蒸気流路凹部12、21は、それぞれ下側金属シート10および上側金属シート20のうち少なくとも一方に形成されていればよい。
In this embodiment, the liquid flow path portion 30 is formed only in the lower metal sheet 10 .
On the other hand, the steam flow path recesses 12, 21 are formed in both the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20. However, this is not limited thereto, and it is sufficient that the liquid flow path portion 30 and the steam flow path recesses 12, 21 are formed in at least one of the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20.

なお、下側金属シート10の液流路部30の形状は上記に限られるものではない。 The shape of the liquid flow path portion 30 of the lower metal sheet 10 is not limited to the above.

例えば、図10に示すように、液流路部30は、互いに平行に延びる複数の主流溝31と、互いに隣接する主流溝31の間に構成された細長状の凸部33Aとを有していてもよい。この場合、各凸部33Aは、作動液2の主流方向(この場合は第1方向X)に沿って、液流路部30の長手方向の略全域にわたって延びている。これにより、各主流溝31において蒸発部11に向かって液状の作動液2を効率良く輸送することができる。なお、図示していないが、凸部33Aの一部に連絡溝を設け、この連絡溝によって、各主流溝31を下側蒸気流路凹部12又は上側蒸気流路凹部21に対して連通させるようにしてもよい。 For example, as shown in FIG. 10, the liquid flow path section 30 may have a plurality of main grooves 31 extending parallel to each other, and an elongated convex portion 33A formed between adjacent main grooves 31. In this case, each convex portion 33A extends along the main flow direction of the working fluid 2 (in this case, the first direction X) over substantially the entire longitudinal area of the liquid flow path section 30. This allows the liquid working fluid 2 to be efficiently transported in each main groove 31 toward the evaporation section 11. Although not shown, a communication groove may be provided in a part of the convex portion 33A, and this communication groove may connect each main groove 31 to the lower steam flow path recess 12 or the upper steam flow path recess 21.

下側金属シート10および上側金属シート20に用いる材料としては、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、銅(無酸素銅)、銅合金、アルミニウム又はステンレスを用いることが好適である。この場合、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、ベーパーチャンバ1の放熱効率を高めることができる。また、ベーパーチャンバ1の厚さは、0.1mm~2.0mmとしてもよい。図3では、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が等しい場合を示しているが、これに限られることはなく、下側金属シート10の厚さT1と上側金属シート20の厚さT2は、等しくなくてもよい。 The material used for the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 is not particularly limited as long as it has good thermal conductivity, but it is preferable to use, for example, copper (oxygen-free copper), copper alloy, aluminum, or stainless steel. In this case, the thermal conductivity of the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 can be increased, and the heat dissipation efficiency of the vapor chamber 1 can be improved. The thickness of the vapor chamber 1 may be 0.1 mm to 2.0 mm. In FIG. 3, the thickness T1 of the lower metal sheet 10 and the thickness T2 of the upper metal sheet 20 are shown as being equal, but this is not limited thereto, and the thickness T1 of the lower metal sheet 10 and the thickness T2 of the upper metal sheet 20 do not have to be 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11(a)~(c)および図12(a)~(c)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11(a)~(c)および図12(a)~(c)では、図3の断面図と同様の断面を示している。 Next, the operation of this embodiment configured as described above will be explained. First, the manufacturing method of the vapor chamber 1 will be explained using Figures 11(a)-(c) and Figures 12(a)-(c), but the explanation of the half-etching process of the upper metal sheet 20 will be simplified. Note that Figures 11(a)-(c) and Figures 12(a)-(c) show the same cross section as the cross section in Figure 3.

まず、図11(a)に示すように、準備工程として、平板状の金属材料シートMを準備する。 First, as shown in FIG. 11(a), a flat metal material sheet M is prepared as a preparation step.

続いて、図11(b)に示すように、金属材料シートMの上面Maおよび下面Mbに、それぞれフォトリソグラフィー法によりレジスト膜41を形成する。金属材料シートMの上面Maに形成されたレジスト膜41は、下側流路壁部13および下側周縁壁14に対応するパターン形状を有している。 Next, as shown in FIG. 11(b), a resist film 41 is formed by photolithography on each of the upper surface Ma and the lower surface Mb of the metal material sheet M. The resist film 41 formed on the upper surface Ma of the metal material sheet M has a pattern shape corresponding to the lower flow path wall portion 13 and the lower peripheral wall 14.

次に、図11(c)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蒸気流路凹部12が形成される。これにより、金属材料シートMの上面Maのうち、レジスト膜41のレジスト開口41aに対応する部分がハーフエッチングされる。その後、金属材料シートMからレジスト膜41が除去される。この結果、図11(c)に示すように、下側蒸気流路凹部12、下側流路壁部13および下側周縁壁14が形成される。同時に、ハーフエッチングにより、下側流路壁部13に液流路部30が形成される。なお、レジスト開口41aのうち、液流路部30の主流溝31および連絡溝32に対応する部分の幅は狭いため、エッチング液の回り込みが少ない。このため、主流溝31および連絡溝32の深さは、下側蒸気流路凹部12の深さよりも浅く形成される。また、この際、図2および図4に示す下側注入流路凹部17も同時にエッチングにより形成され、図4に示すような所定の外形輪郭形状をもつ下側金属シート10が得られる。 11(c), the metal material sheet M is half-etched to form the lower steam flow passage recess 12 that constitutes a part of the sealed space 3. As a result, the upper surface Ma of the metal material sheet M, which corresponds to the resist opening 41a of the resist film 41, is half-etched. After that, the resist film 41 is removed from the metal material sheet M. As a result, as shown in FIG. 11(c), the lower steam flow passage recess 12, the lower flow passage wall 13, and the lower peripheral wall 14 are formed. At the same time, the liquid flow passage section 30 is formed in the lower flow passage wall 13 by half-etching. Note that, since the width of the resist opening 41a of the portion corresponding to the main flow passage groove 31 and the connecting groove 32 of the liquid flow passage section 30 is narrow, the etching liquid does not wrap around much. Therefore, the depth of the main flow passage groove 31 and the connecting groove 32 is formed shallower than the depth of the lower steam flow passage recess 12. At this time, the lower injection flow passage recess 17 shown in FIG. 2 and FIG. 4 is also formed by etching at the same time, and the lower metal sheet 10 having a predetermined outer contour shape as shown in FIG. 4 is obtained.

なお、ハーフエッチングとは、被エッチング材料をその厚み方向に途中までエッチングし、被エッチング材料を貫通しない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、被エッチング材料の厚さの半分に限られない。ハーフエッチング後の被エッチング材料の厚みは、ハーフエッチング前の被エッチング材料の厚みの例えば30%~70%、好ましくは40%~60%となる。
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。
Incidentally, half etching means etching for etching the material to be etched halfway in the thickness direction to form a recess that does not penetrate the material to be etched. Therefore, the depth of the recess formed by half etching is not limited to half the thickness of the material to be etched. The thickness of the material to be etched after half etching is, for example, 30% to 70%, preferably 40% to 60%, of the thickness of the material to be etched before half etching.
The etching solution may be, for example, an iron chloride-based etching solution such as an aqueous solution of ferric chloride, or a copper chloride-based etching solution such as an aqueous solution of copper chloride.

なお、はじめに金属材料シートMにハーフエッチングにより下側蒸気流路凹部12を形成し(第1ハーフエッチング工程)、その後、別のエッチング工程(第2ハーフエッチング工程)で、金属材料シートMに液流路部30を形成してもよい。 In addition, the lower steam flow path recess 12 may be first formed in the metal material sheet M by half etching (first half etching process), and then the liquid flow path portion 30 may be formed in the metal material sheet M by a separate etching process (second half etching process).

一方、図示しないが、下側金属シート10と同様にして、上側金属シート20が下面20aからハーフエッチングされて、上側蒸気流路凹部21、上側流路壁部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。 Meanwhile, although not shown, the upper metal sheet 20 is half-etched from the lower surface 20a in the same manner as the lower metal sheet 10, to form the upper steam flow path recess 21, the upper flow path wall 22, and the upper peripheral wall 23. In this manner, the above-mentioned upper metal sheet 20 is obtained.

次に、図12(a)に示すように、仮止め工程として、下側蒸気流路凹部12を有する下側金属シート10と、上側蒸気流路凹部21を有する上側金属シート20とを対向させて仮止めする。 Next, as shown in FIG. 12(a), in the temporary fixing process, a lower metal sheet 10 having a lower steam flow passage recess 12 and an upper metal sheet 20 having an upper steam flow passage recess 21 are placed opposite each other and temporarily fixed.

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および図4参照)と上側金属シート20の上側アライメント孔24(図2および図5参照)とを利用して、下側金属シート10と上側金属シート20とが位置決めされる。続いて、下側金属シート10と上側金属シート20とが固定される。固定の方法としては、特に限られることはないが、例えば、下側金属シート10と上側金属シート20とに対して抵抗溶接を行うことによって下側金属シート10と上側金属シート20とを固定してもよい。この場合、図12(a)に示すように、電極棒40を用いてスポット的に抵抗溶接を行うことが好適である。抵抗溶接の代わりにレーザ溶接を行ってもよい。あるいは、超音波を照射して下側金属シート10と上側金属シート20とを超音波接合して固定してもよい。さらには、接着剤を用いてもよいが、有機成分を有しないか、若しくは有機成分が少ない接着剤を用いることが好適である。このようにして、下側金属シート10と上側金属シート20とが、位置決めされた状態で固定される。 In this case, the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are first positioned using the lower alignment hole 15 (see FIG. 2 and FIG. 4) of the lower metal sheet 10 and the upper alignment hole 24 (see FIG. 2 and FIG. 5) of the upper metal sheet 20. Next, 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. In this case, as shown in FIG. 12(a), it is preferable to perform resistance welding in spots using an electrode rod 40. Laser welding may be performed instead of resistance welding. Alternatively, ultrasonic waves may be irradiated to ultrasonically bond the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 to fix them. Furthermore, an adhesive may be used, but it is preferable to use an adhesive that does not have an organic component or has a small organic component. In this way, the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are fixed in position.

仮止めの後、図12(b)に示すように、恒久接合工程として、下側金属シート10と上側金属シート20とが、拡散接合によって恒久的に接合される。拡散接合とは、接合する下側金属シート10と上側金属シート20とを密着させ、真空や不活性ガス中などの制御された雰囲気中で、各金属シート10、20を密着させる方向に加圧するとともに加熱して、接合面に生じる原子の拡散を利用して接合する方法である。拡散接合は、下側金属シート10および上側金属シート20の材料を融点に近い温度まで加熱するが、融点よりは低いため、各金属シート10、20が溶融して変形することを回避できる。より具体的には、下側金属シート10の下側周縁壁14の上面14aと上側金属シート20の上側周縁壁23の下面23aとが、接合面となって拡散接合される。これにより、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、下側注入突出部16の下側注入流路凹部17(図2および図4参照)と上側注入突出部25(図2および図5参照)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の下側流路壁部13の上面13aと、上側金属シート20の上側流路壁部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。下側流路壁部13の上面13aに形成された液流路部30は、液状の作動液2の流路として残存する。 After the temporary fixing, as shown in FIG. 12(b), the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are permanently bonded by diffusion bonding as a permanent bonding process. Diffusion bonding is a method in which the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 to be bonded are brought into close contact with each other, and in a controlled atmosphere such as a vacuum or an inert gas, the metal sheets 10 and 20 are pressurized in the direction of contact and heated to bond them by utilizing the diffusion of atoms that occurs at the bonding surface. In diffusion bonding, the materials of the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are heated to a temperature close to the melting point, but lower than the melting point, so that the metal sheets 10 and 20 can be prevented from melting and deforming. More specifically, the upper surface 14a of the lower peripheral wall 14 of the lower metal sheet 10 and the lower surface 23a of the upper peripheral wall 23 of the upper metal sheet 20 are diffusion bonded as bonding surfaces. As a result, the lower peripheral wall 14 and the upper peripheral wall 23 form a sealed space 3 between the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20. In addition, the lower injection flow path recess 17 (see Figures 2 and 4) of the lower injection protrusion 16 and the upper injection protrusion 25 (see Figures 2 and 5) form an injection flow path for the working fluid 2 that communicates with the sealed space 3. Furthermore, the upper surface 13a of the lower flow path wall 13 of the lower metal sheet 10 and the lower surface 22a of the upper flow path wall 22 of the upper metal sheet 20 are diffusion bonded to form a joining surface, improving the mechanical strength of the vapor chamber 1. The liquid flow path portion 30 formed on the upper surface 13a of the lower flow path wall 13 remains as a flow path for the liquid working fluid 2.

