TWI409425B

TWI409425B - 熱管

Info

Publication number: TWI409425B
Application number: TW095135116A
Authority: TW
Inventors: Kenji Ohsawa; Katsuya Tsuruta
Original assignee: Fuchigami Micro Co
Priority date: 2005-12-05
Filing date: 2006-09-22
Publication date: 2013-09-21
Also published as: TW200722702A

Description

熱管

本發明係有關於熱管及其製造方法，尤其係有關於適合應用於薄型、且由平板形所構成之熱管。

作為熱管，有由特開2002－039693號公報或特開2004－077120號公報等所介紹者。在這種熱管，係作成將多片由具有間隙之薄板所構成的隔板等重疊，並將外壁構件和該重疊者之上下重疊，而構成容器，對由該間隙所構成的容器內空間封入冷媒。尤其在特開2002－039693號公報所記載之技術，作成該多片隔板的重疊朝向各間隙之寬度方向偏移。

然後，藉由在容器周邊部對構成該容器之各構件進行接合一體化，而形成容器。

又，一般對容器內空間之冷媒的封入，係利用例如將孔設置於熱管之側面或上面或者下面，並經由該孔將冷媒注入內部後，利用填隙作業等塞住該孔的方法。

這種熱管，因為以薄板狀之構件構成熱管，所以具有可提供平坦且薄型之平面型熱管的優點。又，這種熱管，各間隙之相重疊的部分成為冷媒流通之流路，而且間隙之偏移部分成為以毛細管現象移動冷媒的移動路，具有可提高導熱性之優點。

專利文獻1：特開2002－039693號公報專利文獻2：特開2004－077120號公報

可是，在這種熱管，雖然具有在薄型且平板狀下可提高導熱性之優點，但是為了高效率地冷卻總是高速地持續動作且熱量大的CPU(Central Processing Unit)等，在保持薄型下，更提高導熱性較佳。

本發明係考慮以上之事項而開發者，其目的在於提供一種小型且薄型的熱管，藉由提高液回流特性，而可比以往更提高導熱性。

又，其目的在於提供一種小型且薄型的熱管，藉由提高散熱效果，而可比以往更提高導熱性。

此外，其目的在於提供一種小型且薄型的熱管，藉由將來自被冷卻裝置之熱直接取入熱管，而可比以往更提高導熱性。

此外，其目的在於提供一種小型且薄型的熱管，降低除氣濃度，而可防止內部腐蝕所引起的壽命縮短。

此外，其目的在於提供一種小型且薄型的熱管，防止熱管因冷媒之熱膨脹而發生變形破損，而可提高熱管之耐熱性、可靠性。

此外，其目的在於提供一種小型且薄型的熱管，提高熱管之生產力，而可使熱管的價格變得更低，又可防止熱管之外面的平坦性因密封構件而受損。

本發明之熱管，係在下面具有凹部之平板形的上構件，和上面具有凹部之平板形的下構件之間，插入用以形成多條和該上構件及該下構件之凹部連通的平面方向之蒸氣擴散流路的平板形之一片或多片中間板，並在該上構件及該下構件的密封空間內具備該蒸氣擴散流路及該凹部，而且將冷媒封入該密封空間內的熱管，其特徵在於：在該中間板，對形成該蒸氣擴散流路部分以外的部分，形成和該上構件及該下構件之凹部連通的垂直方向或垂直、平面兩方向之毛細管流路。

在該構造之熱管，該中間板係插入多片；在該中間板各自鑽設貫穿孔，藉由將該中間板重疊，而該貫穿孔各自僅一部分重疊，而形成比該貫穿孔之該平面方向的截面積窄的毛細管流路較佳。

又，在該上構件及該下構件之至少一方的外面，一體地形成用以安裝被冷卻裝置的多個突起較佳。

在這些上述之構造的熱管，該上構件及該下構件之平面形狀係矩形；將中央部作為被冷卻裝置；該蒸氣擴散流路各自對邊朝向斜方向較佳。

且該上構件及該下構件之平面形狀係矩形；將中央部作為被冷卻裝置；該蒸氣擴散流路各自從該中央部之被冷卻裝置配置部而形成放射狀較佳。

又，在該下構件、該中間板以及該上構件之周邊部與被冷卻裝置配置部的周邊部乃至其附近形成接合用突起；該下構件、該中間板以及該上構件利用熱壓經由該接合用突起直接接合較佳。

本發明之熱管的製造方法，其特徵在於：將上面具有凹部之平板形的下構件、下面具有凹部之平板形的上構件、及設置於該上構件及該下構件之間，並形成多條和該上構件及該下構件之凹部連通的平面方向之蒸氣擴散流路的平板形之一片或多片中間板疊層；對該下構件、該中間板以及該上構件之彼此應直接接合的周邊部、或該周邊部與被冷卻裝置配置部的周邊部乃至其附近所形成之接合用突起熱壓；藉由在該接合用突起之形成位置將該下構件、該中間板以及該上構件加以直接接合而一體化。

在該方法，在下面具有凹部之平板形的上構件，和上面具有凹部之平板形的下構件之間，插入用以形成多條和該上構件及該下構件之凹部連通的蒸氣擴散流路之平板形的一片或多片中間板，並以在該上構件及該下構件的密封空間內構成該蒸氣擴散流路及該凹部之方式疊層；在該上構件或下構件之一方，形成該密封空間和外部連通的一個或多個冷媒注入用孔；在該密封空間內封入冷媒；該冷媒注入用孔係用由可塑性金屬所構成的密封栓塞住較佳。

又，在該冷媒注入用孔之各自的內周面，至變成用該密封栓完全塞住該各冷媒注入用孔之狀態為止，保持將外部和內部空間連通的狀態，而變成該完全塞住之狀態時，形成用該密封栓所塞住之一條或多條排氣槽較佳。

又，該冷媒注入用孔各自作成上部的直徑比下部大；作成塞住該各冷媒注入用孔之該密封栓的表面不由形成該冷媒注入用孔之構件的外面突出較佳。

又，該密封空間內處於減壓下較佳。

本之熱管的製造方法，其特徵在於具有：一體化步驟，將上面具有凹部之平板形的下構件、下面具有凹部之平板形的上構件、及形成多條和該上構件及該下構件之凹部連通的平面方向之蒸氣擴散流路的平板形之一片或多片中間板疊層，對該下構件、該中間板以及該上構件之彼此應直接接合的周邊部、或該周邊部與被冷卻裝置配置部的周邊部乃至其附近所形成之接合用突起熱壓，藉由在該接合用突起之形成位置將該下構件、該中間板以及該上構件加以直接接合而一體化；注入步驟，在減壓下，經由在該上構件或下構件之中的至少一方所形成之冷媒注入用孔，將冷媒注入該上構件及該下構件的密封空間內；及密封栓產生步驟，將成為密封栓之可塑性金屬配置於該各冷媒注入用孔上，並利用加壓將該可塑性金屬壓接，以作為塞住該各冷媒注入用孔密封栓。

若依據本發明之熱管，因為利用一片或多片中間板，形成和上構件及下構件之凹部連通的平面方向之蒸氣擴散流路，而且形成和上構件及下構件之凹部連通的垂直方向或垂直、平面兩方向之毛細管流路，所以利用蒸氣擴散流路的蒸氣擴散和毛細管流路之冷媒返回，該冷媒變成易循環，而可提供導熱性比以往更高的小型且薄型之熱管。

尤其，藉由對形成該蒸氣擴散流路部分以外的部分，更多地設置朝向垂直方向或垂直、平面兩方向使冷媒返回之微細的毛細管流路，而將熱管之大致整個面作為有助於導熱的面積，因而可顯著地提高導熱效果。

又在上述構造之熱管，多片中間板之各貫穿孔各自部分重疊地形成毛細管流路，可使各毛細管流路之平面方向的截面積比各中間板之貫穿孔的平面方向之截面積更窄，而取得蒸氣擴散作用和毛細管現象之液循環作用的平衡，進而可使導熱效果變成最大且最佳。

這作為中間板之貫穿孔的加工技術，無非是連比微細化之極限更微細的毛細管流路都可形成。

又，在上構件及下構件之至少一方的外面，一體地形成用以安裝被冷卻裝置的多個突起，藉由使被冷卻裝置直接接觸該突起，而可更加強該被冷卻裝置之冷卻效果。因此，藉由將來自被冷卻裝置之熱直接取入熱管，，而可提供比以往可更提高導熱性之小型且薄型的熱管。因而，例如即使係發熱量大之5GHz位準的高速CPU(Central Processing Unit)，亦可提供可確實地冷卻之散熱效果大且最佳的熱管。

因為，如一般之熱管般將被冷卻裝置的底面黏接於平坦面時，在那裡，經由熱阻極大的黏接劑，在此情況難提高導熱率。因此，對於如CPU般發熱量大，並要求散熱效果強的被冷卻裝置，無法充分地得到所需之散熱性的情況多。

而，在本發明之熱管，因為將多個微細的突起設置於應配置被冷卻裝置之部分，並經由設置於這些多個突起間的間隙之黏接劑，可將被冷卻裝置固定於熱管，所以該各突起部分和被冷卻裝置直接接觸，而使黏接劑最少化，可將來自被冷卻裝置之熱傳至熱管。

