TW202340897A - 溫度控制裝置及溫度控制裝置之製造方法 - Google Patents

溫度控制裝置及溫度控制裝置之製造方法 Download PDF

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冨永高廣
森元海
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日商三井化學股份有限公司
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Abstract

本發明之溫度控制裝置係用於控制至少1個被熱交換體之溫度的溫度控制裝置。該溫度控制裝置包含金屬製之第1板、第2板、夾於第1板與第2板之間之流路壁部、及將第2板固定於第1板之樹脂固定部。用於使熱交換介質循環之內部流路係由第1板及第2板之至少一者、與流路壁部所形成。第1板係在未配置流路壁部之側的外側主面,具有用於與至少1個被熱交換體熱連接之至少1個連接用區域。樹脂固定部係覆蓋前述外側主面之中、除了至少1個連接用區域以外之區域。

Description

溫度控制裝置及溫度控制裝置之製造方法
本發明係關於一種溫度控制裝置及溫度控制裝置之製造方法。
搭載於電腦之中央處理裝置(CPU:Central Processing Unit,中央處理單元)、或搭載於電動汽車之二次電池在作動時發熱。作為冷卻此種發熱體之手段,被提案有各種使用冷卻用媒體之冷卻裝置。
專利文獻1揭示用於冷卻發熱體之冷卻裝置。專利文獻1所揭示之冷卻裝置係包含樹脂構件、第1金屬構件及第2金屬構件。在樹脂構件,形成有冷媒之流路。第1金屬構件具有第1表面及第2表面。第1金屬構件之第1表面與樹脂構件相接觸。第1金屬構件之第2表面與第1發熱體相接觸。第2金屬構件具有第1表面及第2表面。第2金屬構件之第1表面與樹脂構件相接觸。第2金屬構件之第2表面與第2發熱體相接觸。第1金屬構件及第2金屬構件之各者之第2主面呈露出狀。
專利文獻1:日本專利特開2016-9776號公報
(發明所欲解決之問題)
近年來,隨著電子設備之小型化,在很多情形下,複數個電子零件被積體而安裝。此種複數個電子零件(以下亦稱為「積體電子零件」。)有包含發熱體與非發熱體之情形。發熱體係由其作動而發熱。非發熱體則不易因其作動而發熱。 在專利文獻1所揭示之冷卻裝置中,第1金屬構件及第2金屬構件之各者的第2主面呈露出狀。因此,為了冷卻積體電子零件所包含之發熱體,如將發熱體配置為與第1金屬構件及第2金屬構件之一者相接觸時,積體電子零件所包含之非發熱體亦與第1金屬構件及第2金屬構件之一者相接觸。第1金屬構件及第2金屬構件之各者容易導電。其結果,在非為冷卻對象之非發熱體,則有發生起因於與第1金屬構件及第2金屬構件之一者之物理性相接觸所造成短路之虞。電子零件等之短路發生有誘發電子設備之故障發生或誤作動之虞。
鑒於上述情態,本發明之課題在於提供一種可防止起因於與非為被熱交換體之電子裝置之物理性相接觸所造成之電子裝置的短路發生之溫度控制裝置、及溫度控制裝置之製造方法。 (解決問題之技術手段)
為用於解決上述課題之手段中,本發明包含以下之實施態樣。 <1>一種溫度控制裝置,係用於控制至少1個被熱交換體之溫度者;其具備有: 金屬製之第1板、 第2板、 夾於前述第1板與前述第2板之間之流路壁部、及 將前述第2板固定於前述第1板之樹脂固定部; 用於使熱交換媒體循環之內部流路係由前述第1板及前述第2板之至少一者、與前述流路壁部所形成, 前述第1板係在未配置前述流路壁部之側的外側主面,具有用於與前述至少1個被熱交換體熱連接之至少1個連接用區域, 前述樹脂固定部係於前述外側主面之中,覆蓋除了前述至少1個連接用區域以外之區域。 <2>如<1>所記載之溫度控制裝置,其中,前述第1板係具有至少1個支柱部,該支柱部係在相對於前述外側主面之相反側的內側主面之中、於與前述樹脂固定部接觸之部位,與前述第2板物理性接觸。 <3>如前述<1>或<2>所記載之溫度控制裝置,其中,前述第1板係在與前述樹脂固定部接觸之部位具有微細凹凸構造。 <4>如前述<1>~<3>中任一項所記載之溫度控制裝置,其中,前述第2板為金屬製, 前述第1板及前述第2板之一者與前述流路壁部為金屬製之一體成形品。 <5>如前述<1>~<4>中任一項所記載之溫度控制裝置,其中,前述第2板為金屬製, 前述流路壁部為樹脂製。 <6>如前述<4>或<5>所記載之溫度控制裝置,其中,前述至少1個被熱交換體係包含複數個被熱交換體; 前述第2板係在未配置前述流路壁部之側的外側主面,具有用於與前述複數個被熱交換體中之至少1個進行熱連接之至少1個其他連接用區域; 前述樹脂固定部係於前述第2板之前述外側主面之中,覆蓋除了前述至少1個其他連接用區域以外之區域。 <7>如前述<4>~<6>中任一項所記載之溫度控制裝置,其中,前述第2板係在與前述樹脂固定部接觸之部位具有微細凹凸構造。 <8>如前述<1>~<3>中任一項所記載之溫度控制裝置,其中,前述第2板及前述流路壁部為樹脂製。 <9>如前述<1>~<8>中任一項所記載之溫度控制裝置,其中,前述樹脂固定部係藉由埋入射出成型(insert molding)所形成。 <10>一種溫度控制裝置之製造方法, 其係前述<1>~<9>中任一項所記載之溫度控制裝置之製造方法,其包含: 準備步驟,係準備前述第1板、前述第2板、及前述流路壁部; 形成步驟,係將前述流路壁部夾於前述第1板與前述第2板之間,形成前述第1板及前述第2板呈相對向之間隙;及 埋入射出成型步驟,係在前述間隙及前述第1板之前述外側主面之中、除了前述至少1個連接用區域以外之區域,進行前述樹脂固定部之埋入射出成型。 <11>如前述<10>所記載之溫度控制裝置之製造方法,其中,前述第1板係具有至少1個支柱部,該支柱部係在相對於前述外側主面之相反側之內側主面之中、與前述樹脂固定部接觸之部位,與前述第2板物理性接觸。 (對照先前技術之功效)
根據本發明,其提供一種可防止起因於與非為被熱交換體之電子裝置之物理性接觸所造成之電子裝置之短路發生的溫度控制裝置、及溫度控制裝置之製造方法。
在本發明說明書中,使用「~」表示之數值範圍係意味著包含「~」前後所記載之數值作為下限值及上限值之範圍。 在本發明說明書中,「步驟」之用語不僅包含獨立之步驟,即便在無法與其他步驟明確地區別之情形下,只要達成該步驟之所需目的,即被包含於本用語。
以下,參照圖式,針對本發明之溫度控制裝置的實施形態進行說明。圖中,對相同或相當之部分被加註相同之參照符號,且不再重複說明。
(1)溫度控制裝置 本發明之溫度控制裝置係為了控制至少1個被熱交換體之溫度而使用者。詳細而言,溫度控制裝置係藉由與被熱交換體熱接觸,自被熱交換體奪取熱,或向被熱交換體賦予熱。 被熱交換體包含電子裝置。作為電子裝置無特別限定,可列舉CPU、記憶體模組、電池模組、電源模組等。作為記憶體模組,可列舉DIMM(Dual Inline Memory Module,雙行記憶體模組)等。作為電池模組,可列舉鋰電池模組等。
