TW200930278A - Phase change type heat spreader, channel structure, electronic apparatus and method for manufacturing phase change type heat spreader - Google Patents

Phase change type heat spreader, channel structure, electronic apparatus and method for manufacturing phase change type heat spreader Download PDF

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TW200930278A
TW200930278A TW097133914A TW97133914A TW200930278A TW 200930278 A TW200930278 A TW 200930278A TW 097133914 A TW097133914 A TW 097133914A TW 97133914 A TW97133914 A TW 97133914A TW 200930278 A TW200930278 A TW 200930278A
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Description

200930278 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明,係有關於利用動作流體之相變化而受到從熱 源而來之熱並使其擴散之相變化型散熱器、使用於其之中 的流路構造體、具備有此相變化型散熱器之電子機器、以 及相變化型散熱器之製造方法。 Φ 【先前技術】 從先前起,作爲吸收熱源之熱並作擴散之裝置,係存 在有固體型之金屬散熱器。此種固體型之金屬散熱器,例 如係熱性地被連接於PC (Personal Computer)之CPU ( Central Processing Unit)處,並將從CPU而來之熱作擴 散。在此金屬散熱器處,例如係被安裝有散熱片(heat sink),一般而言,係從金屬散熱器而將熱傳達至散熱片 處並作放熱。 φ 但是,在固體型之金屬散熱器中,由於其之熱擴散的 效率係依存於金屬之熱傳導,因此,係有著其之熱擴散的 回應爲遲緩的問題。又,由於係存在有在該金屬散熱器之 熱擴散面內的溫度之偏差,因此,係難以使熱源之溫度大 幅下降。 爲了解決此種問題,從先前起,便提案有相變化型之 散熱器(例如,參考專利文獻1 )。在此專利文獻1中所 記載之散熱器,係將受熱板(3 )、和放熱板(4 )、和細 溝板(5 )以及粗溝板(6 )作層積而構成。受熱板(3 ) -5- 200930278 係受到從發熱體(2 )而來之熱’而密閉容器(1 )內之冷 媒係沸騰。該蒸氣,主要係通過粗溝板(6 )之各溝(6a ),並在密閉容器(1)之全體內擴散’而在密閉容器(1 )之內壁面處凝縮。此液化後之冷媒’係通過被配置在受 熱板(3 )處之細溝板(5 )的溝(5 a ),而被供給至受熱 部處。藉由此種冷媒之相變化,熱係被擴散至散熱板之全 體中。 〔專利文獻1〕日本特開1 1-31768號公報(段落〔0015〕 ,圖1〜4 ) 【發明內容】 〔發明所欲解決之課題〕 在專利文獻1之散熱器中,蒸氣之冷媒通過的溝(6a )、和液體之冷媒通過的溝(5a ),係相互分離。亦即是 ,係想定蒸氣以及液體分別通過溝(6a )以及(5 a ) —事 φ ,來構成散熱器。但是,當熱源所致之熱負載爲大的情況 時,在液體之溝(5a)中,亦會流入有蒸氣。由於蒸汽係 有將體積一度作擴張的性質,因此,若是蒸氣流入至液體 之溝(5a)中,則在該溝(5a)處蒸氣係會持續擴張。如 此一來,動作流體之供給量係減少,而成爲產生乾枯( dry out )的結果。 有鑑於上述一般之事態,本發明之目的,係在於提供 一種使相變化所致之熱效率上升,並能夠降低熱阻抗之相 變化型散熱器、流路構造體、以及具備有此相變化型散熱 -6 - 200930278 器之電子機器、被使用於此之中的流路構造體等。 本發明之其他目的,係在於提供一種製造係爲容易, 且信賴性係爲高之相變化型散熱器之製造方法。 〔用以解決課題之手段〕 爲了達成上述目的,本發明之相變化型散熱器,係爲 藉由動作流體之相變化來使熱擴散之相變化型散熱器,其 特徵爲,具備有:容器(密閉容器),其係具備有受熱側 、和與前述受熱側而相對向設置之放熱側;和複數之流路 ,其係具備有藉由毛細管力而使液相之前述動作流體作流 通之壁面,並以在從前述受熱側而朝向前述放熱側之方向 上作層積之方式而被設置於前述容器內;和氣相流路,其 係具備有以與前述複數之流路相通連的方式而貫通前述壁 面之開口,並以使藉由在前述受熱側所受到之熱而蒸發的 氣相之前述動作流體流通於前述開口並朝向前述放熱側的 方式,來使前述氣相之動作流體作流通。 在本發明中,熱源係熱性地被連接於受熱側。藉由在 受熱側所受到之熱,動作流體係蒸發。該氣相之動作流體 ,係經由貫通複數之流路彼此的開口,而以從受熱側而朝 向放熱側之方式來流通。若是氣相之動作流體到達了接近 於放熱側之側,則係凝縮,而該液相之動作流體,係藉由 毛細管力而在複數之流路中流通。 本發明,係並非爲如同上述專利文獻1 一般而將液相 與氣相的動作流體之各別的流路作構造性分離者。本發明 200930278 ,係以氣相以及液相之動作流體會混合存在一事作爲前提 ,而基於對該些之流通方向作控制的基本之想法而進行者 〇 液相之動作流體,在受熱側以及放熱側之間的平面內 ,係在複數之流路中流通,另一方面,氣相之動作流體, 主要係經由流路阻抗爲較複數之流路爲更小的開口而流通 。亦即是,蒸發後之氣相的動作流體,絕大部分係經由開 口而實質性地朝向垂直方向移動,氣相之動作流體的在複 數之流路中的流通量係爲少。故而,能夠防止對於在複數 之流路中流通的液相之動作流體的流通造成阻礙。藉由此 ,相變化所致之熱效率係提升,而能夠減低熱阻抗。 在本發明中,前述氣相流路,係具備有:被設置在前 述放熱側與前述複數之流路之間,並經由前述開口而與前 述複數之流路相通連,而使前述氣相之動作流體凝縮之凝 縮區域。藉由此,從接近於受熱側之側而通過開口而來之 氣相的動作流體,係藉由凝縮區域而被凝縮,而能夠有效 率地進行放熱。 在本發明中,相變化型散熱器,係更進而具備有:將 在前述凝縮區域處所凝縮之前述液相之動作流體,回送至 前述複數之流路處的返回流路。典型而言,返回流路,係 被配置在容器之受熱側的全體中之從熱源之溫度爲最高的 位置(熱源中心)而在平面方向上距離較遠的位置處。 