WO2018155641A1 - ベーパーチャンバ、電子機器、ベーパーチャンバ用金属シートおよびベーパーチャンバの製造方法 - Google Patents

ベーパーチャンバ、電子機器、ベーパーチャンバ用金属シートおよびベーパーチャンバの製造方法 Download PDF

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賢郎 平田
太田 貴之
大蔵 橋本
清隆 竹松
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Definitions

  • the present invention relates to a vapor chamber having a sealed space in which hydraulic fluid is sealed, an electronic device, a metal sheet for the vapor chamber, and a method for manufacturing the vapor chamber.
  • Devices with heat generation such as a central processing unit (CPU), a light emitting diode (LED), and a power semiconductor used in mobile terminals such as mobile terminals and tablet terminals are cooled by a heat radiating member such as a heat pipe (for example, see Patent Documents 1 to 5).
  • a heat radiating member such as a heat pipe
  • Patent Documents 1 to 5 In recent years, in order to reduce the thickness of mobile terminals and the like, it is also required to reduce the thickness of the heat radiating member, and the development of a vapor chamber that can be made thinner than a heat pipe is underway. A working fluid is sealed in the vapor chamber, and the working fluid absorbs the heat of the device and releases it to the outside, thereby cooling the device.
  • the working fluid in the vapor chamber receives heat from the device at a portion close to the device (evaporation unit) and evaporates into vapor, and then the vapor moves to a position away from the evaporation unit. Cooled and condensed into a liquid state.
  • the vapor chamber is provided with a liquid flow path section as a capillary structure (wick), and the liquid working fluid passes through the liquid flow path section and is transported toward the evaporation section to evaporate again. Evaporates in response to heat. In this way, the working fluid recirculates in the vapor chamber while repeating phase change, that is, evaporation and condensation, thereby moving the heat of the device and improving the heat radiation efficiency.
  • the liquid flow path portion has a plurality of grooves extending in the first direction.
  • the hydraulic fluid receives a capillary action and obtains a propulsive force toward the evaporation section, and passes through the groove toward the evaporation section.
  • another groove extending in the second direction orthogonal to the first direction is provided to allow the working fluid to pass between adjacent grooves. In this way, a plurality of grooves are formed in a lattice shape in the liquid flow path portion, so that the working liquid is evenly distributed in the liquid flow path portion.
  • JP2015-59693A Japanese Patent Laying-Open No. 2015-88882 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-17702 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-50682 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-205683
  • the vapor chamber is composed of two metal sheets, and the groove described above is formed in at least one of the metal sheets.
  • the thickness of the metal material is reduced in the portion of the metal sheet where the groove is formed. Since the space in the liquid flow path portion is depressurized, the metal sheet receives pressure in a direction indented from outside air. For this reason, there exists a possibility that a metal sheet may dent inside along a groove
  • the vapor chamber is made thinner as described above, the thickness of the metal sheet is reduced, and the metal chamber can be easily dented.
  • the recess can be formed so as to cross the groove along the first direction.
  • the channel cross-sectional area of the groove along the first direction is reduced, and the channel resistance of the hydraulic fluid can be increased.
  • the transport function of the liquid working fluid to the evaporation unit is lowered, and the supply amount of the working fluid to the evaporation unit can be reduced.
  • An object of the present invention is to provide a vapor chamber, an electronic device, a metal sheet for the vapor chamber, and a method for manufacturing the vapor chamber.
  • the present invention A vapor chamber filled with hydraulic fluid, A first metal sheet; A second metal sheet provided on the first metal sheet; A sealed space provided between the first metal sheet and the second metal sheet, a vapor channel portion through which the vapor of the working fluid passes, a liquid channel portion through which the liquid working fluid passes, A sealed space having The liquid flow path portion is provided on a surface of the first metal sheet on the second metal sheet side, The liquid flow path portion has a first main flow groove, a second main flow groove, and a third main flow groove that each extend in the first direction and through which the liquid working fluid passes.
  • the first main flow groove, the second main flow groove, and the third main flow groove are arranged in this order in a second direction orthogonal to the first direction, Between the first main flow groove and the second main flow groove, a first convex row including a plurality of first convex portions arranged in the first direction via a first communication groove is provided, Between the second main flow groove and the third main flow groove, a second convex row including a plurality of second convex portions arranged in the first direction via a second communication groove is provided, The first communication groove communicates the first main flow groove and the second main flow groove, The second communication groove communicates the second main flow groove and the third main flow groove, The second main flow groove includes a first intersecting portion where at least a part of the first communication groove faces the second convex portion, and a first intersection portion where at least a part of the second communication groove faces the first convex portion.
  • a vapor chamber, including two intersections, I will provide a.
  • the first intersecting portion and the second intersecting portion of the second mainstream groove are adjacent to each other; You may do it.
  • the second mainstream groove includes a plurality of the first intersections and a plurality of the second intersections, The first intersecting portion and the second intersecting portion of the second mainstream groove are alternately arranged. You may do it.
  • the liquid flow path portion further includes a fourth main flow groove extending in the first direction and through which the liquid working liquid passes.
  • the fourth mainstream groove is disposed on the side opposite to the second mainstream groove side with respect to the third mainstream groove,
  • a third convex row including a plurality of third convex portions arranged in the first direction via a third communication groove is provided between the third main flow groove and the fourth main flow groove,
  • the third communication groove communicates the third main flow groove and the fourth main flow groove
  • the third main flow groove includes a first intersection where at least a part of the second communication groove faces the third convex part, and a first cross part where the at least part of the third communication groove faces the second convex part. 2 intersections, You may do it.
  • the third mainstream groove includes a plurality of the first intersecting portions and a plurality of the second intersecting portions, The first intersecting portion and the second intersecting portion of the third mainstream groove are alternately arranged. You may do it.
  • the second metal sheet has a flat contact surface that contacts the surface of the first metal sheet on the second metal sheet side and covers the second mainstream groove, You may do it.
  • the width of the second main flow groove is larger than the width of the first protrusion and the width of the second protrusion, You may do it.
  • the width of the first communication groove is larger than the width of the first main flow groove and the width of the second main flow groove
  • a width of the second communication groove is larger than a width of the second main flow groove and a width of the third main flow groove; You may do it.
  • the depth of the first communication groove is deeper than the depth of the first main flow groove and the depth of the second main flow groove, A depth of the second communication groove is deeper than a depth of the second main flow groove and a depth of the third main flow groove; You may do it.
  • the depth of the first intersecting portion and the depth of the second intersecting portion of the second main flow groove are between the first convex portion and the second convex portion adjacent to each other in the second main flow groove. Deeper than the depth of the part, You may do it.
  • a depth of the first intersecting portion and a depth of the second intersecting portion of the second main flow groove are deeper than a depth of the first connecting groove and a depth of the second connecting groove; You may do it.
  • the first convex portion includes a pair of first convex end portions provided at both ends in the first direction, and a first convex intermediate portion provided between the pair of first convex end portions. Including, The width of the first convex part middle part is smaller than the width of the first convex part end part, You may do it.
  • a rounded curved portion is provided at a corner of the first convex portion, You may do it.
  • the second metal sheet protrudes from the surface of the second metal sheet on the first metal sheet side into the first main flow groove, the second main flow groove, and the third main flow groove of the first metal sheet, respectively. Having a plurality of mainstream groove protrusions, You may do it.
  • the cross section of the mainstream groove convex portion is formed in a curved shape, You may do it.
  • the second metal sheet has a plurality of connecting groove protrusions protruding from the surface of the second metal sheet on the first metal sheet side into the first connecting groove and the second connecting groove of the first metal sheet, respectively. Have a part, You may do it.
  • the cross section of the connecting groove convex portion is formed in a curved shape, You may do it.
  • the present invention also provides: A housing; A device housed in the housing; An electronic device comprising the above-described vapor chamber in thermal contact with the device; I will provide a.
  • the present invention also provides: A metal sheet for a vapor chamber for a vapor chamber having a sealed space containing a vapor flow path through which the vapor of the hydraulic fluid passes, and a liquid flow path through which the liquid hydraulic fluid passes.
  • the first surface A second surface provided on the opposite side of the first surface, The liquid flow path portion is provided on the first surface, The liquid flow path portion has a first main flow groove, a second main flow groove, and a third main flow groove that each extend in the first direction and through which the liquid working fluid passes.