本發明之溫度控制裝置包含第1板(以下亦稱為「第1金屬板」。)、第2板、流路壁部、及樹脂固定部。前述流路壁部係夾於前述第1金屬板與前述第2板之間。前述樹脂固定部係將前述第2板固定於前述第1金屬板。用於使熱交換媒體循環之內部流路係由前述第1金屬板及前述第2板之至少一者、與前述流路壁部所形成。前述第1金屬板係在未配置前述流路壁部之側之外側主面,具有用於與前述至少1個被熱交換體熱連接之至少1個連接用區域(以下亦稱為「第1連接用區域」)。前述樹脂固定部係前述外側主面之中,覆蓋除了前述至少1個第1連接用區域以外之區域。
在本發明中,「內部流路」係表示用於使熱交換媒體流通之空間。 「樹脂固定部」係表示具有電絕緣性之樹脂固定部。例如,樹脂固定部在20℃時之體積電阻率為未滿1×10 16Ω·cm。
由於本發明之溫度控制裝置具有上述構成,因此可防止起因於與非為被熱交換體之電子裝置之物理性接觸所造成之電子零件之短路發生。 該效果可根據以下之理由推測,但並不限定於此。 樹脂固定部係於第1金屬板之外側主面之中、覆蓋除了至少1個第1連接用區域以外之區域。因此,溫度控制裝置之第1金屬板側之主面包含至少1個第1連接用區域、及電絕緣性區域。電絕緣性區域係由樹脂固定部形成,具有電絕緣性。藉此,非為被熱交換體之電子裝置即便與溫度控制裝置物理性接觸,亦不易與第1金屬板電性連接。其結果,本發明之溫度控制裝置可防止起因於與非為被熱交換體之電子裝置之物理性接觸所造成之電子零件之短路發生。
第1金屬板較佳係具有至少1個支柱部(以下亦稱為「第1支柱部」),該支柱部係在相對於外側主面之相反側之內側主面之中、與樹脂固定部接觸之部位,與第2板物理性接觸。 第1支柱部係作為第2板之支持而發揮功能。因此,即便在第2板之厚度方向對第2板施加按壓力,第2板亦不易變形。例如,在樹脂固定部為由埋入射出成型所形成之情形下,由於第1支柱部成為第2板對射出壓力之支持,因而第2板不易變形。其結果,溫度控制裝置可減少於內部流路流通之熱交換媒體之壓力損失。即,溫度控制裝置可效率良好地使熱交換媒體於內部流路內流通。
第1支柱部之個數係根據第2板之材質、形狀及尺寸等適宜選擇,較佳為複數個。 第1支柱部之形狀未特別受限定,可舉例如圓柱形狀、橢圓柱形狀、多角柱形狀、圓錐台形狀、角錐台形狀、不定形柱等。 在第1支柱部之個數為複數個之情形下,第1支柱部之配置未特別受限定。較佳係使複數個第1支柱部之各者配置成相鄰之第1支柱部彼此之間隔成為一定。
第1金屬板較佳係在與樹脂固定部接觸之部位具有微細凹凸構造。藉此,樹脂固定部之一部分進入至第1金屬板之微細凹凸構造之凹部內。其結果,第1金屬板與樹脂固定部更強固地接合。因此,溫度控制裝置之氣密性可更長期地持續保持。
微細凹凸構造之狀態只要可充分獲得第1金屬板與樹脂固定部之接合強度(以下亦稱為「接合強度」)即無特別限制。 凹凸構造中之凹部之平均孔徑較佳為5 nm~500 µm,更佳為10 nm~150 µm,進一步更佳為15 nm~100 µm。 凹凸構造中之凹部之平均孔深較佳為5 nm~500 µm,更佳為10 nm~150 µm,進一步更佳為15 nm~100 µm。 當凹凸構造中之凹部之平均孔徑或平均孔深之至少一者為上述數值範圍內時,有可獲得更強固之接合之傾向。 凹部之平均孔徑及平均孔深之測定方法為依據JIS B0601-2001之方法。
微細凹凸構造係藉由在第1金屬板之表面實施粗化處理而形成。在金屬構件之表面實施粗化處理之方法並無特別限制,可為各種習知已公開之方法。 自提高接合強度之觀點而言,第1金屬板之表面亦可實施加成官能基之處理。加成官能基之處理可為各種習知已公開之方法。
溫度控制裝置之形狀及尺寸並無特別限定,係根據被熱交換體之種類等可適宜選擇,例如為長方體狀物。
以下,有將金屬製之第2板稱為「第2金屬板」之情形。有將樹脂製之第2板稱為「第2樹脂板」之情形。有將金屬製之流路壁部稱為「金屬流路壁部」之情形。有將樹脂製之流路壁部稱為「樹脂流路壁部」之情形。
溫度控制裝置之構成並無特別限定,根據第2板及流路壁部之各者之材質,可為第1構成、第2構成、第3構成、或第4構成。 在第1構成中,溫度控制裝置包含:第1金屬板、第2金屬板、樹脂流路壁部、及樹脂固定部。 在第2構成中,溫度控制裝置包含:第1金屬板、第2金屬板、金屬流路壁部、及樹脂固定部。 在第3構成中,溫度控制裝置包含:第1金屬板、第2樹脂板、樹脂流路壁部、及樹脂固定部。 在第4構成中,溫度控制裝置包含:第1金屬板、第2樹脂板、金屬流路壁部、及樹脂固定部。 以下,將第1構成、第2構成、第3構成、及第4構成以該順序進行說明。
(1.1)第1構成 在第1構成中,溫度控制裝置包含:第1金屬板、第2金屬板、樹脂流路壁部、及樹脂固定部。在第1構成中,第2板為金屬製,流路壁部為樹脂製。
(1.1.1)第1金屬板 第1金屬板為金屬製之板狀物。第1金屬板具有內側主面與外側主面。內側主面係相對於外側主面位於相反側。第1金屬板之內側主面表示配置有流路壁部之側之主面。第1金屬板之外側主面係表示未配置流路壁部之側之主面。
第1金屬板具有至少1個第1連接用區域。在第1連接用區域熱連接至少1個被熱交換體。
自第1金屬板之外側主面朝內側主面觀察到之第1連接用區域之形狀並無特別限定,可列舉多邊形、圓、橢圓、星形、不定形等。作為多邊形,可列舉三角形、四邊形、五邊形、六邊形、七邊形等。作為三角形,可列舉正三角形、直角三角形、等邊三角形等。作為四邊形,可列舉正方形、長方形、平行四邊形、梯形等。 第1連接用區域之個數係根據至少1個被熱交換體之個數及尺寸等適宜選擇,可為1個,亦可為複數個。複數個第1連接用區域之各者可與1個被熱交換體對應而形成,亦可與被視為1個之被熱交換體對應而形成。被視為1個之被熱交換體係表示將複數個被熱交換體視為1個被熱交換體者。 第1連接用區域之尺寸並無特別限定,根據被熱交換體之尺寸及種類等可適宜選擇,較佳係為了將至少1個被熱交換體與第1金屬板熱連接所必要之最小之尺寸。
至少1個第1連接用區域較佳係在將被熱交換體與第1金屬板熱連接時,與和第1金屬板之外側主面對向之至少1個被熱交換體之形狀對應而形成。
在本發明中,所謂「與至少1個被熱交換體之形狀對應而形成」,係指基於至少1個被熱交換體之輪廓形狀、及至少1個被熱交換體之各者之位置而形成。 所謂「被熱交換體之輪廓形狀」,係指在將被熱交換體與第1金屬板熱連接時,自與第1金屬板之外側主面正交之方向所觀察到之被熱交換體之形狀。 所謂「被熱交換體之位置」,係指將被熱交換體與第1金屬板熱連接時之被熱交換體的位置。
至少1個第1連接用區域亦可相對於除了至少1個第1連接用區域以外之區域,向第1金屬板之厚度方向突出。除了第1金屬板之外側主面之至少1個第1連接用區域以外之區域係以樹脂固定部覆蓋。藉此,溫度控制裝置之第1金屬板側之主面可成為平面。其結果,溫度控制裝置之操作性更優異。
第1金屬板之形狀可舉例如平板狀等。第1金屬板之尺寸係根據被熱交換體適宜選擇。