在本發明中,前述凝縮區域,係包含有:第1流路層 ,其係具備使前述動作流體朝向第1方向而流通之複數的 -8- 200930278 第1凝縮流路;和第2流路層,其係具備使前述動作流體 朝向與前述第1方向相異之第2方向而流通,並與前述第 1凝縮流路相通連的複數之第2凝縮流路,且在從前述受 熱側而朝向前述放熱側之方向上,係與前述第1流路層爲 相異之層。亦即是’將第1凝縮流路彼此間作區劃之第1 壁,和將第2凝縮流路彼此間作區劃之第2壁,係成爲相 異之方向,而在第1壁與第.2壁之重疊部分處,係被形成 有柱構造。藉由此,能夠確保足以承受從外部而對於相變 化型散熱器所施加之壓縮應力的強度。 例如,藉由將上述第1壁與第2壁間的接合以擴散接 合來進行,可以得到亦足以承受拉張應力之強度。作爲拉 張應力,例如係有當在相變化型散熱器而動作流體蒸發並 使內部壓力增加時,對於相變化型散熱器所施加之應力。 在本發明中,前述複數之流路,係包含有:第1流路 層,其係具備使前述動作流體朝向第1方向而流通之複數 的第1流路;和第2流路層,其係具備使前述動作流體朝 向與前述第1方向相異之第2方向而流通的第2流路’且 在從前述受熱側而朝向前述放熱側之方向上,係與前述第 1流路層爲相異之層。就算是藉由本發明,將第1流路彼 此間作區劃之第1壁,和將第2流路彼此間作區劃之第2 壁,亦係成爲相異之方向,而在第1壁與第2壁之重疊部 分處,係被形成有柱構造。藉由此,與上述相同的’能夠 確保足以承受從外部而來之壓縮應力的強度。又,在本發 明中,藉由將上述第1壁與第2壁間的接合以擴散接合來 -9- 200930278 進行,關於對拉張應力之強度,亦可以得到相同之效果。 在本發明中,前述氣相流路,係以使前述開口在前述 複數之流路所被層積之方向上而並排的方式,而具備有複 數之前述開口。藉由此,氣相之動作流體,係在複數之流 路的層積方向上,經由複數之開口,而成爲容易流通,而 能夠減低氣相流路之流路阻抗。 在本發明中,前述容器之受熱側,係具備有:前述動 作流體之注入口、和將前述複數之流路中的至少1個的流 路與前述注入口相通連之注入路徑、和在將前述動作流體 經由注入口以及前述注入路徑來對於前述複數之流路而注 入之後,用以對於前述受熱側施加壓力而將前述注入路徑 堵塞之推壓區域,前述相變化型散熱器,係更進而具備有 :在對應於前述推壓區域之位置處,而立設在前述複數之 流路的層積方向處之柱部。藉由此,在相變化型散熱器之 製造時,在將動作流體注入至複數之流路內後,當注入路 徑被推壓並被堵塞時,受熱側之柱部上的位置係被推壓。 藉由此,能夠避免複數之流路或是氣相流路由於該推壓力 而被壓潰並被堵塞的事態。 亦能夠以在對應於注入路徑之位置處並不形成複數之 流路或是氣相流路的方式,而設爲在受熱側之注入路徑上 ,被設置有專用之推壓區域的構造。但是,在對應於此種 專用之推壓區域的位置處,由於係並不存在有複數之流路 或是氣相流路,因此,該推壓區域,係成爲熱擴散之功能 爲低的區域。若藉由本發明,則在柱部之周圍處,由於係 -10- 200930278 被配置有複數之流路或是氣相流路,因此,實質上,在相 變化型散熱器之全面處,係能夠提升熱擴散之效率。 代替受熱側,亦可使放熱側具備有上述注入口以及注 入路徑。 在本發明中,在前述複數之流路中,該複數之流路的 在層積方向上之高度,係爲10〜50/zm。藉由此,能夠使 最適合於液相之動作流體的毛細管力產生。若是高度較 φ 1 0 /z m爲更低,則液相之動作流體的流通量係降低,而熱 效率係降低。若是高度較5 0 y m爲更高,則在動作流體 處係不會作用有所期望之毛細管力,而熱效率係降低。特 別是,本發明,典型而言,多係被適用在動作流體係爲純 水或者是乙醇的情況中。 在本發明中,相變化型散熱器,係更進而具備有:構 成前述複數之流路的第1構成構件;和構成前述氣相流路 之第2構成構件,前述容器、前述第1構成構件以及前述 0 第2構成構件中,至少一者係爲由銅所成。 本發明之其他觀點的相變化型散熱器,係爲藉由動作 流體之相變化來使熱擴散之相變化型散熱器,其特徵爲, 具備有:受熱板;和放熱板,其係與前述受熱板相對向而 設置;和複數之第1板材,其係爲在從前述受熱板而朝向 前述放熱板之方向上而被層積的複數之第1板材,且分別 具備有使液相之前述動作流體藉由毛細管力而流通之第1 溝、和以使前述第1溝彼此相通連的方式而貫通前述第1 板材之開口,並使藉由在前述受熱板處所受到之熱而蒸發 -11 - 2 200930278 的氣相之前述動作流體,經由前述開口而作流通;和第 板材,其係具備有使流通了前述開口之前述氣相的動作 體作流通之第2溝,並被設置在前述放熱板與前述複數 第1板材之間。 在本發明中,熱源係熱性地被連接於受熱板。藉由 受熱板所受到之熱,動作流體係蒸發。該氣相之動作流 ,係經由以通連第1溝彼此的方式而貫通第1板材之開 Φ 來流通。若是氣相之動作流體到達了接近於放熱板之側 則係凝縮,而該液相之動作流體,係藉由毛細管力而在 1溝中流通。 又,在相變化型散熱器之設計時,藉由將第1板材 枚數作適宜設定,而能夠配合於熱源所產生之熱量而設 出最適當之相變化型散熱器。 亦可設置複數之第2板材。於此情況’第2板材之 數,係只要藉由與第1板材之枚數的設定要領作同樣之 ❿ 定即可。 本發明之流路構造體,係被使用於具備有受熱板、 與前述受熱板相對向而設置之放熱板、和具有使藉由在 述受熱板處所受到之熱而蒸發的氣相之前述動作流體作 通之溝的板材,並藉由前述動作流體之相變化來使在前 受熱板處所受到的熱擴散之相變化型散熱器中,而被層 於前述受熱板以及前述板材間之流路構造體’其特徵爲 具備有:複數之肋(rib ),其係以在前述受熱板以及 述放熱板之間的平面內作延伸的方式而被設置;和壁面 流 之 在 體 P y 第 之 計 枚 設 和 刖 流 述 積 , 、'f·· 刖 -12- 200930278 其係具備有以使前述氣相之動作流體朝向前述放熱板的方 式而使前述氣相之動作流體流通,並貫通前述流路構造體 之開口,並在前述複數之肋間分別被設置,而使液相之前 述動作流體藉由毛細管力而流通。 本發明之電子機器,係具備有熱源、和使此熱源之熱 擴散的相變化型散熱器。此相變化型散熱器,係使用有如 同上述一般之各相變化型散熱器。 Φ 本發明之相變化型散熱器之製造方法,其特徵爲:以 將具備有使動作流體流通之溝的複數之板材挾持在受熱板 與放熱板之間的方式,來層積前述受熱板、前述複數之板 材以及前述放熱板,並藉由將前述層積了的前述受熱板、 前述複數之板材以及前述放熱板作擴散接合,而形成對應 於前述溝之前述動作流體的流路,並經由被形成於前述受 熱板又或是前述放熱板處之通連於前述流路的前述動作流 體之注入路徑,而在前述溝中注入前述動作流體,並在前 Φ 述動作流體之注入後,在藉由回銲而將前述受熱板連接於 前述熱源之前,藉由將前述注入路徑作堵塞而將前述流路 之內部密閉。 