恒久的な接合の後、図12(c)に示すように、封入工程として、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(例えば、5Pa以下、好ましくは1Pa以下)、その後、密封空間3に作動液2が注入される。注入時、作動液2は、下側注入突出部16の下側注入流路凹部17と上側注入突出部25とにより形成された注入流路を通過する。例えば、作動液2の封入量は、ベーパーチャンバ1内部の液流路部30の構成にもよるが、密封空間3の全体積に対して10%~40%としてもよい。上述したように、注入流路を構成する下側注入流路凹部17の幅w9は、下側蒸気通路81の幅w7よりも広い(図4参照)。このため、注入流路を真空引きして密封空間3を減圧する作業や、作動液2を注入流路から密封空間3に注入する作業を効率良く短時間で行うことができる。 After the permanent joining, as shown in FIG. 12(c), the working fluid 2 is injected into the sealed space 3 from the injection part 4 (see FIG. 2) as a sealing step. At this time, the sealed space 3 is first vacuumed to reduce the pressure (for example, 5 Pa or less, preferably 1 Pa or less), and then the working fluid 2 is injected into the sealed space 3. During injection, the working fluid 2 passes through the injection flow path formed by the lower injection flow path recess 17 of the lower injection protrusion 16 and the upper injection protrusion 25. For example, the amount of the working fluid 2 to be sealed may be 10% to 40% of the total volume of the sealed space 3, depending on the configuration of the liquid flow path part 30 inside the vapor chamber 1. As described above, the width w9 of the lower injection flow path recess 17 constituting the injection flow path is wider than the width w7 of the lower steam passage 81 (see FIG. 4). Therefore, the operation of vacuuming the injection flow path to reduce the pressure of the sealed space 3 and the operation of injecting the working fluid 2 from the injection flow path into the sealed space 3 can be efficiently performed in a short time.

ここで、密封空間3の真空引き時間を短くすると、密封空間3内の非凝縮性ガス(例えば、空気など)が密封空間3から抜き出されずに残存してしまうおそれがある。また、作動液2の注入時間が長くなると、作動液2とともに密封空間3内に非凝縮性ガスが入り込むおそれもある。密封空間3内に非凝縮性ガスが残存していると、ベーパーチャンバ1の作動時に作動液2の蒸気や液状の作動液2の移動を阻害し得る。この場合、所望の熱輸送効率を得ることが困難になる。ベーパーチャンバ1の熱輸送試験により、所望の熱輸送効率が得られない場合には、当該ベーパーチャンバ1は不良品と判定され、その結果、歩留まりが低下し得るという問題が考えられる。熱輸送試験は、ベーパーチャンバ1に熱を与えて各部の温度を測定し、温度の測定結果から、ベーパーチャンバ1内で正常に熱輸送が行われているか否かを確認するための試験である(例えば、特開2004-301475号公報参照)。 Here, if the time for evacuating the sealed space 3 is shortened, there is a risk that non-condensable gas (e.g., air, etc.) in the sealed space 3 will not be extracted and will remain in the sealed space 3. Also, if the time for injecting the working fluid 2 is long, there is a risk that non-condensable gas will enter the sealed space 3 together with the working fluid 2. If non-condensable gas remains in the sealed space 3, it may hinder the movement of the vapor or liquid working fluid 2 of the working fluid 2 when the vapor chamber 1 is operated. In this case, it becomes difficult to obtain the desired heat transport efficiency. If the desired heat transport efficiency is not obtained by the heat transport test of the vapor chamber 1, the vapor chamber 1 is judged to be a defective product, and as a result, there is a possibility that the yield may decrease. The heat transport test is a test in which heat is applied to the vapor chamber 1 to measure the temperature of each part, and from the temperature measurement results, it is confirmed whether heat transport is performed normally in the vapor chamber 1 (for example, see JP 2004-301475 A).

これに対して、本実施の形態では、上述したように、注入流路を構成する下側注入流路凹部17の幅w9が、下側蒸気通路81の幅w7よりも広い。このため、注入流路を真空引きして密封空間3を減圧する作業や、作動液2を注入流路から密封空間3に注入する作業を効率良く短時間で行うことができる。これにより、密封空間3内に非凝縮性ガスが残存することを防止でき、熱輸送効率の低下を防止して、この結果、歩留まりを向上させることができる。 In contrast, in this embodiment, as described above, the width w9 of the lower injection flow channel recess 17 that constitutes the injection flow channel is wider than the width w7 of the lower steam passage 81. This allows the injection flow channel to be evacuated to reduce the pressure in the sealed space 3, and the working fluid 2 to be injected from the injection flow channel into the sealed space 3, to be performed efficiently and in a short time. This prevents non-condensable gas from remaining in the sealed space 3, prevents a decrease in heat transport efficiency, and as a result, improves yield.

作動液2の注入の後、上述した注入流路が封止される。この場合、例えば、下側注入流路凹部17のカシメ領域54をカシメることにより、複数の突起56を潰すように変形させる。これにより、注入部4を閉塞して注入流路を封止し、密封空間3の密閉が完了する。または、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してもよい。あるいは、ろう付けにより注入部4を閉塞して注入流路を封止してもよい。これにより、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。また、注入部4の封止をより一層確実に行うため、カシメ領域54をかしめた後、レーザ照射やろう付けを行ってもよい。また、注入流路を封止した後、注入部4のうちカシメ領域54よりも開口部17aの側の任意の位置で、注入部4を切断してもよい。
After the working fluid 2 is injected, the above-mentioned injection flow path is sealed. In this case, for example, the crimping area 54 of the lower injection flow path recess 17 is crimped to crush and deform the multiple protrusions 56. This closes the injection part 4, seals the injection flow path, and completes the sealing of the sealed space 3. Alternatively, the injection part 4 may be irradiated with a laser to partially melt the injection part 4 and seal the injection flow path. Alternatively, the injection part 4 may be closed by brazing to seal the injection flow path. This blocks communication between the sealed space 3 and the outside air, and the working fluid 2 is enclosed in the sealed space 3.
In this way, the working fluid 2 in the sealed space 3 is prevented from leaking to the outside. In order to more reliably seal the injection part 4, laser irradiation or brazing may be performed after the crimping region 54 is crimped. In addition, after the injection flow path is sealed, the injection part 4 may be cut at any position on the opening 17a side of the crimping region 54 in the injection part 4.

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 this manner, the vapor chamber 1 according to this embodiment is obtained.

なお、本実施の形態においては、ベーパーチャンバ1を、主としてエッチングによって製造す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、3Dプリンタで製造してもよい。例えば、ベーパーチャンバ1をまとめて一度に3Dプリンタで製造してもよく、あるいは、各金属シート10、20を別々に3Dプリンタで製造して、その後に接合してもよい。 In this embodiment, an example in which the vapor chamber 1 is mainly manufactured by etching has been described. However, this is not limited to this, and the vapor chamber 1 may be manufactured by a 3D printer. For example, the vapor chamber 1 may be manufactured all at once by a 3D printer, or each metal sheet 10, 20 may be manufactured separately by a 3D printer and then joined together.

次に、ベーパーチャンバ1の作動方法、すなわち、デバイスDの冷却方法について説明する。 Next, we will explain how the vapor chamber 1 operates, i.e., how the device D is cooled.

上述のようにして得られたベーパーチャンバ1は、モバイル端末等のハウジング内に設置されるとともに、下側金属シート10の下面10bに、被冷却対象物であるCPU等のデバイスDが取り付けられる。密封空間3内に注入された作動液2の量は少ないため、密封空間3内の液状の作動液2は、その表面張力によって、密封空間3の壁面、すなわち、下側蒸気流路凹部12の壁面、上側蒸気流路凹部21の壁面、および液流路部30の壁面に付着する。 The vapor chamber 1 obtained as described above is installed in the housing of a mobile terminal or the like, and a device D, such as a CPU, which is an object to be cooled, is attached to the lower surface 10b of the lower metal sheet 10. Since the amount of working fluid 2 injected into the sealed space 3 is small, the liquid working fluid 2 in the sealed space 3 adheres to the walls of the sealed space 3, i.e., the walls of the lower steam flow path recess 12, the walls of the upper steam flow path recess 21, and the walls of the liquid flow path section 30, due to its surface tension.

この状態でデバイスDが発熱すると、下側蒸気流路凹部12のうち蒸発部11に存在する作動液2が、デバイスDから熱を受ける。受けた熱は潜熱として吸収されて作動液2が蒸発(気化)し、作動液2の蒸気が生成される。生成された蒸気の多くは、密封空間3を構成する下側蒸気流路凹部12内および上側蒸気流路凹部21内で拡散する(図4の実線矢印参照)。上側蒸気流路凹部21内および下側蒸気流路凹部12内の蒸気は、蒸発部11から離れ、蒸気の多くは、比較的温度の低いベーパーチャンバ1の周縁部に向かって輸送される。拡散した蒸気は、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は、ハウジング部材Ha(図3参照)を介して外気に伝達される。 When the device D generates heat in this state, the working fluid 2 present in the evaporation section 11 of the lower steam flow passage recess 12 receives heat from the device D. The received heat is absorbed as latent heat, and the working fluid 2 evaporates (vaporizes), generating steam of the working fluid 2. Most of the generated steam diffuses within the lower steam flow passage recess 12 and the upper steam flow passage recess 21 that form the sealed space 3 (see the solid arrows in Figure 4). The steam within the upper steam flow passage recess 21 and the lower steam flow passage recess 12 leaves the evaporation section 11, and most of the steam is transported toward the periphery of the vapor chamber 1, which has a relatively low temperature. The diffused steam is cooled by dissipating heat to the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20. 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 Ha (see Figure 3).

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。凝縮して液状になった作動液2は、下側蒸気流路凹部12の壁面または上側蒸気流路凹部21の壁面に付着する。ここで、蒸発部11では作動液2が蒸発し続けているため、液流路部30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)。これにより、下側蒸気流路凹部12の壁面および上側蒸気流路凹部21の壁面に付着した液状の作動液2は、液流路部30に向かって移動し、液流路部30内に入り込む。このため、液流路部30に充填された作動液2は、各主流溝31の毛細管作用により、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 condenses by losing the latent heat absorbed in the evaporation section 11 by dissipating heat to the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20. The condensed liquid working fluid 2 adheres to the wall surface of the lower steam flow recess 12 or the wall surface of the upper steam flow recess 21. Here, since the working fluid 2 continues to evaporate in the evaporation section 11, the working fluid 2 in the part of the liquid flow section 30 other than the evaporation section 11 is transported toward the evaporation section 11 (see the dashed arrow in FIG. 4). As a result, the liquid working fluid 2 adhering to the wall surface of the lower steam flow recess 12 and the wall surface of the upper steam flow recess 21 moves toward the liquid flow section 30 and enters the liquid flow section 30. Therefore, the working fluid 2 filled in the liquid flow section 30 obtains a driving force toward the evaporation section 11 due to the capillary action of each mainstream groove 31, 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Dから再び熱を受けて蒸発する。このようにして、作動液2が、相変化、すなわち蒸発と凝縮とを繰り返しながらベーパーチャンバ1内を還流してデバイスDの熱を移動させて放出する。この結果、デバイスDが冷却される。 The working liquid 2 that reaches the evaporation section 11 receives heat from the device D again and evaporates. In this way, the working liquid 2 circulates through the vapor chamber 1 while repeatedly changing phases, i.e., evaporating and condensing, and transfers and releases the heat of the device D. As a result, the device D is cooled.