構成第1金屬板之金屬並無特別限制,可舉例如鐵、銅、鎳、金、銀、鉑、鈷、鋅、鉛、錫、鈦、鉻、鋁、鎂、錳及該等之合金(不鏽鋼、黃銅、磷青銅等)等。其中,自熱傳導性之觀點而言,構成第1金屬板之金屬較佳為鋁、鋁合金、銅或銅合金,更佳為銅或銅合金。自輕量化及確保強度之觀點而言,構成第1金屬板之金屬較佳係鋁或鋁合金。
第1金屬板係在至少1個第1連接用區域,與至少1個被熱交換體熱連接。詳細而言,第1金屬板與至少1個被熱交換體可直接接觸,亦可經由熱傳導層間接地接觸。 作為熱傳導層,可舉例如熱傳導片材、熱傳導材料(TIM:Thermal Interface Material)層等。熱傳導材料層係表示塗佈熱傳導性材料而形成之層。熱傳導性材料可列舉熱傳導性潤滑脂、熱傳導性凝膠、熱傳導接著劑、相變材料(Phase Change Material)等。
(1.1.2)第2金屬板 第2金屬板為金屬製之板狀物。第2金屬板係具有內側主面與外側主面。第2金屬板之內側主面係表示配置有流路壁部之側的主面。第2金屬板之外側主面係表示未配置流路壁部之側的主面。
第2金屬板之機械強度較第2樹脂板更優異。因此,相較於使用第2樹脂板之情形,第2金屬板可提高溫度控制裝置對起因於熱交換媒體之循環所造成之內壓的耐受性。
第2金屬板較佳係具有至少1個其他連接用區域(以下亦稱為「第2連接用區域」)。第2連接用區域係表示用於與第2金屬板之外側主面之中、至少1個被熱交換體熱連接之區域。第2連接用區域之形狀、個數及尺寸之各者,係與作為第1連接用區域之形狀、個數及尺寸之各者所例示者同樣。
至少1個第2連接用區域較佳係在將被熱交換體與第2金屬板熱連接時,與和第2金屬板之外側主面對向之至少1個被熱交換體之形狀相對應而形成。
至少1個第2連接用區域亦可相對於除了第2金屬板之外側主面之中之至少1個第2連接用區域以外之區域,向第2金屬板之厚度方向突出。藉由使除了第2金屬板之外側主面之至少1個第2連接用區域以外之區域以樹脂固定部覆蓋,溫度控制裝置之第2金屬板側之主面可成為平面。其結果,溫度控制裝置之操作性更優異。
第2金屬板較佳係具有至少1個支柱部(以下亦稱為「第2支柱部」),該支柱部係在內側主面之中、與樹脂固定部接觸之部位,與第1金屬板物理性接觸。 第2金屬板之至少1個第2支柱部係作為第1金屬板之支持而發揮功能。因此,即便在第1金屬板之厚度方向對第1金屬板施加按壓力,第1金屬板亦不易變形。例如,在樹脂固定部由埋入射出成型而形成之情形下,至少1個第2支柱部為第1金屬板對射出壓力之支持。因此,第1金屬板亦不易變形。其結果,溫度控制裝置可進一步減少於內部流路流通之熱交換媒體之壓力損失。即,溫度控制裝置可效率更加良好地使熱交換媒體於內部流路內流通。 第2支柱部之個數、形狀及配置係與作為第1支柱部之個數、形狀及配置而例示者同樣。
第2金屬板之形狀可舉例如平板狀等。第2金屬板之尺寸係根據被熱交換體適宜選擇。
構成第2金屬板之金屬並無特別限制,可與作為構成第1金屬板之金屬而例示之金屬同樣。其中,自熱傳導性之觀點而言,構成第2金屬板之金屬較佳為鋁、鋁合金、銅或銅合金,更佳為銅或銅合金。自輕量化及確保強度之觀點而言,構成第2金屬板之金屬較佳為鋁或鋁合金。
第2金屬板較佳係在與樹脂固定部接觸之部位,具有微細凹凸構造。藉此,樹脂固定部之一部分進入至第2金屬板之微細凹凸構造之凹部內。其結果,第2金屬板與樹脂固定部更強固地接合。因此,溫度控制裝置之氣密性可更長期地持續保持。 微細凹凸構造之狀態只要可充分獲得第2金屬板與樹脂固定部之接合強度(以下亦稱為「接合強度」)即無特別限制,其與作為構成第1金屬板之微細凹凸構造而例示者同樣。
第2金屬板較佳係在至少1個第2連接用區域,與至少1個被熱交換體熱連接。詳細而言,第2金屬板與至少1個被熱交換體可直接接觸,亦可經由熱傳導層間接地接觸。熱傳導層係與作為第1金屬板之熱傳導層而例示者同樣。
(1.1.3)樹脂流路壁部 相較於使用金屬流路壁部之情形,樹脂流路壁部可使溫度控制裝置輕量化,且可提高內部流路之設計之自由度。
樹脂流路壁部係構成形成內部流路之壁部的一部分。樹脂流路壁部例如為樹脂製之筒狀物或板狀物。 樹脂流路壁部之形狀及尺寸係根據被熱交換體之種類可適宜選擇。
樹脂流路壁部為第1樹脂組成物之成形體。樹脂流路壁部包含射出成形品或衝壓成形品。 第1樹脂組成物之樹脂成分並無特別限制,可根據溫度控制裝置之用途等選擇。作為第1樹脂組成物之樹脂成分,可舉例如熱塑性樹脂(包含彈性體)、熱固性樹脂等。作為熱塑性樹脂(包含彈性體),可舉例如聚烯烴系樹脂、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯系樹脂、苯乙烯丙烯腈共聚合體(AS)樹脂、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚體(ABS)樹脂、聚酯系樹脂、聚(甲基)丙烯酸系樹脂、聚乙烯醇、聚碳酸酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚醚系樹脂、聚縮醛系樹脂、氟系樹脂、聚碸系樹脂、聚苯硫醚樹脂、聚酮系樹脂等。作為熱固性樹脂,可舉例如酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、尿素樹脂、聚胺基甲酸酯系樹脂、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂等。該等樹脂可單獨使用,亦可將2種以上組合使用。自成形性之觀點而言,第1樹脂組成物之樹脂成分較佳係包含熱塑性樹脂。 根據需要,第1樹脂組成物亦可含有充填材及配合劑之至少一者。作為充填材,可舉例如纖維(例如,玻璃纖維、纖維素纖維等)、黏土、滑石、二氧化矽、礦物質等。該等充填材可單獨1種或2種以上組合使用。作為配合劑,可舉例如熱穩定劑、抗氧化劑、顏料、耐候劑、阻燃劑、增塑劑、分散劑、潤滑劑、脫模劑、抗靜電劑等。該等配合劑可單獨1種或2種以上組合使用。
(1.1.4)樹脂固定部 樹脂固定部係將第2金屬板固定於第1金屬板。樹脂固定部為樹脂製之固定部。
樹脂固定部係覆蓋第1金屬板之外側主面之中、除了至少1個第1連接用區域以外之區域。
較佳為至少1個被熱交換體包含複數個被熱交換體,第2金屬板在外側主面具有用於與前述複數個被熱交換體中之至少1個進行熱連接之至少1個第2連接用區域,樹脂固定部覆蓋第2金屬板之外側主面之中、除了至少1個第2連接用區域以外之區域。 藉此,溫度控制裝置可使用第1金屬板側之主面及第2金屬板側之主面,而效率更加良好地控制複數個被熱交換體之溫度。此時,本發明之溫度控制裝置即便在第2金屬板側之主面,亦可如上述般防止起因於與非為被熱交換體之電子裝置之物理性接觸所造成之電子零件之短路發生。
在溫度控制裝置為具有2個主面之長方體之情形下,樹脂固定部可覆蓋4個側面之全面,亦可僅覆蓋4個側面之一部分。
樹脂固定部之形狀及尺寸並無特別限定,根據第1金屬板、第2金屬板及流路壁部等可適宜選擇。