又，若作成上構件及下構件之平面形狀係矩形，將被冷卻裝置設置於中央部，對邊朝向斜方向形成各蒸氣擴散流路，或者由該中央部成放射狀地形成各蒸氣擴散流路，則由中央部可對角落部有效地散熱，可使熱管之包含角落部的面積之大致整體有助於散熱，而可更提高散熱效果。

若依據本發明之熱管，作成不僅在下構件、中間板以及上構件之周邊部，而且在被冷卻裝置配置部的周邊部乃至其附近，亦利用熱管經由接合用突起直接接合，藉此防止熱管因冷媒之熱膨脹而發生變形破損，可提高熱管之耐熱性、可靠性。又，因為難發生變形破損，可使熱管之壽命變長。

若依據本發明之熱管的製造方法，因為對下構件、中間板以及上構件之彼此應直接接合的周邊部、或該周邊部與被冷卻裝置配置部的周邊部乃至其附近所形成之接合用突起熱壓，所以熱、壓力集中於接合用突起之形成位置，在這些接合用突起的形成位置可直接接合，而不需要焊接劑或黏接劑等，就可完成熱管之一體化所不可欠缺的接合。

因此，因為避免因焊接劑或黏接劑而有雜質混入熱管內，所以可提供可防止內部腐敗所引起的壽命縮短之熱管。此外，可更簡單且迅速地製造熱管，又因為不會使用銀焊接劑等昂貴的黏接構件，所以可降低熱管之價格。

若依據本發明之熱管及熱管的製造方法，將可塑性金屬放置於各熱管的冷媒注入用孔上，並對這多支熱管同時進行可塑性金屬之加壓及加熱，而使全部之可塑性金屬產生塑性流動而可同時將冷媒密封。於是，和以往對各冷媒注入用孔個別地進行填隙作業的密封方法相比，可提高熱管之量產性，又，藉由提高量產性，而亦可降低熱管之價格。

又，在此情況，在用可塑性金屬將冷媒注入用孔密封時，藉由作成經由排氣槽進行真空脫氣，而即使在該內部空間內有令熱管內腐蝕的有害成分，亦因為經由排氣槽排出內部空間內的空氣，所以可由內部空間內和該空氣一起確實地除去有害成分，於是降低除氣濃度，而可提供可防止內部腐蝕所引起的壽命縮短之熱管。

此外，對各冷媒注入用孔，若作成其上部的直徑比下部大，則完全填入小徑之下部的狀態之可塑性金屬的殘餘部分位於大徑之上部內，可作成不會由熱管外面突出。

因此，可防止產生因密封而損害熱管之外面的平坦性之突起。

又，若密封後之該密封空間內處於減壓下，因為冷媒之沸點降低，所以由被冷卻裝置奪熱之冷媒為比常溫稍高的溫度，利用蒸氣擴散流路之蒸氣擴散和毛細管流路之冷媒返回，而該冷媒可循環，藉由提高散熱效果，而可提供比以往更提高導熱性之小型且薄型的熱管。

本發明之熱管在構造上，係使形成蒸氣擴散流路及垂直方向的毛細管流路之一片或多片中間板，位於具有凹部之上構件和位於具有凹部的上構件之間者，作為該上構件、下構件及中間板之材料，導熱性高之銅最適合。

配置這種熱管之被冷卻裝置的例如IC(半導體積體裝置)、LSI(大規模積體電路電路)或CPU等之被冷卻裝置配置部，雖然設置於上構件和下構件之其中一方的例如下構件之外側(下側)面的中央，但是在如CPU等之散熱量多的被冷卻裝置之情況，可作成將突起和該被冷卻裝置配置部配置成一體。

即，藉由使黏接劑位於無突起之空隙部分，另一方面使突起直接接觸被冷卻裝置，而在將被冷卻裝置安裝固定於被冷卻裝置配置部之所要的位置下，可不經由黏接劑而將來自被冷卻裝置之熱迅速地傳至熱管側。

在構成熱管之外廓的上構件和下構件之平面形狀係矩形的情況，蒸氣擴散流路的方向雖然係和熱管之長邊或短邊平行亦可，但是作成傾斜較佳。因為，在作成和熱管之長邊或短邊平行的情況，由熱管之中央部向外側無法有效地散熱，而作成傾斜的情況，可向角落部有效地散熱。

尤其，在由熱管中央部之被冷卻裝置放射狀地形成蒸氣擴散流路的情況，可由配置被冷卻裝置之熱管中央部向包含四角落之全角落部的周圍整體普遍並高效率散熱。因此，可提高導熱效果，可說最適合作為熱管。

在此，在中間板有多片的情況，在各中間板之蒸氣擴散流路用孔相重疊的區域，成為和上構件及下構件之凹部連通的寬區域，形成變成蒸氣的冷媒朝向平面方向之流路(以下將其稱為蒸氣擴散流路)。此外，中間板為1片時，蒸氣擴散流路用孔本身成為蒸氣擴散流路。

蒸氣擴散流路之形狀亦可係帶狀或梯形、或者寬度尺寸由中央部向周邊部逐漸變寬或變窄，亦可係其他的各種形狀。

在中間板為多片的情況，亦可作成重疊之蒸氣擴散流路用孔完全重疊，亦可作成蒸氣擴散流路用孔朝向寬度方向偏移。此外，在以後之實施例的項目所記載之實施例，中間板以蒸氣擴散流路用孔在寬度方向不偏移的方式重疊。

又，在中間板為多片的情況，藉由將這些中間板重疊，而形成重疊的貫穿孔，將上構件及下構件之凹部連通，並形成冷媒朝向垂直方向或垂直、平面兩方向流動的流路(以下將其稱為毛細管流路)。此外，亦有以相異之型式形成各中間板的貫穿孔之情況，亦有以相同之型式形成各中間板的貫穿孔之情況。又，中間板為1片時，貫穿孔本身成為毛細管流路。

即，可得到以各中間板之各貫穿孔的位置、形狀、大小完全一致，且在各中間板之貫穿孔的對應者之間構成與其位置、形狀、大小都一樣的毛細管流路之方式，作成將中間板設置於上構件和下構件之間的形態。

在此情況之貫穿孔，進而毛細管流路的形狀，亦可例如係矩形(例如正方形或長方形)，並在角具有圓角R。又，基本上雖然係矩形，但是亦可作成其一部分乃至全部的邊之面為波狀、皺狀等，其表面積變寬。因為，毛細管流路之內周面的表面積為寬時，冷卻效果變強。又，毛細管流路之形狀亦可係六角形，亦可係圓形，亦可係橢圓形。

可是，為了更小地形成由和由平板形構成之上構件及下構件的平面部平行的方向所看到之毛細管流路的截面積，而將多片中間板作成其貫穿孔之間比完全重疊的位置適當地偏移，而僅部分重疊時，可使毛細管流路之實質的截面積比各中間板之貫穿孔的平面方向之截面積小。

具體而言，例如在中間板為2片的情況，在使該2片中間板之貫穿孔的大小、形狀、配置間距相同下，將其配置位置朝向既定方向(後述之第1(A)圖的X1方向)僅挪移該配置間距的1/2時，可使毛細管流路之實質的截面積變小至各中間板之貫穿孔的截面積之約1/2。

此外，將2片中間板之貫穿孔的配置位置亦朝向和該一方向交叉之方向(例如縱向(後述之第1(A)圖的Y1方向))挪移時，可使毛細管流路之實質的截面積變小至各中間板之貫穿孔的截面積之約1/4。

又，在各中間板將貫穿孔挪移配置的情況，形成冷媒不僅朝向垂直方向或者亦朝向垂直、平面兩方向流動的毛細管流路。

又，該上構件及下構件之凹部，雖然在以下之實施例中利用突起柱隔開而形成格子狀，但是亦可形成其他的例如網孔等之形狀圖案。與其對應，突起柱的橫截面形成正方形、橢圓形、多角形、星形的柱狀。上構件或下構件單體之板厚位於500~2000μm的範圍內，凹部的深度位於100~1000μm的範圍內。此外，中間板之板厚位於50~500μm的範圍內。

又，關於熱管之製造，作為下構件、中間板以及上構件，各自彼此分別地製造將接合用突起設置於應彼此直接接合的構件之應接合部分之間的一方者，在對準位置後加以疊層，並以熱壓直接接合而一體化，藉此可完成熱管的製造上之封入冷媒以外的作業。

在此，直接接合意指藉由在使要接合之第一及第二面部密接之狀態一面進行加壓，一面施加熱處理，而利用作用於第一及第二面部間的原子間力將原子之間堅固地接合，因而，不使用黏接劑等，就可將第一及第二面部加以一體化。

在此情況之接合用突起，例如框形地形成於上構件或中間板的周圍。然後，在減壓下(例如真空中)，經由在熱管之一部分(例如上構件或下構件)所製作的2個冷媒注入用孔(一個為冷媒注入用孔，另一個為排氣用孔)注入既定量之冷媒。接著，藉由以可塑性金屬將冷媒注入用孔密封，而完成熱管。