在本發明中,由於受熱板、複數之板材以及放熱板, 係被作擴散接合,因此,在動作流體之注入後,就算是藉 由回銲來將熱源連接於受熱板處,亦不會產生問題。亦即 是,在回銲時,當在流路內之動作流體蒸發而使流路內之 壓力增加時,係能夠確保足以承受被施加於此相變化型散 熱器上之拉張應力的強度。 -13- 200930278 當上述強度爲低的情況時,係必須在回銲工程後,再 將動作流體注入至流路內。亦即是,在回銲工程中,由於 藉由焊接等’受熱板或複數之板材等的溫度係變高,因此 ’於該情況’若是在流路內存在有動作流體,則由於該動 作流體之蒸發,內部壓力係增加,而有使相變化型散熱器 被破壞之虞之故。 回銲工程、和相變化型散熱器之製造工程,係亦有在 相異之場所(例如,在其他之工廠)而進行的情況。故而 ,當在回銲後再將動作流體作注入的情況時,例如,相變 化型散熱器係成爲有必要在工廠間作往返,而會有由於其 所致之成本、作業者之勞力、時間、或者是在工廠間之往 返中所產生的粒子等之問題。若藉由本發明,則係成爲能 夠在相變化型散熱器完成後,再進行回銲。故而,在本發 明中,係能夠解決此種之問題,而能夠提升製品之信賴性 ❹ 〔發明之效果〕 如上述一般,若藉由本發明之相變化型散熱器,則相 變化所致之熱效率係提升,而能夠減低熱阻抗。 若藉由本發明之相變化型散熱器之製造方法,則製造 係爲容易,而能夠提升信賴性。 【實施方式】 以下,針對本發明之實施形態’參考圖面並作說明。 -14- 200930278 圖1,係爲展示本發明之其中一種實施形態的相變化 型散熱器之平面圖。圖2,係爲展示在該相變化型散熱器 100處被連接有熱源的狀態下之該當相變化型散熱器100 的側面圖。圖3,係爲相變化型散熱器100之分解立體圖 〇 如圖2中所示一般,相變化型散熱器1〇〇,係具備有 :受熱板500、和與受熱板5 00相對向設置之放熱板200 φ 、和被層積於受熱板500以及放熱板200之間,而構成冷 媒(動作流體)之流路的複數之流路板材600。 在受熱板500之表面501處,係熱性連接有熱源50 。作爲熱源 50,例如係有IC ( Integrated Circuit )或電 阻等之電子構件,或者是其他之發熱的裝置。 如圖3中所示一般,複數之流路板材600,例如係包 含有構成能夠使液相之冷媒(以下,稱爲液冷媒)藉由毛 細管力而作流通之流路的複數之毛細管板材(第1板材、 φ 流路構造體、第1構成構件)400。又,複數之流路板材 600,係包含有構成主要能夠使蒸發後之氣相之冷媒(以 下,稱爲蒸氣冷媒)作流通之氣相流路的一部份的複數之 氣相板材(第2板材、第2構成構件)3 00。 毛細管板材400之枚數,例如係爲10〜30枚,典型 而言係爲20枚。但是,係可因應於從熱性連接於受熱板 500處之熱源50所產生之熱量,來對毛細管板材400之 枚數適宜作變更,而並不被限定爲10〜30枚。氣相板材 3〇〇之枚數,例如係爲1〜20枚,典型而言係爲8枚。關 -15- 200930278 於氣相板材300,亦和毛細管板材400相同,可對其之枚 數作適宜變更,而並不被限定爲1〜20枚。 圖4’係爲展示於圖1中所示之A-A線剖面中的一部 份之剖面圖。在此圖4中,爲了使說明易於理解,而係展 示例如將毛細管板材4 0 0以及氣相板材3 0 〇分別設置有4 枚(401〜404、301〜304)的例子° 於圖4中,係從下方起而依序層積有受熱板5 00、複 數之毛細管板材400(以下,稱爲毛細管板材群410)、 複數之氣相板材3 00 (以下,稱爲氣相板材群310)、放 熱板200。在毛細管板材群4 1 0中,位於最下部之毛細管 板材404,係被接合於受熱板5 00處,而最爲上方之毛細 管板材401,係被接合於最爲下部之氣相板材304處。最 爲上部之氣相板材301,係被接合於放熱板2 00處。 在已知說明中,在毛細管板材40 1〜404中,針對其 之構成爲相同的部分,係針對任意之1枚的毛細管板材 400作說明,於該情況,係將其稱爲「毛細管板材400」 。同樣的,當針對氣相板材301〜3 04中之任意之1枚的 氣相板材300作說明時,係將其稱爲「氣相板材300」。 圖5,係爲展示受熱板500之內側的一部份之立體圖 。在受熱板500之內側509處,係被形成有複數之溝505 。溝505之深度,係爲10〜50/zm,典型而言,係設爲 2〇#m左右,但是,係並不被限定於該範圍。溝505之深 度,係被設定爲可對於液冷媒而施加適切之毛細管力的値 -16- 200930278 藉由被形成有複數之溝5 05,在各溝505之間,係被 形成有複數之肋506。關於被形成有此種肋506 —事,對 於後述之毛細管板材400、氣相板材3 00以及放熱板200 而言,亦爲相同。 在受熱板500處,係被形成有未圖示之冷媒的注入路 徑以及注入口。此注入路徑以及注入口,係亦可被形成在 放熱板2 0 0處。 φ 圖6,係爲展示例如被層積有2枚之毛細管板材400 的一部份之立體圖。圖7,係爲展示毛細管板材群410之 —部分的平面圖,圖8,係爲在圖7中之B-B線剖面圖。 圖9,係爲展示毛細管板材400之全體的平面圖。 在毛細管板材400之表面處,係被形成有複數之溝( 第1溝)405。溝405之深度,係爲10〜50/zm,典型而 言,係設爲20/zm左右,但是,係並不被限定於該範圍 。溝405之深度,係被設定爲可對於液冷媒而施加適切之 φ 毛細管力的値。 另外,在圖9中所示之毛細管板材400,係爲了使圖 成爲易於理解,而相對於毛細管板材400之全體的大小, 將溝405等之尺寸描繪爲較大。在後面所說明之圖1 i以 及圖12中,亦爲相同。 毛細管板材401〜毛細管板材404,係以使各層之溝 4〇5在分別正交之方向上延伸的方式,而在χ-γ平面上一 面一次旋轉90度一面作層積。在構成毛細管板材400之 溝4〇5的壁面430(參考圖7、圖8)上,貫通毛細管板 -17- 200930278 材400的複數之開口 408,係沿著溝405之長度方向(例 如,在圖7中之X方向)而被配置。構成此溝40 5之壁 面430,係經由肋之側面431以及地面432而被構成,其 中,在地面432處,係被形成有該複數之開口 408。 例如,對毛細管板材401以及與此鄰接之毛細管板材 4 02作注目。毛細管板材401之溝40 5與毛細管板材40 2 之溝405,係以經由毛細管板材401之開口 408而相通連 的方式,而將毛細管板材401以及402作相對性的配置並 接合。 