樹脂固定部可藉由埋入射出成型所形成,亦可藉由熔著而形成。 在第1構成之埋入射出成型中,係將第1金屬板、第2金屬板及流路壁部之重疊合體插入至模具內,將樹脂固定部之熔融物向重疊合體之外表面之特定之部位射出,形成樹脂固定部。 熔著係包含熱熔著、震動熔著、雷射熔著、超音波熔著或熱板熔著。 樹脂固定部較佳係藉由埋入射出成型而形成。藉此,在第1構成中,相較於藉由熔著而形成之情形,樹脂固定部可更確實地進入與第1金屬板及第2金屬板之各者接觸之面之凹凸部之間隙。因此,樹脂固定部與第1金屬板及第2金屬板更強地固著。其結果,溫度控制裝置之氣密性可更長期地持續保持。
樹脂固定部為第2樹脂組成物之成形體。第2樹脂組成物具有電絕緣性。 只要第2樹脂組成物具有電絕緣性,第2樹脂組成物之樹脂成分即無特別限定,其可與作為第1樹脂組成物之樹脂成分所例示之樹脂同樣。第2樹脂組成物之樹脂成分較佳係包含與第1樹脂組成物之樹脂成分具有相溶性之樹脂。藉此,樹脂固定部與樹脂流路壁部可熔融接著。
所謂「具有相溶性」係表示在構成樹脂固定部及樹脂流路壁部之各者的樹脂成分進行熔融之環境下,構成樹脂固定部及樹脂流路壁部之各者的樹脂成分彼此不分離地混合。 所謂「樹脂固定部與樹脂流路壁部熔融接著」係表示在室溫(例如23℃)下,未經由接著劑、螺杆等,樹脂流路壁部與樹脂固定部固著。
根據需要,第2樹脂組成物亦可含有充填材及配合劑之至少一者。作為充填材及配合劑,可舉例如與作為樹脂組成物中可包含之充填材及配合劑而例示者同樣者。
(1.1.5)內部流路 溫度控制裝置係具有用於使熱交換媒體循環之內部流路。熱交換媒體係與被熱交換體進行熱交換。內部流路位於溫度控制裝置之內部。 內部流路之形狀並無特別限定,其可根據被熱交換體等適宜選擇。 熱交換媒體為冷卻用媒體或加熱用媒體,可根據被熱交換體之種類等適宜選擇。 冷卻用媒體係表示用於自被熱交換體剝奪熱之媒體。作為冷卻用媒體,可舉例如冷卻用液體、冷卻用氣體等。作為冷卻用液體,一般只要係用於冷卻用之液體即無特別限定,作為一例可列舉水、油、甘醇系水溶液、空調用冷媒、非導電性液體、相變液體等。作為冷卻用氣體,可列舉空氣、氮氣等。冷卻用媒體之溫度係根據被熱交換媒體之種類等適宜調整。 加熱用媒體係表示用於將熱施加於被熱交換體之媒體。作為加熱用媒體,可列舉加熱用液體、加熱用氣體等。作為加熱用液體,一般只要係用於加熱用之液體即無特別限定,作為一例可列舉水、油、甘醇水溶液、空調用冷媒、非導電性液體、相變液體等。作為加熱用氣體,可列舉空氣、水蒸氣等。加熱用媒體之溫度係根據被熱交換體之種類等適宜調整。
所謂溫度控制裝置具有內部流路,係表示溫度控制裝置具有供給口及回收口。供給口與回收口係經由內部流路而連通。 供給口為與外部之供給部連接之部位。供給口係將自供給部供給之熱交換媒體導引至內部流路內。供給部係將熱交換媒體供給至溫度控制裝置。 回收口為與回收部連接之部位。回收口係將內部流路內之熱交換媒體導引至外部之回收部。回收部係將熱交換媒體自溫度控制裝置回收。 供給口及回收口(以下亦稱為「供給口等」)之各者亦可具有連接零件。作為連接零件,可列舉主連接器(螺紋接管)等。在供給口等之各者不具有連接零件之情形下,亦可對溫度控制裝置實施用於連接供給部及回收部之各者之加工。作為加工方法,可列舉螺紋切削加工等。 在溫度控制裝置為具有2個主面之長方體狀物之情形下,只要供給口及回收口之各者配置於2個主面及4個側面之任一者即可。例如,供給口及回收口之各者可被配置於同一主面,亦可被配置於不同主面,亦可僅被配置於溫度控制裝置之側面。 供給口等可藉由流路壁部而構成,亦可藉由第1金屬板及第2金屬板之至少一者而構成。
(1.1.6)分隔構件 溫度控制裝置亦可進一步具有分隔構件。分隔構件係分隔內部流路,控制於內部流路內流通之熱交換媒體之流動方向。藉此,可更自由地設計內部流路。
在第1構成中,分隔構件係在內部流路內,被配置於第1金屬板及第2金屬板之間。分隔構件例如固定於第1金屬板及第2金屬板之至少一者。 在分隔構件被固定於第1金屬板及第2金屬板之至少一者之情形下,分隔構件可與另一者接觸,亦可不接觸。在分隔構件與第1金屬板及第2金屬板之另一者接觸,且分隔構件之材質為樹脂之情形下,分隔構件亦可與另一者接合。 分隔構件之材質可為樹脂,亦可為金屬。在分隔構件之材質為金屬之情形下,分隔構件亦作為散熱片發揮功能,其可提高熱交換之效率。作為構成分隔構件之樹脂,可舉例如與作為構成樹脂流路部之樹脂而例示之樹脂同樣之樹脂。作為構成分隔構件之金屬,可舉例如與作為構成第1板之金屬而例示之金屬同樣之金屬。 將分隔構件固定於第1金屬板及第2金屬板之至少一者之固定方法係根據分隔構件之材質可適宜選擇,可舉例如熔著法、習知已公開之使用接著劑之方法、使用緊固用零件之方法(以下亦稱為「機械緊固」)、熔接等。該等固定方法可為單獨1種或組合2種以上。緊固用零件包含螺栓、螺帽、螺杆、鉚釘或銷。熔接包含金屬熔接、或焊接。在分隔構件之材質為金屬之情形下,分隔構件與第1金屬板及第2金屬板之至少一者可為一體成形品。在分隔構件之材質為樹脂之情形下,分隔構件與流路壁部可為一體成形品。
(1.1.7)第1構成之一例 參照圖1~圖7,針對第1構成之溫度控制裝置之一例進行說明。在圖3及圖6中已省略分隔構件15。
(1.1.7.1)第1實施形態 如圖1所示,第1實施形態之溫度控制裝置1A包含:第1金屬板11A、第2金屬板12A、樹脂流路壁部13A(參照圖3)、樹脂固定部14A、及分隔構件15(參照圖4)。 第1金屬板11A、樹脂流路壁部13A、及第2金屬板12A係依該順序被配置。樹脂固定部14A係與第1金屬板11A及第2金屬板12A之周緣部接觸,而在第1金屬板11A固定第2金屬板12A。分隔構件15被配置於第1金屬板11A及第2金屬板12A之間。 第2金屬板12A具有一對連接部121(相當於供給口及回收口)。
將溫度控制裝置1A之一對連接部121所配置之側規定為溫度控制裝置1A之後側,且其相反側為溫度控制裝置1A之前側。將對溫度控制裝置1A自前側觀察時之右側規定為溫度控制裝置1A之右側,且其相反側為溫度控制裝置1A之左側。將在與溫度控制裝置1A之前後方向及左右方向正交之方向,第2金屬板12A所配置之側規定為溫度控制裝置1A之上側,且其相反側為溫度控制裝置1A之下側。該等朝向並非限定本發明之溫度控制裝置使用時之朝向。 在圖1~圖7中,前側、後側、右側、左側、上側、下側分別對應於X軸正方向、X軸負方向、Y軸正方向、Y軸負方向、Z軸正方向、Z軸負方向。
溫度控制裝置1A為長方體狀物。如圖1所示,在溫度控制裝置1A之上側主面TS1側,配置有第2金屬板12A之一對連接部121。如圖2所示,溫度控制裝置1A之下側主面BS1為平面狀。下側主面BS1具有1個第1連接用區域D1與電絕緣性區域D2。電絕緣性區域D2為在下側主面BS1之中、除了第1連接用區域D1以外之區域,且為電絕緣性之區域。 溫度控制裝置1A之尺寸並無特別限制,可根據溫度控制裝置1A之用途等而選擇。例如,溫度控制裝置1A之下側主面BS1之面積可為50 cm 2以上5,000 cm 2以下之範圍內。例如,溫度控制裝置1A之上下方向(Z軸方向)之厚度可為1 mm以上50 mm以下之範圍內。