このように本実施の形態によれば、下側注入流路凹部17の幅w9は、下側蒸気通路81の幅w7よりも広い。このため、下側注入流路凹部17の幅方向(第2方向Y)の断面が、下側蒸気通路81の幅方向(第2方向Y)の断面よりも広くなっている。これにより、ベーパーチャンバ1の製造時に、注入流路を真空引きして密封空間3を脱気する作業や、その後、密封空間3へ作動液2を注入する作業を効率良く迅速に行うことができる。とりわけ、下側注入流路凹部17の幅w9を下側蒸気通路81の幅w7の1.5倍以上とした場合に、このような効果を顕著に得ることができる。 Thus, according to this embodiment, the width w9 of the lower injection flow path recess 17 is wider than the width w7 of the lower steam passage 81. Therefore, the cross section of the lower injection flow path recess 17 in the width direction (second direction Y) is wider than the cross section of the lower steam passage 81 in the width direction (second direction Y). This allows efficient and rapid operation of evacuating the injection flow path to degas the sealed space 3 and then injecting the working fluid 2 into the sealed space 3 during the manufacture of the vapor chamber 1. In particular, this effect can be obtained significantly when the width w9 of the lower injection flow path recess 17 is 1.5 times or more the width w7 of the lower steam passage 81.

また、本実施の形態によれば、下側注入流路凹部17に複数の支柱55が突設されているため、下側注入流路凹部17の変形を抑制することができる。これにより、ベーパーチャンバ1の製造時に、下側注入流路凹部17の変形により密封空間3内の脱気作業や密封空間3への作動液2の注入作業に支障を来すことを防止でき、脱気作業や注入作業を効率良く行うことができる。 In addition, according to this embodiment, since multiple support pillars 55 are protruding from the lower injection flow path recess 17, deformation of the lower injection flow path recess 17 can be suppressed. This prevents the deformation of the lower injection flow path recess 17 from interfering with the degassing operation in the sealed space 3 or the injection operation of the working fluid 2 into the sealed space 3 during the manufacture of the vapor chamber 1, and allows the degassing and injection operations to be performed efficiently.

また、本実施の形態によれば、下側注入流路凹部17にカシメ領域54が形成されており、このカシメ領域54は複数の突起56を有している。この複数の突起56は、密封空間3内に作動液2を注入した後、カシメ領域54をカシメた際に潰される。これにより、密封空間3の密封をより一層確実に行うことができる。 In addition, according to this embodiment, a crimped area 54 is formed in the lower injection flow channel recess 17, and this crimped area 54 has a number of protrusions 56. These protrusions 56 are crushed when the crimped area 54 is crimped after the hydraulic fluid 2 is injected into the sealed space 3. This makes it possible to seal the sealed space 3 even more reliably.

また、本実施の形態によれば、下側注入流路凹部17の深さd1は、蒸気流路凹部12の深さh0よりも深いため、下側注入流路凹部17の幅方向(第2方向Y)の断面積が、下側蒸気通路81の幅方向(第2方向Y)の断面積よりも大きくなっている。これにより、ベーパーチャンバ1の製造時に、密封空間3内の脱気作業や密封空間3への作動液2の注入作業を効率良く行うことができる。 In addition, according to this embodiment, the depth d1 of the lower injection flow path recess 17 is deeper than the depth h0 of the steam flow path recess 12, so that the cross-sectional area of the lower injection flow path recess 17 in the width direction (second direction Y) is larger than the cross-sectional area of the lower steam passage 81 in the width direction (second direction Y). This allows the degassing operation in the sealed space 3 and the injection operation of the working fluid 2 into the sealed space 3 to be performed efficiently when manufacturing the vapor chamber 1.

さらに、本実施の形態によれば、液流路部30は、互いに平行に延びる複数の主流溝31と、互いに隣接する主流溝31同士を連絡する連絡溝32とを有している。これにより、互いに隣り合う主流溝31同士で液状の作動液2が往来し、主流溝31でドライアウトが発生することが抑制される。このため、各主流溝31内の作動液2に毛細管作用が付与されて、作動液2は、蒸発部11に向かってスムースに輸送される。 Furthermore, according to this embodiment, the liquid flow path section 30 has a plurality of main grooves 31 extending parallel to each other, and a communication groove 32 that connects adjacent main grooves 31. This allows the liquid working fluid 2 to flow between adjacent main grooves 31, suppressing the occurrence of dryout in the main grooves 31. As a result, a capillary action is imparted to the working fluid 2 in each main groove 31, and the working fluid 2 is smoothly transported toward the evaporation section 11.

さらに、本実施の形態によれば、液流路部30には、複数の凸部33が平面視で千鳥状に配置されている。これにより、主流溝31内の作動液2に作用する毛細管作用を、主流溝31の幅方向に均等化させることができる。すなわち、複数の凸部33が平面視で千鳥状に配置されているため、連絡溝32は、主流溝31の両側に互い違いに接続される。このため、連絡溝32が各主流溝31の両側の同一位置に接続される場合と異なり、連絡溝32によって蒸発部11に向かう方向の毛細管作用が喪失されることを抑制することができる。このため主流溝31と連絡溝32との交点において、毛細管作用が低減することを抑制することができ、蒸発部11に向かう作動液2に対して連続的に毛細管作用を付与させることができる。 Furthermore, according to this embodiment, the liquid flow path section 30 has a plurality of protrusions 33 arranged in a staggered manner in a plan view. This allows the capillary action acting on the working fluid 2 in the main groove 31 to be equalized in the width direction of the main groove 31. That is, since the plurality of protrusions 33 are arranged in a staggered manner in a plan view, the communication grooves 32 are connected alternately to both sides of the main groove 31. Therefore, unlike the case where the communication grooves 32 are connected to the same positions on both sides of each main groove 31, the loss of capillary action in the direction toward the evaporation section 11 due to the communication grooves 32 can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the reduction of capillary action at the intersections of the main grooves 31 and the communication grooves 32, and the capillary action can be continuously imparted to the working fluid 2 heading toward the evaporation section 11.

また密封空間3内は、上述したように減圧されているため、下側金属シート10および上側金属シート20は、外気から厚み方向内側に凹む方向への圧力を受けている。ここで、仮に連絡溝32が各主流溝31の長手方向両側の同一位置に接続されている場合には、連絡溝32に平行な方向に沿って、下側金属シート10および上側金属シート20が厚み方向内側に凹むことが考えられる。この場合、各主流溝31の流路断面積が小さくなり、作動液2の流路抵抗が増大し得る。これに対して本実施の形態では、液流路部30には、複数の凸部33が平面視で千鳥状に配置されている。これにより、下側金属シート10および上側金属シート20が連絡溝32に沿って厚み方向内側に凹んだ場合であっても、その凹みが主流溝31を横断することを防止し、主流溝31の流路断面積を確保することができ、作動液2の流れが妨げられることを抑制している。 In addition, since the pressure inside the sealed space 3 is reduced as described above, the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are subjected to pressure from the outside air in a direction that causes them to be recessed inward in the thickness direction. Here, if the communication grooves 32 are connected to the same positions on both sides of the longitudinal direction of each mainstream groove 31, it is possible that the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 will be recessed inward in the thickness direction along a direction parallel to the communication grooves 32. In this case, the flow path cross-sectional area of each mainstream groove 31 will be reduced, and the flow path resistance of the working fluid 2 may increase. In contrast, in this embodiment, the liquid flow path section 30 has multiple protrusions 33 arranged in a staggered pattern in a plan view. As a result, even if the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are recessed inward in the thickness direction along the communication grooves 32, the recess is prevented from crossing the mainstream grooves 31, the flow path cross-sectional area of the mainstream grooves 31 can be secured, and the flow of the working fluid 2 is prevented from being obstructed.

次に、図13及び図14により、ベーパーチャンバの各変形例について説明する。図13及び図14において、図1乃至図12と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。 Next, various modified examples of the vapor chamber will be described with reference to Figures 13 and 14. In Figures 13 and 14, the same parts as those in Figures 1 to 12 are designated by the same reference numerals and detailed descriptions will be omitted.

(変形例1)
図13は、一変形例(変形例1)によるベーパーチャンバ1Aを示している。図13に示すベーパーチャンバ1Aにおいて、図1乃至図12に示す実施の形態とは異なり、上側金属シート20には上側蒸気流路凹部21が形成されていない。なお、図13には示していないが、注入流路凹部(下側注入流路凹部17又は上側注入流路凹部)の幅は、下側蒸気通路81の幅よりも広くなっている。この場合、上側金属シート20の厚みを薄くすることが可能となり、これによりベーパーチャンバ1全体の厚みを薄くすることができる。
(Variation 1)
Fig. 13 shows a vapor chamber 1A according to one modified example (modified example 1). In the vapor chamber 1A shown in Fig. 13, unlike the embodiment shown in Figs. 1 to 12, the upper steam flow passage recess 21 is not formed in the upper metal sheet 20. Although not shown in Fig. 13, the width of the injection flow passage recess (the lower injection flow passage recess 17 or the upper injection flow passage recess) is wider than the width of the lower steam passage 81. In this case, it is possible to reduce the thickness of the upper metal sheet 20, thereby reducing the thickness of the entire vapor chamber 1.

(変形例2)
図14は、他の変形例(変形例2)によるベーパーチャンバ1Bを示している。図14に示すベーパーチャンバ1Bにおいて、図1乃至図12に示す実施の形態とは異なり、下側金属シート10は下側蒸気流路凹部12を有することなく、液流路部30が下側金属シート10の上面10aに設けられている。また、液流路部30は、上面10aのうち、上側流路壁部22に対向する領域だけでなく、上側蒸気流路凹部21に対向する領域にも形成されている。なお、図14には示していないが、注入流路凹部(下側注入流路凹部17又は上側注入流路凹部)の幅は、上側蒸気流路凹部21の幅よりも広くなっている。この場合、液流路部30を構成する主流溝31の個数を増やすことができ、液状の作動液2の輸送機能を向上させることができる。しかしながら、液流路部30を形成する領域は、図14に示す領域に限られることはなく、液状の作動液2の輸送機能を確保することができれば任意である。また、下側金属シート10の厚みを薄くすることが可能となり、これによりベーパーチャンバ1全体の厚みを薄くすることができる。
(Variation 2)
FIG. 14 shows a vapor chamber 1B according to another modified example (modified example 2). In the vapor chamber 1B shown in FIG. 14, unlike the embodiment shown in FIG. 1 to FIG. 12, the lower metal sheet 10 does not have the lower vapor flow passage recess 12, and the liquid flow passage portion 30 is provided on the upper surface 10a of the lower metal sheet 10. The liquid flow passage portion 30 is formed not only in the region of the upper surface 10a facing the upper flow passage wall portion 22, but also in the region facing the upper vapor flow passage recess 21. Although not shown in FIG. 14, the width of the injection flow passage recess (the lower injection flow passage recess 17 or the upper injection flow passage recess) is wider than the width of the upper vapor flow passage recess 21. In this case, the number of main stream grooves 31 constituting the liquid flow passage portion 30 can be increased, and the transport function of the liquid working fluid 2 can be improved. However, the region in which the liquid flow passage portion 30 is formed is not limited to the region shown in FIG. 14, and may be any region as long as the transport function of the liquid working fluid 2 can be ensured. In addition, the thickness of the lower metal sheet 10 can be reduced, thereby making it possible to reduce the overall thickness of the vapor chamber 1.