亦即是,係以不會使毛細管板材402之肋406堵塞毛 細管板材401之開口 408的方式,且以將毛細管板材401 之背面與毛細管板材402之肋406相接合的方式,來將毛 細管板材401以及402作相對性配置並接合。關於其他之 毛細管板材402與403、毛細管板材403與404的各別之 相對性的位置,亦爲相同。 此些之開口 408,係作爲使藉由在受熱板500處所受 到之熱而蒸發的蒸氣冷媒作流通之氣相流路的一部份而起 作用。 此些之各層的開口 408,係以在各流路板材600之被 層積的方向上(Z方向)並排的方式,亦即是以使該些之 開口面相互對面的方式而被作配置。藉由此,蒸氣冷媒之 經由在Z方向上並排的開口 408而流通時的流路阻抗係變 小,而熱效率係提升。然而,係並不一定要將開口 408以 並排於Z方向上的方式來作配置,而亦可將某一層之開□ -18- 200930278 408與和其相鄰接之層的開口 408在Y方向又或是X方向 上些許偏移而作配置。 再度對毛細管板材401以及與此鄰接之毛細管板材 4 02作注目。如圖8所示一般,構成毛細管板材402之溝 405的壁面430、和與此壁面430之地面432相對面的身 爲毛細管板材401之背面側的天花板面433,此兩者所包 圍之區域,主要係作爲液冷媒之毛細管力所致的流路而起 φ 作用。但是,在地面43 2以及天花板面43 3處,由於係被 設置有開口 408,因此,在Ζ方向之經由開口 408而被貫 通的區域,係作爲蒸氣冷媒之流路而起作用。 若是更進而作詳細說明,則特別是在壁面430之與側 面431和地面432之邊界、以及壁面430之與側面431和 天花板面43 3之邊界處,毛細管力係對液冷媒起最強的作 用。其結果,液冷媒,係如圖7所示一般,成爲在避開開 口 408後之區域440中流通。另外,在「壁面」之槪念中 ❹ ’不僅是側面431以及地面432,而亦可包含有天花板面 43 3 ° 例如,當毛細管板材4 0 1之各溝4 0 5作爲第1流路層 而起作用的情況時,與其相鄰接之毛細管板材402的各溝 4〇5,係作爲第2流路層而起作用。 如圖7所示一般,溝405之寬幅b係爲1〇〇〜200/zm ’肋406之寬幅c係爲50〜100/zm,而開口 408之直徑 d係爲50〜lOOm/z。但是,係並不被限定於此些之範圍 ,而可因應於熱源50之熱量等來適宜作變更。 -19- 200930278 開口 408之形狀,典型而言,係爲圓形,但是,亦可 爲橢圓、長孔、或是多角形等之各種的形狀。 圖10,係爲展示例如被層積有2枚之氣相板材300 的一部份之立體圖。於圖10中,主要係注目於氣相板材 301以及302而作說明。 氣相板材300,典型而言,係藉由2種類的板材而被 構成。圖11,係爲展示氣相板材30 1之全體的平面圖。 圖12,係爲展示氣相板材302之全體的平面圖。作爲氣 相板材301以及302之共通構成,係在於具備有貫通Z方 向之複數的溝(第2溝)305 —點上。溝305之深度,係 爲50〜150/zm,典型而言,係設爲ΙΟΟμιη左右,但是 ,係並不被限定於該範圍。溝305之深度,係被設定爲可 使蒸氣冷媒流通並適切地凝縮的値。 藉由使1枚的氣相板材300具備有複數之溝3 05,而 被形成有複數之肋306。如圖10中所示一般,以使氣相 板材301之溝3 05所延伸的方向,和與該氣相板材301相 鄰接之氣相板材302之溝305的延伸方向作正交的方式, 而將氣相板材301以及302以在Χ-Υ平面內偏移90度之 旋轉方向來作配置。氣相板材303以及304亦具備有同樣 之構成,而氣相板材301〜3 04,係依序偏移90度而作配 置。 氣相板材301〜304之溝305,主要係爲流通蒸氣冷 媒之區域,此些之溝305,係作爲身爲氣相流路之一部分 的凝縮區域而起作用。 -20- 200930278 如圖12中所示一般,氣相板材302,係在被形成有 其之溝3 05的區域之周圍,具備有被形成有用以使凝縮且 成爲液體之液冷媒回到毛細管板材400之溝405處的返回 孔3 08 (返回流路)之區域。氣相板材301,係並不具備 有返回孔3 05,在對應於氣相板材3 02之返回孔3 08的Z 方向上之鄰接位置處,係存在有氣相板材301之溝305。 返回孔308之直徑,雖係被設定爲50〜150//m左右 φ ,但是,係並不被限定爲此範圍,而可作適宜之變更。返 回孔308之直徑,係被設定爲當蒸氣冷媒凝縮且成爲液冷 媒時,能夠使毛細管力被施加於該液冷媒上之値。 如此這般,不具備有返回孔3 08之氣相板材301、和 具備有返回孔3 08之氣相板材3 02,係成爲一對,在本實 施型態中,典型而言,係將該1對作複數對之層積。亦即 是,在圖4中,氣相板材301以及3 03,係爲不具備有返 回孔308之板材,而氣相板材302以及304,係爲具備有 φ 返回孔3 08之板材。 被形成有返回孔308之區域的寬幅,雖係被設定爲5 〜1 0mm左右,但是,係並不被限定爲此範圍,而可作適 宜之變更。 另外,亦可僅將不具備有返回孔308之複數的氣相板 材301作層積,而構成氣相板材群310,或是,亦可僅將 具備有返回孔308之複數的氣相板材302作層積’而構成 氣相板材群310。或者是’亦可設爲:被配置在接近於放 熱板200之側的氣相板材300,係爲不具備有返回孔308 -21 - 200930278 之複數的氣相板材301;而被配置在接近於毛細管板材 400之側的氣相板材300,係爲具備有返回孔308之複數 的氣相板材302。或者是,亦可將複數之氣相板材301以 及複數之氣相板材302依序作隨機層積。 例如,當氣相板材302之各溝3 05作爲第1流路層而 起作用的情況時,與其相鄰接之氣相板材302的各溝305 ,係作爲第2流路層而起作用。 U 如圖4中所示一般,放熱板200,係與受熱板500同 樣的,在內側具備有複數之溝205。複數之溝205,係具 備有與氣相板材300之溝3 05相同的功能,並只要藉由與 其相同之尺寸來形成即可。 藉由受熱板500、毛細管板材群410、氣相板材群 310以及放熱板200之各別的肋506、406、306以及206 ,而以在Z方向上形成柱構造(藉由虛線630所包圍之部 分)的方式,來將受熱板5 00、毛細管板材群4 1 0、氣相 φ 板材群3 1 0以及放熱板200作層積。如此這般,藉由形成 複數之柱構造630,能夠確保足以承受從外部而對於相變 化型散熱器1〇〇所施加之壓縮應力的強度。 又,藉由將此些之受熱板5 0 0、毛細管板材群4 1 0、 氣相板材群3 1 0以及放熱板200,以擴散接合來作接合, 而能夠得到亦足以承受如後述一般之從毛細管板材1〇〇的 內部所產生之拉張應力的強度。 