TW202323751A - 熱擴散裝置及電子機器 - Google Patents

Abstract

本發明之課題在於提供一種可提高熱傳導率及最大熱輸送量之熱擴散裝置。  本發明之熱擴散裝置1具備：殼體10；工作媒體20，其被封入殼體10之內部空間；及芯30，其配置於殼體10之內部空間。殼體10之內部空間具有：流路區域Ra，其至少由殼體10之一部分與芯30之一部分包圍而形成；第1蒸氣區域Rb，其自厚度方向Z觀察與芯30之一部分重疊；及第2蒸氣區域Rc，其自厚度方向Z觀察不與芯30重疊。流路區域Ra自厚度方向Z觀察沿著殼體10之內部空間之緣端配置。在自流路區域Ra之延伸方向之剖面觀察下，第1蒸氣區域Rb具有位於第2蒸氣區域Rc與流路區域Ra之間之部分。

Description

熱擴散裝置及電子機器

本發明係關於一種熱擴散裝置。

近年來，因元件之高積體化及高性能化所致之發熱量增加。又，由於因產品之小型化推進，而發熱密度增加，故散熱對策變重要。該狀況於智慧型手機及平板等移動終端之區域中尤為顯著。作為熱對策構件，多使用石墨片等，但由於該熱輸送量不充分，故探討各種熱對策構件之使用。其中，業界曾推進使用為面狀之熱管之蒸氣腔作為可使熱非常有效地擴散之探討。

蒸氣腔具有在殼體之內部封入工作媒體(亦稱為工作流體)、及由多孔質體構成且藉由毛細管力來輸送工作媒體之芯之構造。上述工作媒體當在吸收來自電子零件等發熱元件之熱之蒸發部中吸收來自發熱元件之熱並於蒸氣腔內蒸發後，於蒸氣腔內移動且被冷卻並恢復液相。恢復液相之工作媒體藉由芯之毛細管力而再次向發熱元件側之蒸發部移動，將發熱元件冷卻。藉由重複其，而蒸氣腔可於不具有外部動力下獨立地工作，利用工作媒體之蒸發潛熱及凝結潛熱，二維高速地將熱擴散。

於專利文獻1曾揭示蒸氣腔，該蒸氣腔具備：上板；下板；複數個側壁，其等配置於上述上板與上述下板之間；芯體，其配置於由上述上板、上述下板、及複數個上述側壁密閉之空間內，且與上述上板及上述下板相接；及柱，其配置於上述空間內，且與上述上板及上述下板相接；且上述芯體具有：複數個第1芯部，其自位於蒸發部之各個第1終端向上述側壁延伸，且具有直線部；及第2芯部，其將複數個上述第1芯部之第2終端彼此連接；上述柱於複數個上述第1芯部中相鄰之2個上述第1芯部之上述直線部彼此間對於上述直線部空開間隔地配置。  [先前技術文獻]  [專利文獻]

[專利文獻1]國際公開第2017/104819號

[發明所欲解決之問題]

根據專利文獻1所記載之蒸氣腔，藉由複數個第1芯部具有直線部，柱位於該等直線部彼此之間，而氣相之工作流體之流路筆直地延伸至遠離蒸發部之低溫區域。藉此，藉由縮短自蒸發部往向低溫區域之供氣相之工作流體通過之路徑，使該氣相之工作流體迅速移動至低溫區域，而可提高熱輸送效率。又，藉由如上述般提高熱輸送效率，而即便減小蒸氣腔之厚度，亦可使熱源之熱充分消散。

然而，於專利文獻1所記載之蒸氣腔中，如專利文獻1之圖2或圖4所示般，多數個芯遍及殼體之內部空間之整體而配置。因此，於專利文獻1所記載之蒸氣腔中，由於蒸氣流路於殼體之內部空間所佔之區域受限制，故產生不僅均熱區域減少，而且熱傳導率本身亦降低之問題。

此外，上述之問題係不限於蒸氣腔，對於可藉由與蒸氣腔同樣之構成使熱擴散之熱擴散裝置共通之問題。

本發明係為了解決上述之問題而完成者，目的在於提供一種可提高熱傳導率及最大熱輸送量之熱擴散裝置。進而，本發明之目的在於提供一種具備上述熱擴散裝置之電子機器。  [解決問題之技術手段]

本發明之熱擴散裝置具備：殼體，其具有於厚度方向對向之第1內壁面及第2內壁面，且設置有內部空間；工作媒體，其被封入上述殼體之上述內部空間；及芯，其配置於上述殼體之上述內部空間。上述殼體之上述內部空間具有：至少由上述殼體之一部分與上述芯之一部分包圍而形成之流路區域、自上述厚度方向觀察與上述芯之一部分重疊之第1蒸氣區域、及自上述厚度方向觀察不與上述芯重疊之第2蒸氣區域。上述流路區域自上述厚度方向觀察沿著上述殼體之上述內部空間之緣端配置。在自上述流路區域之延伸方向之剖面觀察下，上述第1蒸氣區域具有位於上述第2蒸氣區域與上述流路區域之間之部分。

本發明之電子機器具備本發明之熱擴散裝置。  [發明之效果]