  • the first main flow groove, the second main flow groove, and the third main flow groove are arranged in this order in a second direction orthogonal to the first direction, Between the first main flow groove and the second main flow groove, a first convex row including a plurality of first convex portions arranged in the first direction via a first communication groove is provided, Between the second main flow groove and the third main flow groove, a second convex row including a plurality of second convex portions arranged in the first direction via a second communication groove is provided, The first communication groove communicates the first main flow groove and the second main flow groove, The second communication groove communicates the second main flow groove and the third main flow groove, The second main flow groove includes a first intersecting portion where at least a part of the first communication groove faces the second convex portion, and a first intersection where at least a part of the second communication groove faces the first convex portion.
  • a metal sheet for a vapor chamber, comprising two intersections, I will provide a.
  • the present invention also provides: A sealed space provided between the first metal sheet and the second metal sheet, in which the working fluid is enclosed, a steam flow path portion through which the steam of the working fluid passes, and a liquid through which the liquid working fluid passes.
  • a vapor chamber having a sealed space including a flow path portion, A half-etching step of forming the liquid flow path portion on the surface of the first metal sheet on the second metal sheet side by half-etching;
  • the liquid flow path portion has a first main flow groove, a second main flow groove, and a third main flow groove that each extend in the first direction and through which the liquid working fluid passes.
  • the first main flow groove, the second main flow groove, and the third main flow groove are arranged in this order in a second direction orthogonal to the first direction, Between the first main flow groove and the second main flow groove, a first convex row including a plurality of first convex portions arranged in the first direction via a first communication groove is provided, Between the second main flow groove and the third main flow groove, a second convex row including a plurality of second convex portions arranged in the first direction via a second communication groove is provided, The first communication groove communicates the first main flow groove and the second main flow groove, The second communication groove communicates the second main flow groove and the third main flow groove, The second main flow groove includes a first intersecting portion where at least a part of the first communication groove faces the second convex portion, and a first intersection where at least a part of the second communication groove faces the first convex portion.
  • a method of manufacturing a vapor chamber, including two intersections, I will provide a.
  • the present invention it is possible to secure the flow path cross-sectional area of the liquid flow path portion, improve the transport function of the liquid working fluid, and improve the heat transport efficiency.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view for explaining an electronic apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a top view showing the vapor chamber according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA showing the vapor chamber of FIG.
  • FIG. 4 is a top view of the lower metal sheet of FIG.
  • FIG. 5 is a bottom view of the upper metal sheet of FIG.
  • FIG. 6 is an enlarged top view showing the liquid flow path portion of FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the cross section taken along line BB of FIG.
  • FIG. 8 is a view for explaining a lower metal sheet preparation step in the vapor chamber manufacturing method according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view for explaining an electronic apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a top view showing the vapor chamber according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a first half etching step of the lower metal sheet in the vapor chamber manufacturing method according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a second half etching step of the lower metal sheet in the method of manufacturing the vapor chamber according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining a temporary fixing process in the vapor chamber manufacturing method according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining a permanent joining step in the vapor chamber manufacturing method according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining a hydraulic fluid sealing step in the vapor chamber manufacturing method according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram showing a modification of FIG. FIG.
  • FIG. 15 is a top view showing a modification of the liquid flow path convex portion shown in FIG.
  • FIG. 16 is a top view illustrating another modification of the liquid flow path convex portion illustrated in FIG. 6.
  • FIG. 17 is a diagram showing another modification of FIG.
  • FIG. 18 is a diagram showing another modification of FIG.
  • FIG. 19 is an enlarged top view showing a liquid flow path portion in the vapor chamber according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view showing the upper channel wall portion of the upper metal sheet added to the CC cross section of FIG.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view showing an upper metal sheet wall portion of the upper metal sheet added to the DD cross section of FIG. FIG.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view showing the cross section taken along the line EE of FIG. 19 by adding the upper channel wall portion of the upper metal sheet.
  • FIG. 23 is an enlarged cross-sectional view showing a mainstream groove convex portion in the vapor chamber according to the third embodiment of the present invention, and corresponds to FIG.
  • FIG. 24 is an enlarged cross-sectional view showing the communication groove convex portion in the vapor chamber according to the third embodiment of the present invention, and corresponds to FIG.
  • FIG. 25 is an enlarged cross-sectional view showing the communication groove convex portion in the vapor chamber according to the third embodiment of the present invention, and corresponds to FIG.
  • the vapor chamber 1 in the present embodiment is an apparatus that is mounted on the electronic device E in order to cool the device D as a heating element housed in the electronic device E.
  • the device D include a central processing unit (CPU) used in a mobile terminal such as a mobile terminal or a tablet terminal, an electronic device (cooled apparatus) that generates heat such as a light emitting diode (LED), a power transistor, and the like. It is done.
  • the electronic apparatus E (tablet terminal) includes a housing H, a device D accommodated in the housing H, and a vapor chamber 1.
  • a touch panel display TD is provided on the front surface of the housing H.
  • the vapor chamber 1 is accommodated in the housing H and is disposed so as to be in thermal contact with the device D. Thereby, the vapor chamber 1 can receive the heat generated in the device D when the electronic apparatus E is used. The heat received by the vapor chamber 1 is released to the outside of the vapor chamber 1 through a working fluid 2 described later. In this way, device D is effectively cooled.
  • the electronic device E is a tablet terminal
  • the device D corresponds to a central processing unit or the like.
  • the vapor chamber 1 has a sealed space 3 in which a working fluid 2 is enclosed, and the working fluid 2 in the sealed space 3 repeats a phase change, thereby effectively cooling the device D of the electronic apparatus E described above. It is supposed to be.
  • 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 a rectangular shape as shown in FIG.
  • the vapor chamber 1 has four linear outer edges 1a and 1b that form a planar outer contour.
  • the two outer edges 1a are formed along a first direction X described later, and the remaining two outer edges 1b are formed along a second direction Y described later.
  • the plane shape of the vapor chamber 1 may be, for example, a rectangle with one side of 1 cm and the other side of 3 cm, or a square with one side of 15 cm, and the plane dimension of the vapor chamber 1 is arbitrary. .
  • the vapor chamber 1 includes a lower metal sheet 10 (a first surface) and a lower metal sheet 10 (a second surface) provided on the opposite side of the upper surface 10a.
  • the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 each correspond to a vapor chamber metal sheet.
  • the upper metal sheet 20 has a lower surface 20a (surface on the lower metal sheet 10 side) superimposed on the upper surface 10a (surface on the upper metal sheet 20 side) of the lower metal sheet 10 and a side opposite to the lower surface 20a.
  • an upper surface 20b provided.
  • a device D that is an object to be cooled is attached to a lower surface 10b of the lower metal sheet 10 (in particular, a lower surface of an evaporation unit 11 described later).
  • the thickness of the vapor chamber 1 is, for example, 0.1 mm to 1.0 mm.
  • FIG. 3 shows a case where the thickness T1 of the lower metal sheet 10 and the thickness T2 of the upper metal sheet 20 are equal, the present invention is not limited to this, and the thickness T1 of the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 10 are equal to each other.
  • the thickness T2 of the metal sheet 20 may not be equal.
  • the sealed space 3 includes a steam passage portion (a lower steam passage recess portion 12 and an upper steam passage recess portion 21 described later) through which the steam of the working fluid 2 mainly passes, and a mainly liquid working fluid 2. And a liquid flow path section 30 that passes therethrough.
  • the working fluid 2 include pure water, ethanol, methanol, acetone and the like.
  • the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are joined by diffusion bonding described later.
  • the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are both formed in a rectangular shape in plan view, but are not limited thereto.
  • the plan view means a direction in which the vapor chamber 1 receives heat from the device D (lower surface 10b of the lower metal sheet 10) and a surface that releases the received heat (upper surface 20b of the upper metal sheet 20). This corresponds to, for example, a state where the vapor chamber 1 is viewed from above (see FIG. 2) or a state viewed from below.
  • the vertical relationship between the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 may be broken depending on the attitude of the mobile terminal.