(変形例3)
図15は、他の変形例(変形例3)によるベーパーチャンバ1Cを示す図であって、上述した図7に対応する図である。図15に示すベーパーチャンバ1Cにおいて、図1乃至図12に示す実施の形態とは異なり、カシメ領域54の各突起56の形状が、中間領域53の各支柱55の形状と略同一となっている。また、カシメ領域54における下側注入流路凹部17の深さは、入口領域52及び中間領域53における下側注入流路凹部17の深さd1と同一である。この場合、各突起56間の間隔p3を広げ、下側注入流路凹部17の変形により密封空間3内の脱気作業や密封空間3への作動液2の注入作業を効率良く行うことができる。
(Variation 3)
15 is a diagram showing a vapor chamber 1C according to another modified example (modified example 3), and corresponds to FIG. 7 described above. In the vapor chamber 1C shown in FIG. 15, unlike the embodiment shown in FIGS. 1 to 12, the shape of each protrusion 56 in the crimped region 54 is substantially the same as the shape of each support 55 in the intermediate region 53. In addition, the depth of the lower injection flow path recess 17 in the crimped region 54 is the same as the depth d1 of the lower injection flow path recess 17 in the inlet region 52 and the intermediate region 53. In this case, the interval p3 between the protrusions 56 is widened, and the lower injection flow path recess 17 is deformed, so that the degassing operation in the sealed space 3 and the injection operation of the working fluid 2 into the sealed space 3 can be efficiently performed.

(変形例4)
図16は、他の変形例(変形例4)によるベーパーチャンバ1Dを示す図であって、上述した図7に対応する図である。図16に示すベーパーチャンバ1Dにおいて、図1乃至図12に示す実施の形態とは異なり、下側注入流路凹部17の深さd1は、入口領域52、中間領域53及びカシメ領域54を通じて略均一であるとともに、蒸気流路凹部12の深さh0と同一となっている。この場合、下側注入流路凹部17の深さd1と蒸気流路凹部12の深さh0とが同一であるため、下側注入流路凹部17の変形により密封空間3内の脱気作業や密封空間3への作動液2の注入作業をスムースに行うことができる。
(Variation 4)
16 is a diagram showing a vapor chamber 1D according to another modified example (modified example 4), and corresponds to FIG. 7 described above. In the vapor chamber 1D shown in FIG. 16, unlike the embodiment shown in FIG. 1 to FIG. 12, the depth d1 of the lower injection flow path recess 17 is substantially uniform throughout the inlet region 52, the intermediate region 53, and the crimped region 54, and is the same as the depth h0 of the vapor flow path recess 12. In this case, since the depth d1 of the lower injection flow path recess 17 and the depth h0 of the vapor flow path recess 12 are the same, the degassing operation in the sealed space 3 and the injection operation of the working fluid 2 into the sealed space 3 can be smoothly performed by the deformation of the lower injection flow path recess 17.

(第2の実施の形態)
次に、図17乃至図19を用いて、本発明の第2実施の形態におけるベーパーチャンバ、電子機器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, an electronic device, and a metal sheet for a vapor chamber according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図17乃至図19に示す第2の実施の形態においては、下側金属シートと上側金属シートとの間に中間金属シートが介在され、下側金属シートおよび上側金属シートのうち一方に蒸気流路凹部が形成されるとともに、他方に液流路部が形成され、中間金属シートに、蒸気流路凹部と液流路部とを連通する連通部が設けら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乃至図19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 Figures 17 to 19 is different in that an intermediate metal sheet is interposed between a lower metal sheet and an upper metal sheet, a steam flow path recess is formed in one of the lower metal sheet and the upper metal sheet, a liquid flow path portion is formed in the other, and a communication portion that connects the steam flow path recess and the liquid flow path portion is provided in the intermediate metal sheet. The other configurations are substantially the same as those of the first embodiment shown in Figures 1 to 16. Note that in Figures 17 to 19, the same parts as those of the first embodiment shown in Figures 1 to 16 are given the same reference numerals and detailed description is omitted.

図17に示すように、本実施の形態においては、下側金属シート10(第1金属シート)と上側金属シート20(第2金属シート)との間に、中間金属シート70(第3金属シート)が介在されている。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、中間金属シート70および上側金属シート20がこの順番で積層されている。中間金属シート70は、下側金属シート10上に設けられており、上側金属シート20は、中間金属シート70上に設けられている。なお、図17においては、図面を明瞭にするために、作動液2の図示を省略している。後述する図20、図22および図25においても同様である。 As shown in FIG. 17, in this embodiment, an intermediate metal sheet 70 (third metal sheet) is interposed between a lower metal sheet 10 (first metal sheet) and an upper metal sheet 20 (second metal sheet). That is, in the vapor chamber 1 according to this embodiment, a lower metal sheet 10, an intermediate metal sheet 70, and an upper metal sheet 20 are stacked in this order. The intermediate metal sheet 70 is provided on the lower metal sheet 10, and the upper metal sheet 20 is provided on the intermediate metal sheet 70. Note that in FIG. 17, the illustration of the working fluid 2 is omitted in order to clarify the drawing. The same applies to FIG. 20, FIG. 22, and FIG. 25 described later.

中間金属シート70は、下側金属シート10の側に設けられた下面70a(第1面)と、下面70aとは反対側に設けられ、上側金属シート20の側に設けられた上面70b(第2面)と、を含んでいる。このうち下面70aが、下側金属シート10の上面10aに重ね合わされ、上面70bが、上側金属シート20の下面20aに重ね合わされている。
下側金属シート10と中間金属シート70とは、拡散接合によって接合されており、中間金属シート70と上側金属シート20とは、拡散接合によって接合されている。中間金属シート70は、下側金属シート10および上側金属シート20と同様な材料で形成することができる。中間金属シート70の厚さは、例えば、10μm~300μmである。
The intermediate metal sheet 70 includes a lower surface 70a (first surface) provided on the side of the lower metal sheet 10, and an upper surface 70b (second surface) provided on the opposite side to the lower surface 70a and on the side of the upper metal sheet 20. Of these, the lower surface 70a is superimposed on the upper surface 10a of the lower metal sheet 10, and the upper surface 70b is superimposed on the lower surface 20a of the upper metal sheet 20.
The lower metal sheet 10 and the intermediate metal sheet 70 are bonded by diffusion bonding, and the intermediate metal sheet 70 and the upper metal sheet 20 are bonded by diffusion bonding. The intermediate metal sheet 70 can be formed of the same material as the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20. The thickness of the intermediate metal sheet 70 is, for example, 10 μm to 300 μm.

密封空間3は、下側金属シート10と上側金属シート20との間に形成されており、中間金属シート70にも密封空間3の一部が形成されている。本実施の形態では、密封空間3は、主として作動液2の蒸気が通る蒸気流路部80と、主として液状の作動液2が通る液流路部30と、を有している。蒸気流路部80と液流路部30は、作動液2が還流できるように連通している。蒸気流路部80は、下側蒸気流路凹部12(第1蒸気流路部)および上側蒸気流路凹部21(第2蒸気流路部)を有している。 The sealed space 3 is formed between the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20, and a part of the sealed space 3 is also formed in the intermediate metal sheet 70. In this embodiment, the sealed space 3 has a steam flow path section 80 through which mainly the vapor of the working fluid 2 passes, and a liquid flow path section 30 through which mainly the liquid working fluid 2 passes. The steam flow path section 80 and the liquid flow path section 30 are connected so that the working fluid 2 can return. The steam flow path section 80 has a lower steam flow path recess 12 (first steam flow path section) and an upper steam flow path recess 21 (second steam flow path section).

下側蒸気流路凹部12および液流路部30を含む下側金属シート10は、図1乃至図16に示す第1の実施の形態における下側金属シート10と同様の構成とすることができる。このため、ここでは詳細な説明は省略する。 The lower metal sheet 10 including the lower steam flow path recess 12 and the liquid flow path section 30 can be configured similarly to the lower metal sheet 10 in the first embodiment shown in Figures 1 to 16. For this reason, a detailed description will be omitted here.

本実施の形態では、上側金属シート20には、液流路部30は設けられていない。また、上側金属シート20は、下面20aに設けられた上側蒸気流路凹部21(第2蒸気流路部)を有している。上側蒸気流路凹部21内に、上側蒸気流路凹部21の底面21aから下方(底面21aに垂直な方向)に突出する複数の上側流路突出部90(第2流路突出部)が設けられている。上側流路突出部90は、ハーフエッチング工程においてエッチングされることなく、上側金属シート20の材料が残る部分である。 In this embodiment, the upper metal sheet 20 does not have a liquid flow path section 30. The upper metal sheet 20 also has an upper steam flow path recess 21 (second steam flow path section) provided on the lower surface 20a. Within the upper steam flow path recess 21, a plurality of upper flow path protrusions 90 (second flow path protrusions) are provided that protrude downward (perpendicular to the bottom surface 21a) from the bottom surface 21a of the upper steam flow path recess 21. The upper flow path protrusions 90 are portions that are not etched in the half etching process and where the material of the upper metal sheet 20 remains.

図17に示すように、上側流路突出部90は、上側金属シート20の下面20aと同一平面上に位置する下面90aを有している。この下面90aは、中間金属シート70の上面70bに当接している。このことにより、密封空間3の減圧時におけるベーパーチャンバ1の機械的強度の向上を図っている。 As shown in FIG. 17, the upper flow passage protrusion 90 has a lower surface 90a located on the same plane as the lower surface 20a of the upper metal sheet 20. This lower surface 90a abuts against the upper surface 70b of the intermediate metal sheet 70. This improves the mechanical strength of the vapor chamber 1 when the sealed space 3 is decompressed.

図18に示すように、本実施の形態では、上側流路突出部90は、平面視で、千鳥状に配置されている。このことにより、上側流路突出部90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90の下面の平面形状が、円形状になっており、この点においても、作動液2の蒸気の流れが妨げられることを抑制している。なお、上側流路突出部90の平面形状は、作動液2の蒸気の流れが妨げられることを抑制できれば、円形状であることに限られない。 As shown in FIG. 18, in this embodiment, the upper flow passage protrusions 90 are arranged in a staggered pattern in a plan view. This allows the vapor of the working fluid 2 to flow around the upper flow passage protrusions 90, preventing the flow of the vapor from being obstructed. The planar shape of the lower surface of the upper flow passage protrusions 90 is circular, which also prevents the flow of the vapor of the working fluid 2 from being obstructed. The planar shape of the upper flow passage protrusions 90 is not limited to a circular shape as long as it prevents the flow of the vapor of the working fluid 2 from being obstructed.

図19に示すように、中間金属シート70に、上側蒸気流路凹部21と液流路部30とを連通する連通孔71(連通部)が設けられている。連通孔71は、中間金属シート70を貫通しており、上述した密封空間3の一部を構成している。また、連通孔71は、平面視で、互いに隣り合う上側流路突出部90の間に配置されており、連通孔71は、平面視で、千鳥状に配置されている。 As shown in FIG. 19, the intermediate metal sheet 70 is provided with communication holes 71 (communication sections) that connect the upper steam flow path recess 21 and the liquid flow path section 30. The communication holes 71 penetrate the intermediate metal sheet 70 and form part of the sealed space 3 described above. In addition, the communication holes 71 are arranged between the adjacent upper flow path protrusions 90 in a plan view, and the communication holes 71 are arranged in a staggered pattern in a plan view.

図17に示すように、連通孔71は、中間金属シート70の上面70bから下面70aにわたって延びている。このことにより、上側蒸気流路凹部21において作動液2の蒸気から凝縮して生成された液状の作動液2は、連通孔71を通って、液流路部30の主流溝31に入り込むように構成されている。一方、蒸発部11において蒸発した作動液2の蒸気は、下側蒸気流路凹部12で拡散されるだけでなく、連通孔71を通って上側蒸気流路凹部21にも拡散できるようになっている。 As shown in FIG. 17, the communication holes 71 extend from the upper surface 70b to the lower surface 70a of the intermediate metal sheet 70. As a result, the liquid working fluid 2 condensed from the vapor of the working fluid 2 in the upper vapor flow path recess 21 passes through the communication holes 71 and enters the main groove 31 of the liquid flow path section 30. On the other hand, the vapor of the working fluid 2 evaporated in the evaporation section 11 is not only diffused in the lower vapor flow path recess 12, but can also diffuse through the communication holes 71 to the upper vapor flow path recess 21.