根據本發明，可提供一種可提高熱傳導率及最大熱輸送量之熱擴散裝置。進而，根據本發明，可提供一種具備上述熱擴散裝置之電子機器。

以下，針對本發明之熱擴散裝置進行說明。  然而，本發明並非係限定於以下之實施形態者，可於不變更本發明之要旨之範圍內適宜變更而應用。此外，將2個以上之以下記載之本發明之各個較佳之構成組合而成者也為本發明。

於本發明之熱擴散裝置中，殼體之內部空間具有：流路區域，其至少由殼體之一部分與芯之一部分包圍而形成；第1蒸氣區域，其自厚度方向觀察與芯之一部分重疊；及第2蒸氣區域，其自厚度方向觀察不與芯重疊。

於本發明之熱擴散裝置中，於至少由殼體之一部分與芯之一部分包圍之空間形成有作為工作媒體之液體流路發揮功能之流路區域。因此，不僅藉由液體流路周圍之芯，可表現毛細管力，而且藉由通過液體流路之液體阻力變小，而工作媒體可於液體流路中順暢地移動。其結果，可提高透過率。

此外，自厚度方向觀察沿著殼體之內部空間之緣端配置流路區域，且在自流路區域之延伸方向之剖面觀察下，第1蒸氣區域具有位於第2蒸氣區域與流路區域之間之部分。因此，芯不遍及殼體之內部空間之整體配置。如此，藉由將芯僅配置於殼體之內部空間之外周，而可於殼體之內部空間中將蒸氣流路確保為寬廣。其結果，熱傳導率提高。

進而，藉由以芯之一部分自流路區域露出之方式配置第1蒸氣區域，而可增大氣液交換面。其結果，最大熱輸送量提高。

以下所示之各實施形態為例示，應瞭解可進行不同之實施形態所示之構成之部分置換或組合。於第2實施形態以後，省略針對與第1實施形態共通之事項之記述，僅針對不同之點進行說明。尤其是，針對由同樣之構成實現之同樣之作用效果，不會於每一實施形態中依次言及。

於以下之說明中，於不特別區別各實施形態之情形下，簡稱為「本發明之熱擴散裝置」。

以下，作為本發明之熱擴散裝置之一實施形態，以蒸氣腔為例進行說明。本發明之熱擴散裝置亦可應用於熱管等熱擴散裝置。

以下所示之圖式係示意性圖式，有其尺寸及縱橫比之比例尺等與實際之產品不同之情形。

[第1實施形態]  於本發明之第1實施形態之熱擴散裝置中，軌道狀之分隔壁於殼體之第1內壁面自殼體之內部空間之緣端空開間隔地沿著緣端配置。在自流路區域之延伸方向之剖面觀察下，流路區域於厚度方向被夾在殼體之第1內壁面與芯之一部分之間，在與厚度方正交之面方向被夾在殼體之一部分與分隔壁之間。

圖1係示意性顯示本發明之第1實施形態之熱擴散裝置之一例之立體圖。圖2係示意性顯示本發明之第1實施形態之熱擴散裝置之一例之分解立體圖。圖3係示意性顯示本發明之第1實施形態之熱擴散裝置之一例之剖視圖。圖4係本發明之第1實施形態之熱擴散裝置之內部構造之一例之俯視圖。此外，圖3係沿著圖4所示之熱擴散裝置之III-III線之剖視圖。

圖1所示之蒸氣腔(熱擴散裝置)1具備被密閉成氣密狀態之中空之殼體10。殼體10如圖3所示般具有於厚度方向Z對向之第1內壁面11a及第2內壁面12a。蒸氣腔1進一步具備：工作媒體20，其被封入殼體10之內部空間；及芯30，其配置於殼體10之內部空間。

於殼體10，如圖4所示般設定有使封入之工作媒體20(參照圖3)蒸發之蒸發部(evaporation portion)EP。如圖1所示，於殼體10之外壁面配置發熱元件即熱源(heat source)HS。作為熱源HS，舉出電子機器之電子零件、例如中央處理裝置(CPU)等。殼體10之內部空間中之熱源HS之附近、且為由熱源HS加熱之部分相當於蒸發部EP。

蒸氣腔1較佳為於整體上為面狀。亦即，殼體10較佳為於整體上為面狀。此處，「面狀」包含板狀及片材狀，意指寬度方向X之尺寸(以下稱為寬度)及長度方向Y之尺寸(以下稱為長度)相對於厚度方向Z之尺寸(以下稱為厚度或高度)相當大之形狀、例如寬度及長度為厚度之10倍以上、較佳為100倍以上之形狀。

蒸氣腔1之大小、亦即殼體10之大小無特別限定。蒸氣腔1之寬度及長度可根據用途而適宜設定。蒸氣腔1之寬度及長度各自為例如5 mm以上500 mm以下、20 mm以上300 mm以下或50 mm以上200 mm以下。蒸氣腔1之寬度及長度可相同，亦可不同。

殼體10較佳為由外緣部經接合之對向之第1片材11及第2片材12構成。

於殼體10由第1片材11及第2片材12構成之情形下，構成第1片材11及第2片材12之材料只要為具有適於用作蒸氣腔之特性、例如熱傳導性、強度、柔軟性、可撓曲性等者，則無特別限定。構成第1片材11及第2片材12之材料較佳為金屬，可為例如銅、鎳、鋁、鎂、鈦、鐵、或以其等為主成分之合金等，尤佳為銅。構成第1片材11及第2片材12之材料可相同，亦可不同，較佳為相同。