如同上述一般所構成之各溝505、405、305、205、 開口 408、冷媒之注入路徑等,典型而言,係藉由光微影 -22- 200930278 法以及蝕刻等之 MEMS ( Micro Electro Mechanical Systems)技術來形成。但是,亦可藉由雷射加工等之其 他加工方法來形成。 如圖3、圖9、圖11、圖12中所示一般,受熱板500 、流路板材600以及放熱板200,係分別具備有未被形成 溝505、405、305以及205之框架部507、407、307以及 207。此些之框架部507、407、307以及207,係被作接 φ 合。亦即是,係藉由受熱板500、放熱板200、以及此些 之框架部507、407、307以及207,來形成此相變化型散 熱器1 00之容器。 例如’如圖9中所示一般,框架部5 0 7、4 0 7、3 0 7以 及207之寬幅f’係爲數mm,但是,係可作適宜之變更 。此些之寬幅f,係因應於其之作爲容器的強度、相變化 型散熱器100之X-Y平面內的流路部分所佔據之比例、 又或是熱源50之熱量等,而被設定爲適切之値。 ❹ 受熱板500、放熱板200以及流路板材600,典型而 言’係爲金屬材料。作爲該金屬材料,係可列舉出銅、不 鏽鋼、又或是鋁等’但是,係並不被限定於此。除了金屬 之外’亦可爲碳等之高熱傳導性材料。亦可將受熱板500 、放熱板200以及流路板材600之所有,藉由相異之材料 來構成,而亦可將此些之中的2個,藉由相同之材料來構 成。 作爲冷媒’例如係使用純水、乙醇、甲醇、丙酮、異 丙醇、替代氟碳、氨等。但是,係並不限定於此。 -23- 200930278 如圖1中所示一般,相變化型散熱器100之一邊的長 度e’例如係爲30〜50mm,但是,係並不被限定於此範 圍。 受熱板500、複數之流路板材600以及放熱板200, 係可藉由銲材、亦即是藉由溶著來接合,而依存於材料, 亦可使用接著劑來作接合。或者是,亦可藉由上述之擴散 接合來作接合。又,針對複數之毛細管板材40 0彼此之接 U 合、又或是複數之氣相板材300彼此之接合,亦只要同樣 地作接合即可。 針對上述一般所構成之相變化型散熱器1〇〇的動作作 說明。圖1 3,係爲用以對該動作作說明之模式性圖。 若是熱源50產生熱,則受熱板500係受到該熱。如 此一來,在毛細管板材群410之溝405中,藉由毛細管力 而被集中之液冷媒係沸騰並蒸發。蒸氣冷媒之一部分,雖 係在溝405內流通,但是,蒸氣冷媒之絕大部分,係經由 φ 開口 408而以朝向放熱板200側的方式而流通,並在氣相 板材310之溝305內作流通。藉由蒸氣冷媒之在該些的溝 3〇5內作流通,熱係被擴散,而蒸氣冷媒係凝縮。藉由此 ’而主要從放熱板200來將熱放出。凝縮後之蒸氣冷媒, 係藉由毛細管力,而經由返回孔308而回到毛細管板材群 410之溝405處。藉由反覆進行此種動作,熱源50之熱 ,係藉由相變化型散熱器100而擴散。 在圖13中之以箭頭所示的各動作之區域,係爲展示 某種程度之依據或者是基準者,由於藉由熱源50之熱量 -24- 200930278 ,該些之各動作區域係多少會有所偏移’因此’係並非爲 將各動作之區域明確地作劃分者。 另外,在相變化型散熱器100之放熱板200之表面處 ,係會有被熱性連接有未圖示之散熱片等之用以放熱的構 件之情況。於此情況,藉由相變化型散熱器100而被擴散 之熱,係被傳達至散熱片處,並從散熱片處而被放熱。 如上述一般,本實施型態之相變化型散熱器1 〇〇,係 φ 以氣相以及液相之動作流體會混合存在一事作爲前提,而 基於對該些之流通方向作控制的基本之想法所考案出之裝 置。 亦即是,液冷媒,係在被設置於X-Y平面內之複數 之溝405中流通,另一方面,蒸氣冷媒之絕大部分,係經 由流路阻抗較小之開口 408,而在Z方向上流通。流通於 溝405之液冷媒,由於主要係被集中於壁面430之側面 431中心處,因此,能夠防止蒸氣冷媒對液冷媒之流通造 φ 成阻礙。藉由此,相變化所致之熱效率係提升,而能夠減 低熱阻抗。 圖14’係爲展示對本實施形態的相變化型散熱器100 之冷卻性能作了模擬後之結果的圖表。 橫軸’係代表被輸入至相變化型散熱器1〇〇處之熱源 5 〇的熱量,而縱軸係代表熱阻抗。在此模擬中,作爲相 變化型散熱器100之尺寸,於圖7中,係設爲b=160/zm 、c=80#m、d=80//m,在圖 8 中,係設爲 而相變化型散熱器100之Z方向的厚度,係設爲2.6mm, -25- 200930278 於圖1中,係設定爲e = 40mm (正方形)。作爲受熱板 5 00 '放熱板200以及流路板材600之材料,係使用銅。 作爲冷媒,係使用純水。 成爲比較對象之裝置,係爲厚度2.6mm、一邊爲 40mm之正方形,而爲固體型態之銅的散熱器。 如同由此圖表而可得知一般,在相變化型散熱器1〇〇 中,例如當被輸入之熱量係爲70W時,相較於固體型態 之銅,其熱阻抗係減少20%,而可見到大幅之改善。 圖15之(A) 、(B),係爲展示在圖14之實驗中 所使用之固體型態的散熱器之熱擴散作用的模擬結果之圖 以及圖表。圖16之(A) 、(B),係爲展示在圖14之 實驗中所使用之相變化型散熱器100之熱擴散作用的模擬 結果之圖以及圖表。熱源50之大小,係設爲1邊爲 20 mm左右之正方形的1C,而輸入熱量係設爲100W。於 圖1 5 ( A )、圖1 6 ( A )中,所交叉之中心點,係爲相變 化型散熱器1〇〇之中心,而爲熱源50之中心。 如同由此些之圖表而可得知一般,相較於固體型態之 散熱器,相變化型散熱器100所致之熱擴散的溫度梯度係 爲平緩,中心溫度係爲低,而可得知熱擴散作用係爲高。 圖17,係爲展示毛細管板材400之溝405所致的毛 細管力與流路阻抗間之關係的圖表。在本例中,毛細管板 材40 0之材料係爲銅,而冷媒係爲純水。毛細管力與流路 阻抗之間,係存在有取捨(trade off)關係。故而,係成 爲有必要對兩者作平衡調整。圖表之橫軸,係代表毛細管 -26- 200930278 之高度(溝405之深度),而橫軸係代表經由該毛細管力 又或是流體阻抗而對冷媒所施加之壓力。 係以極力減小流路阻抗,且將毛細管力極力增大爲理 想。故而,其之壓力差成爲最大之處的毛細管高度,係成 爲最適之値。於此例中,係約爲20//m。 若是毛細管之高度較10/ζιη爲更低,則液冷媒的流 通量係降低,而熱效率係降低。若是毛細管之高度較50 φ " m爲更高,則在動作流體處係不會作用有所期望之毛細 管力,而熱效率係降低。 圖24,係爲展示本發明者們將本實施形態的相變化 型散熱器1〇〇,如同週知的熱管型(例如平型之熱管)一 般地而使用後之實驗例的圖。相變化型散熱器100,和熱 管,在原理上,於利用毛細管力與相變化潛熱的部分,係 爲共通。