此外，作為利用該熱壓直接接合的條件，該加壓壓力位於40~150kg/cm² 之範圍內，溫度位於250~400℃之範圍內較佳。關於冷媒之注入量，例如在水的情況，設為和貫穿孔之總體積相等較佳。

在該熱管，下構件、中間板以及上構件之周邊部以及被冷卻裝置配置部的周邊乃至其附近形成接合用突起，這些下構件、中間板以及上構件利用熱壓經由接合用突起直接接合。因而，在被冷卻裝置配置部的周邊部乃至其附近亦直接接合而可加以一體化，防止熱管因冷媒之熱膨脹而發生變形破損，可提高熱管之耐熱性、可靠性。又，因為難發生變形破損，可使熱管之壽命變長。

即，在該熱管，可防止冷媒之溫度因由被冷卻裝置所產生的熱而上昇，並因該冷媒之熱膨脹而大致中央部向外側鼓起的現象(以下將其稱為爆米花現象)之發生。被冷卻裝置配置部的周邊部乃至其附近所形成之接合用突起，例如只要至少一個以上即可，又其形狀係角柱(包含正方形柱或長方形柱等)、圓柱、橢圓柱都可。

而，密封能以如下所示之量產性高的方法進行。

在此情況，在以熱壓將下構件、中間板以及上構件直接接合而一體化之熱管(在此階段為未完成之狀態)，對上構件和下構件的其中一方，設置例如2個冷媒注入用孔(一個為冷媒注入用孔，另一個為排氣用孔)(冷媒注入用孔未必要多個，亦可係1個)，在大氣壓下對內部密封空間(在此階段尚未密封)內注入既定量的冷媒。然後，將焊劑等之可塑性金屬(密封栓)放置於各冷媒注入用孔。

在此狀態下，在低溫(0℃~常溫(例如約25℃))下經由排氣槽利用減壓進行真空脫氣(例如氣壓0.5KPa)例如約10分鐘，然後，在該低溫狀態下，利用壓床由上對密封構件施加加壓(10~80kg/cm² )數分鐘，而產生低溫加壓變形。依以上之方式，藉由進行低溫真空加壓處理，而將冷媒注入用孔暫時密封。此時用可塑性金屬將冷媒注入用孔塞住。

接著，低溫真空加壓處理結束時，在高溫(常溫(例如約25℃)~180℃)下、真空度例如為0.5Kpa，再利用壓床由上對可塑性金屬施加加壓(30~150kg/cm² )例如約10分鐘。因而，該可塑性金屬產生塑性流動而產生高溫加壓變形，變成用可塑性金屬更堅固地塞住冷媒注入用孔之狀態。

若依據這種熱管之製造方法，將可塑性金屬放置於各熱管的冷媒注入用孔上，並對這多支熱管同時進行可塑性金屬之加壓及加熱，而使全部之可塑性金屬產生塑性流動而可同時將冷媒密封。於是，和以往對各冷媒注入用孔個別地進行填隙作業的密封方法相比，因為可同時且可在平面上簡單地將熱管密封，所以可提高熱管之量產性。又，藉由提高量產性，而亦可降低熱管之價格。

又，關於冷媒注入用孔之配置，作成一方(例如冷媒注入用孔)位於矩形之熱管的一方之角落部，另一方(例如排氣用孔)位於該角落部的對角時，對熱管內部整體易圓滑地供給冷媒。

又，密封後之密封空間可變成比大氣壓低的真空下，因為冷媒的沸點降低，由被冷卻裝置奪熱之冷媒在比常溫稍高的溫度氣化並向蒸氣擴散流路擴散，在熱管整體可達成熱均勻化。在此情況之密封空間的壓力位於0.3~0.8Kpa較佳。

又，亦可將冷媒注入用孔作成上部的直徑比下部大之形狀。於是，完全填入小徑之下部的狀態之可塑性金屬的殘餘部分位於大徑之上部內，可作成不會由熱管外面突出。

此外，構成熱管之本體的上構件、中間板以及下構件係導熱性佳之銅、銅合金、鋁、鋁合金、鐵、鐵合金、不銹鋼等較佳，又，冷媒係水(純水、蒸餾水等)、乙醇、甲醇、丙酮等較佳。

第1實施例

以下，根據所圖示之實施例說明本發明。

第1(A)圖及(B)圖係表示第1實施例之熱管1的上外面及下外面之外觀構造圖。該熱管1具備由導熱性高之銅等的高導熱材料所形成之的上構件2及下構件3，可將例如IC(半導體積體裝置)、LSI(大規模積體電路電路)或CPU等之被冷卻裝置13安裝於在下構件3的下外面3a之中央部所設置之被冷卻裝置配置部4。

上構件2及下構件3在構造上，平板形之平面部例如由矩形(正方形)構成，上外面2a無凹凸，而可提高對攜帶型機器或小型機器內之組裝的自由度。又，在上構件2及下構件3，在4個角落部各自鑽設定位孔5，根據該定位孔5將上構件2及下構件3定位，在此狀態重疊並加以直接接合。

在此，第2圖係表示第1圖的A－A’剖面部分之上構件2、上側中間板7、下側中間板8及下構件3的外觀構造圖，在該熱管1的上構件2及下構件3之間，根據定位孔5將上側中間板7及下側中間板8定位，並依次疊層。又，第3(A)圖表示將上構件、上側中間板、下側中間板及下構件加以一體化時之部分正面剖面構造，第3(B)圖表示第3(A)圖之B－B’剖面，如第3(A)圖及(B)圖所示，利用這些下側中間板8及上側中間板7形成蒸氣擴散流路10及毛細管流路11。

在此，在熱管1內之密封空間12內將由水所構成的冷媒(未圖示)減壓，並封入既定量，該冷媒利用來自被冷卻裝置13之熱可在蒸氣擴散流路10及毛細管流路11循環。

實際上，在該熱管1，冷媒利用來自被冷卻裝置13之熱進行加溫而蒸發，而蒸氣經由朝向和對角線上之角落部間的方向平行的平面方向(由和由平板形構成之上構件2及下構件3的平面部平行之第1圖中的X1方向、及和該平面部平行且和X1方向正交的方向之Y1方向構成的方向)延長的多條蒸氣擴散流路10向周邊部側擴散，而且在周邊部側散熱而凝結並液化的冷媒，利用毛細管現象通過垂直方向(和X1方向及Y1方向垂直的方向)之毛細管流路11、和形成於下構件3之上內面3b的由既定之深度所構成的格子狀之凹部(以下將其稱為下構件側格子狀凹部)17，再回到中央部側，可連續地重複進行這種冷媒之循環現象。因而，在熱管1，利用冷媒蒸發時的潛熱由被冷卻裝置13奪熱，並在上構件2整個面、被冷卻裝置配置部4以外之下構件3、及蒸氣擴散流路10散熱，藉此可高效率地冷卻該被冷卻裝置13。

順便地，設置於下構件3之下外面3a的中央部之被冷卻裝置配置部4(第1(B)圖)，係配合被冷卻裝置13的形狀(在此情況，大致正方形)形成，如表示在第1(B)圖的A－A’剖面之下構件的構造之第4圖所示，具有多個配合被冷卻裝置13之外廓並由小面積構成的突起14。

在本實施形態的情況，在15000μm正方之被冷卻裝置配置部4，間隔等距離(在此情況，500~1000μm間距)規則地配置突起14，其係由角柱狀構成，而由四邊形構成之前端面為50~300μm。

在被冷卻裝置配置部4，將例如環氧系樹脂或矽系黏接樹脂等之黏接樹脂14a設置於無突起14的空隙部分，將被冷卻裝置13黏在該黏接樹脂14a。因而，被冷卻裝置13對這些多個突起14之前端面，可設置成直接密接，而不必經由黏接劑等。

第5(A)圖係表示第1圖的A－A’剖面部分之上構件、上側中間板及下側中間板的上面構造圖，第5(B)圖係表示將上側中間板、下側中間板及下構件疊層時之狀況的圖。如第5(A)圖所示，在下構件3，除了鑽設於角落部之定位孔5的周圍，和成為外廓之周邊部16以外，形成下構件側格子狀凹部17，在利用該下構件側格子狀凹部17所劃分之各區域，分別設置將前端部作成平面狀的突起柱18。此外，在本實施形態，下構件3之厚度由例如約800μm構成，在該下構件3之上內面3b形成深度例如約200μm的下構件側格子狀凹部17。

又，在上構件2，除了鑽設於角落部之定位孔5的周圍，和成為外廓之周邊部20以外，在下內面2b整個面形成由既定之深度所構成的格子狀凹部(以下稱為上構件側格子狀凹部)21，在利用該上構件側格子狀凹部21所劃分之各區域，分別設置將前端部作成平面狀的突起柱22。

此外，在本實施形態的情況，上構件2由和下構件3相同的形狀及尺寸構成，厚度選定為例如約800μm，而且在構造上在該上構件2之下面形成深度例如約200μm的上構件側格子狀凹部21，在該下內面2b規則地形成前端部由平面狀構成的四角柱形之突起柱22。

上側中間板7及下側中間板8係，厚度為例如約100μm之平板形，由銅等高導熱材料構成，外廓之形狀形成和上構件2及下構件3相同的形狀，因而在構造上周邊部23、24和上構件2及下構件3的周邊部16、20一致。