於殼體10由第1片材11及第2片材12構成之情形下，第1片材11及第2片材12於其等之外緣部相互接合。上述之接合之方法無特別限定，例如可使用雷射熔接、電阻熔接、擴散接合、釺銲、TIG熔接(鎢-惰性氣體熔接)、超音波接合或樹脂密封，較佳為可使用雷射熔接、電阻熔接或釺銲。

第1片材11及第2片材12之厚度無特別限定，各者較佳為10 μm以上200 μm以下，更佳為30 μm以上100 μm以下，進一步更佳為40 μm以上60 μm以下。第1片材11及第2片材12之厚度可相同，亦可不同。又，第1片材11及第2片材12之各片材之厚度可遍及整體相同，亦可一部分較薄。

第1片材11及第2片材12之形狀無特別限定。例如，第1片材11及第2片材12各者可為外緣部較外緣部以外之部分為厚之形狀。

蒸氣腔1整體之厚度無特別限定，較佳為50 μm以上500 μm以下。

自厚度方向Z觀察到之殼體10之平面形狀無特別限定，例如舉出三角形或矩形等多角形、圓形、橢圓形、及將其等組合而成之形狀等。又，殼體10之平面形狀可為L字型、C字型(コ字型)、階梯型等。又，殼體10可具有貫通口。殼體10之平面形狀可為與蒸氣腔之用途、蒸氣腔之組入部位之形狀、位於附近之其他零件相應之形狀。

工作媒體20只要為於殼體10內之環境下可能產生氣-液之相變化者，則無特別限定，例如可使用水、醇類、替代氟利昂等。例如，工作媒體係水性化合物，較佳為水。

芯30具有可藉由毛細管力使工作媒體20移動之毛細管構造。芯30之毛細管構造可為於先前之熱擴散裝置中使用之周知之構造。作為毛細管構造，舉出細孔、槽、突起等具有凹凸之細微構造、例如多孔構造、纖維構造、槽構造、網眼構造等。

芯30之材料無特別限定，例如，可使用藉由蝕刻加工或金屬加工而形成之金屬多孔膜、網、不織布、燒結體、多孔體等。成為芯30之材料之網例如可為由金屬網、樹脂網、或經表面塗層之該等網構成者，較佳由銅網、不銹鋼(SUS)網或聚酯網構成。成為芯30之材料之燒結體例如可由金屬多孔質燒結體、陶瓷多孔質燒結體等構成，較佳由銅或鎳之多孔質燒結體構成。成為芯30之材料之多孔體例如亦可由金屬多孔體、陶瓷多孔體、樹脂多孔體等構成。

芯30之厚度無特別限定，為例如2 μm以上200 μm以下，較佳為5 μm以上100 μm以下，更佳為10 μm以上40 μm以下。芯30之厚度可部分不同。

如圖3所示，於至少由殼體10之一部分與芯30之一部分包圍之空間形成有工作媒體20之液體流路40。另一方面，於殼體10內之液體流路40以外之間隙形成有工作媒體20之蒸氣流路50。於圖3中以箭頭表示蒸氣之擴散路徑之一例。

液體流路40具有：底面40a，其由殼體10之第1內壁面11a或第2內壁面12a構成；上表面40b，其與殼體10之第1內壁面11a及第2內壁面12a相離；及第1側面40c及第2側面40d，其等連續於上表面40b，且與殼體10之第1內壁面11a或第2內壁面12a相接。於圖3所示之例中，液體流路40之底面40a由殼體10之第1內壁面11a構成，但可由殼體10之第2內壁面12a構成。如此，於本說明書中，液體流路40之底面40a並非意指位於鉛直下方之面。同樣，液體流路40之上表面40b並非意指位於鉛直上方之面。

如圖2、圖3及圖4所示，芯30自厚度方向Z觀察沿著殼體10之內部空間之緣端配置。進而，芯30之一部分配置為自液體流路40露出於蒸氣流路50。

其結果，如圖3所示，殼體10之內部空間係至少由殼體10之一部分與芯30之一部分包圍而形成，具有：作為工作媒體20之液體流路40發揮功能之流路區域Ra、自厚度方向Z觀察與芯30之一部分重疊之第1蒸氣區域Rb、及自厚度方向Z觀察不與芯30重疊之第2蒸氣區域Rc。流路區域Ra自厚度方向Z觀察沿著殼體10之內部空間之緣端配置。在自流路區域Ra之延伸方向(於圖3中為Y方向)之剖面觀察下，第1蒸氣區域Rb具有位於第2蒸氣區域Rc與流路區域Ra之間之部分。於上述之剖面觀察下，第1蒸氣區域Rb較佳為位於第2蒸氣區域Rc與流路區域Ra之間之整體，但可不位於第2蒸氣區域Rc與流路區域Ra之間之一部分。此外，第1蒸氣區域Rb係自厚度方向Z觀察不與液體流路40重疊之區域。

在自流路區域Ra之延伸方向之剖面觀察下，流路區域Ra之寬度無特別限定，為例如500 μm以上3000 μm以下。此外，在自流路區域Ra之延伸方向之剖面觀察下，於在厚度方向Z上流路區域Ra之寬度不同之情形下，將最寬廣之部分之寬度定義為流路區域Ra之寬度。