相異之點,係在於:相變化型散熱器1〇〇,主要 係於該中央處被連接有熱源,並使熱在該相變化型散熱器 Φ 100之主面的方向上擴散,相對於此,熱管,係爲熱源以 及放熱側係物理性地被分離,而將熱從熱源來搬運至放熱 側者。 故而,本發明者們,係認爲,由於相變化型散熱器 1 00在氣相以及液相之分離或是毛細管力處係被作了強化 ,因此,相變化型散熱器100應該亦可作爲熱管型來使用 ,因此,而進行了本實驗。 在本實驗中所使用之相變化型散熱器,係爲在上述所 做了說明之一邊爲40mm的正方形之相變化型散熱器100 -27- 200930278 。又,在放熱側,係使用有水冷套11 ° 圖24(A),係爲展示在相變化型散熱器1〇〇之下部 處被安裝有熱源50之底部加熱的實驗例。圖24(B), 係爲展示在相變化型散熱器之上部處被安裝有熱源 50之頂部加熱的實驗例。亦即是,在圖24 ( A)與圖24 (B)中,上下係成爲相反,而對施加於動作流體之重力 的影響作了考慮。由於動作流體係會藉由自身重量而容易 集中於下部,因此,一般而言,相較於頂部加熱,係以底 部加熱爲具備有較容易使熱源50之溫度下降的傾向。 如同此些之圖中所示一般,相變化型散熱器1〇〇之與 被配置有熱源 5 0之側相反側,係經由熱傳導油膏( grease) 13而被連接於水冷套基座12處。從熱源50之端 部起直到被連接有水冷套基座12之部分爲止的距離,係 設爲1 0mm。 圖25,係爲展示:在圖24所示之實驗中,當相變化 型散熱器1〇〇的情況時,和代替相變化型散熱器100而使 用固體型態之銅板的情況時,其之輸入熱量與熱源50之 溫度間的關係之圖表。銅板,係爲與相變化型散熱器相同 尺寸(厚度亦爲相同而爲2.6mm)。
由此圖表,可以得知:相變化型散熱器100,其之從 熱源50之端部起直到冷卻套基座12所被連接之部分爲止 的距離(1 〇mm )雖係爲較短,但是,係不會有乾枯的現 象’而能夠充分地作爲熱管而起作用。在相變化型散熱器 1 00的情況時,於頂部加熱以及底部加熱之兩者中,50W -28- 200930278 之輸入熱量下的熱源50之溫度’相較於銅板均係成爲低 了約1 0 °c之値。 圖18,係爲展示本發明之另外一種實施形態的相變 化型散熱器之模式性剖面圖。圖19’係爲圖18中所不之 相變化型散熱器150之平面圖。在以下之說明中,針對於 圖1等所示之實施型態中的與相變化型散熱器150所包含 之構件或功能等爲同樣者,係將說明簡略化又或是省略, 並以相異之點爲中心而做說明。 在受熱板500處,例如係被形成有冷媒之2個的注入 口 526、和與此些分別做通連之2個的注入路徑527。另 外,在於2枚之板材中的其中一方處形成溝(注入路徑 5 2 7所使用之溝)以及開口(注入口 5 2 6所使用之開口) 後,將此些之2個的板材做接合,而形成受熱板5 00,藉 由此,來形成此些之注入路徑527或是注入口 526。注入 路徑527,係通連於毛細管板材400之溝405。注入口 526以及注入路徑5 2 7,係亦可各爲1個。另外,圖19之 斜線部分,係展示被形成有流路板材600所致之冷媒的流 路之部分。 注入路徑527,例如係被形成爲直線狀,該直線上之 特定的區域,係成爲用以對注入路徑527施加壓力而將注 入路徑527堵塞之推壓區域540。推壓區域540,亦即是 所謂的扣眼區域。在相變化型散熱器1 5 0之內部,亦即是 被配置有流路板材600之區域處,在對應於此扣眼區域之 位置處,係從受熱板500起橫跨放熱板200而在Z方向上 -29- 200930278 被形成有柱部603。 此柱部603,係只要藉由將分別被形成在受熱板500 、毛細管板材400、氣相板材3 00以及放熱板200處的圓 柱狀之肋彼此做層積而形成即可。此柱部603之寬幅(或 者是直徑),係以使藉由流路板材600所構成之流路(以 下,稱爲內部流路)不會由於該扣眼時之推壓力而被堵塞 的程度,而適宜做設定。 φ 圖20,係爲將對於上述相變化型散熱器丨50之冷媒 的注入方法依序作展示的模式圖。 例如,如圖20 ( A )所示一般,經由注入口 526以及 注入路徑527,內部流路內係被減壓,並藉由未圖示之分 配器而將冷媒經由注入口 526以及注入路徑527來注入至 內部流路中。 如圖20 ( B )所示一般,推壓區域540係被推壓,而 注入路徑527係被堵塞(假密封)。而後,經由另外之注 〇 入路徑527以及注入口 526,內部流路內係被減壓,而在 該內部流路內成爲了目標壓力的時間點下,如圖20 ( B ) 所示一般’推壓區域540係被推壓,而注入路徑527係被 堵塞(假密封)。 而後,如圖20 ( C )所示一般,在較推壓區域540而 更靠近注入口 526之側處,注入路徑527係例如藉由雷射 溶接而被堵塞(正式密封)。藉由此,相變化型散熱器 150之內部係被密閉。 如此這般,相變化型散熱器150,由於係在對應於推 -30- 200930278 壓區域540之位置處,具備有柱部603,因此,能夠防止 內部流路在扣眼時由於推壓力而被壓潰並被堵塞的事態。 亦可考慮構成有在對應於注入路徑527之位置處而並 未被形成有內部流路之相變化型散熱器150的情況。亦即 是,亦可在不對應於內部流路之位置處,設置專用之推壓 區域540。但是,在對應於此種專用之推壓區域的位置處 ,由於係並不存在有內部流路,因此,對應於該專用之推 壓區域540的位置,係成爲熱擴散之功能爲低的區域。 若藉由本實施型態之相變化型散熱器1 50,則在柱部 603之周圍處,由於係被配置有內部流路,因此,實質上 ,在相變化型散熱器150之全面處,係能夠提升熱擴散之 效率。 另外,注入路徑527以及注入口 528,係亦可被形成 在放熱板200處。 接下來,針對上述相變化型散熱器150(又或是相變 化型散熱器150)之製造方法的其中一種實施形態作說明 。圖21,係爲展示該製造方法之流程圖。 準備複數之板材,並在此些之板材處,形成溝505、 405、305、205、開口 408等(步驟101)。藉由此,而 形成受熱板5 00、複數之流路板材600以及放熱板200。 以在受熱板5 00與放熱板200之間挾持複數之流路板 材600的方式’而將此些之受熱板500、複數之流路板材 600以及放熱板200做層積,並做擴散接合(步驟1〇2) 。在層積時,係被進行有各板之精密的對位。擴散接合, -31 - 200930278 由於係爲金屬結合之作用,因此,能夠提升相變化型散熱 器1 5 0之強度又或是剛性。 如圖20(A)〜圖20(C)中所示一般,冷媒係被注 入至內部流路中,並被密封(步驟1〇3)。藉由此’而完 成相變化型散熱器150。 而後,在受熱板500處,安裝熱源50(步驟104)。 當熱源50係爲1C的情況時,此工程,例如係會有藉由銲 @ 接等之回銲工程來進行的情況。