  • the metal sheet that receives heat from the device D is referred to as the lower metal sheet 10
  • the metal sheet that releases the received heat is referred to as the upper metal sheet 20
  • the lower metal sheet 10 is A description will be given in a state where the upper metal sheet 20 is disposed on the upper side and the upper metal sheet 20 is disposed on the upper side.
  • the lower metal sheet 10 is provided with an evaporation section 11 where the working fluid 2 evaporates to generate steam, and a lower steam flow path provided on the upper surface 10 a and formed in a rectangular shape in plan view. And a recess 12 (first steam flow path recess).
  • the lower steam flow path recess 12 constitutes a part of the sealed space 3 described above, and is mainly configured to allow the steam generated in the evaporation section 11 to pass therethrough.
  • the evaporation unit 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 unit 11, and most of the steam is relatively It is transported toward the periphery where the temperature is low.
  • the evaporating unit 11 is a part that receives heat from the device D attached to the lower surface 10 b of the lower metal sheet 10 and evaporates the working fluid 2 in the sealed space 3.
  • the term “evaporating section 11” is not limited to a portion overlapping the device D, but is used as a concept including a portion where the hydraulic fluid 2 can be evaporated without overlapping the device D.
  • the evaporating part 11 can be provided at an arbitrary position of the lower metal sheet 10, but FIGS. 2 and 4 show examples provided in the central part of the lower metal sheet 10. . In this case, the operation of the vapor chamber 1 can be stabilized regardless of the attitude of the mobile terminal in which the vapor chamber 1 is installed.
  • the lower metal sheet 10 has a lower steam flow path recess 12 that is located above the bottom steam flow path recess 12 from the bottom surface 12 a (described later) (bottom surface 12 a).
  • a plurality of lower flow path wall portions 13 (first flow path wall portions) protruding in a direction perpendicular to the first flow path wall are provided.
  • the lower flow path wall 13 extends 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 wall portion 13 includes an upper surface 13a (first contact surface, protruding end surface) that comes into contact with a lower surface 22a of the upper flow path wall portion 22 described later.
  • the upper surface 13 a is a surface that is not etched by two etching processes described later, and is formed on the same plane as the upper surface 10 a of the lower metal sheet 10. Further, the lower flow path wall portions 13 are spaced apart at equal intervals and are arranged in parallel to each other. In this way, the vapor of the working fluid 2 flows around each lower flow path wall 13 and is configured to be transported toward the peripheral edge of the lower vapor flow path recess 12. The steam flow is prevented from being obstructed.
  • the lower flow path wall portion 13 is disposed so as to overlap with a corresponding upper flow path wall portion 22 (described later) of the upper metal sheet 20 in plan view, thereby improving the mechanical strength of the vapor chamber 1.
  • the width w0 of the lower flow path wall portion 13 is, for example, 0.1 mm to 30 mm, preferably 0.1 mm to 2.0 mm, and the interval d between the adjacent lower flow path wall portions 13 is 0. It is 1 mm to 30 mm, preferably 0.1 mm to 2.0 mm.
  • the width w0 means the dimension of the lower flow path wall portion 13 in the second direction Y orthogonal to the first direction X of the lower flow path wall portion 13, for example, in the vertical direction in FIG. Corresponds to the dimensions.
  • the height of the lower flow path wall 13 (in other words, the depth of the lower steam flow path recess 12) h0 (see FIG. 3) is 10 ⁇ m or more than the thickness T1 of the lower metal sheet 10 described later. Small is preferable.
  • the difference between the thickness T1 and the height h0 that is, the thickness of the metal material of the lower metal sheet 10 in the portion where the lower steam channel recess 12 is formed can be 10 ⁇ m or more.
  • strength of the said part can be ensured and it can prevent deform
  • Such a height h0 may be 10 ⁇ m to 300 ⁇ m.
  • the thickness T0 of the vapor chamber 1 is 0.5 mm and the thickness T1 of the lower metal sheet 10 and the thickness T2 of the upper metal sheet 20 are equal, the height h0 can be 200 ⁇ m.
  • a lower peripheral wall 14 is provided on the peripheral portion of the lower metal sheet 10.
  • the lower peripheral wall 14 is formed so as to surround the sealed space 3, particularly the lower steam flow path recess 12, and defines the sealed space 3. Further, lower alignment holes 15 for positioning the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are provided at four corners of the lower peripheral wall 14 in plan view.
  • the upper metal sheet 20 has substantially the same structure as the lower metal sheet 10 except that the liquid flow path portion 30 described later is not provided.
  • the configuration of the upper metal sheet 20 will be described in more detail.
  • the upper metal sheet 20 has an upper steam channel recess 21 (second steam channel recess) provided on the lower surface 20a.
  • the 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 the direction away from the evaporation section 11, and most of the steam is transported toward the peripheral portion having a relatively low temperature.
  • a housing member Ha constituting a part of a housing H (see FIG. 1) such as a mobile terminal is disposed on the upper surface 20 b of the upper metal sheet 20. Thereby, the steam in the upper steam flow path recess 21 is cooled by the outside via the upper metal sheet 20 and the housing member Ha.
  • the bottom side of the upper steam flow path recess 21 is lower (perpendicular to the bottom surface 21 a).
  • a plurality of upper flow path wall portions 22 (second flow path wall portions) protruding in the direction) are provided.
  • the upper flow path wall portion 22 extends in an elongated shape along the first direction X (the left-right direction in FIG. 5) of the vapor chamber 1.
  • the upper flow path wall portion 22 is in a flat shape that contacts the upper surface 10a of the lower metal sheet 10 (more specifically, the upper surface 13a of the lower flow path wall portion 13 described above) and covers the liquid flow path portion 30.
  • the lower surface 22a (2nd contact surface, protrusion end surface) is included.
  • the upper flow path wall portions 22 are arranged in parallel with each other at regular intervals.
  • the vapor of the working fluid 2 flows around each upper flow path wall portion 22 and is transported toward the peripheral edge of the upper vapor flow path recess 21. The flow is prevented from being obstructed.
  • the upper flow path wall part 22 is arrange
  • the width and height of the upper flow path wall portion 22 are preferably the same as the width w0 and height h0 of the lower flow path wall portion 13 described above.
  • the bottom surface 21a of the upper steam flow path 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. Since it corresponds to the back surface of the road recess 21, it is referred to as a bottom surface 21 a in this specification.
  • an upper peripheral wall 23 is provided on the peripheral portion of the upper metal sheet 20.
  • the upper peripheral wall 23 is formed so as to surround the sealed space 3, particularly, the upper steam flow path recess 21, and defines the sealed space 3.
  • 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 plan view. That is, each upper alignment hole 24 is disposed so as to overlap each lower alignment hole 15 described above during temporary fixing, which will be described later, and is configured such that the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 can be positioned. .
  • Such lower metal sheet 10 and upper metal sheet 20 are preferably permanently joined to each other 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 come into contact with each other, and the lower peripheral wall 14 and the upper peripheral wall 23 are joined to each other. Thus, a sealed space 3 in which the hydraulic fluid 2 is sealed is formed between the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20. Further, the upper surface 13 a of the lower flow path wall portion 13 of the lower metal sheet 10 and the lower surface 22 a of the upper flow path wall portion 22 of the upper metal sheet 20 come into contact with each other and correspond to each lower flow path wall portion 13.
  • the upper flow path wall portion 22 is joined to each other. Thereby, the mechanical strength of the vapor chamber 1 is improved.
  • the mechanical strength at each position of the vapor chamber 1 can be equalized.
  • the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 may be joined by other methods such as brazing as long as they can be permanently joined instead of diffusion joining.
  • the vapor chamber 1 further includes an injection part 4 that injects the working fluid 2 into the sealed space 3 at one of the pair of end parts in the first direction X.
  • the injection portion 4 includes a lower injection protrusion 16 that protrudes from the end surface of the lower metal sheet 10, and an upper injection protrusion 25 that protrudes from the end surface of the upper metal sheet 20.
  • the lower injection channel recess 17 is formed on the upper surface of the lower injection projection 16, and the upper injection channel recess 26 is formed on the lower surface of the upper injection projection 25.
  • the lower injection channel recess 17 communicates with the lower steam channel recess 12, and the upper injection channel recess 26 communicates with the upper steam channel recess 21.