在自流路區域Ra之延伸方向之剖面觀察下，第1蒸氣區域Rb之寬度無特別限定，為例如1 mm以上10 mm以下。此外，在自流路區域Ra之延伸方向之剖面觀察下，於在厚度方向Z上第1蒸氣區域Rb之寬度不同之情形下，將最寬廣之部分之寬度定義為第1蒸氣區域Rb之寬度。

於圖2、圖3及圖4所示之例中，軌道狀之分隔壁60於殼體10之第1內壁面11a自殼體10之內部空間之緣端空開間隔地沿著緣端配置。

因此，藉由被殼體10之一部分與芯30之一部分及分隔壁60包圍，而形成液體流路40。具體而言，液體流路40具有：底面40a，其由殼體10之第1內壁面11a構成；上表面40b，其由芯30之一部分構成；第1側面40c，其由殼體10之外緣部構成；及第2側面40d，其由分隔壁60構成。

該情形下，在自流路區域Ra之延伸方向之剖面觀察下，流路區域Ra在厚度方向Z被夾在殼體10之第1內壁面11a與芯30之一部分之間，在與厚度方向Z正交之面方向被夾在殼體10之一部分與分隔壁60之間。換言之，流路區域Ra係由殼體10之第1內壁面11a、殼體10之外緣部、芯之一部分、及分隔壁60包圍。

於在殼體10之第1內壁面11a配置有分隔壁60之情形下，由分隔壁60支撐芯30。因此，由於即便於伴隨著蒸氣腔1之薄型化而芯30較薄之情形下，液體流路40亦不易壓潰，故可確保液體流路40之體積。

於圖2及圖3所示之例中，配置有1行之分隔壁60，但可以相互並排之方式配置2行以上之分隔壁60。該情形下，可進一步形成由分隔壁60彼此包圍之液體流路40。

形成分隔壁60之材料無特別限定，例如可舉出樹脂、金屬、陶瓷、或其等之混合物、積層物等。又，如圖2及圖3所示，分隔壁60可與殼體10為一體，例如可藉由對殼體10之內壁面進行蝕刻加工等而形成。

芯30可固定於分隔壁60。例如，於芯30及分隔壁60由金屬構成之情形下，可將芯30接合於分隔壁60。接合之方法無特別限定，例如可使用擴散接合等。

芯30可被固定於殼體10。例如，於殼體10及芯30由金屬構成之情形下，可將芯30接合於殼體10。接合之方法無特別限定，例如可使用擴散接合等。

如圖3所示，較佳為於殼體10之第2內壁面12a與芯30之間不存在空間。該情形下，芯30可被固定於殼體10之第2內壁面12a。例如，芯30可被接合於殼體10之第2內壁面12a。

如圖3所示，較佳為於殼體10之第2片材12之外緣部與芯30之端部之間不存在空間。該情形下，芯30之端部可被固定於殼體10之第2片材12之外緣部。例如，芯30之端部可被接合於殼體10之第2片材12之外緣部。

可如圖3所示般，由殼體10之第1片材11之外緣部支撐芯30之端部。該情形下，芯30之端部可被固定於殼體10之第1片材11之外緣部。例如，芯30之端部可被接合於殼體10之第1片材11之外緣部。

如圖2、圖3及圖4所示，較佳為於蒸氣流路50內配置複數個支柱70。於支柱70間，將蒸氣流路50分斷。藉由在蒸氣流路50內配置支柱70，而可支持殼體10或芯30。

如圖2及圖4所示，較佳為於蒸氣流路50內之整體配置支柱70，但可於蒸氣流路50內之一部分不配置支柱70。支柱70可配置於第1蒸氣區域Rb內及第2蒸氣區域Rc內之兩者，亦可僅配置於第1蒸氣區域Rb內及第2蒸氣區域Rc內之任一者。

於圖3所示之例中，配置於第1蒸氣區域Rb內之支柱70與殼體10之第1內壁面11a相接，配置於第2蒸氣區域Rc內之支柱70與第1內壁面11a及第2內壁面12a相接。支柱70可與第1內壁面11a及第2內壁面12a之至少一者相接，亦可不與第1內壁面11a及第2內壁面12a相接。

形成支柱70之材料無特別限定，例如舉出樹脂、金屬、陶瓷、或其等混合物、積層物等。又，支柱70可與殼體10為一體，例如可藉由對殼體10之內壁面進行蝕刻加工等而形成。

支柱70之形狀只要為可支持殼體10或芯30之形狀，則無特別限定，作為支柱70之垂直於高度方向之剖面之形狀，例如舉出矩形等多角形、圓形、橢圓形等。

支柱70之高度於一蒸氣腔中，可相同，亦可不同。例如，第1蒸氣區域Rb中之支柱70之高度、與第2蒸氣區域Rc中之支柱70之高度可不同。

於圖3所示之剖面中，支柱70之寬度只要為賦予可抑制蒸氣腔1之殼體10之變形之強度者，則無特別限定，支柱70之端部之垂直於高度方向之剖面之圓當量直徑為例如100 μm以上2000 μm以下，較佳為300 μm以上1000 μm以下。藉由增大支柱70之圓當量直徑，而可進一步抑制蒸氣腔1之殼體10之變形。另一方面，藉由減小支柱70之圓當量直徑，則可將用於供工作媒體20之蒸氣移動之空間確保為更寬廣。