在回銲工程中,由於焊接 等,受熱板5 00或是相變化型散熱器150全體,係會成爲 230〜24 0 °C的高溫。在此種環境下,雖會由於冷媒之蒸發 而使內部壓力增加,但是,在步驟102中,由於係進行有 擴散接合,因此,係能夠確保有足以承受該內部壓力所致 之拉張應力的強度或剛性。 回銲工程、和相變化型散熱器150之製造工程,係亦 有在相異之場所(例如,在其他之工廠)而進行的情況。 φ 故而,當在回銲後再將動作流體作注入的情況時,例如, 相變化型散熱器1 5 0係成爲有必要在工廠間作往返,而會 有由於其所致之成本、作業者之勞力、時間、或者是在工 廠間之往返中所產生的粒子等之問題。 若藉由圖2 1中所示之製造方法,則係成爲能夠在相 變化型散熱器150完成後,再進行回銲,而能夠解決上述 之問題。 圖22,係爲展示上述相變化型散熱器1〇〇又或是15〇 之肋的其他實施型態之模式圖。在此圖22中,例如,複 -32- 200930278 數之毛細管板材400的肋416,係具備有複數之圓柱部 417。此些複數之圓柱部417彼此的節距、數量、圓柱部 417之大小等,係可適宜做設定。且,並不限於圓柱形狀 ,而亦可爲橢圓、角形、又或是其他之形狀。 以此些之複數的毛細管板材400之圓柱部417彼此在 Z方向上重合並被接合的方式,而將複數之毛細管板材 400彼此做接合。此事,對於受熱板5 00與毛細管板材 H 400之接合、毛細管板材400與氣相板材300之接合、又 或是氣相板材3 00與放熱板200間之接合,係亦爲相同。 若藉由此種構成,則不會對內部流路造成影響,而增 加接合面積,而能夠將相變化型散熱器150之對於從外部 而來的壓縮應力或是從內部而來之拉張應力的強度或者是 剛性提升。 圖23,係爲作爲具備有上述相變化型散熱器1〇〇之 電子機器,而展示有桌上型之PC的立體圖。在PC20之 ❹ 筐體21內,係被配置有電路基板22,而在電路基板22 處’例如係被搭載有CPU23。此CPU23,係被熱性連接於 相變化型散熱器100 (又或是150 )處,而在相變化型散 熱器100處,係被熱性連接有未圖示之散熱片。 本發明之實施型態,係並不被限定於以上所說明之實 施型態’而可考慮有其他之各種的實施型態。 相變化型散熱器150之平面形狀,係設爲了四角形或 是正方形。但是,該平面形狀,係亦可爲圓形、橢圓、多 角形、或者是其他之任意的形狀。 -33- 200930278 各溝 505、 405、 305、 205、壁面 430、肋 506、 406 、306以及206、框架部507、407、307以及207之形狀 ,係可做適宜變更。 作爲圖23之電子機器之例,係列舉了 PC。但是’係 並不限定於此,作爲電子機器,係可列舉有:PDA ( Personal Digital Assistance)、電子字典、攝像機、顯不 器裝置、音響/影像機器、投影機、行動電話、遊戲機、 車上導航機器、機器人機器、雷射產生裝置、其他之電化 製品等。 【圖式簡單說明】 〔圖1〕展示本發明之其中一種實施形態的相變化型 散熱器之平面圖。 〔圖2〕展示在該相變化型散熱器處被連接有熱源的 狀態下之該當相變化型散熱器的側面圖。 〔圖3〕相變化型散熱器之分解立體圖。 〔圖4〕展示於圖1中所示之A-A線剖面中的一部份 之剖面圖。 〔圖5〕展示受熱板之內側的一部份之立體圖。 〔圖6〕展示被作了 2枚層積之毛細管板材的一部份 之立體圖。 〔圖7〕展示毛細管板材群的一部份之平面圖。 〔圖8〕在圖7中之B - B線剖面圖。 〔圖9〕展示毛細管板材的全體之平面圖。 -34- 200930278 〔圖10〕展示被作了 2枚層積之氣相板材的一部份 之立體圖。 〔圖11〕展示氣相板材的全體之平面圖。 〔圖12〕展示與於圖Π中所示之氣相板材成對的氣 相板材之全體的平面圖。 〔圖1 3〕用以對相變化型散熱器之動作作說明之模 式性圖。 U 〔圖14〕展示對本實施形態的相變化型散熱器之冷 卻性能作了模擬後之結果的圖表。 〔圖15〕展示在圖14之實驗中所使用之固體型態的 散熱器之熱擴散作用的模擬結果之圖以及圖表。 〔圖16〕展示在圖14之實驗中所使用之相變化型散 熱器之熱擴散作用的模擬結果之圖表。 〔圖17〕展示毛細管板材之溝所致的毛細管力與流 路阻抗間之關係的圖表。 φ 〔圖1 8〕展示本發明之另外一種實施形態的相變化 型散熱器之模式性剖面圖。 〔圖19〕圖18中所示之相變化型散熱器之平面圖。 〔圖20〕將對於上述相變化型散熱器之冷媒的注入 方法依序作展示的模式圖。 〔圖21〕展示相變化型散熱器之製造方法的其中一 種實施型態之流程圖。 〔圖22〕展示相變化型散熱器之肋的其他實施型態 之模式圖。 -35- 200930278 〔圖23〕作爲具備有相變化型散熱器之電子機器’ 而展示有桌上型之PC的立體圖。 〔圖24〕展示本發明者們將本實施形態的相變化型 散熱器,如同週知的熱管型(例如平型之熱管)一般地而 使用後之實驗例的圖。(A )係爲展示底部加熱之實驗例 ,(B)係爲展示頂部加熱之實驗例。 〔圖25〕展示:在圖24所示之實驗中,當相變化型 散熱器的情況時,和代替相變化型散熱器而使用固體型態 之銅板的情況時,其之輸入熱量與熱源之溫度間的關係之 圖表。 【主要元件符號說明】 5 0 :熱源 100、150:相變化型散熱器 1 5 0 :相變化型散熱器 200 :放熱板 205、 305、 405、 505 :溝 300、301、302、303 ' 304:氣相板材 206、 306、 406、 416、 506:肋 308 :返回孔 400、401、402、403、404:毛細管板材 401 :毛細管板材 408 :開口 4 3 0 :壁面 -36- 200930278 500 :受熱板 5 2 6 :注入口 527 :注入路徑 540 :推壓區域 603 :柱部

Claims (1)