(1.1.7.1.1)第1金屬板 第1金屬板11A為平板狀物。自上方(Z軸正方向)向下方(Z軸負方向)觀察時第1金屬板11A之形狀為以前後方向(X軸方向)作為長邊之大致長方形狀。
如圖4所示,第1金屬板11A具有複數個第1支柱部111。複數個第1支柱部111係在第1金屬板11A上側主面TS11之周緣區域,被規則地形成於遍及上側主面TS11之周緣的全周。如圖3所示,複數個第1支柱部111之各者與第2金屬板12A物理性接觸。複數個第1支柱部111之形狀包含有圓柱形、四角柱形狀、橢圓柱形狀、及不定形形狀。
第1金屬板11A之下側主面BS11包含1個第1連接用區域D1與除了第1連接用區域D1以外之區域D11。第1連接用區域D1係相對於除了第1連接用區域D1以外之區域D11而向下側(Z軸負方向)突出。 第1金屬板11A之材質係與作為第1金屬板之材質所例示之金屬同樣。
(1.1.7.1.2)第2金屬板 第2金屬板12A為平板狀物。自上方(Z軸正方向)向下方(Z軸負方向)觀察時第2金屬板12A之形狀為以前後方向(X軸方向)作為長邊之大致長方形狀。
如圖1所示,第2金屬板12A具有一對連接部121。一對連接部121係自第2金屬板12A之上側主面TS12向上方(Z軸正方向)突出。
第2金屬板12A之材質係與作為第2金屬板之材質所例示之金屬同樣。第2金屬板12A之材質與第1金屬板11A之材質可相同,亦可不同。
(1.1.7.1.3)樹脂流路壁部 樹脂流路壁部13A為樹脂製之板狀物。樹脂流路壁部13A為構成形成內部流路R1之壁部的一部分。 如圖3所示,樹脂流路壁部13A具有凹部R13。凹部R13位於樹脂流路壁部13A下側面的前後方向(X軸方向)及左右方向(Y軸方向)之中央部。凹部R13係為了在與第1金屬板12A之間形成冷卻用媒體流通之內部流路R1所形成。 樹脂流路壁部13A下側面之中至少包圍凹部R13之部位係與第1金屬板11A之上側主面TS11物理性相接觸。因此,在凹部R13與第1金屬板11A之下側主面BS11之間,形成有內部流路R1。 樹脂流路壁部13A之材質係與第1熱塑性樹脂組成物所例示者同樣。
(1.1.7.1.4)樹脂固定部 樹脂固定部14A係在第1金屬板11A固定第2金屬板12A。即,樹脂固定部14A係使第1金屬板11A、第2金屬板12A、及樹脂流路壁部13A成為一體。 樹脂固定部14A之材質係與第2熱塑性樹脂組成物所例示者同樣。第2樹脂組成物之樹脂成分與第1樹脂組成物之樹脂成分具有相溶性。即,樹脂固定部14A與樹脂流路壁部13A相熔融接著。因此,樹脂固定部更強地固著於樹脂流路壁部。其結果,溫度控制裝置1A之氣密性可被更長期地持續保持。
如圖3所示,在第1金屬板11A及第2金屬板12A之間,形成有空隙R10。空隙R10表示在第1金屬板11A及第2金屬板12A之間,未與樹脂流路壁部13A、第1金屬板11A及第2金屬板12A之周緣部相接觸之空間。空隙R10係遍及第1金屬板11A及第2金屬板12A之周緣部的全周所形成。 樹脂固定部14A係填充於空隙R10。即,樹脂固定部14A與第1金屬板11A之下側主面BS11的周緣部、第2金屬板12A之上側主面TS12的周緣部、及樹脂流路壁部13A的側面物理性接觸。
如圖3所示,樹脂固定部14A係覆蓋第1金屬板11A之下側主面BS11之中除了第1連接用區域D1以外之區域D11的全面。藉此,溫度控制裝置1A之下側主面BS1之中與第1連接用區域D1不同之區域為電絕緣性區域D2。
第1金屬板11A與樹脂固定部14A接觸之面、及第2金屬板12A與樹脂固定部14A接觸之面係具有微細凹凸構造。 樹脂固定部14A係藉由埋入射出成型所形成。樹脂固定部14A包含與樹脂流路壁部13A所含之樹脂具有相溶性的樹脂。
(1.1.7.1.5)內部流路 溫度控制裝置1A係在其內部具有內部流路R1。內部流路R1係藉由第1金屬板11A、及樹脂流路壁部13A所形成。在內部流路R1流通冷卻用媒體(熱交換媒體之一例)。
(1.1.7.1.6)分隔構件 分隔構件15係分隔內部流路R1。 分隔構件15具有複數個分隔壁部。如圖4所示,複數個分隔壁部沿左右方向(Y軸方向)隔著既定之間隔所配置。複數個分隔壁部之各者、亦即長板狀物之複數個分隔壁部控制冷卻用媒體的流動方向。 分隔構件15亦可固定於第1金屬板11A。使分隔構件15固定於第1金屬板11A之方法可舉例如與固定方法所例示之方法同樣之方法。 分隔構件15之材質係與分隔構件之材質所例示者同樣。分隔構件15之材質可與第1金屬板11A或樹脂流路壁部13A之材質相同,亦可不同。
(1.1.7.1.7)冷卻用媒體之流動 溫度控制裝置1A係例如以發熱體(被熱交換體之一例)與第1連接用區域D1熱接觸之方式被設置、使用。此時,在一連接部121,被連接外部之供給部。在另一連接部121,被連接外部之回收部。發熱體之熱係經由第1金屬板11A,傳導至充填於內部流路R1之冷卻用媒體。
冷卻用媒體係藉由供給部自一連接部121被供給至內部流路R1。冷卻用媒體之大部分係於內部流路R1內向另一連接部121移動。此時,冷卻用媒體與第1金屬板12A進行熱交換。 繼而,冷卻用媒體經由另一連接部121,被回收至外部之回收部。 如此,冷卻用媒體在溫度控制裝置1A之內部自發熱體吸收熱,排出至溫度控制裝置1A之外部。藉此,溫度控制裝置1A促進發熱體之散熱。即,溫度控制裝置1A控制發熱體之溫度。
(1.1.7.1.8)作用效果 如參照圖1~圖4所說明般,溫度控制裝置1A包含:第1金屬板11A、第2金屬板12A、樹脂流路壁部13A、樹脂固定部14A、及分隔構件15。樹脂固定部14A係覆蓋第1金屬板11A之外側主面BS11之中、除了第1連接用區域D1以外之區域D11。 即,溫度控制裝置1A之下側主面BS1包含1個第1連接用區域D1與電絕緣性區域D2。電絕緣性區域D2係由樹脂固定部14A形成,其具有電絕緣性。藉此,並非被熱交換體之電子裝置即便與溫度控制裝置1A物理性接觸,亦不易與第1金屬板11A電性連接。其結果,溫度控制裝置1A可防止起因於與非被熱交換體之電子裝置之物理性接觸所造成的電子零件短路之發生。
如參照圖1~圖4所說明般,第1金屬板11A係在內側主面TS11之中、與樹脂固定部14A接觸之部位具有複數個第1支柱部111。複數個第1支柱部111與第2金屬板12A物理性接觸。 複數個第1支柱部111係作為第2金屬板11A之支持而發揮功能。因此,當樹脂固定部14A為以埋入射出成型被形成時,複數個第1支柱部111成為第2金屬板12A對射出壓力之支持。藉此,第2金屬板11A則不易變形。其結果,溫度控制裝置1A可減少於內部流路R1流通之熱交換媒體的壓力損失。即,溫度控制裝置1A可效率良好地使熱交換媒體於內部流路內流通。
如參照圖1~圖4所說明般,第1金屬板11A及第2金屬板12A之各者係在與樹脂固定部14A接觸之部位具有微細凹凸構造。藉此,樹脂固定部14A之一部分在第1金屬板11A及第2金屬板12A之各者中進入至微細凹凸構造之凹部內。其結果,第1金屬板11A及第2金屬板12A之各者與樹脂固定部14A更強固地接合。因此,溫度控制裝置1A之氣密性可更長期地被持續保持。