支柱70之配置無特別限定，較佳為於特定之區域中均等地配置，更佳為遍及整體地均等地配置，例如以支柱70間之距離為一定之方式配置。藉由將支柱70均等地配置，而可遍及蒸氣腔1之整體地確保均一之強度。

於圖3所示之蒸氣腔1中，在第1蒸氣區域Rb中，芯30與第1內壁面11a相離。如圖3所示，可藉由在第1蒸氣區域Rb中配置於殼體10之第1內壁面11a側之支柱70來支撐芯30。

圖5係示意性顯示本發明之第1實施形態之熱擴散裝置之另一例之分解立體圖。圖6係示意性顯示本發明之第1實施形態之熱擴散裝置之另一例之剖視圖。

於圖5及圖6所示之蒸氣腔(熱擴散裝置)1A中，在第1蒸氣區域Rb中，芯30之至少一部分與第1內壁面11a相接。

於第1蒸氣區域Rb中，在芯30之至少一部分與第1內壁面11a相接之蒸氣腔1A中，芯30垂向第1內壁面11a側。因此，較芯30與第1內壁面11a相離之蒸氣腔1，可增大氣液交換面。進而，可降低芯30與分隔壁60之間之界面中之洩漏。

如圖6所示，可藉由在第1蒸氣區域Rb中配置於殼體之第2內壁面12a側之支柱70來支撐芯30。藉由支柱70來壓製芯30之蒸氣腔1A可較蒸氣腔1更簡便地製作。

[第2實施形態]  於本發明之第2實施形態之熱擴散裝置中，在自流路區域之延伸方向之剖面觀察下，流路區域於厚度方向被夾在殼體之第1內壁面與芯之一部分之間，在與厚度方向正交之面方向被夾在殼體之一部分與芯之一部分之間。

圖7係示意性顯示本發明之第2實施形態之熱擴散裝置之一例之分解立體圖。圖8係示意性顯示本發明之第2實施形態之熱擴散裝置之一例之剖視圖。

於圖7及圖8所示之蒸氣腔(熱擴散裝置)2中，與圖5及圖6所示之蒸氣腔1A不同，未配置分隔壁60。

於蒸氣腔2中，藉由被殼體10之一部分與芯30之一部分包圍，而形成液體流路40。具體而言，液體流路40具有：底面40a，其由殼體10之第1內壁面11a構成；上表面40b及第2側面40d，其等由芯30之一部分構成；及第1側面40c，其由殼體10之外緣部構成。

該情形下，在自流路區域Ra之延伸方向之剖面觀察下，流路區域Ra於厚度方向Z被夾在殼體10之第1內壁面11a與芯30之一部分之間，在與厚度方向Z正交之面方向被夾在殼體10之一部分與芯30之一部分之間。換言之，流路區域Ra係由殼體10之第1內壁面11a與殼體10之外緣部及芯30之一部分包圍。

於蒸氣腔2中，可較蒸氣腔1A將液體流路40之剖面積增大未配置分隔壁60之大小。

圖9係示意性顯示本發明之第2實施形態之熱擴散裝置之另一例之分解立體圖。圖10係示意性顯示本發明之第2實施形態之熱擴散裝置之另一例之剖視圖。

於圖9及圖10所示之蒸氣腔(熱擴散裝置)2A中，在流路區域Ra內配置有支持芯30之複數個支柱75。藉由在流路區域Ra內配置支柱75，而容易維持芯30之形狀。又，由於容易於面方向將芯30擴展，故可較蒸氣腔2增大流路區域Ra之剖面積。

如圖9所示，較佳為於流路區域Ra內之整體配置有支柱75，但可於流路區域Ra內之一部分不配置支柱75。

支柱75之配置無特別限定，較佳為於特定之區域中均等地配置，更佳為遍及整體地地配置，例如以支柱75間之距離為一定之方式配置。支柱75間之距離可與支柱70間之距離相同，亦可不同。

支柱75可與殼體10之第1內壁面11a相接，亦可不相接。

作為形成支柱75之材料，舉出與支柱70同樣之材料。支柱75之材料可與支柱70之材料相同，亦可不同。又，支柱75可與殼體10為一體，例如可藉由對殼體10之內壁面進行蝕刻加工等而形成。

支柱75之形狀只要為可支持芯30之形狀，則無特別限定，作為支柱75之垂直於高度方向之剖面之形狀，例如舉出矩形等多角形、圓形、橢圓形等。支柱75之形狀可與支柱70之形狀相同，亦可不同。

支柱75之高度於一蒸氣腔中，可相同，亦可不同。

於圖10所示之剖面中，支柱75之寬度可與支柱70之寬度相同，亦可不同。

[第3實施形態]  於本發明之第3實施形態之熱擴散裝置中，在自流路區域之延伸方向之剖面觀察下，流路區域於厚度方向被夾在殼體之第1內壁面與芯之一部分之間，在與厚度方向正交之面方向被夾在芯之一部分與芯之一部分之間。