如第5(A)圖所示，在上側中間板7，以貫穿厚度之方式鑽設和下側中間板8一起形成蒸氣擴散流路10的第一蒸氣擴散流路用孔25a、第二蒸氣擴散流路用孔25b、以及第三蒸氣擴散流路用孔25c，而且在和這些第一蒸氣擴散流路用孔25a、第二蒸氣擴散流路用孔25b、以及第三蒸氣擴散流路用孔25c依次交互地設置之毛細管形成區域26，如第5(B)圖所示，將和下側中間板8一起形成毛細管流路11之多個貫穿孔27按照第一型式(後述)鑽設於毛細管形成區域26。

在此，帶狀地形成第一蒸氣擴散流路用孔25a、第二蒸氣擴散流路用孔25b、以及第三蒸氣擴散流路用孔25c，以在對角線上之一對角落部間延伸的方式形成第一蒸氣擴散流路用孔25a，在該第一蒸氣擴散流路用孔25a之兩側，間隔既定距離，且平行地形成第二蒸氣擴散流路用孔25b及第三蒸氣擴散流路用孔25c。

在毛細管形成區域26，具有格子狀之間壁30，由該間壁30所劃分的各區域成為貫穿孔27。該貫穿孔27由四邊形構成，作為第一型式，按照既定間隔規則地配置，而且以和係上側中間板7之外廓的周邊部之四邊各自平行的方式配置各四邊。順便地，在本實施形態的情況，貫穿孔27之寬度選定為例如約280μm，而且間壁30之寬度選定為例如約70μm。

另一方面，雖然和上側中間板7一樣地形成下側中間板8，但是在毛細管形成區域31以第二型式(後述)形成貫穿孔32上係相異。即，在下側中間板8，以貫穿厚度之方式鑽設和上側中間板7一起形成蒸氣擴散流路10的第一蒸氣擴散流路用孔33a、第二蒸氣擴散流路用孔33b、以及第三蒸氣擴散流路用孔33c，而且在和這些第一蒸氣擴散流路用孔33a、第二蒸氣擴散流路用孔33b、以及第三蒸氣擴散流路用孔33c依次交互地設置之各毛細管形成區域31，按照第一型式(後述)鑽設和上側中間板7一起形成毛細管流路11之多個貫穿孔32。

在此，第一蒸氣擴散流路用孔33a、第二蒸氣擴散流路用孔33b、以及第三蒸氣擴散流路用孔33c如第3(A)圖及(B)圖所示，形成為和上側中間板7之第一蒸氣擴散流路用孔25a、第二蒸氣擴散流路用孔25b、以及第三蒸氣擴散流路用孔25c相同的形成及位置，和該上側中間板7之第一蒸氣擴散流路用孔25a、第二蒸氣擴散流路用孔25b、以及第三蒸氣擴散流路用孔25c重疊，而無偏差。

因而，在上側中間板7之第一蒸氣擴散流路用孔25a、第二蒸氣擴散流路用孔25b、以及第三蒸氣擴散流路用孔25c，和下側中間板8之第一蒸氣擴散流路用孔33a、第二蒸氣擴散流路用孔33b、以及第三蒸氣擴散流路用孔33c重疊之區域，可形成由上構件2之上構件側格子狀凹部21至下構件3的下構件側格子狀凹部17為止連通並成為寬廣地連續之寬區域的蒸氣擴散流路10。

如第5(B)圖所示，這些蒸氣擴散流路10由形狀和第一蒸氣擴散流路用孔33a、第二蒸氣擴散流路用孔33b、以及第三蒸氣擴散流路用孔33c相同之帶狀構成，可配置成和位於對角線上之一對角落部間的方向平行。

另一方面，在毛細管形成區域31，形成格子狀之間壁35，由該間壁35所劃分的各區域成為貫穿孔32(第5(A)圖)。該貫穿孔32由四邊形構成，作為第二型式，和第一型式一樣地按照既定間隔規則地配置，而且雖然以和係下側中間板8之外廓的周邊部之四邊各自平行的方式配置各四邊，但是配置成和上側中間板7之貫穿孔27僅挪移既定距離。

第6圖係表示上側中間板7之貫穿孔27和下側中間板8的貫穿孔32之配置狀況的圖。在本實施形態的情況，作為第二型式，下側中間板8之貫穿孔32的中心部O1，J朝向在上側中間板7之貫穿孔27的一側之邊方向(X2方向)僅偏移邊長之1/2，而且朝向和在上側中間板7之貫穿孔27的X2方向正交之另一側的邊方向(Y2方向)僅偏移邊長之1/2。

即，在下側中間板8，以和上側中間板7之貫穿孔27的中心部O3一致之方式，配置相當於下側中間板8之相鄰的4個貫穿孔32之中央部分的間壁35之交叉部分O2，因而，在上側中間板7之一個貫穿孔27的區域內，將下側中間板8之4個貫穿孔32重疊，而可形成4條毛細管流路11。

在此，第7圖係表示將上側中間板7、下側中間板8及下構件3疊層時之詳細構造的圖。如第7圖所示，在上側中間板7及下側中間板8，在上側中間板7之各貫穿孔27各自可形成由該貫穿孔27之面積的約1/4所構成的毛細管流路11。因而，在上側中間板7及下側中間板8，可形成更多遠小於上側中間板7的貫穿孔27，且細劃分之表面積大的毛細管流路11。

其次，說明熱管1之製造方法如下。第8(A)~(C)圖係表示熱管1之製造方法的一例，如第8(A)圖所示，首先準備下構件3、下側中間板8、上側中間板7以及上構件2後，自下依次疊層下去。

在此，第9圖係表示在上構件2之冷媒注入用孔37及排氣用孔38的構造之平面剖面圖，如第9圖所示，對上構件2，在下內面2b之周邊部20的一部分加工冷媒注入用孔37及排氣用孔38。又，對上構件2，除了冷媒注入用孔37及排氣用孔38以外，在周邊部20形成由下內面2b突出之框形的接合用突起40a。因而，上構件2經由接合用突起40a可和上側中間板7直接接合。

又，在上側中間板7，沿著周邊部23形成由下面所突出之框狀的接合用突起40b，並經由接合用突起40b可和下側中間板8直接接合。又，在下側中間板8，沿著周邊部24形成由下面所突出之框狀的接合用突起40c，並經由接合用突起40c可和下構件3直接接合。

順便地，在本實施形態的情況，接合用突起40a、40b、以及40c之高度選定為例如約35μm，寬度選定為例如約50μm。

又，對下構件3，亦和上構件2一樣，加工冷媒注入用孔37及排氣用孔38。然後，根據定位孔5，將下構件3、下側中間板8、上側中間板7以及上構件2定位，藉此可在使係外廓之周邊部16、20、23以及24全部一致的最佳位置重疊並疊層。

因而，在上構件2及下構件3之間，藉由上側中間板7之第一蒸氣擴散流路用孔25a、第二蒸氣擴散流路用孔25b、以及第三蒸氣擴散流路用孔25c，和下側中間板8之第一蒸氣擴散流路用孔33a、第二蒸氣擴散流路用孔33b、以及第三蒸氣擴散流路用孔33c重疊，而可形成多條和一對角落部間之方向平行且朝向周邊部16、20延伸的蒸氣擴散流路10(第3(A)圖)。

同時，在上構件2及下構件3之間，藉由上側中間板7之毛細管形成區域26和下側中間板8的毛細管形成區域31重疊，而在形成蒸氣擴散流路10以外之部分可形成多條微細的毛細管流路11。

接著，在最佳之位置將下構件3、下側中間板8、上側中間板7以及上構件2重疊的狀態下，一面將這些下構件3、下側中間板8、上側中間板7以及上構件2以熔點以下之溫度加熱，一面加壓(即熱壓(溫度例如為300℃，壓力例如為100kg/cm² ))，而直接接合。

依以上之方式，下構件3、下側中間板8、上側中間板7以及上構件2如第8(B)圖所示，利用接合用突起40a、40b以及40c將周邊部16、20、23以及24直接接合，藉此加以一體化，而熱管1之內部空間45和外部僅經由冷媒注入用孔37及排氣用孔38而變成連通的狀態。

接著，以冷媒注入用孔37及排氣用孔38配置於上方之方式，將熱管1豎立於放置台(未圖示)上後，在大氣壓下由該冷媒注入用孔37向熱管1之內部空間45內注入既定量的液態冷媒。此時，熱管1之內部空間45內的空氣由排氣用孔38排氣。此外，關於冷媒之封入量，例如在水的情況，設為和毛細管流路之總體積相等較佳。

然後，對熱管1之內部空間45內已完成冷媒的注入時，如第8(C)圖及(D)圖所示，將由球體所構成之密封構件39放置於冷媒注入用孔37及排氣用孔38部分。在此狀態下，經由冷媒注入用孔37及排氣用孔38和密封構件39之間隙，在低溫(0℃~常溫(例如約25℃))下利用減壓進行真空脫氣(例如氣壓0.5KPa)例如約10分鐘，然後，在該低溫狀態下，利用壓床(未圖示)由上對密封構件39施加加壓(10~80kg/cm² )數分鐘，而產生低溫加壓變形。依以上之方式，藉由進行低溫真空加壓處理，而將冷媒注入用孔37及排氣用孔38暫時密封。此時用密封構件39將冷媒注入用孔37及排氣用孔38塞住。