如參照圖1~圖4所說明般,樹脂固定部14A為藉由埋入射出成型所形成。藉此,相較於藉由熔著所形成之情形,樹脂固定部14A可更確實地進入至與第1金屬板11A及第2金屬板12A各者接觸之面的凹凸部之間隙。因此,樹脂固定部14A與第1金屬板11A及第2金屬板12A可更強地固著。其結果,溫度控制裝置1A之氣密性可更長期地被持續保持。
(1.1.7.2)第2實施形態 第2實施形態之溫度控制裝置1B主要除了第1金屬板、第2金屬板、樹脂流路壁部及樹脂固定部之各者之形狀不同,且不具備分隔部件以外,其餘與第1實施形態之溫度控制裝置1A同樣。 如圖5所示,溫度控制裝置1B包含:第1金屬板11B、第2金屬板12B、樹脂流路壁部13B(參照圖6)、及樹脂固定部14B。
第1金屬板11B係除了不具有複數個第1支柱部111以外,其餘與第1金屬板11A同樣。
第2金屬板12B除了如下述般形狀不同以外,其餘與第1金屬板12A同樣。
如圖6所示,第2金屬板12B具有複數個第2支柱部122。複數個第2支柱部122係與複數個第1支柱部111同樣地,在第2金屬板12B之下側主面BS12之周緣區域,遍及下側主面BS12之周緣的全周而規則地被形成。如圖6所示,複數個第2支柱部122之各者係與第1金屬板11B物理性接觸。複數個第2支柱部122之形狀包含圓柱形狀、四角柱形狀、橢圓柱形狀、及不定形形狀。 複數個第2支柱部122係作為第1金屬板11B之支持而發揮功能。因此,當樹脂固定部14B為以埋入射出成型所形成時,複數個第2支柱部122成為第1金屬板12A對射出壓力之支持。藉此,第1金屬板11A則不易變形。其結果,溫度控制裝置1B可減少於內部流路R1流通之熱交換媒體的壓力損失。即,溫度控制裝置1B可效率良好地使熱交換媒體於內部流路內流通。
第2金屬板12B之上側主面TS12係包含1個第2連接用區域D3與除了第2連接用區域D3以外之區域D12。第2連接用區域D3係相對於除了第2連接用區域D3以外之區域D12向上側(Z軸正方向)突出。
樹脂流路壁部13B除了形狀不同以外,其餘與樹脂流路壁部13A同樣。 樹脂流路壁部13B為樹脂製之筒狀物。樹脂流路壁部13B係構成為,形成內部流路R1之壁部的一部分。
樹脂固定部14B除了形狀不同以外,其餘與樹脂固定部14A同樣。 如圖6所示,樹脂固定部14B係覆蓋第2金屬板12B之上側主面TS12之中除了第2連接用區域D3以外之區域D12的全面。藉此,溫度控制裝置1A之上側主面TS1之中與第2連接用區域D3不同之區域為電絕緣性區域D4。
(1.2)第2構成 在第2構成中,溫度控制裝置包含:第1金屬板、第2金屬板、金屬流路壁部、及樹脂固定部。在第2構成中,第2板為金屬製,流路壁部為金屬製。 第2構成之溫度控制裝置除了取代樹脂流路壁部使用金屬流路壁部以外,其餘與第1構成之溫度控制裝置同樣。 第1金屬板、第2金屬板、樹脂固定部及內部流路之各者係與作為第1構成之第1金屬板、第2金屬板、樹脂固定部及內部流路所例示者同樣。
(1.2.1)金屬流路壁部 金屬流路壁部其機械強度較樹脂流路壁部更優異。因此,相較於使用樹脂流路壁部之情形,金屬流路壁部可提高溫度控制裝置對起因於熱交換媒體之循環所造成之內壓的耐性。
金屬流路壁部係構成為形成內部流路之壁部的一部分。流路壁部例如為金屬製之筒狀物或板狀物。 金屬流路壁部之形狀及尺寸可根據被熱交換體之種類而適宜選擇。
構成金屬流路壁部之金屬並未特別被限定,可與構成第1金屬板之金屬所例示之金屬相同。構成金屬流路壁部之金屬可與構成第1金屬板及第2金屬板之各者的金屬相同,亦可不同。
金屬流路壁部亦可與第1金屬板及第2金屬板之各者為分開之個體。在該情形下,使金屬流路壁部固定於第1金屬板及第2金屬板之至少一者之固定方法並未特別受限定,可舉例如埋入射出成型、習知已公開使用接著劑的方法等。
金屬流路壁部亦可為與第1金屬板及第2金屬板之至少一者成一體之成形品。詳細而言,第1金屬板及金屬流路壁部可為金屬之一體成形品。第2金屬板及金屬流路壁部可為金屬之一體成形品。第1金屬板及金屬流路壁部之一部分、與第2金屬板及金屬流路壁部之剩餘部分的各者亦可為金屬之一體成形品。金屬之一體成形品包含輥成形品、壓鑄成形品、切削加工品、壓延材、衝壓成形品、或擠出材。
當構成金屬流路壁部之金屬與構成第1金屬板及第2金屬板之至少一者之金屬種類為不同之情形下,溫度控制裝置較佳係具有電性絕緣層。電性絕緣層被介存於金屬流路壁部與第1金屬板及第2金屬板之至少一者之間。藉此,種類不同之金屬彼此則不易電性接觸。因此,其可抑制種類不同之金屬間的電蝕發生。其結果,第1金屬板及第2金屬板則不易腐蝕。 電性絕緣層只要是具有電絕緣性之膜則無特別限定,可舉例如接著層、插入接合層、彈性體墊片等。
(1.2.2)分隔構件 第2構成之溫度控制裝置亦可進一步具有分隔構件。分隔構件係分隔內部流路,控制於內部流路內流通之熱交換媒體的流動方向。藉此,其可更自由地設計內部流路。 在第2構成中,分隔構件係在內部流路內,被配置於第1金屬板及第2樹脂板之間。分隔構件係例如固定於第1金屬板及第2樹脂板之至少一者。 分隔構件及固定方法係與作為第1構成之分隔構件及固定方法所例示者相同。
(1.2.3)第2構成之一例 參照圖1、圖4、圖7~圖9,對第2構成之溫度控制裝置之一例進行說明。 圖8係以與圖1所示之切斷線C3-C3相同之切斷線所切斷之第3實施形態的溫度控制裝置1C之剖面。圖9係以與圖1所示之切斷線C3-C3相同之切斷線所切斷之第6實施形態的溫度控制裝置1D之剖面。在圖8及圖9中,分隔構件15被省略。
(1.2.3.1)第3實施形態 第3實施形態之溫度控制裝置1C主要除了流路壁部為金屬製、具有3個第1連接用區域、及第1金屬板之形狀不同以外,其餘與第1實施形態之溫度控制裝置1A相同。 如圖8所示,溫度控制裝置1C包含:第1金屬板11C、第2金屬板12A、金屬流路壁部13C、樹脂固定部14C、分隔構件15(參照圖4)、及電性絕緣層16。第1金屬板11C與金屬流路壁部13C為金屬之一體成形品101。作為金屬之一體成形品101,例如為輥成形品、壓鑄成形品、切削加工品、壓延材、衝壓成形品、或擠出材。
第1金屬板11C除了形狀不同以外,其餘與第1金屬板11A相同。如圖7及圖8所示,第1金屬板11C之側面係在溫度控制裝置1C之側面露出。第1金屬板11C不具有複數個第1支柱部111。第1金屬板11C之下側主面BS11包含3個第1連接用區域D1(參照圖7)與除了第1連接用區域D1以外之區域D11。
金屬流路壁部13C除了為金屬製以外,其餘與樹脂流路壁部13B相同。 構成金屬流路壁部13C之金屬與構成第1金屬板11C之金屬相同。在第3實施形態中,構成金屬流路壁部13C之金屬與構成第2金屬板12A之金屬種類不同。
樹脂固定部14C除了形狀不同以外,其餘與樹脂固定部14A相同。 樹脂固定部14C包含第1樹脂固定部141與第2樹脂固定部142。第1樹脂固定部141係覆蓋除了第1金屬板11C之第1連接用區域D1以外之區域D11。第2樹脂固定部142被充填於空隙R10。