圖11係示意性顯示本發明之第3實施形態之熱擴散裝置之一例之分解立體圖。圖12係示意性顯示本發明之第3實施形態之熱擴散裝置之一例之剖視圖。

於圖11及圖12所示之蒸氣腔(熱擴散裝置)3中，藉由除了殼體10之第1內壁面11a以外，由芯30之一部分包圍，而形成液體流路40。具體而言，液體流路40具有：底面40a，其由殼體10之第1內壁面11a構成；上表面40b、及第1側面40c及第2側面40d，其等由芯30之一部分構成。

該情形下，在自流路區域Ra之延伸方向之剖面觀察下，流路區域Ra於厚度方向Z被夾在殼體10之第1內壁面11a與芯30之一部分之間，在與厚度方向Z正交之面方向被夾在芯30之一部分與芯30之一部分之間。換言之，流路區域Ra係由殼體10之第1內壁面11a與芯30之一部分包圍。

於蒸氣腔3中，與蒸氣腔2同樣地，可較蒸氣腔1A增大液體流路40之剖面積。

蒸氣腔3例如藉由配置利用使用模具之模壓成形而形成為特定形狀之芯30來製作。

圖13係示意性顯示本發明之第3實施形態之熱擴散裝置之另一例之分解立體圖。圖14係示意性顯示本發明之第3實施形態之熱擴散裝置之另一例之剖視圖。

於圖13及圖14所示之蒸氣腔(熱擴散裝置)3A中，在流路區域Ra內配置有支持芯30之複數個支柱75。藉由在流路區域Ra內配置支柱75，而容易維持芯30之形狀。又，由於容易於面方向將芯30擴展，故可較蒸氣腔3增大流路區域Ra之剖面積。

[第4實施形態]  於本發明之第4實施形態之熱擴散裝置中，在自流路區域之延伸方向之剖面觀察下，流路區域包含第1流路區域及第2流路區域。第1流路區域於厚度方向被夾在殼體之第1內壁面與芯之一部分之間，在與厚度方向正交之面方向被夾在芯之一部分與芯之一部分之間。第2流路區域於厚度方向被夾在殼體之第2內壁面與芯之一部分之間，在與厚度方向正交之面方向被夾在芯之一部分與芯之一部分之間。

圖15係示意性顯示本發明之第4實施形態之熱擴散裝置之一例之分解立體圖。圖16係示意性顯示本發明之第4實施形態之熱擴散裝置之一例之剖視圖。

於圖15及圖16所示之蒸氣腔(熱擴散裝置)4中，藉由除了殼體10之第1內壁面11a以外，由芯30之一部分包圍，而形成液體流路40。液體流路40包含第1液體流路41及第2液體流路42。具體而言，第1液體流路41具有：底面41a，其由殼體10之第1內壁面11a構成；上表面41b、及第1側面41c及第2側面41d，其等由芯30之一部分構成。第2液體流路42具有：底面42a，其由殼體10之第2內壁面12a構成；及上表面42b、第1側面42c及第2側面42d，其等由芯30之一部分構成。

該情形下，在自流路區域Ra之延伸方向之剖面觀察下，流路區域Ra包含第1流路區域Ra1及第2流路區域Ra2。第1流路區域Ra1於厚度方向Z被夾在殼體10之第1內壁面11a與芯30之一部分之間，在與厚度方向Z正交之面方向被夾在芯30之一部分與芯30之一部分之間。第2流路區域Ra2於厚度方向Z被夾在殼體10之第2內壁面12a與芯30之一部分之間，在與厚度方向Z正交之面方向被夾在芯30之一部分與芯30之一部分之間。換言之，第1流路區域Ra1係由殼體10之第1內壁面11a與芯30之一部分包圍，第2流路區域Ra2係由殼體10之第2內壁面12a與芯30之一部分包圍。

於蒸氣腔4中，即便於無法使用第1液體流路41及第2液體流路42中一流路之情形下，藉由使用另一流路，亦可擔保蒸氣腔之動作。因此，可防止液相之工作媒體20之流動停滯。

於蒸氣腔4中，可在流路區域Ra內配置支持芯30之複數個支柱75。該情形下，可於第1流路區域Ra1內配置複數個支柱75，亦可於第2流路區域Ra2內配置複數個支柱75，還可於第1流路區域Ra1內及第2流路區域Ra2內配置複數個支柱75。

於蒸氣腔4中，液體流路40可進一步包含第3液體流路等液體流路。亦即，流路區域Ra可進一步包含第3流路區域等流路區域。

[其他實施形態]  本發明之熱擴散裝置不限定於上述實施形態，關於熱擴散裝置之構成、製造條件等，可於本發明之範圍內施加各種應用、變化。

於本發明之熱擴散裝置中，自厚度方向觀察，蒸發部較佳為重疊於流路區域。

於圖4所示之蒸氣腔1中，自厚度方向Z觀察，蒸發部EP重疊於殼體10之內部空間之緣端。因此，自厚度方向Z觀察，蒸發部EP重疊於流路區域Ra。

圖17係示意性顯示本發明之熱擴散裝置之內部構造之第1變化例之俯視圖。

於圖17所示之蒸氣腔(熱擴散裝置)5中，自厚度方向Z觀察到之殼體10之平面形狀為L字型。與蒸氣腔1不同，於蒸氣腔5中，自厚度方向Z觀察，蒸發部EP不重疊於殼體10之內部空間之緣端。然而，於蒸氣腔5中，自厚度方向Z觀察，於殼體10之內部空間之緣端以外之部位亦配置有流路區域Ra。因此，自厚度方向Z觀察，蒸發部EP重疊於流路區域Ra。