因此，進行真空脫氣的溫度最好為20℃左右的低溫，且令密封構件39低溫加壓變形的壓力最好為60kg/cm² 左右。

在此，冷媒注入用孔37及排氣用孔38如第8(C)圖所示，由長度方向為600μm、寬度方向為400μm的矩形構成，在密封構件39之由截面圓形構成的放置部分39a和角落部附近之間可形成間隙。因而，在冷媒注入用孔37和排氣用孔38，在用密封構件39密封時經由間隙可進行內部空間45之排氣。

接著，低溫真空加壓處理結束時，在高溫(常溫(例如約25℃)~180℃)下、真空度例如為0.5Kpa，再利用壓床由上對密封構件39施加加壓(30~150kg/cm² )例如約10分鐘。因而，該可塑性金屬產生塑性流動而產生高溫加壓變形，如第8(E)圖所示，密封構件39變成密封栓，成為更堅固地閉住冷媒注入用孔37及排氣用孔38之狀態。因而，內部空間45變成密封空間12，而可製造封入冷媒的熱管1。

順便地，作為再進行加壓時之溫度，係約120℃的高溫較佳，又，作為使密封構件39產生高溫加壓變形之壓力，係約100kg/cm² 較佳。

在此，第10(A)圖係表示在熱管1之蒸氣擴散流路10的位置之側剖面構造圖，係表示來自被冷卻裝置13之熱的傳導之示意圖，第10(B)圖係和第10(A)圖一樣地表示在熱管1之蒸氣擴散流路10的位置之側剖面構造圖，係表示蒸氣擴散的狀況之示意圖。

又，第10(C)圖係表示在熱管1之毛細管流路11的位置之側剖面構造圖，係表示冷媒通過毛細管流路11並被引至下構件側格子狀凹部17為止的狀況之示意圖，第10(D)圖和第10(C)圖一樣係表示在熱管1之毛細管流路11的位置之側剖面構造圖，係表示冷媒通過下構件側格子狀凹部17並被引至中央部為止的狀況之示意圖。

在以上之構造，在該熱管1，藉由將和位於對角線上之一對角落部間的方向平行並朝向周邊部16、20延伸之蒸氣擴散流路10設置於密封空間12內，而如第10(A)圖所示，冷媒吸收例如來自於被放置於印刷電路板42的被冷卻裝置13之熱，因而冷媒被加溫而蒸發時，蒸氣被引至係無阻力之空間的蒸氣擴散流路10，如第10(B)圖所示，蒸氣通過蒸氣擴散流路10並向周邊部16、20側擴散，蒸氣在熱管1之周邊部16、20散熱並凝結。

又，在該熱管1，藉由在形成蒸氣擴散流路10以外之部分形成多條微細的毛細管流路11，而如第10(C)圖所示，在周邊部16、20側或上構件2、毛細管流路11散熱並凝結而液化之冷媒，利用毛細管現象通過毛細管流路11，並被引至下構件側格子狀凹部17，如第10(D)圖所示，經由該下構件側格子狀凹部17可再回到中央部側(即被冷卻裝置配置部4側)。依以上之方式，在熱管1，藉由連續地進行第10(A)~(D)圖所示之冷媒的循環現象，而利用冷媒蒸發時的潛熱由被冷卻裝置13奪熱並散熱，可高效率地冷卻被冷卻裝置13。

又，在該熱管1，作成只是以僅根據定位孔5使上側中間板7及下側中間板8之周邊部一致的方式重疊，使鑽設於該上側中間板7之貫穿孔27和鑽設於下側中間板8之貫穿孔32部分重疊，並僅偏離既定距離。

因而，在熱管1，利用下側中間板8之間壁35將上側中間板7之貫穿孔27分割成多個，作為對上側中間板7或下側中間板8之貫穿孔27、32的加工技術，可容易地形成比微細化之極限更微細的毛細管流路11。

而且，在這種熱管1，因為毛細管流路11愈微細，可使毛細管現象所引起的毛細管力愈大，所以利用該毛細管力可將冷媒確實地引至下構件側格子狀凹部17，於是可更確實並連續地重複冷媒的循環現象。又，在熱管1，藉由形成將上側中間板7之貫穿孔27和下側中間板8的貫穿孔32細分的毛細管流路11，而可使該熱管1之表面積亦變大，結果蒸氣附著於毛細管流路11的量增加，可使該蒸氣易散熱。

在此，第11圖係表示在依次交互地形成熱管1之蒸氣擴散流路10及毛細管流路11的位置之側剖面細部構造圖。如第11圖所示，藉由以比下側中間板8之貫穿孔32更接近周邊部16、20側(即遠離被冷卻裝置配置部4之方向)挪移方式配置上側中間板7的貫穿孔27，而不僅形成朝向垂直方向延伸之毛細管流路11，而且亦可形成在由上構件2往下構件3時朝向周邊部16、20側斜傾斜的毛細管流路11。

因而，熱量大、產生蒸氣比較多之被冷卻裝置13附近，因為該蒸氣不僅被引至蒸氣擴散流路10(第11圖中之箭號a1的方向)，而且亦經由各毛細管流路11由中央部側向周邊部16、20側朝斜上方上昇，所以在毛細管流路11上昇之過程亦向周邊擴散，可更促進對周邊部16、20側或上構件2、毛細管流路11的熱擴散，於是可高效率地進行散熱。

又，在熱管1，在周邊部16、20側或上構件2、毛細管流路11散熱並凝結而液化之冷媒，利用毛細管力通過毛細管流路11，並往下構件側格子狀凹部17朝向垂直方向下降(第11圖中之箭號a2的方向)，再經由該下構件側格子狀凹部17可使冷媒再高效率地回到中央部側。

此外，在熱管1，在周邊部16、20側或上構件2、毛細管流路11散熱並凝結而液化之冷媒，利用毛細管力由周邊部16、20側或上構件2、毛細管流路11往中央部側通過朝向斜傾斜方向的毛細管流路11(第11圖中之箭號a3的方向)，亦可能往中央部側之下構件側格子狀凹部17直接下降，因而亦可使冷媒高效率地回到中央部側。

順便地，在周邊部16、20側或上構件2、毛細管流路11散熱並凝結而液化之冷媒，雖然主要經由毛細管流路11被引至下構件側格子狀凹部17，但是在蒸氣擴散流路10，亦可能有一部分經由蒸氣擴散流路10被引至下構件側格子狀凹部17。於是，在熱管1，藉由連續地重複進行這種冷媒的循環現象，而可更有效地進行被冷卻裝置13之散熱。

此外，在該熱管1，蒸氣擴散流路10和毛細管流路11未直接連通，而藉由經由下構件側格子狀凹部17及上構件側格子狀凹部21間接地連通，在毛細管流路11之毛細管力不會妨礙蒸氣在蒸氣擴散流路10的擴散，可將成為蒸氣之冷媒確實地引至周邊部16、20為止，又因為在毛細管流路11之毛細管力不會因蒸氣在蒸氣擴散流路10的擴散而減弱，所以利用毛細管流路11可將成為液體的冷媒確實地引至下構件側格子狀凹部17。

此外，在熱管1，一面使作為黏接劑的黏接樹脂14a介入在被冷卻裝置配置部4之突起14間所形成的空隙部分，一面使突起直接接觸被冷卻裝置13，而可在將被冷卻裝置13安裝固定於被冷卻裝置配置部4之所要的位置下，不經由黏接樹脂14a，而經由突起14將來自被冷卻裝置13之熱迅速地傳至熱管側。

又，使具有寬廣面積的面之間密接時，易產生將微小的空氣封閉於該密接部分內部之現象。因此，將被冷卻裝置13直接安裝於熱管1之由平面狀所構成的下外面3a時，熱阻極大的空氣層可能介入下外面3a和被冷卻裝置13之間，在此情況，發生熱效率降低的問題。

在本實施形態的情況，突起14藉由作成在前端面為50~300μm正方，15000μm正方的被冷卻裝置配置部4，間隔500~1000μm之間距規則地配置，避免在寬的面之間使被冷卻裝置13和下構件3密接，因而在密接的面之間難形成熱阻極大的空氣層，而可將被冷卻裝置13之熱確實地持續傳至下構件3。

此外，形成突起14之銅的導熱率係390W/mK，而黏接樹脂14a的導熱率係4~6W/mK，又空氣的導熱率係接近0W/mK。

又，在該熱管1，可形成多條和位於對角線上的一對角落部間之方向平行的蒸氣擴散流路10，因為蒸氣通過這些蒸氣擴散流路10而擴散，所以該周邊部16、20或上構件2、毛細管流路11、及該一對角落部附近亦可有助於到處散熱，於是高效率進行散熱，而可提高導熱效果。

此外，在該熱管1，藉由作成利用接合用突起40a、40b以及40c將下構件3、下側中間板8、上側中間板7以及上構件2直接接合而加以一體化，在將下構件3、下側中間板8、上側中間板7以及上構件2加以一體化時，因為不需要焊接劑或黏接劑等，可避免因焊接劑或黏接劑而有雜質混入熱管1內。