  1. 200930278 十、申請專利範園 1 . 一種相變化型散熱器,係爲藉由動作流體之相變化 來使熱擴散之相變化型散熱器, 其特徵爲,具備有: 容器,其係具備有受熱側、和與前述受熱側而相對向 設置之放熱側;和 複數之流路,其係具備有藉由毛細管力而使液相之前 述動作流體作流通之壁面,並以在從前述受熱側而朝向前 述放熱側之方向上作層積之方式而被設置於前述容器內; 和 氣相流路,其係具備有以與前述複數之流路相通連的 方式而貫通前述壁面之開口,並以使藉由在前述受熱側所 受到之熱而蒸發的氣相之前述動作流體流通於前述開口並 朝向前述放熱側的方式,來使前述氣相之動作流體作流通。 2.如申請專利範圍第1項所記載之相變化型散熱器, 其中,前述氣相流路,係具備有:被設置在前述放熱側與 前述複數之流路之間,並經由前述開口而與前述複數之流 路相通連,而使前述氣相之動作流體凝縮之凝縮區域。 3 .如申請專利範圍第2項所記載之相變化型散熱器, 其中,係更進而具備有:將在前述凝縮區域處所凝縮之前 述液相之動作流體’回送至前述複數之流路處的返回流路 〇 4.如申請專利範圍第2項所記載之相變化型散熱器, 其中,前述凝縮區域,係具備有: -38- 200930278 第1流路層,其係具備使前述動作流體朝 而流通之複數的第1凝縮流路;和 第2流路層,其係具備使前述動作流體朝 1方向相異之第2方向而流通,並與前述第1 通連的複數之第2凝縮流路,且在從前述受熱 述放熱側之方向上,係與前述第1流路層爲相 5 _如申請專利範圍第1項所記載之相變化 其中,前述複數之流路,係包含有: 第1流路層,其係具備使前述動作流體朝 而流通之複數的第1流路;和 第2流路層,其係具備使前述動作流體朝 1方向相異之第2方向而流通的第2流路,且 熱側而朝向前述放熱側之方向上,係與前述第 相異之層。 6.如申請專利範圍第1項所記載之相變化 其中,前述氣相流路,係以使前述開口在前述 所被層積之方向上而並排的方式,而具備有複 □。 7 .如申請專利範圍第1項所記載之相變化 其中, 前述容器之受熱側,係具備有:前述動作 口、和將前述複數之流路中的至少1個的流路 口相通連之注入路徑、和在將前述動作流體經 口以及前述注入路徑來對於前述複數之流路而 向第1方向 向與前述第 凝縮流路相 側而朝向前 異之層。 型散熱器, 向第1方向 向與前述第 在從前述受 1流路層爲 型散熱器, 複數之流路 數之前述開 型散熱器, 流體之注入 與前述注入 由前述注入 注入之後, -39- 200930278 用以對於前述受熱側施加壓力而將前述注入路徑堵塞之推 壓區域^ 前述相變化型散熱器,係更進而具備有:在對應於前 述推壓區域之位置處,而立設在前述複數之流路的層積方 向處之柱部。 8. 如申請專利範圍第1項所記載之相變化型散熱器’ 其中, φ 前述容器之放熱側,係具備有:前述動作流體之注入 口、和將前述複數之流路中的至少1個的流路與前述注入 口相通連之注入路徑、和在將前述動作流體經由前述注入 口以及前述注入路徑來對於前述複數之流路而注入之後, 用以對於前述放熱側施加壓力而將前述注入路徑堵塞之推 壓區域, 前述相變化型散熱器,係更進而具備有:在對應於前 述推壓區域之位置處,而立設在前述複數之流路的層積方 Q 向處之柱部。 9. 如申請專利範圍第1項所記載之相變化型散熱器, 其中,在前述複數之流路中,該複數之流路的在層積方向 上之高度,係爲10〜50/zm。 10. 如申請專利範圍第1項所記載之相變化型散熱器 ,其中,係更進而具備有: 構成前述複數之流路的第1構成構件;和 構成前述氣相流路之第2構成構件, 前述容器、前述第1構成構件以及前述第2構成構件 -40- 200930278 中,至少一者係爲銅。 1 1. 一種相變化型散熱器,係爲藉由動作流體之相變 化來使熱擴散之相變化型散熱器, 其特徵爲,具備有: 受熱板;和 放熱板,其係與前述受熱板相對向而設置;和 複數之第1板材,其係爲在從前述受熱板而朝向前述 U 放熱板之方向上而被層積的複數之第1板材,且分別具備 有使液相之前述動作流體藉由毛細管力而流通之第1溝、 和以使前述第1溝彼此相通連的方式而貫通前述第1板材 之開口,並使藉由在前述受熱板處所受到之熱而蒸發的氣 相之前述動作流體,經由前述開口而作流通;和 第2板材,其係具備有使流通了前述開口之前述氣相 的動作流體作流通之第2溝,並被設置在前述放熱板與前 述複數之第1板材之間。 Q 1 2 ·如申請專利範圍第1 1項所記載之相變化型散熱器 ,其中,前述第2溝,係在前述複數之第1板材的層積方 向上,而貫通前述第2板材。 1 3 ·如申請專利範圍第1 1項所記載之相變化型散熱器 ,其中,前述第2板材,係具備有:將流通於前述第2溝 且凝縮後的前述液相之動作流體,回送至前述複數之流路 處的返回孔。 1 4 ·如申請專利範圍第1 1項所記載之相變化型散熱器 ,其中,前述第2板材,係被設置有複數,前述複數之第 -41 - 200930278 2板材中的至少一個之前述第2板材,係具備有將流通& 前述第2溝且凝縮後的前述液相之動作流體,回送茔前$ 複數之流路處的返回孔。 1 5 .如申請專利範圍第1 1項所記載之相變化型散熱# ,其中,前述第1溝之深度,係爲10〜50//m。 16.如申請專利範圍第1 1項所記載之相變化型散熱# ,其中,前述第1板材,係藉由銅所成。 0 1 7.如申請專利範圍第1 6項所記載之相變化型散熱ί ,其中,前述受熱板、前述放熱板以及第2板材中之至少' 一個,係藉由銅所成。 18. —種流路構造體,係被使用於具備有受熱板、和 與前述受熱板相對向而設置之放熱板、和具有使藉由在前 述受熱板處所受到之熱而蒸發的氣相之前述動作流體作流 通之溝的板材,並藉由前述動作流體之相變化來使在前述 受熱板處所受到的熱擴散之相變化型散熱器中,而被層積 0 於前述受熱板以及前述板材間之流路構造體, 其特徵爲,具備有: 複數之肋(rib),其係以在前述受熱板以及前述放 熱板之間的平面內作延伸的方式而被設置;和 壁面,其係具備有以使前述氣相之動作流體朝向前述 放熱板的方式而使前述氣相之動作流體流通,並貫通前述 流路構造體之開口,並在前述複數之肋間分別被設置,而 使液相之前述動作流體藉由毛細管力而流通。 19. 一種電子機器,其特徵爲:具備有: -42- 200930278 熱源;和 相變化型散熱器,其係具備有:容器,其係具 作流體、和受到前述熱源之熱的受熱側、和與前述 相對向設置之放熱側;和複數之流路,其係具備有 細管力而使液相之前述動作流體作流通之壁面,並 前述受熱側而朝向前述放熱側之方向上作層積之方 設置於前述容器內;和氣相流路,其係具備有以與 數之流路相通連的方式而貫通前述壁面之開口,並 由在前述受熱側所受到之熱而蒸發的氣相之前述動 流通於前述開口並朝向前述放熱側的方式,來使前 之動作流體作流通。 20.—種相變化型散熱器之製造方法,其特徵爲 以將具備有使動作流體流通之溝的複數之板材 受熱板與放熱板之間的方式,來層積前述受熱板、 數之板材以及前述放熱板, 藉由將前述層積了的前述受熱板、前述複數之 及前述放熱板作擴散接合,而形成對應於前述溝之 作流體的流路, 經由被形成於前述受熱板又或是前述放熱板處 於前述流路的前述動作流體之注入路徑,而在前述 入前述動作流體, 在前述動作流體之注入後,在藉由回銲而將前 板連接於前述熱源之前,藉由將前述注入路徑作堵 前述流路之內部密閉。 備有動 受熱側 藉由毛 以在從 式而被 前述複 以使藉 作流體 述氣相 挾持在 前述複 板材以 前述動 之通連 溝中注 述受熱 塞而將 -43-
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