電性絕緣層16係介存於金屬流路壁部13C與第2金屬板12A之間。藉此,其可抑制金屬流路壁部13C與第2金屬板12A之電蝕發生。其結果,金屬流路壁部13C及第2金屬板12A則不易腐蝕。電性絕緣層16係與電性絕緣層而例示者相同。
(1.2.3.1)第4實施形態 第4實施形態之溫度控制裝置1D主要除了流路壁部為金屬製、及第2金屬板之形狀不同以外,其餘與第1實施形態之溫度控制裝置1A相同。 如圖9所示,溫度控制裝置1D包含:第1金屬板11B、第2金屬板12A、金屬流路壁部13C、樹脂固定部14A、及分隔構件15(參照圖4)。第2金屬板12A與金屬流路壁部13C為金屬之一體成形品102。作為金屬之一體成形品102,例如為輥成形品、壓鑄成形品、切削加工品、壓延材、衝壓成形品、或擠出材。
在第4實施形態中,構成金屬流路壁部13C之金屬與構成第1金屬板11B之金屬種類相同。因此,在溫度控制裝置1D中,即便未如第3實施形態之溫度控制裝置1C般使電性絕緣層16介存於金屬流路壁部13C與第1金屬板11B之間,金屬流路壁部13C與第1金屬板11C之電蝕亦不易發生。
(1.3)第3構成 在第3構成中,溫度控制裝置包含:第1金屬板、第2樹脂板、樹脂流路壁部、及樹脂固定部。在第3構成中,第2板為樹脂製,流路壁部為樹脂製。 第3構成之溫度控制裝置係除了取代第2金屬板使用第2樹脂板以外,其餘與第1構成之溫度控制裝置相同。 第1金屬板、樹脂固定部及內部流路之各者係與作為第1構成之第1金屬板、樹脂固定部及內部流路所例示者相同。
(1.3.1)第2樹脂板 相較於使用第2金屬板之情形,第2樹脂板可使溫度控制裝置輕量化。
第2樹脂板為樹脂製之板狀物。 第2樹脂板之形狀可舉例如平板狀等。第2金屬板之尺寸可根據被熱交換體而適宜地選擇。
第2樹脂板為第3樹脂組成物之成形體。第2樹脂板係包含射出成形品或衝壓成形品。 第3樹脂組成物之樹脂成分並未被特別限定,可與第1樹脂組成物之樹脂成分所例示之樹脂相同。 根據需要,第3樹脂組成物亦可含有充填材及配合劑之至少一者。充填材及配合劑,可舉例如與樹脂組成物中可包含之充填材及配合劑所例示者相同。
(1.3.2)樹脂流路壁部 樹脂流路壁部可舉例如與作為第1構成之樹脂流路壁部所例示者相同。
樹脂流路壁部亦可與第2樹脂板為分開之個體。在該情形下,將樹脂流路壁部固定於第2樹脂板之方法並未被特別限定,可列舉如熔著、習知已公開之使用接著劑之方法等。
樹脂流路壁部及第2樹脂板亦可為樹脂之一體成形品。樹脂之一體成形品包含射出成形品、或衝壓成形品。
(1.3.3)分隔構件 第3構成之溫度控制裝置亦可進一步具有分隔構件。分隔構件係分隔內部流路,且控制於內部流路內流通之熱交換媒體之流動方向。藉此,其可更自由地設計內部流路。 在第3構成中,分隔構件係在內部流路內,被配置於第1金屬板及第2樹脂板之間。分隔構件係例如固定於第1金屬板及第2樹脂板之至少一者。 分隔構件及固定方法係與第1構成之分隔構件及固定方法所例示者相同。
(1.3.4)第3構成之一例 參照圖1、圖4及圖10,對第3構成之溫度控制裝置的一例進行說明。 圖10係以與圖1所示之切斷線C3-C3相同之切斷線所切斷之第5實施形態的溫度控制裝置1E之剖面。在圖10中,分隔構件15已被省略。
(1.3.4.1)第5實施形態 第5實施形態之溫度控制裝置1E主要除了第2板為樹脂製、與第2板及樹脂流路壁部之形狀不同以外,其餘與第1實施形態之溫度控制裝置1A相同。 如圖8所示,溫度控制裝置1F包含:第1金屬板11B、第2樹脂板12E、樹脂流路壁部13B、樹脂固定部14A、及分隔構件15(參照圖4)。第2樹脂板12E與樹脂流路壁部13B為樹脂之一體成形品103。樹脂之一體成形品103可例如為射出成形品、或衝壓成形品。
第2樹脂板12E除了為樹脂製以外,其餘與第2金屬板12A相同。構成第2樹脂板12E之樹脂係與構成樹脂流路壁部13B之樹脂相同。
(1.4)第4構成 在第4構成中,溫度控制裝置包含:第1金屬板、第2樹脂板、金屬流路壁部、及樹脂固定部。在第4構成中,第2板為樹脂製,流路壁部為金屬製。 第4構成之溫度控制裝置除了取代第2金屬板使用第2樹脂板以外,其餘與第2構成之溫度控制裝置相同。 第1金屬板、金屬流路壁部、樹脂固定部及內部流路之各者係與第2構成之第1金屬板、樹脂固定部及內部流路所例示者相同。 第2樹脂板係與第3構成之第2樹脂板所例示者相同。
(1.4.1)第4構成之一例 參照圖1、圖4及圖11,對第4構成之溫度控制裝置的一例進行說明。 圖11係以與圖1所示之切斷線C3-C3相同之切斷線所切斷之第6實施形態之溫度控制裝置1F的剖面。在圖11中,分隔構件15已被省略。
(1.4.1.1)第6實施形態 第6實施形態之溫度控制裝置1F主要除了流路壁部為金屬製、第2板為樹脂製、及流路壁部之形狀不同以外,係與第1實施形態之溫度控制裝置1A相同。 如圖11所示,溫度控制裝置1F包含:第1金屬板11B、第2樹脂板12E、金屬流路壁部13C、樹脂固定部14A、及分隔構件15(參照圖4)。第1金屬板11B與金屬流路壁部13D為金屬之一體成形品104。作為金屬之一體成形品104,例如可為輥成形品、壓鑄成形品、切削加工品、壓延材、衝壓成形品、或擠出材。
(2)溫度控制裝置之製造方法 本發明之溫度控制裝置之製造方法係被用來製造本發明之溫度控制裝置之方法,其包含:準備之步驟(以下亦稱為「準備步驟」)、形成之步驟(以下亦稱為「形成步驟」)、及埋入射出成型之步驟(以下亦稱為「埋入射出成型步驟」)。準備步驟、形成步驟及埋入射出成型步驟係以此順序被執行。藉此,其可獲得本發明之溫度控制裝置。
(2.1)準備步驟 溫度控制裝置之製造方法包含準備步驟。藉此,可獲得第1金屬板、第2板、及流路壁部之各者。 在準備步驟中,準備第1金屬板、第2板、及流路壁部。 準備第1金屬板之方法並未被特別限定,可舉例如金屬成形等。作為金屬成形,可列舉輥成形、壓鑄成形、切削加工、壓延、衝壓成形、擠出成形等。 準備第2板之方法係可根據第2板之材質等而適宜選擇。準備第2金屬板之方法並未被特別限定,可舉例如金屬成形等。準備第2樹脂板之方法並未被特別限定,可舉例如第3樹脂組成物之樹脂成形等。作為樹脂成形,可列舉射出成形、注模成形、衝壓成形、埋入射出成型、擠出成形、轉移成形等。 準備流路壁部之方法可根據流路壁部之材質等而適宜選擇。準備金屬流路壁部之方法並未被特別限定,可舉例如金屬成形等。準備樹脂流路壁部之方法並未被特別限定,可舉例如第1樹脂組成物之樹脂成形等。 當第1金屬板及第2金屬板之一者與金屬流路壁部為金屬之一體成形品之情形下,準備金屬之一體成形品之方法並未被特別限定,可舉例如金屬成形等。 在第2樹脂板與樹脂流路壁部為樹脂之一體成形品之情形下,準備樹脂之一體成形品之方法並未被特別限定,可舉例如樹脂成形等。