  • the lower injection channel recess 17 and the upper injection channel recess 26 form an injection channel for the working fluid 2 when the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are joined.
  • the hydraulic fluid 2 is injected into the sealed space 3 through the injection channel.
  • the example in which the injection part 4 is provided at one end of the pair of end parts in the first direction X of the vapor chamber 1 is shown, but is not limited thereto. There is nothing.
  • liquid flow path part 30 of the lower metal sheet 10 will be described in more detail with reference to FIGS. 3, 4, 6 and 7.
  • the liquid flow path portion through which the liquid working fluid 2 passes through the upper surface 10 a of the lower metal sheet 10 (more specifically, the upper surface 13 a of each lower flow path wall portion 13). 30 is provided.
  • the liquid flow path part 30 constitutes a part of the sealed space 3 described above, and communicates with the lower steam flow path recess 12 and the upper steam flow path recess 21 described above.
  • the liquid flow path section 30 includes a first main flow groove 31, a second main flow groove 32, a third main flow groove 33, and a fourth main flow groove 34.
  • the first to fourth main flow grooves 31 to 34 extend linearly in the first direction X so that the liquid working fluid 2 passes through them, and are arranged in this order in the second direction Y described above. That is, the fourth main flow groove 34 is disposed on the opposite side of the third main flow groove 33 from the second main flow groove 32 side.
  • the first to fourth main flow grooves 31 to 34 are mainly configured to transport the hydraulic fluid 2 condensed from the steam generated in the evaporation unit 11 toward the evaporation unit 11.
  • the first convex row 41 includes a plurality of first convex portions 41 a arranged in the first direction X.
  • each 1st convex part 41a is formed in the rectangular shape so that the 1st direction X may become a longitudinal direction by planar view.
  • a first communication groove 51 is interposed between the first convex portions 41a adjacent to each other.
  • the first communication groove 51 is formed to extend in the second direction Y, communicates the first main flow groove 31 and the second main flow groove 32, and is between the first main flow groove 31 and the second main flow groove 32. Therefore, the hydraulic fluid 2 can come and go.
  • the first communication groove 51 is a region between the first convex portions 41 a adjacent to each other, and is a region between the first main flow groove 31 and the second main flow groove 32.
  • the second convex portion row 42 includes a plurality of second convex portions 42 a arranged in the first direction X.
  • each 2nd convex part 42a is formed in the rectangular shape so that the 1st direction X may become a longitudinal direction by planar view.
  • a second communication groove 52 is interposed between the second convex portions 42a adjacent to each other.
  • the second communication groove 52 is formed to extend in the second direction Y, and communicates with the second main flow groove 32 and the third main flow groove 33, and between the second main flow groove 32 and the third main flow groove 33. Therefore, the hydraulic fluid 2 can come and go.
  • the second communication groove 52 is a region between the second convex portions 42 a adjacent to each other, and is a region between the second main flow groove 32 and the third main flow groove 33.
  • the second mainstream groove 32 includes a first intersection P1 that communicates with the first communication groove 51 and a second intersection P2 that communicates with the second communication groove 52.
  • the first intersection P1 at least a part of the first communication groove 51 faces the second convex portion 42a.
  • the entire first communication groove 51 (the entire region in the width direction (first direction X) of the first communication groove 51) faces the second convex portion 42a.
  • the side wall 36 opposite to the first communication groove 51 side of the pair of side walls 35 and 36 along the first direction X of the second main flow groove 32 over the entire first intersection P1.
  • the wall of the convex part 42a) is arranged. In the form shown in FIG.
  • the first communication groove 51 when viewed in the second direction Y, is disposed so as to overlap the center of the second convex portion 42a in the first direction X.
  • the second main flow groove 32 and the first communication groove 51 intersect in a T shape.
  • the first intersection P1 is a region between the mainstream groove main body portions 31a to 34a adjacent to each other in the first direction X, and the communication grooves 51 to 54 and the convex portions 41a to 44a adjacent to each other in the second direction Y.
  • a region where the mainstream grooves 31 to 34 and the communication grooves 51 to 54 intersect that is, an overlapping region
  • first main flow groove main body portions 31a to 34a constitute a part of the first to fourth main flow grooves 31 to 34, and are provided between the first intersecting portion P1 and the second intersecting portion P2. This is a portion located between the adjacent convex portions 41a to 44a.
  • the second intersecting portion P2 at least a part of the second communication groove 52 faces the first convex portion 41a.
  • the entire second communication groove 52 (the entire region in the width direction (first direction X) of the second communication groove 52) faces the first convex portion 41a. Yes.
  • the side wall 35 opposite to the second communication groove 52 side of the pair of side walls 35 and 36 along the first direction X of the second main flow groove 32 over the entire second intersection P2.
  • the wall of the convex part 41a) is arranged. In the form shown in FIG.
  • the second communication groove 52 when viewed in the second direction Y, is disposed so as to overlap the center in the first direction X of the first convex portion 41a. In this way, at the second intersection P2, the second main flow groove 32 and the second communication groove 52 intersect in a T shape.
  • the second intersecting portion P2 is a region between the mainstream groove main body portions 31a to 34a adjacent to each other in the first direction X, and the communication grooves 51 to 54 and the convex portions 41a to 44a adjacent to each other in the second direction Y. As an area between. In other words, a region where the mainstream grooves 31 to 34 and the communication grooves 51 to 54 intersect (that is, an overlapping region) is used.
  • the first communication groove 51 faces the second convex portion 42a, and at the second intersection P2 of the second main flow groove 32, The two communication grooves 52 are opposed to the first convex portion 41a.
  • the first communication groove 51 and the second communication groove 52 are not arranged on a straight line. That is, the first communication groove 51 communicating with the second main flow groove 32 on one side and the second communication groove 52 communicating on the other side are not arranged in a straight line.
  • the first convex portion 41a and the second convex portion 42a have the same shape, and the arrangement pitch of the first convex portion 41a and the arrangement pitch of the second convex portion 42a are the same. And the 1st convex part 41a and the 2nd convex part 42a are mutually shifted and arrange
  • the first intersecting portion P1 and the second intersecting portion P2 of the second main flow groove 32 are adjacent to each other. That is, no other intersection (for example, a third intersection P3 as shown in FIG. 14 described later) is interposed between the first intersection P1 and the second intersection P2.
  • the second main flow groove 32 includes a plurality of first intersections P1 and a plurality of second intersections P2.
  • the first intersection P1 and the second intersection P2 are arranged in the first direction X. Alternatingly arranged. That is, the pair of side walls 35 and 36 of the second main flow groove 32 are intermittently formed, and the dividing positions of the side walls 35 and 36 are shifted from each other in the first direction X.
  • a third convex row 43 is provided between the third main flow groove 33 and the fourth main flow groove 34. Similar to the first convex portion row 41, the third convex portion row 43 includes a plurality of third convex portions 43a arranged in the first direction X. A third communication groove 53 is interposed between the third convex portions 43a adjacent to each other. The third communication groove 53 is formed so as to extend in the second direction Y, and communicates with the third main flow groove 33 and the fourth main flow groove 34, and between the third main flow groove 33 and the fourth main flow groove 34. Therefore, the hydraulic fluid 2 can come and go.
  • the third communication groove 53 is a region between the third convex portions 43 a adjacent to each other, and is a region between the third main flow groove 33 and the fourth main flow groove 34.
  • the third mainstream groove 33 includes a first intersection P1 that communicates with the second communication groove 52 and a second intersection P2 that communicates with the third communication groove 53.
  • at the 1st crossing part P1 at least one part of the 2nd communication groove 52 has opposed the 3rd convex part 43a.
  • the entire second communication groove 52 (the entire region in the width direction (first direction X) of the second communication groove 52) faces the third convex portion 43 a at the first intersection P ⁇ b> 1.
  • the side wall 36 (third side) opposite to the second connecting groove 52 side of the pair of side walls 35 and 36 along the first direction X of the third main flow groove 33 over the entire first intersection P1.
  • the wall of the convex part 43a exists.
  • the second communication groove 52 when viewed in the second direction Y, is disposed so as to overlap the center in the first direction X of the third convex portion 43a. In this way, the third main flow groove 33 and the second communication groove 52 intersect in a T shape at the first intersection P1.
  • the third communication groove 53 faces the second convex portion 42a.