連通孔71は、中間金属シート70の上面70bからエッチングされることによって形成されてもよい。この場合、連通孔71は、下面70aに向かって膨らむような形状で湾曲していてもよい。あるいは、連通孔71は、中間金属シート70の下面70aからエッチングされてもよく、この場合には、上面70bに向かって膨らむような形状で湾曲していてもよい。さらには、連通孔71は、下面70aからのハーフエッチングと上面70bからのハーフエッチングとで形成されていてもよい。この場合には、連通孔71のうち上面70bの側の部分と下面70aの側の部分とで、形状または大きさを異ならせてもよい。本実施の形態では、図19に示すように、連通孔71の平面形状が円形状になっている例が示されている。連通孔71の直径φを、上面70bから下面70aにわたる範囲における最小直径とした場合、連通孔71の直径φは、例えば、50μm~2000μmとしてもよい。なお、連通孔71の平面形状は、円形状に限られることはない。 The communication hole 71 may be formed by etching from the upper surface 70b of the intermediate metal sheet 70. In this case, the communication hole 71 may be curved in a shape that bulges toward the lower surface 70a. Alternatively, the communication hole 71 may be etched from the lower surface 70a of the intermediate metal sheet 70, and in this case, it may be curved in a shape that bulges toward the upper surface 70b. Furthermore, the communication hole 71 may be formed by half etching from the lower surface 70a and half etching from the upper surface 70b. In this case, the shape or size of the communication hole 71 may be different between the part on the upper surface 70b side and the part on the lower surface 70a side. In this embodiment, as shown in FIG. 19, an example is shown in which the planar shape of the communication hole 71 is circular. When the diameter φ of the communication hole 71 is the minimum diameter in the range from the upper surface 70b to the lower surface 70a, the diameter φ of the communication hole 71 may be, for example, 50 μm to 2000 μm. The planar shape of the communication hole 71 is not limited to a circular shape.

図19に示すように、本実施の形態においては、連通孔71は、平面視で、互いに隣り合う一対の下側蒸気通路81のうちの一方の下側蒸気通路81の一部と他方の下側蒸気通路81の一部に重なっている。このことにより、互いに隣り合う一対の下側蒸気通路81が、連通孔71を介して連通している。このため、連通孔71の流路断面積を増大させることができ、作動液2の蒸気を上側蒸気流路凹部21にスムースに拡散させることができる。なお、連通孔71は、3つ以上の下側蒸気通路81の各々の一部に重なって、これらの下側蒸気通路81を連通するようにしてもよい。 As shown in FIG. 19, in this embodiment, the communication hole 71 overlaps with a portion of one lower steam passage 81 and a portion of the other lower steam passage 81 of a pair of adjacent lower steam passages 81 in a plan view. This allows the pair of adjacent lower steam passages 81 to communicate with each other via the communication hole 71. This allows the flow path cross-sectional area of the communication hole 71 to be increased, and the steam of the working fluid 2 can be smoothly diffused to the upper steam flow path recess 21. Note that the communication hole 71 may overlap with a portion of each of three or more lower steam passages 81 to communicate these lower steam passages 81.

また、図19に示すように、中間金属シート70には、各金属シート10、20、70を位置決めするための中間アライメント孔72が設けられている。すなわち、各中間アライメント孔72は、仮止め時に、上述した各下側アライメント孔15および上側アライメント孔24にそれぞれ重なるように配置され、各金属シート10、20、70の位置決めが可能になっている。 As shown in FIG. 19, the intermediate metal sheet 70 is provided with intermediate alignment holes 72 for positioning the metal sheets 10, 20, and 70. That is, the intermediate alignment holes 72 are arranged to overlap the lower alignment holes 15 and the upper alignment holes 24 described above, respectively, when temporarily fastened, making it possible to position the metal sheets 10, 20, and 70.

なお、本実施の形態においては、注入部4は、図1乃至図16に示す第1の実施の形態の注入部4と同様に形成してもよい。すなわち、下側金属シート10が下側注入突出部16を有し、下側注入突出部16の上面に下側注入流路凹部(注入流路凹部)17が形成されている。上側金属シート20は、上側注入突出部25を有しているが、上側注入突出部25の下面には凹部が形成されることなく、平坦な形状で形成されている。 In this embodiment, the injection section 4 may be formed in the same manner as the injection section 4 in the first embodiment shown in Figures 1 to 16. That is, the lower metal sheet 10 has a lower injection protrusion 16, and a lower injection flow path recess (injection flow path recess) 17 is formed on the upper surface of the lower injection protrusion 16. The upper metal sheet 20 has an upper injection protrusion 25, but the lower surface of the upper injection protrusion 25 is formed in a flat shape without a recess being formed thereon.

中間金属シート70は、端面から側方に突出する中間注入突出部75を有している。しかしながら、この中間注入突出部75の上面および下面には、凹部が形成されることなく、加工前の中間金属シート70と同一の厚みを有している。中間注入突出部75の上面および下面は、平坦な形状で形成されている。下側注入流路凹部17および中間注入突出部75は、下側金属シート10と中間金属シート70とが接合された際、一体となって作動液2の注入流路を形成する。下側金属シート10、上側金属シート20および中間金属シート70が接合されると、各注入突出部16、25、75は、互いに重なり合うようになっている。中間注入突出部75は、上側注入突出部25と同様に形成することができる。 The intermediate metal sheet 70 has an intermediate injection protrusion 75 that protrudes laterally from the end face. However, the upper and lower surfaces of this intermediate injection protrusion 75 have no recesses and have the same thickness as the intermediate metal sheet 70 before processing. The upper and lower surfaces of the intermediate injection protrusion 75 are formed in a flat shape. When the lower metal sheet 10 and the intermediate metal sheet 70 are joined, the lower injection flow path recess 17 and the intermediate injection protrusion 75 form an injection flow path for the working fluid 2 together. When the lower metal sheet 10, the upper metal sheet 20 and the intermediate metal sheet 70 are joined, the injection protrusions 16, 25, 75 overlap each other. The intermediate injection protrusion 75 can be formed in the same way as the upper injection protrusion 25.

しかしながら、このことに限られることはない。例えば、下側注入流路凹部17に加えて若しくは下側注入流路凹部17の代わりに、上側注入突出部25の下面に、注入流路凹部(注入流路凹部)を形成してもよい。あるいは、このような注入部4の代わりに、下側金属シート10または上側金属シート20に注入孔を設けて、この注入孔から作動液2を注入するようにしてもよい。 However, this is not limited to the above. For example, in addition to or instead of the lower injection flow path recess 17, an injection flow path recess (injection flow path recess) may be formed on the underside of the upper injection protrusion 25. Alternatively, instead of such an injection section 4, an injection hole may be provided in the lower metal sheet 10 or the upper metal sheet 20, and the working fluid 2 may be injected through this injection hole.

また、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の下側蒸気流路凹部12および液流路部30と、上側金属シート20の上側蒸気流路凹部21は、図1乃至図16に示す第1の実施の形態と同様にして形成することができる。また、中間金属シート70の連通孔71も、エッチングによって形成することができる。その後、下側金属シート10と上側金属シート20とを、中間金属シート70を介して接合する。すなわち、下側金属シート10と中間金属シート70とを拡散接合するとともに、上側金属シート20と中間金属シート70とを拡散接合する。このことにより、密封空間3が形成される。なお、下側金属シート10と中間金属シート70と上側金属シート20とを一度に拡散接合するようにしてもよい。 In addition, in the vapor chamber 1 according to this embodiment, the lower steam flow path recess 12 and the liquid flow path section 30 of the lower metal sheet 10 and the upper steam flow path recess 21 of the upper metal sheet 20 can be formed in the same manner as in the first embodiment shown in Figures 1 to 16. In addition, the communication hole 71 of the intermediate metal sheet 70 can also be formed by etching. Thereafter, the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are joined via the intermediate metal sheet 70. That is, the lower metal sheet 10 and the intermediate metal sheet 70 are diffusion bonded, and the upper metal sheet 20 and the intermediate metal sheet 70 are diffusion bonded. This forms the sealed space 3. The lower metal sheet 10, the intermediate metal sheet 70, and the upper metal sheet 20 may be diffusion bonded at the same time.

このように本実施の形態によれば、下側金属シート10と上側金属シート20との間に中間金属シート70が介在され、上側金属シート20の下面20aに上側蒸気流路凹部21が設けられ、下側金属シート10の上面10aに液流路部30が設けられている。そして、中間金属シート70に、上側蒸気流路凹部21と液流路部30とを連通する連通孔71が設けられている。このことにより、3つの金属シート10、20、70でベーパーチャンバ1を構成する場合であっても、密封空間3内で、作動液2を、相変化を繰り返しながらベーパーチャンバ1内を還流させて、デバイスDの熱を移動させて放出することができる。また、上側金属シート20の上側蒸気流路凹部21が広く連通しているため、作動液2の蒸気の拡散をスムースに行うことができ、熱輸送効率を向上させることができる。 Thus, according to this embodiment, an intermediate metal sheet 70 is interposed between the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20, an upper steam flow path recess 21 is provided on the lower surface 20a of the upper metal sheet 20, and a liquid flow path section 30 is provided on the upper surface 10a of the lower metal sheet 10. The intermediate metal sheet 70 is provided with a communication hole 71 that communicates the upper steam flow path recess 21 and the liquid flow path section 30. As a result, even when the vapor chamber 1 is composed of three metal sheets 10, 20, and 70, the working liquid 2 can be circulated inside the vapor chamber 1 while repeatedly changing phases in the sealed space 3, and the heat of the device D can be transferred and released. In addition, since the upper steam flow path recess 21 of the upper metal sheet 20 is widely connected, the vapor of the working liquid 2 can be smoothly diffused, and the heat transport efficiency can be improved.

また、本実施の形態によれば、図1乃至図16に示す第1の実施の形態と同様に、下側注入流路凹部17の幅w9は、下側蒸気通路81の幅w7よりも広い。これにより、ベーパーチャンバ1の製造時に、注入流路を真空引きして密封空間3を脱気する作業や、その後、密封空間3へ作動液2を注入する作業を効率良く迅速に行うことができる。 In addition, according to this embodiment, as in the first embodiment shown in Figures 1 to 16, the width w9 of the lower injection flow passage recess 17 is wider than the width w7 of the lower steam passage 81. This allows the injection flow passage to be evacuated to degas the sealed space 3 during the manufacture of the vapor chamber 1, and the working fluid 2 to be injected into the sealed space 3 thereafter to be efficiently and quickly performed.

なお、図17に示す例では、下側蒸気流路凹部12の横断面形状および上側蒸気流路凹部21の横断面形状が、矩形状に形成されている例を示している。しかしながら、このことに限られることはなく、蒸気流路凹部12、21の横断面形状は、湾曲状に形成されていてもよい。また、液流路部30の主流溝31および連絡溝32についても同様である。 In the example shown in FIG. 17, the cross-sectional shape of the lower steam flow passage recess 12 and the cross-sectional shape of the upper steam flow passage recess 21 are formed in a rectangular shape. However, this is not limited to this, and the cross-sectional shapes of the steam flow passage recesses 12, 21 may be formed in a curved shape. The same applies to the main groove 31 and the connecting groove 32 of the liquid flow passage section 30.

また、上述した本実施の形態においては、下側金属シート10と上側金属シート20との間に、1つの中間金属シート70が介在されている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、下側金属シート10と上側金属シート20との間には、2つ以上の中間金属シート70が介在されていてもよい。 In the above-described embodiment, an example has been described in which one intermediate metal sheet 70 is interposed between the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20. However, this is not limited to this, and two or more intermediate metal sheets 70 may be interposed between the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20.

(第3の実施の形態)
次に、図20および図21を用いて、本発明の第3実施の形態におけるベーパーチャンバ、電子機器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, an electronic device, and a metal sheet for a vapor chamber according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 20 and 21. FIG.