第2實施例

第12圖係表示本發明之第2實施例的熱管60，除了由被冷卻裝置配置部4之中心點成放射狀地形成蒸氣擴散流路61以外，和上述之第1實施例相同。

若依據這種熱管60，更可實現由中央部往角落部之有效的散熱，可有助於將熱管60之包含角落部的面積之大致整體普遍並高效率地散熱，利用蒸氣擴散流路之蒸氣擴散流、利用毛細管流路的冷媒送回，可實現中央部往角落部之該冷媒的有效之循環，於是可更提高導熱效果。

在此，對這種熱管60和銅製熱散布器進行關於熱擴散性之模擬時，得到以下的結果。具體而言，使用如第13(A)圖所示之由40mm正方構成，且厚度為1mm的銅板46，和如第13(B)圖所示之大小及厚度和該銅板46相同之本發明的熱管60，對於以444kW/m² 將這些銅板46及熱管60之下外面中央15mm平方的區域加熱時的熱擴散性進行模擬。

如第13(A)圖所示，在銅板46，其中央部變成約67℃的高溫。又，其環形之周圍變成比其稍低的約52℃，又，其環形之周圍變成約47~27℃的溫度。此外，其最外周部變成約22℃的溫度。如此，在銅板46，中央部和最外周部的溫差變成很大。

而，在如第13(B)圖所示之熱管60，在整個區域變成約47~27℃的溫度。如此，在該熱管60，溫度分布係大致均勻，不會發生變成67℃之高溫的位置。

即，由第13(A)圖及(B)圖所示之溫度分布，熱管60之散熱效果比單純銅板46的情況更優異。又，在根據表面溫度比較的情況，本發明之熱管60可得到單純銅板46的情況之約20倍的散熱效果。

其次，對於厚度1mm之銅製熱散布器(比較例1)，和由上構件2的上面至下構件3之下面的厚度形成為1.2mm之熱管60的熱擴散性進行實驗。此外，任一個樣品都使用大小為40mm正方者，將設置被冷卻裝置13之中央部分別加熱至變成50℃、45℃、40℃以及35℃。

即，在本實驗，因為將中央部加熱至相同的溫度，供給導熱性佳之本發明的熱管60之熱量比比較例1者大。

在第14(a)圖及(b)圖表示本實驗之溫度分布(溫度變動)的圖形。第14(a)圖表示比較例1，第14(b)圖表示本發明之熱管60。在此，第14(a)圖及(b)圖係對於在第13(A)圖所示之樣品的橫向(成為平面方向之中的一個方向之X1方向)之溫度分布。又，第14(a)圖及(b)圖所示之圖形的橫軸，中央表示設置被冷卻裝置13的位置，將樣品之X1方向的長度正常化成1並表示。

在此情況，在將比較例1之樣品的中央部設為50℃時，如第14(a)圖所示，熱難傳至遠離中央部的周邊部，可確認在該中央部和其周邊部有大的溫差。

而，在熱管60，如第14(b)圖所示，可確認在中央部和其周邊部的溫差為小。即，本發明之熱管60，藉由冷媒在內部循環，而有助於包含角落部之全區域普遍地散熱，得知熱擴散效果遠高於比較例1。

其次，在將比較例1之樣品及本發明的熱管60之中央部各自設為45℃及40℃時，亦和上述一樣，在比較例1，可確認在該中央部和其周邊部有大的溫差，而在熱管60，可確認在中央部和其周邊部的溫差為小。

又，將比較例1之樣品的中央部設為35℃時，如第14(a)圖所示，熱難傳至遠離中央部的周邊部，可確認在該中央部和其周邊部有大的溫差，而在本發明之熱管60，如第14(b)圖所示，將中央部設為35℃時，亦可確認在該中央部和其周邊部的溫差比比較例1者小。即得知，在本發明之熱管60，即使中央部低於50℃，熱擴散效果亦極高，又得知即使中央部為比常溫稍高的35℃，熱擴散效果亦極高。

第3實施例

在表示上構件、上側中間板、下側中間板及下構件之側剖面構造的第15圖，70表示第3實施例之熱管，將下構件71、下側中間板72、上側中間板73以及上構件74疊層，並利用熱壓將周邊部16、20、23以及24直接接合，而且即使係被冷卻裝置配置部4之區域部分亦可直接接合上，和上述之第2實施例相異。

實際上，在下構件71，將承部75形成於和被冷卻裝置配置部4之角落部附近相向的位置。該承部75承受由下側中間板72之下面稍微地突出的接合用突起(以下將其稱為中間板中央突起)76，利用熱壓可將中間板中央突起76直接接合。

在下側中間板72，如第16(A)圖所示，配合被冷卻裝置配置部4之區域設置正方形的毛細管中央部形成區域77，如表示第16(A)圖之C－C’部分的剖面構造之第16(B)圖及係下側中間板72之主要部分的平面圖之第16(C)圖所示，將中間板中央突起76設置於該毛細管中央部形成區域77之4個角的角落部。

在本實施形態的情況，中間板中央突起76由寬度W1選定為約50μm，而且高度H1選定為約35μm之微小的角柱構成，將其長度方向配置成朝向中央部。

順便地，在本實施形態的情況，在下側中間板72，以由毛細管中央形成區域77成放射狀延伸之方式鑽設8個蒸氣擴散流路用孔78，而在這些蒸氣擴散流路用孔78之間具有按照第二型式鑽設貫穿孔79的毛細管形成區域80。此外，在毛細管中央形成區域77亦按照第二型式鑽設貫穿孔32。

又，和下側中間板72加以一體化之上側中間板73，雖然和下側中間板72一樣地形成，但是在毛細管形成區域82及毛細管中央形成區域83按照第一型式鑽設貫穿孔27上相異。又，此外，上側中間板73在和承部75相向之位置具備由下面稍微地突出的中間板中央突起85，並利用熱壓經由該中間板中央突起85和下側中間板72直接接合。因而，上側中間板73及下側中間板72可一體化。

此外，上構件74在和下構件71之承部75相向的位置具備由下內面稍微地突出的接合用突起(以下將其稱為上側中央突起)86，利用熱壓經由該上側中央突起86可和上側中間板73直接接合。藉此可將上構件74及上側中間板73加以一體化。

依以上之方式可製造冷媒封入前的熱管70，和上述之第2實施例一樣，可將冷媒封入內部空間。

在以上之構造，在該熱管70，除了可得到和上述的第2實施例一樣之效果以外，藉由將中間板中央突起76、85及上側中央突起86設置於和被冷卻裝置配置部4相向的位置，而不僅在周邊部16、20、23以及24，而且在和被冷卻裝置配置部4相向的中央部分亦直接接合而可加以一體化，並藉由在和被冷卻裝置配置部4相向的中央部分具備支柱構造，而可提高機械強度。

然而，在以往之熱管(未圖示)，因由被冷卻裝置所產生之熱而冷媒的溫度上昇時，發生因該冷媒之熱膨脹而大致中央部向外側鼓起的現象(爆米花現象)，根據情況，上構件和下構件之接合受到破壞，有熱管可能故障的問題。

而，在本發明之熱管70，藉由在和被冷卻裝置配置部4相向的中央部分具備支柱構造，而可提高機械強度，可防止發生爆米花現象。於是，防止熱管70本身受到爆米花現象破壞，可提高熱管70之可靠性，而且可延長壽命。

若依據以上之構造，在下構件71、下側中間板72、上側中間板73以及上構件74，因為不僅在應彼此直接接合的周邊部16、20、23以及24，而且在和被冷卻裝置配置部4之周邊部對應的部分設置中間板中央突起76、85及上側中央突起86，即使在這些中間板中央突起76、85及上側中央突起86之形成位置亦利用熱壓直接接合，所以可防止被冷卻裝置13所產生的熱所引起之膨脹，而且又可防止熱管70本身受到該膨脹破壞，可提高熱管70之可靠性，並可延長壽命。

此外，在上述之實施形態，雖然說明將中間板中央突起76設置於相當於被冷卻裝置配置部4之周邊部的毛細管中央形成區域77之4個角落部，但是本發明未限定如此。如表示其他的實施形態之中間板88的外觀構造之第17圖所示，不僅相當於被冷卻裝置配置部4之周邊部的毛細管中央形成區域77之4個角落部，而且亦可將中間板中央附近突起87、89設置於被冷卻裝置配置部4的周邊部乃至其附近。

具體而言，在中間板88，不僅毛細管中央形成區域77之4個角落部，並將中間板中央附近突起89設置於毛細管中央形成區域77的中心部，而且亦可將中間板中央附近突起87設置於由成放射狀延伸的毛細管形成區域80之中所任意選擇的毛細管形成區域80，總之只要可防止爆米花現象所引起的破壞，亦可將中間板中央附近突起設置於被冷卻裝置配置部4的周邊部乃至其附近位置之中的任一位置。

第4實施例

在表示熱管之上外面的外觀構造之第18(A)圖，90表示本發明的熱管，該熱管90在冷媒之封入方法具有特徵。熱管90在構造上，將冷媒注入用孔92及排氣用孔93鑽設於上構件91的上外面91a，例如使由焊劑等之可塑性金屬構成的作為密封栓之密封構件94產生塑性流動，並將該冷媒注入用孔92及排氣用孔93密封。