於本發明之熱擴散裝置中，蒸發部可設置於殼體之中央部或其周邊。

圖18係示意性顯示本發明之熱擴散裝置之內部構造之第2變化例之俯視圖。圖19係示意性顯示本發明之熱擴散裝置之內部構造之第3變化例之俯視圖。

於圖18所示之蒸氣腔(熱擴散裝置)6及圖19所示之蒸氣腔(熱擴散裝置)7中，蒸發部EP設置於殼體10之中央部附近。

於圖18所示之蒸氣腔6中，自厚度方向Z觀察，流路區域Ra配置為通過蒸發部EP之內部。

於圖19所示之蒸氣腔7中，自厚度方向Z觀察，流路區域Ra配置為沿著蒸發部EP之外周。

於圖18所示之蒸氣腔6中，可較圖19所示之蒸氣腔7，增大蒸氣流路50於殼體10之內部空間所佔之比例。另一方面，於圖19所示之蒸氣腔7中，較圖18所示之蒸氣腔6，於蒸發部EP中來自熱源HS(參照圖1)之熱更容易傳遞至工作媒體20。

於本發明之熱擴散裝置中，殼體可具有1個蒸發部，亦可具有複數個蒸發部。亦即，於殼體之外壁面可配置1個熱源，亦可配置複數個熱源。蒸發部及熱源之數量無特別限定。

於本發明之熱擴散裝置中，於殼體由第1片材及第2片材構成之情形下，第1片材與第2片材可以端部一致之方式重疊，亦可端部偏移而重疊。

於本發明之熱擴散裝置中，在殼體由第1片材及第2片材構成之情形下，構成第1片材之材料、與構成第2片材之材料可不同。例如，藉由將強度高之材料用於第1片材，而可使施加於殼體之應力分散。又，藉由將兩者之材料不同，而可利用一片材獲得一功能，利用另一片材獲得另一功能。作為上述之功能，無特別限定，例如舉出熱傳導功能、電磁波屏蔽功能等。

本發明之熱擴散裝置出於散熱之目的可搭載於電子機器。因此，具備本發明之熱擴散裝置之電子機器亦為本發明之一。作為本發明之電子機器，例如舉出智慧型手機、平板終端、筆記型個人電腦、遊戲機器、穿戴式裝置等。本發明之熱擴散裝置如上述般，於無需外部動力下獨立地工作，利用工作媒體之蒸發潛熱及凝結潛熱，二維高速地將熱擴散。因此，藉由具備本發明之熱擴散裝置之電子機器，可於電子機器內部之有限之空間中有效地實現散熱。  [產業上之可利用性]

本發明之熱擴散裝置於可攜式資訊終端等領域中可使用於廣範圍之用途。例如，可為了降低CPU等熱源之溫度，延長電子機器之使用時間而使用，可使用於智慧型手機、平板終端、筆記型個人電腦等。

1,1A,2,2A,3,3A,4,5,6,7:蒸氣腔(熱擴散裝置) 10:殼體 11:第1片材 11a:第1內壁面 12:第2片材 12a:第2內壁面 20:工作媒體 30:芯 40:液體流路 40a:液體流路之底面 40b:液體流路之上表面 40c:液體流路之第1側面 40d:液體流路之第2側面 41:第1液體流路 41a:第1液體流路之底面 41b:第1液體流路之上表面 41c:第1液體流路之第1側面 41d:第1液體流路之第2側面 42:第2液體流路 42a:第2液體流路之底面 42b:第2液體流路之上表面 42c:第2液體流路之第1側面 42d:第2液體流路之第2側面 50:蒸氣流路 60:分隔壁 70,75:支柱 EP:蒸發部 HS:熱源 III-III:線 Ra:流路區域 Ra1:第1流路區域 Ra2:第2流路區域 Rb:第1蒸氣區域 Rc:第2蒸氣區域 X:寬度方向 Y:長度方向 Z:厚度方向

圖1係示意性顯示本發明之第1實施形態之熱擴散裝置之一例之立體圖。  圖2係示意性顯示本發明之第1實施形態之熱擴散裝置之一例之分解立體圖。  圖3係示意性顯示本發明之第1實施形態之熱擴散裝置之一例之剖視圖。  圖4係示意性顯示本發明之第1實施形態之熱擴散裝置之內部構造之一例之俯視圖。  圖5係示意性顯示本發明之第1實施形態之熱擴散裝置之另一例之分解立體圖。  圖6係示意性顯示本發明之第1實施形態之熱擴散裝置之另一例之剖視圖。  圖7係示意性顯示本發明之第2實施形態之熱擴散裝置之一例之分解立體圖。  圖8係示意性顯示本發明之第2實施形態之熱擴散裝置之一例之剖視圖。  圖9係示意性顯示本發明之第2實施形態之熱擴散裝置之另一例之分解立體圖。  圖10係示意性顯示本發明之第2實施形態之熱擴散裝置之另一例之剖視圖。  圖11係示意性顯示本發明之第3實施形態之熱擴散裝置之一例之分解立體圖。  圖12係示意性顯示本發明之第3實施形態之熱擴散裝置之一例之剖視圖。  圖13係示意性顯示本發明之第3實施形態之熱擴散裝置之另一例之分解立體圖。  圖14係示意性顯示本發明之第3實施形態之熱擴散裝置之另一例之剖視圖。  圖15係示意性顯示本發明之第4實施形態之熱擴散裝置之一例之分解立體圖。  圖16係示意性顯示本發明之第4實施形態之熱擴散裝置之一例之剖視圖。  圖17係示意性顯示本發明之熱擴散裝置之內部構造之第1變化例之俯視圖。  圖18係示意性顯示本發明之熱擴散裝置之內部構造之第2變化例之俯視圖。  圖19係示意性顯示本發明之熱擴散裝置之內部構造之第3變化例之俯視圖。