図20および図21に示す第3の実施の形態においては、上側流路突出部および連通孔が、第1方向に沿って細長状に延びている点が主に異なり、他の構成は、図17乃至図19に示す第2の実施の形態と略同一である。なお、図20および図21において、図17乃至図19に示す第2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 Figures 20 and 21 differs mainly in that the upper flow passage protrusion and the communication hole extend in an elongated shape along the first direction, and the other configurations are substantially the same as those of the second embodiment shown in Figures 17 to 19. Note that in Figures 20 and 21, the same parts as those of the second embodiment shown in Figures 17 to 19 are given the same reference numerals and detailed descriptions are omitted.

図20に示すように、本実施の形態においては、上側金属シート20に設けられた上側流路突出部90(第2流路突出部)は、図1乃至図16に示す第1の実施の形態における上側流路壁部22と同様に構成されている。このため、以下では、上側流路突出部90を上側流路壁部22と記し、上側流路突出部90を含む上側金属シート20についての詳細な説明は省略する。 As shown in FIG. 20, in this embodiment, the upper flow passage protrusion 90 (second flow passage protrusion) provided on the upper metal sheet 20 is configured similarly to the upper flow passage wall 22 in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 16. For this reason, hereinafter, the upper flow passage protrusion 90 will be referred to as the upper flow passage wall 22, and a detailed description of the upper metal sheet 20 including the upper flow passage protrusion 90 will be omitted.

図21に示すように、本実施の形態においては、中間金属シート70に設けられた連通孔71は、第1方向Xに沿って細長状に延びるように形成されている。本実施の形態においても、連通孔71は、平面視で、互いに隣り合う上側流路壁部22の間に配置されている。連通孔71の幅w4(第2方向Yの寸法)は、例えば、50μm~1500μmとしてもよい。ここで、連通孔71の幅w4は、上面70bから下面70aにわたる範囲における最小幅とする。 As shown in FIG. 21, in this embodiment, the communication hole 71 provided in the intermediate metal sheet 70 is formed so as to extend in an elongated shape along the first direction X. In this embodiment as well, the communication hole 71 is disposed between adjacent upper flow path wall portions 22 in a plan view. The width w4 of the communication hole 71 (dimension in the second direction Y) may be, for example, 50 μm to 1500 μm. Here, the width w4 of the communication hole 71 is the minimum width in the range from the upper surface 70b to the lower surface 70a.

本実施の形態における連通孔71は、平面視で、下側蒸気流路凹部12の一の下側蒸気通路81に重なっている。そして、連通孔71には、平面視で、当該下側蒸気通路81に重なる上側蒸気流路凹部21の上側蒸気通路83も重なっている。すなわち、互いに重なる下側蒸気通路81と上側蒸気通路83の間に、これらに重なるように連通孔71が設けられている。このため、下側蒸気通路81内の作動液2の蒸気は、速やかに連通孔71を介して上側蒸気通路83に達することができ、上側蒸気通路83にスムースに拡散することができる。 In this embodiment, the communication hole 71 overlaps one lower steam passage 81 of the lower steam passage recess 12 in a plan view. The communication hole 71 also overlaps the upper steam passage 83 of the upper steam passage recess 21, which overlaps the lower steam passage 81 in a plan view. In other words, the communication hole 71 is provided between the lower steam passage 81 and the upper steam passage 83, which overlap each other, so as to overlap them. Therefore, the steam of the working fluid 2 in the lower steam passage 81 can quickly reach the upper steam passage 83 through the communication hole 71 and can be smoothly diffused into the upper steam passage 83.

このように本実施の形態によれば、下側金属シート10と上側金属シート20との間に中間金属シート70が介在され、上側金属シート20の下面20aに上側蒸気流路凹部21が設けられ、下側金属シート10の上面10aに液流路部30が設けられている。そして、中間金属シート70に、上側蒸気流路凹部21と液流路部30とを連通する連通孔71が設けられている。このことにより、3つの金属シート10、20、70でベーパーチャンバ1を構成する場合であっても、密封空間3内で、作動液2を、相変化を繰り返しながらベーパーチャンバ1内を還流させて、デバイスDの熱を移動させて放出することができる。 Thus, according to this embodiment, an intermediate metal sheet 70 is interposed between the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20, an upper steam flow path recess 21 is provided on the lower surface 20a of the upper metal sheet 20, and a liquid flow path section 30 is provided on the upper surface 10a of the lower metal sheet 10. The intermediate metal sheet 70 is provided with a communication hole 71 that connects the upper steam flow path recess 21 and the liquid flow path section 30. As a result, even when the vapor chamber 1 is formed of three metal sheets 10, 20, and 70, the working liquid 2 can be circulated inside the vapor chamber 1 while repeatedly changing phases in the sealed space 3, and the heat of the device D can be transferred and released.

また、本実施の形態によれば、図1乃至図16に示す第1の実施の形態と同様に、下側注入流路凹部17の幅w9は、下側蒸気通路81の幅w7よりも広い。これにより、ベーパーチャンバ1の製造時に、注入流路を真空引きして密封空間3を脱気する作業や、その後、密封空間3へ作動液2を注入する作業を効率良く迅速に行うことができる。 In addition, according to this embodiment, as in the first embodiment shown in Figures 1 to 16, the width w9 of the lower injection flow passage recess 17 is wider than the width w7 of the lower steam passage 81. This allows the injection flow passage to be evacuated to degas the sealed space 3 during the manufacture of the vapor chamber 1, and the working fluid 2 to be injected into the sealed space 3 thereafter to be efficiently and quickly performed.

(第4の実施の形態)
次に、図22乃至図25を用いて、本発明の第4実施の形態におけるベーパーチャンバ、電子機器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。
(Fourth embodiment)
Next, a vapor chamber, an electronic device, and a metal sheet for a vapor chamber according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図22乃至図25に示す第4の実施の形態においては、下側金属シートと上側金属シートとの間に中間金属シートが介在され、中間金属シートの下面および上面のうち少なくとも一方に複数の蒸気通路を含む蒸気流路部が形成され、中間金属シートの下面および上面のうち少なくとも一方に、液流路部が形成され、中間金属シートの下面および上面のうち少なくとも一方に、注入液流路部が形成され、注入流路部の幅が、蒸気通路の幅よりも広い点が主に異なり、他の構成は、図17乃至図19に示す第2の実施の形態と略同一である。なお、図22乃至図25において、図17乃至図19に示す第2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。 In the fourth embodiment shown in Figures 22 to 25, an intermediate metal sheet is interposed between a lower metal sheet and an upper metal sheet, a steam flow path portion including a plurality of steam paths is formed on at least one of the lower and upper surfaces of the intermediate metal sheet, a liquid flow path portion is formed on at least one of the lower and upper surfaces of the intermediate metal sheet, an injected liquid flow path portion is formed on at least one of the lower and upper surfaces of the intermediate metal sheet, and the width of the injected flow path portion is wider than the width of the steam path. The other configurations are substantially the same as those of the second embodiment shown in Figures 17 to 19. Note that in Figures 22 to 25, the same parts as those of the second embodiment shown in Figures 17 to 19 are given the same reference numerals and detailed description is omitted.

図22に示すように、本実施の形態においては、蒸気流路部80は、中間金属シート70の上面70bに設けられている。すなわち、本実施の形態による蒸気流路部80は、中間金属シート70の上面70bから下面70aに延びるように形成されており、中間金属シート70を貫通している。液流路部30は、中間金属シート70の下面70aに設けられている。このため、本実施の形態による中間金属シート70は、ウィックシートと称する場合もある。蒸気流路部80と液流路部30は、作動液2が還流できるように連通している。 As shown in FIG. 22, in this embodiment, the steam flow path section 80 is provided on the upper surface 70b of the intermediate metal sheet 70. That is, the steam flow path section 80 in this embodiment is formed to extend from the upper surface 70b to the lower surface 70a of the intermediate metal sheet 70, penetrating the intermediate metal sheet 70. The liquid flow path section 30 is provided on the lower surface 70a of the intermediate metal sheet 70. For this reason, the intermediate metal sheet 70 in this embodiment is sometimes referred to as a wick sheet. The steam flow path section 80 and the liquid flow path section 30 are connected to allow the working liquid 2 to return.

図23および図24に示すように、中間金属シート70は、平面視で矩形枠状に形成された枠体部73と、枠体部73内に設けられた複数のランド部74と、を有している。枠体部73およびランド部74は、中間金属シート70をエッチングする際にエッチングされることなく中間金属シート70の材料が残る部分である。ランド部74は、第1方向Xに沿って細長状に延びており、蒸気流路部80内に複数配置されている。ランド部74は、図示しない支持部を介して、互いに支持されているとともに、枠体部73に支持されている。支持部は、後述する中間蒸気通路85内を流れる作動液2の蒸気の流れが妨げられることを抑制するように形成されている。例えば、支持部は、図22の上下方向において中間金属シート70の上面70bから下面70aにわたる範囲の一部に形成されるようにしてもよい。 23 and 24, the intermediate metal sheet 70 has a frame body 73 formed in a rectangular frame shape in a plan view, and a plurality of land portions 74 provided in the frame body 73. The frame body 73 and the land portion 74 are portions of the intermediate metal sheet 70 that are not etched when the intermediate metal sheet 70 is etched, and the material of the intermediate metal sheet 70 remains. The land portions 74 extend in an elongated shape along the first direction X, and a plurality of land portions 74 are arranged in the steam flow passage portion 80. The land portions 74 are supported by each other and by the frame body 73 via a support portion not shown. The support portion is formed so as to suppress the obstruction of the flow of the steam of the working fluid 2 flowing in the intermediate steam passage 85 described later. For example, the support portion may be formed in a part of the range from the upper surface 70b to the lower surface 70a of the intermediate metal sheet 70 in the vertical direction of FIG. 22.

蒸気流路部80は、ランド部74によって区画された複数の中間蒸気通路85(第3蒸気通路、蒸気通路)を含んでいる。中間蒸気通路85は、第1方向Xに沿って細長状に延びており、互いに平行に配置されている。各中間蒸気通路85の両端部は、第2方向Yに沿って細長状に延びる中間連絡蒸気通路86に連通しており、各中間蒸気通路85が、中間連絡蒸気通路86を介して連通している。このようにして、各ランド部74の周囲(中間蒸気通路85および中間連絡蒸気通路86)を作動液2の蒸気が流れて、蒸気流路部80の周縁部に向かって蒸気が輸送さ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。なお、図22においては、中間蒸気通路85の横断面(第2方向Yにおける断面)形状が、矩形状になっている。しかしながら、このことに限られることはなく、中間蒸気通路85の横断面形状は、例えば、湾曲状、半円状、V字状であってもよく、作動液2の蒸気を拡散することができれば任意である。中間連絡蒸気通路86も同様である。中間蒸気通路85および中間連絡蒸気通路86は、図17乃至図19に示す第2の実施の形態における連通孔71と同様にエッチングで形成することができ、連通孔71と同様な横断面形状を有することができる。 The steam flow path section 80 includes a plurality of intermediate steam passages 85 (third steam passages, steam passages) partitioned by land sections 74. The intermediate steam passages 85 extend in an elongated shape along the first direction X and are arranged parallel to each other. Both ends of each intermediate steam passage 85 are connected to an intermediate communication steam passage 86 extending in an elongated shape along the second direction Y, and each intermediate steam passage 85 is connected through the intermediate communication steam passage 86. In this way, the steam of the working fluid 2 flows around each land section 74 (the intermediate steam passage 85 and the intermediate communication steam passage 86) and is transported toward the peripheral portion of the steam flow path section 80, suppressing the flow of steam from being impeded. In FIG. 22, the cross-sectional shape (cross-section in the second direction Y) of the intermediate steam passage 85 is rectangular. However, this is not limited to this, and the cross-sectional shape of the intermediate steam passage 85 may be, for example, curved, semicircular, or V-shaped, and is any shape as long as it can diffuse the steam of the working fluid 2. The same applies to the intermediate steam passage 86. The intermediate steam passage 85 and the intermediate steam passage 86 can be formed by etching in the same manner as the communication hole 71 in the second embodiment shown in Figures 17 to 19, and can have a cross-sectional shape similar to that of the communication hole 71.