  • the entire third communication groove 53 (the entire region in the width direction (first direction X) of the third communication groove 53) faces the second convex portion 42 a at the second intersection P ⁇ b> 2.
  • the side wall 35 (the second side wall 35 opposite to the third communication groove 53 side) of the pair of side walls 35 and 36 along the first direction X of the third main flow groove 33 over the entire second intersecting portion P2.
  • the wall of the convex part 42a) is arranged. In the form shown in FIG.
  • the third communication groove 53 when viewed in the second direction Y, is disposed so as to overlap the center in the first direction X of the second convex portion 42a. In this way, the third main flow groove 33 and the third communication groove 53 intersect in a T shape at the second intersection P2.
  • the 1st convex part 41a, the 2nd convex part 42a, and the 3rd convex part 43a have the same shape, the arrangement pitch of the 1st convex part 41a, the arrangement pitch of the 2nd convex part 42a And the arrangement pitch of the 3rd convex part 43a is the same. And the 2nd convex part 42a and the 3rd convex part 43a are mutually shifted and arrange
  • the first convex portion 41a and the third convex portion 43a are arranged at the same position in the first direction X, and when viewed in the second direction Y, the first convex portion 41a and the third convex portion 43a. Are overlapping.
  • the first intersecting portion P1 and the second intersecting portion P2 of the third mainstream groove 33 are adjacent to each other.
  • the third mainstream groove 33 includes a plurality of first intersections P1 and a plurality of second intersections P2.
  • the first intersection P1 and the second intersection P2 are arranged in the first direction X. Alternatingly arranged. That is, the pair of side walls 35 and 36 of the third main flow groove 33 are intermittently formed, and the dividing positions of the side walls 35 and 36 are shifted from each other in the first direction X.
  • the 1st convex part 41a, the 2nd convex part 42a, and the 3rd convex part 43a are arrange
  • the arrangement of 43a is staggered.
  • the first communication groove 51, the second communication groove 52, and the third communication groove 53 are also arranged in a staggered manner.
  • FIG. 6 shows one set of main flow grooves when the first to fourth main flow grooves 31 to 34 are set as one set.
  • a plurality of sets may be provided, and a large number of main flow grooves 31 to 34 may be formed on the upper surface 13a of the lower flow path wall 13 as a whole.
  • the main flow grooves constituting the liquid flow path portion 30 do not have to be configured as a set of the first to fourth main flow grooves 31 to 34. If at least three main flow grooves are formed, The number is not limited to a multiple of 4, and is arbitrary.
  • the first main flow groove 31 described above is provided on the opposite side of the fourth main flow groove 34 to the third main flow groove 33 side, and the fourth main flow groove 34 and the first main flow groove 31 are separated from each other.
  • a fourth protrusion row 44 is provided therebetween.
  • the fourth convex portion row 44 includes a plurality of fourth convex portions 44 a arranged in the first direction X, similarly to the second convex portion row 42 described above.
  • the fourth convex portion 44a and the second convex portion 42a are arranged at the same position in the first direction X. When viewed in the second direction Y, the fourth convex portion 44a and the second convex portion 42a overlap. Yes.
  • a fourth communication groove 54 is interposed between the fourth convex portions 44a adjacent to each other.
  • the fourth communication groove 54 is formed so as to extend in the second direction Y, communicates the fourth main flow groove 34 and the first main flow groove 31, and is between the fourth main flow groove 34 and the first main flow groove 31. Therefore, the hydraulic fluid 2 can come and go.
  • the fourth communication groove 54 is a region between the fourth convex portions 44 a adjacent to each other, and is a region between the fourth main flow groove 34 and the first main flow groove 31.
  • the fourth mainstream groove 34 has a first intersection P1 and a second intersection P2 similar to the second mainstream groove 32.
  • the third communication groove 53 communicates with the fourth main flow groove 34 at the first intersection P1
  • the fourth communication groove 54 communicates with the fourth main flow groove 34 at the second intersection P2.
  • the first main flow groove 31 has a first intersection P1 and a second intersection P2 similar to the third main flow groove 33.
  • the fourth communication groove 54 communicates with the first main flow groove 31 at the first intersection P1
  • the first communication groove 51 communicates with the first main flow groove 31 at the second intersection P2.
  • the first intersection P1 and the second intersection P2 in the first mainstream groove 31 and the fourth mainstream groove 34 are the same as the first intersection P1 and the second intersection P2 in the second mainstream groove 32 and the third mainstream groove 33. Therefore, detailed description is omitted here.
  • the convex portions 41a to 44a may be arranged in a rectangular shape and in a staggered manner as described above over the entire liquid flow channel portion 30.
  • the width w1 (dimension in the second direction Y) of the first to fourth main flow grooves 31 to 34 is larger than the width w2 (dimension in the second direction Y) of the first to fourth convex portions 41a to 44a.
  • the ratio of the first to fourth main flow grooves 31 to 34 occupying the upper surface 13a of the lower flow path wall 13 can be increased. Therefore, the flow density of the main flow grooves 31 to 34 on the upper surface 13a can be increased, and the transport function of the liquid working fluid 2 can be improved.
  • the width w1 of the first to fourth main flow grooves 31 to 34 may be set to 30 ⁇ m to 200 ⁇ m, and the width w2 of the first to fourth protrusions 41a to 44a may be set to 20 ⁇ m to 180 ⁇ m.
  • the depth h1 of the first to fourth main flow grooves 31 to 34 is preferably smaller than the depth h0 of the lower steam flow path recess 12 described above. In this case, the capillary action of the first to fourth main flow grooves 31 to 34 can be enhanced.
  • the depth h1 of the first to fourth main flow grooves 31 to 34 is preferably about half of h0, and may be 5 ⁇ m to 180 ⁇ m.
  • the width w3 (the dimension in the first direction X) of the first to fourth communication grooves 51 to 54 is preferably smaller than the width w1 of the first to fourth main flow grooves 31 to 34.
  • the hydraulic fluid 2 can be moved from the adjacent main flow grooves 31 to 34 via the corresponding communication grooves 51 to 54, and the dry out Can be quickly eliminated, and the transport function of the hydraulic fluid 2 can be secured.
  • the first to fourth connecting grooves 51 to 54 can function even if they are smaller than the width w1 of the mainstream grooves 31 to 34 as long as the adjacent mainstream grooves 31 to 34 can communicate with each other. it can.
  • the width w3 of the first to fourth connecting grooves 51 to 54 may be set to 20 ⁇ m to 180 ⁇ m, for example.
  • the depth h3 of the first to fourth communication grooves 51 to 54 may be shallower than the depth h1 of the first to fourth main flow grooves 31 to 34 according to the width w3.
  • the depth h3 (not shown) of the first to fourth communication grooves 51 to 54 may be 40 ⁇ m when the depth h1 of the first to fourth main flow grooves 31 to 34 is 50 ⁇ m.
  • the shape of the cross section (cross section in the second direction Y) of the first to fourth main flow grooves 31 to 34 is not particularly limited, and can be, for example, rectangular, curved, semicircular, or V-shaped. .
  • FIG. 7 shows an example in which the cross sections of the first to fourth main flow grooves 31 to 34 are formed in a rectangular shape.
  • the liquid flow path portion 30 described above is formed on the upper surface 13 a of the lower flow path wall portion 13 of the lower metal sheet 10.
  • the lower surface 22a of the upper flow path wall portion 22 of the upper metal sheet 20 is formed flat.
  • the main flow grooves 31 to 34 of the liquid flow path section 30 are covered with the flat lower surface 22a.
  • two corners having a right angle or an acute angle are formed by the pair of side walls 35 and 36 extending in the first direction X of the main flow grooves 31 to 34 and the lower surface 22a of the upper flow path wall portion 22.
  • the part 37 can be formed, and the capillary action at these two corners 37 can be enhanced.
  • the two corners 38 can also be formed by the bottom surfaces of the main flow grooves 31 to 34 (the surface on the lower surface 10b side of the lower metal sheet 10) and the pair of side walls 35 and 36 of the main flow grooves 31 to 34.
  • the corners 38 on the bottom side tend to be rounded. Therefore, by forming the lower surface 22a of the upper flow path wall portion 22 in a flat shape so as to cover the main flow grooves 31 to 34 and the communication grooves 51 to 54, the corner on the lower surface 22a side of the upper flow path wall portion 22 is formed. Capillary action can be enhanced at the portion 37.