(2.2)粗化步驟 溫度控制裝置之製造方法亦可包含粗化步驟。粗化步驟係在準備步驟執行之後、且形成步驟執行之前執行。藉此,在與第1金屬板、第2金屬板、及金屬流路壁部之至少1個樹脂固定部接觸之部位形成微細凹凸構造。樹脂固定部將更強地固定於第1金屬板、第2金屬板、及金屬流路壁部之至少一者。其結果,可獲得長期地持續優異氣密性之溫度控制裝置。 在粗化步驟中,係在與第1金屬板、第2金屬板、及金屬流路壁部之至少1個樹脂固定部接觸之部位實施粗化處理。作為粗化處理,並未被特別限定,只要為習知已公開之方法即可。 在粗化步驟中,自在實施粗化處理之後使接合強度提高之觀點而言,亦可實施加成官能基之處理。加成官能基之處理只要為習知已公開之方法即可。
(2.3)形成步驟 溫度控制裝置之製造方法係包含形成步驟。藉此,可獲得插入體。 在形成步驟中,將流路壁部夾於第1金屬板與第2板之間,形成第1金屬板及第2板相對向之間隙(以下亦稱為「插入體之間隙」。)。插入體之間隙係例如藉由第1金屬板之內側面的周緣部、第2板之內側面的周緣部、及流路壁部之外周側面所形成。插入體之間隙係例如遍及第1金屬板及第2板之各者的周緣部之全周所形成。
(2.4)埋入射出成型步驟 溫度控制裝置之製造方法包含埋入射出成型步驟。藉此,在插入體形成樹脂固定部。 在埋入射出成型步驟中,係在除了前述間隙及第1金屬板之外側主面之中至少1個連接用區域以外之區域,進行樹脂固定部之埋入射出成型。
詳細而言,在埋入射出成型時為使用射出成形機。射出成形機係具備射出成形模具、射出裝置、及夾緊裝置。射出成形模具係具備可動側模具與固定側模具。固定側模具固定於射出成形機。可動側模具係相對於固定側模具為可動者。射出裝置係將第2樹脂組成物之熔融物以既定之射出壓力流入至射出成形模具之澆口。夾緊裝置係將可動側模具以高壓緊固,以使可動側模具不致因第2樹脂組成物之熔融物的充填壓力而打開。
首先,打開可動側模具,將內嵌設置於固定側模具上,關閉可動側模具,進行夾緊。即,插入體收容於射出成形模具內。藉此,在插入體與射出成形模具之間,形成用於形成樹脂固定部之成形空間。
其次,射出成形機係在成形空間內,以高壓充填第2樹脂組成物之熔融物。 此時,第1金屬板較佳為具有至少1個第1支柱部,該第1支柱部係在相對於外側主面之相反側的內側主面之中、與樹脂固定部接觸之部位,與第2板物理性接觸。藉此,至少1個第1支柱部作為第2板之支持而發揮功能。藉此,即便向朝向第2板之內側主面的方向對第2板施加射出壓力,第2板亦不易變形。其結果,可獲得長期持續優異氣密性之溫度控制裝置。
其次,使射出成形模具內之第2樹脂組成物之熔融物冷卻固化。藉此,在插入體形成樹脂固定部。即,其可獲得本發明之溫度控制裝置。
本發明為2022年1月26日所申請之日本專利申請案2022-010379之揭示,藉由參照其整體被納入本發明說明書中。 本發明說明書所記載之全部文獻、專利申請案、及技術規格係與具體且分別被記載藉由參照而納入各個文獻、專利申請案、及技術規格之情形同程度地、藉由參照而被納入本發明說明書中。
1A~1F:溫度控制裝置 11A~11C:第1金屬板 12A,12B:第2金屬板 12E:第2樹脂板 13A,13B:樹脂流路壁部 13C:金屬流路壁部 14A,14B,14C:樹脂固定部 15:分隔構件 16:電性絕緣層 101,102,103,104:一體成形品 111:第1支柱部 121:連接部 122:第2支柱部 141:第1樹脂固定部 142:第2樹脂固定部 BS1,BS11,BS12:下側主面 C3-C3,C6-C6:線 D1:第1連接用區域 D2,D4:電絕緣性區域 D3:第2連接用區域 D11,D12:區域 R1:內部流路 R10:空隙 R13:凹部 TS1,TS11,TS12:上側主面 X,Y,Z:軸
圖1係顯示本發明之第1實施形態的溫度控制裝置之外觀的立體圖。 圖2係顯示本發明之第1實施形態的溫度控制裝置之外觀的立體圖。 圖3係圖1之C3-C3線剖視圖。 圖4係顯示本發明之第1實施形態中的流路壁部、分隔構件及第1板之外觀之立體圖。 圖5係顯示本發明之第2實施形態的溫度控制裝置之外觀的立體圖。 圖6係圖5之C6-C6線剖視圖。 圖7係顯示本發明之第3實施形態的溫度控制裝置之外觀的立體圖。 圖8係顯示本發明之第3實施形態的溫度控制裝置之剖視圖。 圖9係顯示本發明之第4實施形態的溫度控制裝置之剖視圖。 圖10係顯示本發明之第5實施形態的溫度控制裝置之剖視圖。 圖11係顯示本發明之第6實施形態的溫度控制裝置之剖視圖。

Claims (11)

  1. 一種溫度控制裝置,係用於控制至少1個被熱交換體之溫度者;其具備有: 金屬製之第1板、 第2板、 夾於前述第1板與前述第2板之間之流路壁部、及 將前述第2板固定於前述第1板之樹脂固定部;且 用於使熱交換媒體循環之內部流路係由前述第1板及前述第2板之至少一者、與前述流路壁部所形成, 前述第1板係在未配置前述流路壁部之側的外側主面,具有用於與前述至少1個被熱交換體熱連接之至少1個連接用區域, 前述樹脂固定部係於前述外側主面之中,覆蓋除了前述至少1個連接用區域以外之區域。
  2. 如請求項1之溫度控制裝置,其中,前述第1板係具有至少1個支柱部,該支柱部係在相對於前述外側主面之相反側的內側主面之中、於與前述樹脂固定部接觸之部位,與前述第2板物理性接觸。
  3. 如請求項1或2之溫度控制裝置,其中,前述第1板係在與前述樹脂固定部接觸之部位具有微細凹凸構造。
  4. 如請求項1或2之溫度控制裝置,其中,前述第2板為金屬製, 前述第1板及前述第2板之一者與前述流路壁部為金屬製之一體成形品。
  5. 如請求項1或2之溫度控制裝置,其中,前述第2板為金屬製, 前述流路壁部為樹脂製。
  6. 如請求項4之溫度控制裝置,其中, 前述至少1個被熱交換體係包含複數個被熱交換體; 前述第2板係在未配置前述流路壁部之側的外側主面,具有用於與前述複數個被熱交換體中之至少1個進行熱連接之至少1個其他連接用區域; 前述樹脂固定部係於前述第2板之前述外側主面之中,覆蓋除了前述至少1個其他連接用區域以外之區域。
  7. 如請求項4至6中任一項之溫度控制裝置,其中,前述第2板係在與前述樹脂固定部接觸之部位具有微細凹凸構造。
  8. 如請求項1或2之溫度控制裝置,其中,第2板及前述流路壁部為樹脂製。
  9. 如請求項1或2之溫度控制裝置,其中,前述樹脂固定部係藉由埋入射出成型(insert molding)所形成。
  10. 一種溫度控制裝置之製造方法,其係請求項1至9中任一項之溫度控制裝置之製造方法,其包含: 準備步驟,係準備前述第1板、前述第2板、及前述流路壁部; 形成步驟,係將前述流路壁部夾於前述第1板與前述第2板之間,形成前述第1板及前述第2板呈相對向之間隙;及 埋入射出成型步驟,係在前述間隙及前述第1板之前述外側主面之中除了前述至少1個連接用區域以外之區域,進行前述樹脂固定部之埋入射出成型。
  11. 如請求項10之溫度控制裝置之製造方法,其中,前述第1板係具有至少1個支柱部,該支柱部係在相對於前述外側主面之相反側之內側主面之中、與前述樹脂固定部接觸之部位,與前述第2板物理性接觸。
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