中間金属シート70のランド部74の幅w5(第2方向Yの寸法)は、上面70bから下面70aにわたる範囲における最大寸法とした場合、例えば、50μm~2000μmとしてもよい。中間蒸気通路85の幅w6(第2方向Yの寸法)は、上面70bから下面70aにわたる範囲における最小寸法とした場合、例えば、50μm~2000μmとしてもよい。中間連絡蒸気通路86の幅(第1方向Xの寸法)も同様である。 The width w5 (dimension in the second direction Y) of the land portion 74 of the intermediate metal sheet 70 may be, for example, 50 μm to 2000 μm when taken as the maximum dimension in the range from the upper surface 70b to the lower surface 70a. The width w6 (dimension in the second direction Y) of the intermediate steam passage 85 may be, for example, 50 μm to 2000 μm when taken as the minimum dimension in the range from the upper surface 70b to the lower surface 70a. The same applies to the width (dimension in the first direction X) of the intermediate communication steam passage 86.

液流路部30は、中間金属シート70の下面70aにおいて、ランド部74に設けられている。すなわち、ランド部74の下面に液流路部30が設けられている。 The liquid flow path section 30 is provided in the land portion 74 on the lower surface 70a of the intermediate metal sheet 70. In other words, the liquid flow path section 30 is provided on the lower surface of the land portion 74.

本実施の形態における下側金属シート10の上面10aには、下側蒸気流路凹部12は設けられておらず、液流路部30も設けられていない。当該上面10aは、平坦状に形成されている。同様に、上側金属シート20の下面20aには、上側蒸気流路凹部21は設けられておらず、液流路部30も設けられていない。当該下面20aは、平坦状に形成されている。本実施の形態による下側金属シート10の厚さおよび上側金属シート20の厚さは、例えば、8μm~100μmである。 In this embodiment, the upper surface 10a of the lower metal sheet 10 does not have a lower steam flow path recess 12, and also does not have a liquid flow path section 30. The upper surface 10a is formed flat. Similarly, the lower surface 20a of the upper metal sheet 20 does not have an upper steam flow path recess 21, and also does not have a liquid flow path section 30. The lower surface 20a is formed flat. In this embodiment, the thickness of the lower metal sheet 10 and the thickness of the upper metal sheet 20 are, for example, 8 μm to 100 μm.

また、本実施の形態によるベーパーチャンバ1は、中間金属シート70の蒸気流路部80と液流路部30とを、エッチングによって形成することができる。その後、下側金属シート10と上側金属シート20とを、中間金属シート70を介して接合する。すなわち、下側金属シート10と中間金属シート70とを拡散接合するとともに、上側金属シート20と中間金属シート70とを拡散接合する。このことにより、密封空間3が形成される。
なお、下側金属シート10と中間金属シート70と上側金属シート20とを一度に拡散接合するようにしてもよい。
Furthermore, in the vapor chamber 1 according to this embodiment, the vapor flow path portion 80 and the liquid flow path portion 30 of the intermediate metal sheet 70 can be formed by etching. After that, the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are joined via the intermediate metal sheet 70. That is, the lower metal sheet 10 and the intermediate metal sheet 70 are diffusion bonded, and the upper metal sheet 20 and the intermediate metal sheet 70 are diffusion bonded. As a result, the sealed space 3 is formed.
The lower metal sheet 10, the intermediate metal sheet 70 and the upper metal sheet 20 may be diffusion bonded at the same time.

なお、本実施の形態においては、注入部4を構成する中間注入突出部75の下面に、中間注入流路部76(注入流路部)が凹状に形成されている。下側注入突出部16の上面には、下側注入流路凹部17は形成されることなく、当該上面は、平坦な形状で形成されている。下側注入突出部16および中間注入流路部76は、下側金属シート10と中間金属シート70とが接合された際、一体となって作動液2の注入流路を形成する。図24に示すように、中間注入突出部75の上面には注入流路部は形成されていないが、中間注入流路部76は、中間注入突出部75の下面に加えて若しくは当該下面の代わりに、中間注入突出部75の上面に形成されていてもよい。 In this embodiment, an intermediate injection flow path section 76 (injection flow path section) is formed in a concave shape on the lower surface of the intermediate injection protrusion 75 constituting the injection section 4. The upper surface of the lower injection protrusion 16 is formed in a flat shape without the lower injection flow path recess 17. The lower injection protrusion 16 and the intermediate injection flow path section 76 form an injection flow path for the working fluid 2 together when the lower metal sheet 10 and the intermediate metal sheet 70 are joined. As shown in FIG. 24, no injection flow path section is formed on the upper surface of the intermediate injection protrusion 75, but the intermediate injection flow path section 76 may be formed on the upper surface of the intermediate injection protrusion 75 in addition to or instead of the lower surface of the intermediate injection protrusion 75.

中間注入突出部75および中間注入流路部76は、第1の実施の形態における下側注入突出部16および下側注入流路凹部17と同様に形成することができる。例えば、中間注入突出部75は、下側注入突出部16と同様の幅w8および長さL1を有していてもよい。また、例えば、中間注入流路部76は、下側注入流路凹部17と同様の幅w9を有していてもよい。 The intermediate injection protrusion 75 and the intermediate injection flow path section 76 can be formed in the same manner as the lower injection protrusion 16 and the lower injection flow path recess 17 in the first embodiment. For example, the intermediate injection protrusion 75 may have the same width w8 and length L1 as the lower injection protrusion 16. Also, for example, the intermediate injection flow path section 76 may have the same width w9 as the lower injection flow path recess 17.

本実施の形態においては、中間注入流路部76の幅w9が、上述した中間蒸気通路85の幅w6よりも広くなっていてもよい。この場合、例えば、幅w6は、0.05mm~2.0mm、幅w9は、1mm~10mmである。また、中間注入流路部76の幅w9は、中間蒸気通路85の幅w6の1.5倍以上となることが好ましい。より詳しくは、例えば、幅w6が0.05mmである場合には幅w9は1mm~6mmとしてもよく、好ましくは1mm~3mmである。また、例えば、幅w6が2mmである場合には、幅w9は3.5mm~10mmとしてもよく、好ましくは1mm~6mmである。このように、中間注入流路部76の幅w9を中間蒸気通路85の幅w6よりも広くすることにより、密封空間3からの脱気や密封空間3への作動液2の注入を迅速に行うことができる。 In this embodiment, the width w9 of the intermediate injection flow passage portion 76 may be wider than the width w6 of the intermediate steam passage 85 described above. In this case, for example, the width w6 is 0.05 mm to 2.0 mm, and the width w9 is 1 mm to 10 mm. In addition, it is preferable that the width w9 of the intermediate injection flow passage portion 76 is 1.5 times or more the width w6 of the intermediate steam passage 85. More specifically, for example, when the width w6 is 0.05 mm, the width w9 may be 1 mm to 6 mm, preferably 1 mm to 3 mm. In addition, for example, when the width w6 is 2 mm, the width w9 may be 3.5 mm to 10 mm, preferably 1 mm to 6 mm. In this way, by making the width w9 of the intermediate injection flow passage portion 76 wider than the width w6 of the intermediate steam passage 85, degassing from the sealed space 3 and injection of the working fluid 2 into the sealed space 3 can be performed quickly.

中間注入流路部76は、凹状に形成されることに限られることはない。例えば、中間注入流路部76は、中間金属シート70の下面70aから上面70bにわたって延びて、中間金属シート70を貫通するように形成されていてもよい。この場合、支柱55は、図示しない支持部を介して、土手部51に支持されるようにしてもよい。突起56は、柱状に形成して、図示しない支持部を介して、土手部51に支持されるようにしてもよい。 The intermediate injection flow passage portion 76 is not limited to being formed in a concave shape. For example, the intermediate injection flow passage portion 76 may be formed so as to extend from the lower surface 70a to the upper surface 70b of the intermediate metal sheet 70 and penetrate the intermediate metal sheet 70. In this case, the support pillar 55 may be supported by the bank portion 51 via a support portion not shown. The protrusion 56 may be formed in a columnar shape and supported by the bank portion 51 via a support portion not shown.

このように本実施の形態によれば、下側金属シート10と上側金属シート20との間に中間金属シート70が介在され、中間金属シート70の上面70bに蒸気流路部80が設けられ、中間金属シート70の下面70aに液流路部30が設けられている。このことにより、3つの金属シート10、20、70でベーパーチャンバ1を構成する場合であっても、密封空間3内で、作動液2を、相変化を繰り返しながらベーパーチャンバ1内を還流させて、デバイスDの熱を移動させて放出することができる。 Thus, according to this embodiment, an intermediate metal sheet 70 is interposed between the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20, a vapor flow path section 80 is provided on the upper surface 70b of the intermediate metal sheet 70, and a liquid flow path section 30 is provided on the lower surface 70a of the intermediate metal sheet 70. As a result, even when the vapor chamber 1 is formed of three metal sheets 10, 20, and 70, the working liquid 2 can be circulated within the vapor chamber 1 while repeatedly undergoing phase changes within the sealed space 3, thereby transferring and releasing the heat of the device D.

また、本実施の形態によれば、下側金属シート10と上側金属シート20との間に介在された中間金属シート70の上面70bに、蒸気流路部80が設けられ、下面70aに、液流路部30が設けられている。このことにより、下側金属シート10および上側金属シート20への、蒸気流路や液流路を形成するためのエッチング加工を不要にできる。すなわち、エッチング加工を行う部材の点数を削減することができる。このため、ベーパーチャンバ1の製造工程を簡素化し、ベーパーチャンバ1を簡易に製造することができる。また、蒸気流路部80と液流路部30が中間金属シート70に形成されているため、蒸気流路部80と液流路部30とは、エッチング加工時に精度良く位置決めすることができる。
このため、組立工程において、蒸気流路部80と液流路部30とを位置合わせすることを不要にできる。この結果、ベーパーチャンバ1を簡易に製造することができる。また、蒸気流路の高さ(あるいは深さ)を、中間金属シート70の厚みで画定することができ、ベーパーチャンバ1を簡易に製造することができる。
According to the present embodiment, the vapor flow path portion 80 is provided on the upper surface 70b of the intermediate metal sheet 70 interposed between the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20, and the liquid flow path portion 30 is provided on the lower surface 70a. This makes it possible to eliminate the need for etching the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 to form the vapor flow path and the liquid flow path. In other words, the number of members to be etched can be reduced. This simplifies the manufacturing process of the vapor chamber 1, and the vapor chamber 1 can be easily manufactured. Furthermore, since the vapor flow path portion 80 and the liquid flow path portion 30 are formed in the intermediate metal sheet 70, the vapor flow path portion 80 and the liquid flow path portion 30 can be accurately positioned during the etching process.
Therefore, in the assembly process, it is not necessary to align the vapor flow path portion 80 and the liquid flow path portion 30. As a result, it is possible to easily manufacture the vapor chamber 1. In addition, the height (or depth) of the vapor flow path can be determined by the thickness of the intermediate metal sheet 70, so that the vapor chamber 1 can be easily manufactured.

また、本実施の形態によれば、図1乃至図16に示す第1の実施の形態と同様に、中間注入流路部76の幅w9は、中間蒸気通路85の幅w6よりも広い。これにより、ベーパーチャンバ1の製造時に、注入流路を真空引きして密封空間3を脱気する作業や、その後、密封空間3へ作動液2を注入する作業を効率良く迅速に行うことができる。 In addition, according to this embodiment, as in the first embodiment shown in Figures 1 to 16, the width w9 of the intermediate injection flow passage portion 76 is wider than the width w6 of the intermediate steam passage 85. This allows the operation of evacuating the injection flow passage to degas the sealed space 3 during the manufacture of the vapor chamber 1, and the operation of injecting the working fluid 2 into the sealed space 3 thereafter, to be performed efficiently and quickly.