  • FIG. 7 for the sake of clarity, the side walls 35 and 36 and the corners 37 and 38 are shown only for the first main flow groove 31, and the second to fourth main flow grooves 32 to 34 are shown. Side walls 35 and 36 and corners 37 and 38 are omitted.
  • the material used for the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 is not particularly limited as long as the material has good thermal conductivity.
  • the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are made of copper. (Oxygen-free copper) or a copper alloy is preferable. Thereby, the thermal conductivity of the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 can be increased. For this reason, the heat dissipation efficiency of the vapor chamber 1 can be increased.
  • other metal materials such as aluminum and other metal alloy materials such as stainless steel can be used for the metal sheets 10 and 20 as long as a desired heat dissipation efficiency can be obtained.
  • a flat metal material sheet M is prepared as a preparation step.
  • the metal material sheet M is half-etched to form the lower steam flow path recess 12 constituting a part of the sealed space 3.
  • a first resist film (not shown) is formed on the upper surface Ma of the metal material sheet M in a pattern corresponding to the plurality of lower flow path wall portions 13 and the lower peripheral wall 14 by photolithography.
  • the upper surface Ma of the metal material sheet M is half-etched.
  • a portion of the upper surface Ma of the metal material sheet M corresponding to the resist opening (not shown) of the first resist film is half-etched, so that the lower vapor channel recess 12 as shown in FIG.
  • a side flow path wall 13 and a lower peripheral wall 14 are formed.
  • the lower injection channel recess 17 shown in FIGS. 2 and 4 is also formed at the same time, and the metal material sheet M is etched from the upper surface Ma and the lower surface so as to have an outer contour shape as shown in FIG. A predetermined outer contour shape is obtained.
  • the first resist film is removed.
  • half-etching means etching for forming a recess that does not penetrate the material. For this reason, the depth of the recess formed by half etching is not limited to being half the thickness of the lower metal sheet 10.
  • an iron chloride-based etchant such as a ferric chloride aqueous solution or a copper chloride-based etchant such as a copper chloride aqueous solution can be used.
  • the liquid passage portion 30 is formed on the upper surface 13a of the lower passage wall portion 13 as shown in FIG.
  • a second resist film (not shown) is formed on the upper surface 13a of the lower flow path wall portion 13 with a pattern corresponding to the first to fourth convex portions 41a to 44a of the liquid flow path portion 30 by photolithography. It is formed in a shape.
  • the upper surface 13a of the lower flow path wall 13 is half etched.
  • a portion of the upper surface 13 a corresponding to the resist opening (not shown) of the second resist film is half-etched, and the liquid flow path portion 30 is formed on the upper surface 13 a of the lower flow path wall portion 13.
  • the convex portions 41a to 44a are formed on the upper surface 13a.
  • the first to fourth main flow grooves 31 to 34 and the first to fourth communication grooves 51 to 54 are defined by these convex portions 41a to 44a.
  • the lower metal sheet 10 in which the liquid flow path portion 30 is formed is obtained.
  • the second half etching step which is a step different from the first half etching step, the liquid channel portion 30 is formed, so that the mainstream at a depth different from the depth h0 of the lower steam channel recess 12 is obtained.
  • the grooves 31 to 34 and the communication grooves 51 to 54 can be easily formed.
  • the lower steam flow path recess 12, the main flow grooves 31 to 34, and the communication grooves 51 to 54 may be formed by the same half etching process. In this case, the number of half-etching steps can be reduced, and the manufacturing cost of the vapor chamber 1 can be reduced.
  • the upper metal sheet 20 is half-etched from the lower surface 20 a to form the upper steam channel recess 21, the upper channel wall 22 and the upper peripheral wall 23. In this way, the above-described upper metal sheet 20 is obtained.
  • the lower metal sheet 10 having the lower steam flow path recess 12 and the upper metal sheet 20 having the upper steam flow path recess 21 are temporarily fixed.
  • the lower alignment hole 15 (see FIGS. 2 and 4) of the lower metal sheet 10 and the upper alignment hole 24 (see FIGS. 2 and 5) of the upper metal sheet 20 The metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are positioned.
  • the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are fixed.
  • the fixing method is not particularly limited.
  • the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are fixed by performing resistance welding on the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20. May be.
  • the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 may be ultrasonically bonded and fixed by irradiating ultrasonic waves.
  • an adhesive may be used, it is preferable to use an adhesive that does not have an organic component or has few organic components. Thus, the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are fixed in a positioned state.
  • the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are permanently bonded by diffusion bonding as a permanent bonding step.
  • diffusion bonding the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 to be bonded are brought into close contact with each other, and the metal sheets 10 and 20 are pressurized in a controlled atmosphere such as in a vacuum or an inert gas. It is the method of joining together using the diffusion of the atom produced on a joining surface by heating together.
  • 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. However, since the temperature is lower than the melting point, the metal sheets 10 and 20 can be prevented from melting and deforming.
  • 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.
  • the sealed space 3 is formed between the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 by the lower peripheral wall 14 and the upper peripheral wall 23.
  • the lower injection channel recess 17 (see FIGS. 2 and 4) and the upper injection channel recess 26 (see FIGS. 2 and 5) form an injection channel for the working fluid 2 communicating with the sealed space 3. Is done.
  • the upper surface 13a of the lower flow path wall portion 13 of the lower metal sheet 10 and the lower surface 22a of the upper flow path wall portion 22 of the upper metal sheet 20 are diffusion-bonded as a bonding surface, and the vapor chamber 1 Mechanical strength is improved.
  • the liquid flow path portion 30 formed on the upper surface 13 a of the lower flow path wall portion 13 remains as a flow path for the liquid working fluid 2.
  • the working fluid 2 is injected into the sealed space 3 from the injection portion 4 (see FIG. 2) as an encapsulation step.
  • the sealed space 3 is evacuated and decompressed, and then the working fluid 2 is injected into the sealed space 3.
  • the working fluid 2 passes through an injection channel formed by the lower injection channel recess 17 and the upper injection channel recess 26.
  • the amount of the hydraulic fluid 2 enclosed may be 10% to 30% with respect to the total volume of the sealed space 3, although it depends on the configuration of the liquid flow path portion 30 inside the vapor chamber 1.
  • the injection part 4 may be irradiated with a laser, and the injection part 4 may be partially melted to seal the injection flow path. As a result, communication between the sealed space 3 and the outside is blocked, and the hydraulic fluid 2 is sealed in the sealed space 3. In this way, the hydraulic fluid 2 in the sealed space 3 is prevented from leaking outside.
  • the injection part 4 may be caulked or brazed.
  • the vapor chamber 1 according to the present embodiment is obtained.
  • the vapor chamber 1 obtained as described above is installed in a housing H of a mobile terminal or the like, and a device D such as a CPU to be cooled is attached to the lower surface 10b of the lower metal sheet 10. . Since the amount of the hydraulic fluid 2 injected into the sealed space 3 is small, the liquid hydraulic fluid 2 in the sealed space 3 has a surface tension that causes the wall surface of the sealed space 3, that is, the lower steam channel recess 12 to be It adheres to the wall surface, the wall surface of the upper steam passage recess 21 and the wall surface of the liquid passage portion 30.
  • the hydraulic fluid 2 present in the evaporation unit 11 in the lower steam flow path recess 12 receives heat from the device D.
  • the received heat is absorbed as latent heat, the working fluid 2 evaporates (vaporizes), and the vapor of the working fluid 2 is generated.
  • Most of the generated steam diffuses in the lower steam flow path recess 12 and the upper steam flow path recess 21 constituting the sealed space 3 (see solid arrows in FIG. 4).
  • the steam in the upper steam flow path recess 21 and the lower steam flow path recess 12 is separated from the evaporation section 11, and most of the steam is transported toward the periphery of the vapor chamber 1 having a relatively low temperature.
  • the diffused vapor dissipates heat to the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 and is cooled.
  • the heat received from the steam by the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 is transmitted to the outside through the housing member Ha (see FIG. 3).
  • the steam loses the latent heat absorbed in the evaporation section 11 by being dissipated to the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20, and condenses.