在本實施形態的情況，冷媒注入用孔92設置於相向的一對角落部之中的一方之角落部附近，而且排氣用孔93設置於和該一方之角落部相向的另一方之角落部附近。而且，本熱管90在構造上，利用經由冷媒注入用孔92被封入密封空間的冷媒，如表示熱管90之下外面的外觀構造之第18(B)圖所示，可高效率地冷卻設置於下構件95的下外面95a之被冷卻裝置13。

該熱管90如依次表示該熱管90之製造方法的第19(A)圖所示，將第1中間板96、第2中間板97、第3中間板98以及第4中間板99設置於上構件91及下構件95之間，這些第1中間板96、第2中間板97、第3中間板98以及第4中間板99疊層，並利用熱壓彼此直接接合而可加以一體化。

實際上，第1中間板96、第2中間板97、第3中間板98以及第4中間板99，在周邊部100之上面各自具有接合用突起101，而且在和被冷卻裝置配置部4對應的位置具有由上面稍微地突出之多個中間板中央突起102，利用熱壓經由這些接合用突起101及中間板中央突起102直接接合而可加以一體化。

又，在下構件95，如表示其上內面之整體構造的第20圖所示，形成下構件側格子狀凹部17，而且將由正方形構成的下側抵接部105形成於和在上內面95b之被冷卻裝置配置部4對應的區域，並將稍微突出之長方形的下側中央突起106設置於該下側抵接部105之各角落部。

下側中央突起106和沿著周邊部16所設置之接合用突起107，一起利用熱壓和第4中間板99直接接合而可加以一體化。

而且，下側抵接部105在將上構件91、第1中間板96、第2中間板97、第3中間板98、第4中間板99以及下構件95加以一體化時，藉由和第4中間板99加以一體化，而和中間板中央突起102及上側抵接部110一起以中央部分可形成支柱構造。

在上構件91，如表示其下內面之整體構造的第21圖所示，形成上構件側格子狀凹部21，而且上側抵接部110形成於和在下內面91b之被冷卻裝置配置部4對應的區域。該上側抵接部110在將上構件91、第1中間板96、第2中間板97、第3中間板98、第4中間板99以及下構件95加以一體化時，藉由和第4中間板99加以一體化，而可形成在中央部分之支柱構造。

於是，將上構件91、第1中間板96、第2中間板97、第3中間板98、第4中間板99以及下構件95由下依次疊層，並根據定位孔5定位後，利用熱壓，如第19(B)圖所示，直接接合而可加以一體化。

然後，如第19(C)圖所示，由冷媒注入用孔92使用冷媒分配器111將冷媒M(例如水)在大氣壓下向熱管90之內部空間111注入既定量。此時，排氣用孔93在冷媒供給時成為空氣的排出口，使可圓滑地向內部空間111注入冷媒。此外，冷媒M之封入量，在例如水的情況，設為和貫穿孔之總體積相等較佳。

其次，預先準備由球體所構成的密封構件94，如依次表示熱管90之別的製造方法之第22(A)圖所示，將密封構件94放置於冷媒注入用孔92及排氣用孔93上。

在此，作為冷媒注入用孔之這些冷媒注入用孔92及排氣用孔93由同一形狀構成，如表示冷媒注入用孔92之正面構造的第23(A)圖及表示冷媒注入用孔92之側剖面構造的第23(B)圖所示，中央部具備最大開口之圓柱形的開口部113，並將多個排氣槽114設置於該開口部113的內周面。

順便地，在本實施形態的情況，排氣槽114在構造上由直徑比開口部113小之半圓形構成，並等間隔地將4個配置於開口部113的內周面。

然後，在此狀態下，在低溫(0℃~常溫(例如約25℃))下經由排氣槽114利用減壓進行真空脫氣(例如氣壓0.5KPa)例如約10分鐘，然後，在該低溫狀態下，利用壓床116由上對密封構件94施加加壓(10~80kg/cm² )數分鐘，而產生低溫加壓變形。依以上之方式，藉由進行低溫真空加壓處理，而以密封構件94將冷媒注入用孔92及排氣用孔93暫時密封。此時用密封構件94將冷媒注入用孔92及排氣用孔93塞住。

順便地，作為進行真空脫氣之溫度，約20℃的低溫較佳，又，作為使密封構件94產生低溫加壓變形之壓力，約60kg/cm² 較佳。

在此，排氣槽114如第23(B)圖所示，即使在將球體之密封構件94放置於冷媒注入用孔92及排氣用孔93上的狀態，亦可保持熱管90之內部空間111和外部的連通狀態，因而，可進行熱管90之內部空間111內的排氣。此外，第22(B)圖中之箭號表示脫氣(排氣)方向。

又，該排氣槽114不僅在密封構件94被放置於冷媒注入用孔92上之狀態時，而且即使係該冷媒注入用孔92之密封已進行某種程式時，亦保持熱管90之內部空間111和外部的連通狀態，藉由低溫真空加熱處理後之加壓及加熱，而形成為可利用密封構件94塞住。

接著，低溫真空加壓處理結束時，在高溫(常溫(例如約25℃)~180℃)下、真空度例如為0.5Kpa，再利用壓床116由上對密封構件94施加加壓(30~150kg/cm² )例如約10分鐘。因而，密封構件94產生塑性流動而產生高溫加壓變形，如第22(C)圖所示，變成用密封構件94更堅固地塞住冷媒注入用孔92及排氣用孔93之狀態。

順便地，作為又進行加壓時之溫度，約120℃的高溫較佳，又，作為使密封構件94產生高溫加壓變形之壓力，約100kg/cm² 較佳。

即，密封構件94主要利用加壓產生塑性流動，而且輔助地利用加熱產生塑性流動，包含排氣槽114，可塞住冷媒注入用孔92及排氣用孔93。最後，用密封構件94基住冷媒注入用孔92及排氣用孔93並結束時，儲止加熱、停止抽真空，及解除壓床116之加壓後，結束該加壓、加熱、及抽真空處理，如第22(C)圖所示，係球體之密封構件94之密封構件94利用塑性流動成為冷媒注入用孔92及排氣用孔93的形狀，實質上成為密封栓，並將熱管90之內部空間密封而產生密封空間112。

在以上之構造，在該熱管90，作成將具備有排氣槽114之冷媒注入用孔92及排氣用孔93設置於上構件91之上外面91a，並由冷媒注入用孔92注入冷媒M後，將球體之密封構件94放置於該冷媒注入用孔92及排氣用孔93上，一面將內部空間111減壓，一面利用壓床116將密封構件94加以熱壓接。因而，在該熱管90，密封構件94產生塑性流動，並配合冷媒注入用孔92及排氣用孔93之形狀變形，而實質上成為密封栓，可在將內部空間111加以減壓之狀態下確實地密封。

若依據本發明之熱管90的製造方法(冷媒封入方法)，在真空下排列多支熱管90，並將密封構件94放置於各熱管90之冷媒注入用孔92及排氣用孔93上，對這些多支熱管90同時排氣，或進行密封構件94之加壓及加熱，而使全部的密封構件94產生塑性流動，可同時封入冷媒。於是，和以往對各冷媒注入用孔個別地進行填隙作業的密封方法相比，可提高熱管90之量產性，又藉由提高熱管之量產性，而亦可降低熱管90的價格。

又，在該熱管90，因為密封構件94產生塑性流動，並配合冷媒注入用孔92及排氣用孔93之形狀變形，而成為密封栓，所以密封構件94難由熱管90之上外面91a突出，可防止因密封而損害熱管90之外面的平坦性，於是可提高對攜帶型機器或小型機器之組裝的由自度。

又，在該熱管90，作成另外設置將開口部113之內周面加工缺口的排氣槽114，作為冷媒注入用孔92及排氣用孔93。因而，即使在成為密封栓之密封構件94被放置於冷媒注入用孔92及排氣用孔93之狀態時，或密封構件94開始熔化而稍微進行密封的狀態時，亦可預先經由排氣槽114將熱管90之內部空間111和外部連通，於是密封構件94不會塞住冷媒注入用孔92及排氣用孔93，而可由熱管90之內部空間111內確實地進行排氣。

又，在熱管90，在用密封構件94將冷媒注入用孔92及排氣用孔93密封時，藉由經由排氣槽114進行真空脫氣，而即使在該內部空間111內有令熱管90內腐蝕的有害成分，亦因為經由排氣槽114排出內部空間111內的空氣，所以可由內部空間111內和該空氣一起確實地除去有害成分。因此，降低除氣濃度，而可提供可防止內部腐蝕所引起的壽命縮短之熱管90。

而且，在該熱管90，因為由可塑性金屬所構成之密封構件94產生塑性流動，並變形而成為密封栓，利用密封構件94亦可確實地塞住排氣槽114，因而，可將冷媒注入用孔92及排氣用孔93設為完全遮蔽之狀態，可將冷媒M完全地封入熱管90之內部空間111，可設為無冷媒M洩漏的狀態。