また、本実施の形態によれば、蒸気流路部80は、中間金属シート70の上面70bから下面70aに延びている。このことにより、蒸気流路部80の流路抵抗を低減することができる。このため、蒸気流路部80において作動液2の蒸気から凝縮して生成された液状の作動液2を、スムースに液流路部30の主流溝31に入り込ませることができる。一方、蒸発部11において蒸発した作動液2の蒸気を、蒸気流路部80にスムースに拡散することができる。 In addition, according to this embodiment, the vapor flow path section 80 extends from the upper surface 70b to the lower surface 70a of the intermediate metal sheet 70. This reduces the flow path resistance of the vapor flow path section 80. Therefore, the liquid working fluid 2 generated by condensation of the vapor of the working fluid 2 in the vapor flow path section 80 can smoothly enter the main groove 31 of the liquid flow path section 30. Meanwhile, the vapor of the working fluid 2 evaporated in the evaporation section 11 can be smoothly diffused to the vapor flow path section 80.

なお、上述した本実施の形態においては、液流路部30が、中間金属シート70の下面70aに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、図25に示すように、液流路部30は、下面70aだけでなく、上面70bにも設けられていてもよい。この場合、液状の作動液2を蒸発部11または中間金属シート70のうち蒸発部11に近い部分に輸送する流路を増やすことができ、液状の作動液2の輸送効率を向上させることができる。このため、ベーパーチャンバ1の熱輸送効率を向上させることができる。 In the above-described embodiment, an example has been described in which the liquid flow path section 30 is provided on the lower surface 70a of the intermediate metal sheet 70. However, this is not limited to the above, and as shown in FIG. 25, the liquid flow path section 30 may be provided not only on the lower surface 70a but also on the upper surface 70b. In this case, the number of flow paths for transporting the liquid working fluid 2 to the evaporation section 11 or the portion of the intermediate metal sheet 70 closer to the evaporation section 11 can be increased, and the transport efficiency of the liquid working fluid 2 can be improved. This allows the heat transport efficiency of the vapor chamber 1 to be improved.

また、上述した本実施の形態においては、蒸気流路部80が、中間金属シート70の上面70bから下面70aに延びるように形成されている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、蒸気流路部80が、図1乃至図16に示す下側蒸気流路凹部12のように、あるいは、図17および図18に示す上側蒸気流路凹部21のように、中間金属シート70の上面70bに凹状に形成されていてもよい。この場合、中間金属シート70に、蒸気流路部80を液流路部30に連通する連通孔(図示せず)が設けられていてもよい。 In the above-described embodiment, an example has been described in which the steam flow path section 80 is formed to extend from the upper surface 70b to the lower surface 70a of the intermediate metal sheet 70. However, this is not limited to this, and the steam flow path section 80 may be formed in a concave shape on the upper surface 70b of the intermediate metal sheet 70, such as the lower steam flow path recess 12 shown in Figures 1 to 16, or the upper steam flow path recess 21 shown in Figures 17 and 18. In this case, the intermediate metal sheet 70 may be provided with a communication hole (not shown) that connects the steam flow path section 80 to the liquid flow path section 30.

また、上述した本実施の形態においては、下側金属シート10と上側金属シート20との間に、1つの中間金属シート70が介在されている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、下側金属シート10と中間金属シート70との間に、図示しない他の金属シートが介在されていてもよく、上側金属シート20と中間金属シート70との間に、図示しない他の金属シートが介在されていてもよい。 In the above-described embodiment, an example has been described in which one intermediate metal sheet 70 is interposed between the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20. However, this is not limited to this, and another metal sheet (not shown) may be interposed between the lower metal sheet 10 and the intermediate metal sheet 70, and another metal sheet (not shown) may be interposed between the upper metal sheet 20 and the intermediate metal sheet 70.

本発明は上記各実施の形態および各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、上記各実施の形態および各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。各実施の形態および各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。また、上記各実施の形態および各変形例では、下側金属シート10の構成と、上側金属シート20の構成とを入れ替えてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and in the implementation stage, the components can be modified without departing from the gist of the invention. Various inventions can be created by appropriate combinations of the multiple components disclosed in the above-described embodiments and modifications. Some components may be deleted from all the components shown in each embodiment and modification. In the above-described embodiments and modifications, the configuration of the lower metal sheet 10 and the configuration of the upper metal sheet 20 may be interchanged.

1 ベーパーチャンバ
2 作動液
10 下側金属シート
12 下側蒸気流路凹部
17 下側注入流路凹部
20 上側金属シート
21 上側蒸気流路凹部
30 液流路部
31 主流溝
32 連絡溝
33 凸部
54 カシメ領域
55 支柱
56 突起
70 中間金属シート
70a 下面
70b 上面
71 連通孔
76 中間注入流路部
80 蒸気流路部
81 下側蒸気通路
85 中間蒸気通路
90 上側流路突出部
D デバイス
E 電子機器
H ハウジング
P 交差部
Q バッファ領域
X 第1方向
Y 第2方向
REFERENCE SIGNS LIST 1 vapor chamber 2 working fluid 10 lower metal sheet 12 lower vapor flow passage recess 17 lower injection flow passage recess 20 upper metal sheet 21 upper vapor flow passage recess 30 liquid flow passage section 31 main flow groove 32 connecting groove 33 convex section 54 crimped area 55 support 56 projection 70 intermediate metal sheet 70a lower surface 70b upper surface 71 communicating hole 76 intermediate injection flow passage section 80 vapor flow passage section 81 lower vapor passage 85 intermediate vapor passage 90 upper flow passage protrusion D device E electronic device H housing P intersection Q buffer area X first direction Y second direction

Claims (9)

作動液が封入された密封空間を有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、
第1面と、
前記第1面とは反対側に設けられた第2面と、
を備え、
前記第1面に、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路部が形成され、
前記第1面に、液状の前記作動液を注入する注入流路凹部が形成され、
前記注入流路凹部は、一方の端部において前記蒸気流路部に連通し、他方の端部に開口部が設けられ、
前記蒸気流路部側に位置する第1領域における前記注入流路凹部の深さが、前記第1領域よりも前記開口部側に位置する第2領域における前記注入流路凹部の深さよりも浅く、
前記蒸気流路部は、前記第1面に形成された蒸気流路凹部を含み、
前記注入流路凹部のうち最も深さの深い部分における深さは、前記蒸気流路凹部のうち最も深さの深い部分における深さよりも深
前記ベーパーチャンバ用金属シートの厚さから、前記蒸気流路凹部のうち最も深い部分における深さを引いた残りの厚さは、10μm以上である、
ベーパーチャンバ用金属シート。
A metal sheet for a vapor chamber for a vapor chamber having a sealed space in which a working fluid is sealed,
The first page and
a second surface provided on the opposite side to the first surface;
Equipped with
A vapor flow passage portion through which vapor of the working fluid passes is formed on the first surface,
an injection flow path recess for injecting the liquid working fluid is formed in the first surface;
the injection flow passage recess has one end communicating with the vapor flow passage portion and the other end having an opening;
a depth of the injection flow path concave portion in a first region located on the steam flow path portion side is shallower than a depth of the injection flow path concave portion in a second region located on the opening side of the first region,
the steam flow path portion includes a steam flow path recess formed in the first surface,
a depth of the deepest portion of the injection channel recess is greater than a depth of the deepest portion of the vapor channel recess;
The thickness of the metal sheet for the vapor chamber minus the depth of the deepest part of the vapor flow path recess is 10 μm or more.
Metal sheet for vapor chamber.
前記第1領域における前記注入流路凹部の深さが、前記蒸気流路凹部の深さよりも浅い、
請求項1に記載のベーパーチャンバ用金属シート。
a depth of the injection channel recess in the first region is shallower than a depth of the vapor channel recess;
The metal sheet for a vapor chamber according to claim 1.
前記蒸気流路凹部は、第1方向に延びる複数の蒸気通路と、前記第1方向に直交する第2方向に延びる、各々の前記蒸気通路が連通した連絡蒸気通路と、を含み、
前記注入流路凹部は、前記連絡蒸気通路に連通している、
請求項1または2に記載のベーパーチャンバ用金属シート。
the steam flow passage recess includes a plurality of steam passages extending in a first direction, and a communication steam passage extending in a second direction perpendicular to the first direction, the communication steam passages being in communication with each other;
The injection flow path recess communicates with the steam communication passage.
3. The metal sheet for a vapor chamber according to claim 1 or 2.
前記注入流路凹部の前記第1領域に、複数の突起が形成され、
前記注入流路凹部の前記第2領域に、複数の支柱が形成され、
複数の前記突起の上面と複数の前記支柱の上面とは、同一平面上にある、
請求項1~3のいずれか一項に記載のベーパーチャンバ用金属シート。
A plurality of protrusions are formed in the first region of the injection channel recess,
A plurality of support columns are formed in the second region of the injection channel recess;
The upper surfaces of the plurality of protrusions and the upper surfaces of the plurality of posts are on the same plane.
The metal sheet for a vapor chamber according to any one of claims 1 to 3.
前記注入流路凹部のうち最も深さの深い部分が、前記第2領域に位置している、
請求項1~4のいずれか一項に記載のベーパーチャンバ用金属シート。
The deepest portion of the injection channel recess is located in the second region.
The metal sheet for a vapor chamber according to any one of claims 1 to 4.
作動液が封入された密封空間を有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、
第1面と、
前記第1面とは反対側に設けられた第2面と、
を備え、
前記第1面に、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路凹部が形成され、
前記第1面に、液状の前記作動液を注入する注入流路凹部が形成され、
前記注入流路凹部は、一方の端部において前記蒸気流路凹部に連通し、他方の端部に開口部が設けられ、
前記注入流路凹部のうち最も深さの深い部分における深さは、前記蒸気流路凹部のうち最も深さの深い部分における深さよりも深
前記ベーパーチャンバ用金属シートの厚さから、前記蒸気流路凹部のうち最も深い部分における深さを引いた残りの厚さは、10μm以上である、
ベーパーチャンバ用金属シート。
A metal sheet for a vapor chamber for a vapor chamber having a sealed space in which a working fluid is sealed,
The first page and
a second surface provided on the opposite side to the first surface;
Equipped with
A vapor flow passage recess through which vapor of the working fluid passes is formed in the first surface,
an injection flow path recess for injecting the liquid working fluid is formed in the first surface;
the injection flow passage recess has one end communicating with the vapor flow passage recess and has the other end provided with an opening;
a depth of the deepest portion of the injection channel recess is greater than a depth of the deepest portion of the vapor channel recess;
The thickness of the metal sheet for the vapor chamber minus the depth of the deepest part of the vapor flow path recess is 10 μm or more.
Metal sheet for vapor chamber.
前記蒸気流路凹部は、第1方向に延びる複数の蒸気通路と、前記第1方向に直交する第2方向に延びる、各々の前記蒸気通路が連通した連絡蒸気通路と、を含み、
前記注入流路凹部は、前記連絡蒸気通路に連通している、
請求項6に記載のベーパーチャンバ用金属シート。
the steam flow passage recess includes a plurality of steam passages extending in a first direction, and a communication steam passage extending in a second direction perpendicular to the first direction, the communication steam passages being in communication with each other;
The injection flow path recess communicates with the steam communication passage.
The metal sheet for a vapor chamber according to claim 6.
作動液が封入された密封空間を有するベーパーチャンバであって、
請求項1~7のいずれか一項に記載のベーパーチャンバ用金属シートを備えた、ベーパーチャンバ。
A vapor chamber having a sealed space in which a hydraulic fluid is sealed,
A vapor chamber comprising the metal sheet for a vapor chamber according to any one of claims 1 to 7.
ハウジングと、
前記ハウジング内に収容されたデバイスと、
前記デバイスに熱的に接触した、請求項8に記載のベーパーチャンバと、を備えた、電子機器。
Housing and
A device contained within the housing; and
10. An electronic device comprising: a vapor chamber according to claim 8 in thermal contact with the device.
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