  • the hydraulic fluid 2 condensed into a liquid state adheres to the wall surface of the lower steam channel recess 12 or the wall surface of the upper steam channel recess 21.
  • the hydraulic fluid 2 in the portion other than the evaporation section 11 in the liquid flow path section 30 is transported toward the evaporation section 11 (FIG. 4). (See dashed arrow).
  • the liquid working fluid 2 adhering to the wall surface of the lower steam channel recess 12 and the wall surface of the upper steam channel recess 21 moves toward the liquid channel unit 30, and enters the liquid channel unit 30.
  • the first to fourth main flow grooves 31 to 34 pass through the first to fourth communication grooves 51 to 54, and the liquid working fluid 2 is filled in each of the main flow grooves 31 to 34 and each of the communication grooves 51 to 54. Is done. Therefore, the filled working fluid 2 obtains a propulsive force toward the evaporation unit 11 by the capillary action of the main flow grooves 31 to 34, and is smoothly transported toward the evaporation unit 11.
  • the main flow grooves 31 to 34 communicate with other adjacent main flow grooves 31 to 34 through corresponding communication grooves 51 to 54, respectively.
  • the liquid working fluid 2 travels between the main flow grooves 31 to 34 adjacent to each other, and the occurrence of dryout in the main flow grooves 31 to 34 is suppressed. Therefore, a capillary action is imparted to the hydraulic fluid 2 in each of the main flow grooves 31 to 34, and the hydraulic fluid 2 is smoothly transported toward the evaporation section 11.
  • main flow grooves 31 to 34 include the first intersecting portion P1 and the second intersecting portion P2 described above, the capillary action acting on the hydraulic fluid 2 in each main flow groove 31 to 34 is lost. It is prevented.
  • first communication groove 51 and the second communication groove 52 are arranged in a straight line via the second main flow groove 32, a pair of side walls 35 are formed at the intersection with the second main flow groove 32. , 36 will not exist. In this case, the capillary action in the direction toward the evaporation unit 11 is lost at the intersection, and the driving force of the hydraulic fluid 2 toward the evaporation unit 11 can be reduced.
  • the first communication groove 51 communicating with the second main flow groove 32 on one side and the second communication groove 52 communicating with the other side are in a straight line. Not placed in.
  • the side wall on the opposite side to the first communication groove 51 side of the pair of side walls 35, 36 along the first direction X of the second main flow groove 32. 36 is arranged. This can prevent the capillary action in the direction toward the evaporation unit 11 from being lost at the first intersection P1.
  • the side wall 35 opposite to the second communication groove 52 side is disposed at the second intersection P2, it is possible to prevent the capillary action in the direction toward the evaporation unit 11 from being lost. For this reason, it can suppress that a capillary action reduces in each cross
  • channel 32 are arrange
  • the first main flow groove 31, the third main flow groove 33, and the fourth main flow groove 34 have the first intersection P1 and the second intersection P2 similar to the second main flow groove 32, respectively. Accordingly, it is possible to suppress the capillary action applied to the hydraulic fluid 2 in the first to fourth main flow grooves 31 to 34 from being reduced.
  • the working fluid 2 that has reached the evaporating section 11 receives heat again from the device D and evaporates. In this way, the hydraulic fluid 2 recirculates in the vapor chamber 1 while repeating phase change, that is, evaporation and condensation, and moves and releases the heat of the device D. As a result, the device D is cooled.
  • the first communication groove 51 and the second communication groove 52 are not arranged in the same straight line.
  • the 2nd direction Y may follow a gravity direction rather than the 1st direction X depending on the attitude
  • a part of the hydraulic fluid 2 in each of the main flow grooves 31 to 34 is affected by gravity.
  • the fluid 2 flows in one direction in the second direction Y through each of the communication grooves 51 to 54, and the hydraulic fluid 2 is biased to the one side.
  • each of the main flow grooves 31 to 34 includes the first intersecting portion P1 and the second intersecting portion P2 as in the present embodiment
  • the hydraulic fluid 2 is moved to one side in the second direction Y. It is possible to suppress the flow in a straight line. That is, the hydraulic fluid 2 can travel toward the evaporation section 11 through the main flow grooves 31 to 34 while moving toward the one side in the second direction Y, and the flow of the hydraulic fluid 2 to the evaporation section 11 is weakened. This can be suppressed. For this reason, even if the posture of the vapor chamber 1 is such a posture that gravity acts in a direction that impedes the transport function of the hydraulic fluid 2, the transport function of the liquid hydraulic fluid 2 can be improved.
  • the inside of the sealed space 3 is depressurized as described above.
  • the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 receive pressure from the outside air in the direction of indentation.
  • the first communication groove 51 and the second communication groove 52 are arranged in a straight line via the second main flow groove 32, the second main flow groove 32, the first communication groove 51, and the second communication groove 52 are arranged. Is formed where crosses cross.
  • the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are recessed inward along the groove extending in the second direction Y orthogonal to the first direction X, and the recess crosses the second main flow groove 32. Can be formed.
  • the channel cross-sectional area of the second main flow groove 32 can be reduced, and the channel resistance of the hydraulic fluid 2 can be increased.
  • the first communication groove 51 faces the second convex portion 42a.
  • the recess can be prevented from crossing the second main flow groove 32.
  • the flow path cross-sectional area of the 2nd main flow groove 32 can be ensured, and it can prevent that the flow of the hydraulic fluid 2 is prevented.
  • the vapor chamber 1 according to the present embodiment is used as such a vapor chamber for a mobile terminal.
  • the dent deformation can be effectively suppressed.
  • the thickness (remaining thickness) of the lower metal sheet 10 where the main flow grooves 31 to 34 and the communication grooves 51 to 54 are formed is about 50 ⁇ m to 150 ⁇ m, the dent deformation is suppressed. Therefore, it may be effective to arrange the first convex portion 41a to the fourth convex portion 44a in a staggered manner.
  • oxygen-free copper is used as a material having good thermal conductivity, it may be difficult to suppress the dent deformation due to the low mechanical strength of the material.
  • the vapor chamber 1 according to the present embodiment can be reduced. Even when formed of oxygen-free copper, the dent deformation can be effectively suppressed.
  • the pair of side walls 35, 36 of the second main flow groove 32 is on the opposite side to the first communication groove 51 side. Since the side wall 36 can be disposed, even when the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20 are recessed inward along the first communication groove 51 due to the pressure of the outside air, the recesses are second Crossing the main flow groove 32 can be prevented.
  • the side wall 35 opposite to the second communication groove 52 side of the pair of side walls 35, 36 of the second main flow groove 32 can be disposed at the second intersection P2
  • the lower metal sheet Even if the 10 and the upper metal sheet 20 are recessed along the first communication groove 51 by the pressure of the outside air, the recess can be prevented from crossing the second main flow groove 32.
  • the flow path cross-sectional area of the 2nd main flow groove 32 can be ensured, and it can prevent that the flow of the hydraulic fluid 2 is prevented.
  • the transport function of the liquid working fluid 2 can be improved, and the heat transport efficiency can be improved.
  • the second main flow groove 32 of the liquid flow path portion 30 includes the first intersecting portion P1 in which the first communication groove 51 faces the second convex portion 42a, and the second communication groove 52. And a second intersecting portion P2 facing the first convex portion 41a.
  • the side wall 36 opposite to the first communication groove 51 side of the pair of side walls 35, 36 of the second main flow groove 32 can be disposed at the first intersection P1, and the second intersection In the part P2, the side wall 35 opposite to the second communication groove 52 side can be disposed. For this reason, a capillary action can be continuously given to the working fluid 2 toward the evaporation unit 11.
  • the first intersecting portion P1 and the second intersecting portion P2 of the second mainstream groove 32 are adjacent to each other. Therefore, the capillary action acting on the hydraulic fluid 2 in the second main flow groove 32 can be equalized in the width direction.
  • the plurality of first intersections P1 and the plurality of second intersections P2 of the second mainstream groove 32 are alternately arranged. As a result, the capillary action applied to the hydraulic fluid 2 in the second main flow groove 32 can be further equalized.
  • the liquid flow path portion 30 has the third main flow groove 33, and the third main flow groove 33 is the first intersecting portion where the second communication groove 52 is opposed to the third convex portion 43 a.