如此，在該熱管90，藉由將密封空間112設為減壓狀態(在冷媒為水的情況，例如約0.5KPa)，即使冷媒之沸點降低，例如為低於50℃之比常溫稍高的溫度(例如約30℃~35℃)，冷媒亦易變成蒸氣。

因而，在該熱管90，即使來自被冷卻裝置13之稍微的熱，冷媒M亦蒸發，而該蒸氣經由蒸氣擴散流路10向周邊部16、20側擴散，而且在周邊部16、20側凝結而液化的冷媒M，利用毛細管現象通過毛細管流路11並再回到中央部側，可連續且容易地重複上述之冷媒M的循環現象。

又，在該熱管90，冷媒M在比常溫稍高的溫度變成蒸氣，並連續地重複冷媒M的循環現象，可使熱變成均勻，藉此可高效率地冷卻被冷卻裝置13。

此外，在本發明之熱管90，不使用散熱片，而可得到和以往之熱管一樣的冷卻效果，於是可使熱管90本身之零件數減少未使用散熱片的量。

順便地，在該熱管90，在上構件91之上外面91a，藉由將冷媒注入用孔92設置於一對角落部之中的一方之角落部附近，而且將排氣用孔93設置於和該一方之角落部相向的另一方之角落部附近，而可對熱管90之內部空間111整體圓滑並容易地供給冷媒M。

此外，在上述之第4實施例，雖然說明應用由將4個半圓形的排氣槽114設置於該開口部113的內周面之形狀所構成的冷媒注入用孔92及排氣用孔93之情況，但是本發明未限定如此。如表示冷媒注入用孔92或排氣用孔93之正面構造的第24(A)圖，和表示側剖面構造之第24(B)圖所示，亦可應用上端之直徑大，而愈往下直徑逐漸變小，在下端直徑變成最小的倒梯形圓錐形之冷媒注入用孔120及排氣用孔121，係此情況，亦如表示利用密封構件94所密封的狀況之第24(C)圖所示，球體之密封構件94產生塑性流動，並配合冷媒注入用孔120及排氣用孔121之形狀變形，而實質上變成密封栓，可確實地將內部空間111密封。

又，作為其他的實施形態之冷媒注入用孔及排氣用孔，如表示別的冷媒注入用孔133或排氣用孔134之正面構造的第25(A)圖，和表示側剖面構造之第25(B)圖所示，亦可作成應用冷媒注入用孔133及排氣用孔134，其係具有由大徑之短圓柱形狀所構成的上部130，和由小徑之短圓柱形狀所構成的下部131，並經由上部130及下部131所一體形成。

在此情況，如表示利用別的密封構件94所密封的狀況之第25(C)圖所示，球體之密封構件94產生塑性流動，而完全填滿下部131時，密封構件94之殘餘部分位於大徑的上部130內，因而可防止密封構件94由熱管90之上外面91a突出。因此，利用密封構件94密封亦可平坦地形成熱管90之上外面91a。

此外，在第24(A)圖和(B)圖及第25(A)圖和(B)圖所示之任一個例子，都和在第23(A)圖及(B)圖所示的例子一樣，亦可另外設置排氣槽114，在此情況，可得到和上述之效果一樣的效果。

又，在上述之第4實施例，雖然作為一個或多個冷媒注入用孔，應用冷媒注入用孔37、92及排氣用孔38、93，但是本發明未限定如此，例如亦可作成由冷媒注入用孔92和排氣用孔93所一體成形的冷媒注入用孔，或設置2個冷媒注入用孔92，將一方用作冷媒注入用孔，另一方用作排氣用孔。

1．．．熱管

2．．．上構件

2a．．．上外面

2b．．．下內面

3．．．下構件

3a．．．下外面

3b．．．上內面

4．．．被冷卻裝置配置部

5．．．定位孔

7、8．．．中間板

10．．．蒸氣擴散流路

11．．．毛細管流路

12．．．密封空間

13．．．被冷卻裝置

14．．．突起

14a．．．黏接樹脂

16．．．外廓之周邊部

17．．．格子狀凹部

18、22．．．平面狀的突起柱

20．．．外廓之周邊部

21．．．構件側格子狀凹部

23、24．．．周邊部

25a．．．第一蒸氣擴散流路用孔

25b．．．第二蒸氣擴散流路用孔

25c．．．第三蒸氣擴散流路用孔

26．．．毛細管形成區域

27、32．．．貫穿孔

30、35．．．間壁

31．．．毛細管形成區域

33a．．．第一蒸氣擴散流路用孔

33b．．．第二蒸氣擴散流路用孔

33c．．．第三蒸氣擴散流路用孔

37．．．冷媒注入用孔

38．．．排氣用孔

39．．．密封構件

39a．．．放置部分

42．．．印刷電路板

45．．．內部空間

46．．．銅板

60．．．熱管

61．．．蒸氣擴散流路

70．．．表示第3實施例之熱管

71．．．下構件

72．．．下側中間板

73．．．上側中間板

74．．．上構件

75．．．承部

76、85．．．中間板中央突起

77．．．區域

78．．．蒸氣擴散流路用孔

80．．．毛細管形成區域

82．．．在毛細管形成區域

83．．．毛細管中央形成區域

85．．．中間板中央突起

86．．．上側中央突起

87、89．．．中間板中央附近突起

88．．．中間板

90．．．熱管

91．．．上構件

91a．．．上外面

91b．．．下內面

92．．．冷媒注入用孔

93．．．排氣用孔

94．．．密封構件

95．．．下構件

95a．．．下外面

95b．．．上內面

96．．．第1中間板

97．．．第2中間板

98．．．第3中間板

99．．．第4中間板

100．．．周邊部

101．．．接合用突起

102．．．中間板中央突起

105．．．下側抵接部

106．．．下側中央突起

107．．．接合用突起

110．．．上側抵接部

111．．．內部空間

112．．．密封空間

113．．．開口部

114．．．排氣槽

116．．．壓床

120．．．冷媒注入用孔

121．．．排氣用孔

130．．．上部

131．．．下部

第1(A)、(B)圖係表示第1實施例之熱管的上外面及下外面之外觀構造的立體圖。

第2圖係表示在A－A’剖面之上構件、上側中間板、下側中間板及下構件的外觀構造之立體圖。

第3(A)、(B)圖係表示將在A－A’剖面之上構件、上側中間板、下側中間板及下構件加以一體化時之部分正面剖面構造及B－B’剖面構造的概略圖。

第4圖係表示在A－A’剖面之下構件的外觀構造之立體圖。

第5(A)圖係表示上構件之下內面、上側中間板及下側中間板的上面構造、及下構件之上內面之構造的概略圖，第5(B)圖係表示將上側中間板、下側中間板及下構件疊層時之狀況的概略圖。

第6圖係表示上側中間板之貫穿孔和下側中間板的貫穿孔之配置狀況的概略圖。

第7圖係表示將上側中間板、下側中間板及下構件疊層時之詳細構造的概略圖。

第8圖係表示按照製程順序沿著(A)~(E)表示第1實施例之熱管的製造方法之一例，(A)、(B)、(D)、(E)表示剖面圖，又(C)以由上看到之圖表示開口部分。

第9圖係表示在上構件之冷媒注入用孔及排氣用孔的構造之平面剖面圖。

第10(A)~(D)圖係簡單地表示在熱管之密封空間內的冷媒之循環現象的原理之剖面圖。

第11圖係表示通過蒸氣擴散流路及毛細管流路之冷媒的循環現象之狀況的細部側剖面圖。

第12圖係表示第2實施例之熱管內的蒸氣擴散流路之狀況的外觀圖。

第13(A)、(B)圖係表示熱管和對單純之銅板所進行的熱擴散性之模擬結果的概略圖。

第14圖係表示厚度相異之銅板和本發明的熱管之關於熱擴散性的實驗結果之溫度分布的圖形。

第15圖係表示第3實施例之熱管的上構件、上側中間板、下側中間板及下構件之側剖面構造的剖面圖。

第16(A)~(C)圖係表示下側中間板之外觀構造、側剖面構造、在毛細管中央形成區域所形成之中間板中央突起的外觀構造之概略圖。

第17圖係表示第3實施例之其他的實施形態之中間板的外觀構造之概略圖。

第18(A)、(B)圖係表示第4實施例之熱管的上外面及下外面之外觀構造的立體圖。

第19圖係表示第4實施例之熱管的製造方法之一例(1)，(A)~(C)係按照製程順序表示製造方法的剖面圖。

第20圖係表示在下構件之上內面的整體構造之概略圖。

第21圖係表示在上構件之下內面的整體構造之概略圖。

第22圖係表示第4實施例之熱管的製造方法之一例(2)，(A)~(C)係按照製程順序表示製造方法的剖面圖。

第23圖係表示在上構件所形成之冷媒注入用孔的正面構造及側剖面構造，(A)圖係平面圖，(B)圖係剖面圖。

第24圖係表示其他的實施形態之冷媒注入用孔或排氣用孔的正面構造、側剖面構造及密封構件密封時的狀況(1)，(A)圖係平面圖，(B)及(C)圖係剖面圖。

第25圖係表示其他的實施形態之冷媒注入用孔或排氣用孔的正面構造、側剖面構造及密封構件密封時的狀況(1)，(A)圖係平面圖，(B)及(C)圖係剖面圖。