1:蒸氣腔(熱擴散裝置)

10:殼體

11:第1片材

11a:第1內壁面

12:第2片材

12a:第2內壁面

20:工作媒體

30:芯

40:液體流路

40a:液體流路之底面

40b:液體流路之上表面

40c:液體流路之第1側面

40d:液體流路之第2側面

50:蒸氣流路

60:分隔壁

70:支柱

Ra:流路區域

Rb:第1蒸氣區域

Rc:第2蒸氣區域

X:寬度方向

Y:長度方向

Z:厚度方向

Claims (14)

1. 一種熱擴散裝置，其具備：  殼體，其具有於厚度方向對向之第1內壁面及第2內壁面，且設置有內部空間；  工作媒體，其被封入前述殼體之前述內部空間；及  芯，其配置於前述殼體之前述內部空間；且  前述殼體之前述內部空間具有：  流路區域，其至少由前述殼體之一部分與前述芯之一部分包圍而形成；  第1蒸氣區域，其自前述厚度方向觀察與前述芯之一部分重疊；及  第2蒸氣區域，其自前述厚度方向觀察不與前述芯重疊；  前述流路區域自前述厚度方向觀察沿著前述殼體之前述內部空間之緣端配置；  在自前述流路區域之延伸方向之剖面觀察下，前述第1蒸氣區域具有位於前述第2蒸氣區域與前述流路區域之間之部分。
2. 如請求項1之熱擴散裝置，其中於前述殼體之前述第1內壁面進一步具備軌道狀之分隔壁，該軌道狀之分隔壁自前述殼體之前述內部空間之緣端空開間隔地沿著前述緣端配置；且  在自前述流路區域之延伸方向之剖面觀察下，前述流路區域於前述厚度方向被夾在前述殼體之前述第1內壁面與前述芯之一部分之間，在與前述厚度方向正交之面方向被夾在前述殼體之一部分與前述分隔壁之間。
3. 如請求項2之熱擴散裝置，其中在前述第1蒸氣區域中，前述芯與前述第1內壁面相離。
4. 如請求項2之熱擴散裝置，其中在前述第1蒸氣區域中，前述芯之至少一部分與前述第1內壁面相接。
5. 如請求項1之熱擴散裝置，其中在自前述流路區域之延伸方向之剖面觀察下，前述流路區域於前述厚度方向被夾在前述殼體之前述第1內壁面與前述芯之一部分之間，在與前述厚度方向正交之面方向被夾在前述殼體之一部分與前述芯之一部分之間。
6. 如請求項1之熱擴散裝置，其中在自前述流路區域之延伸方向之剖面觀察下，前述流路區域於前述厚度方向被夾在前述殼體之前述第1內壁面與前述芯之一部分之間，在與前述厚度方向正交之面方向被夾在前述芯之一部分與前述芯之一部分之間。
7. 如請求項1之熱擴散裝置，其中在自前述流路區域之延伸方向之剖面觀察下，前述流路區域包含第1流路區域及第2流路區域，前述第1流路區域於前述厚度方向被夾在前述殼體之前述第1內壁面與前述芯之一部分之間，且在與前述厚度方向正交之面方向被夾在前述芯之一部分與前述芯之一部分之間，前述第2流路區域於前述厚度方向被夾在前述殼體之前述第2內壁面與前述芯之一部分之間，在與前述厚度方向正交之面方向被夾在前述芯之一部分與前述芯之一部分之間。
8. 如請求項5至7中任一項之熱擴散裝置，其中於前述流路區域內進一步具備支持前述芯之複數個支柱。
9. 如請求項1至7中任一項之熱擴散裝置，其中前述殼體於前述內部空間具有蒸發部；且  自前述厚度方向觀察，前述蒸發部重疊於前述流路區域。
10. 如請求項9之熱擴散裝置，其中自前述厚度方向觀察，前述蒸發部重疊於前述殼體之前述內部空間之緣端。
11. 如請求項9之熱擴散裝置，其中前述流路區域自前述厚度方向觀察亦配置於前述殼體之前述內部空間之緣端以外之部位；且  自前述厚度方向觀察，前述蒸發部不重疊於前述殼體之前述內部空間之緣端。
12. 如請求項9之熱擴散裝置，其中自前述厚度方向觀察，前述流路區域配置為通過前述蒸發部之內部。
13. 如請求項9之熱擴散裝置，其中自前述厚度方向觀察，前述流路區域配置為沿著前述蒸發部之外周。
14. 一種電子機器，其具備如請求項1至13中任一項之熱擴散裝置。

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