  • P1 and the 3rd communication groove 53 contain the 2nd crossing part P2 which opposes the 2nd convex part 42a.
  • the flow path cross-sectional area of the third main flow groove 33 can be ensured.
  • the first main flow groove 31 and the fourth main flow groove 34 include the same first intersecting portion P1 and second intersecting portion P2, the hydraulic fluid 2 is spread over the entire liquid flow path portion 30.
  • the capillary action applied to the main flow grooves 31 to 34 can be equalized, and the cross-sectional area of each of the main flow grooves 31 to 34 can be secured, so that the transport function of the hydraulic fluid 2 can be further improved.
  • the 1st crossing part P1 and the 2nd crossing part P2 of the 3rd mainstream groove 33 are mutually adjacent
  • the plurality of first intersecting portions P1 and the plurality of second intersecting portions P2 of the third main flow groove 33 are alternately arranged, the capillary action imparted to the hydraulic fluid 2 in the third main flow groove 33 is more enhanced. More equalization can be achieved.
  • the lower surface 22a of the upper flow channel wall portion 22 of the upper metal sheet 20 that contacts the upper surface 13a of the lower flow channel wall portion 13 is flat, and the second main flow groove 32 is covered.
  • two right-angled or acute-angled corners 37 can be formed in the cross sections of the main flow grooves 31 to 34 and the communication grooves 51 to 54. It is possible to enhance the capillary action that acts on the hydraulic fluid 2 in 34 and in the communication grooves 51 to 54.
  • the width w1 of the first to fourth main flow grooves 31 to 34 is larger than the width w2 of the first to fourth convex portions 41a to 44a. Accordingly, the ratio of the first to fourth main flow grooves 31 to 34 occupying the upper surface 13a of the lower flow path wall 13 can be increased. For this reason, the transport function of the liquid working fluid 2 can be improved.
  • the width w3 of the first to fourth communication grooves 51 to 54 is smaller than the width w1 of the first to fourth main flow grooves 31 to 34.
  • the entire first communication groove 51 faces the second projecting portion 42a, and at the second intersecting portion P2.
  • the example in which the entire second communication groove 52 is opposed to the first convex portion 41a has been described.
  • the present invention is not limited to this, and in the first intersection P1, a part of the first communication groove 51 (a part of the region in the width direction (first direction X) of the first communication groove 51) What is necessary is just to oppose the 2nd convex part 42a.
  • channel 52 should just oppose the 1st convex part 41a.
  • the first communication groove 51 and the second communication groove 52 do not overlap with each other (the first communication groove 51 and the second communication groove 52 are arranged in a straight line. If not), they may overlap. Even in this case, the side wall 36 of the second main flow groove 32 can be disposed in a part of the first intersecting portion P1 in the first direction X, and one of the second intersecting portions P2 in the first direction X can be disposed. In the portion, the side wall 35 of the second main flow groove 32 can be disposed. For this reason, it can prevent that the capillary action of the direction which goes to the evaporation part 11 in the 1st cross
  • the present invention is not limited to this, and it is only necessary that at least one main flow groove 31 to 34 of the liquid flow path portion 30 includes the first intersecting portion P1 and the second intersecting portion P2.
  • the liquid flow path section 30 may have a configuration as shown in FIG.
  • the second main flow groove 32 and the fourth main flow groove 34 include the first intersection P1 and the second intersection P2, similarly to the form shown in FIG.
  • the first main flow groove 31 and the third main flow groove 33 do not include the first intersecting portion P1 and the second intersecting portion P2 as shown in FIG. That is, in the first main flow groove 31, the fourth communication groove 54 and the first communication groove 51 extending in the second direction Y are arranged in a straight line, and the first main flow groove 31, the fourth communication groove 54, and the first A third intersection P3 where the communication grooves 51 intersect in a cross shape is formed.
  • the second communication groove 52 and the third communication groove 53 extending in the second direction Y are arranged in a straight line, and the third main flow groove 33, the second communication groove 52, and the second A third intersection P3 where the three communication grooves 53 intersect in a cross shape is formed.
  • the second main flow groove 32 and the fourth main flow groove 34 include the first intersecting portion P1 and the second intersecting portion P2, so that the liquid working fluid in the liquid channel portion 30 is obtained.
  • the transportation function of 2 can be improved.
  • first intersecting portions P1 and second intersecting portions P2 are provided in the mainstream grooves 31 to 34 and are alternately arranged.
  • the present invention is not limited to this.
  • the transport function of the working fluid 2 can be improved.
  • the present invention is not limited to this.
  • the connecting grooves 51 to 54 on both sides are arranged in a straight line between the first intersecting portion P1 and the second intersecting portion P2, so that the main flow grooves 31 to 34 and the connecting grooves 51 to 54 are arranged.
  • a crossing portion (for example, P3 shown in FIG. 14) where the crossing point 54 and the crossing point 54 may be formed. Even in this case, the transport function of the liquid working fluid 2 in the liquid flow path portion 30 can be improved by the first intersecting portion P1 and the second intersecting portion P2.
  • first to fourth main flow grooves 31 to 34 and the first to fourth communication grooves 51 to 54 are orthogonal to each other.
  • the present invention is not limited to this, and the first to fourth main flow grooves 31 to 34 and the first to fourth communication grooves 51 to 54 may not be orthogonal as long as they can intersect each other.
  • the direction in which the communication grooves 51 to 54 are aligned may be inclined with respect to the first direction X and the second direction Y, respectively.
  • the inclination angle ⁇ of the communication grooves 51 to 54 with respect to the first direction X is arbitrary.
  • the planar shape of each of the convex portions 41a to 44a is a parallelogram.
  • the four outer edges 1a and 1b (see FIG. 2) forming the outer contour of the vapor chamber 1 and the communication grooves 51 to 54 are not orthogonal to each other. . In this case, it can be prevented from being deformed so as to be bent along a fold line extending in the second direction Y, and the grooves 31 to 34 and 51 to 54 of the liquid flow path section 30 can be prevented from being crushed.
  • first to fourth main flow grooves 31 to 34 may not be formed linearly.
  • the main flow grooves 31 to 34 are not linear but extend so as to meander, and generally extend in the first direction X. More specifically, the pair of side walls 35 and 36 of the main flow groove 31 are formed so that curved concave portions and curved convex portions are alternately arranged and are smoothly connected in a continuous manner. As shown in FIG. 16, when the main flow grooves 31 to 34 are formed, the contact area between the hydraulic fluid 2 and the convex portions 41a to 44a increases, and the cooling efficiency of the hydraulic fluid 2 can be improved.
  • the convex portions 41a to 44a are arranged in a staggered manner in a rectangular shape throughout each liquid flow path portion 30 .
  • the present invention is not limited to this, and at least a part of the convex portions 41a to 44a may be arranged in the shape shown in FIG. 15 or FIG.
  • the convex portions 41a to 44a may be a combination of at least two of the staggered arrangement shown in FIG. 6, the arrangement shown in FIG. 15, and the arrangement shown in FIG.
  • first convex portion 41a, the second convex portion 42a, the third convex portion 43a, and the fourth convex portion 44a have the same shape.
  • present invention is not limited to this, and the first to fourth convex portions 41a to 44a may have different shapes.
  • the lengths of the second protrusions 42a and the fourth protrusions 44a in the first direction X may be longer than the first protrusions 41a and the third protrusions 43a, as shown in FIG.
  • two first intersections P1 are interposed between the two second intersections P2. That is, as shown in FIG. 6, the first intersection P1 and the second intersection P2 are not alternately arranged.
  • two second cross portions P2 are interposed between the two first cross portions P1, and the first cross portion P1 and the second cross portion P2 are interposed. And are not arranged alternately. Even in this case, the transport function of the liquid working fluid 2 in the liquid flow path section 30 can be improved by the first intersecting portion P1 and the second intersecting portion P2.
  • the example in which the upper flow path wall portion 22 of the upper metal sheet 20 extends along the first direction X of the vapor chamber 1 has been described.
  • the shape of the upper flow path wall portion 22 is arbitrary.
  • the upper flow path wall portion 22 may be formed as a cylindrical boss.
  • the upper flow path wall portion 22 is disposed so as to overlap the lower flow path wall portion 13 in plan view, and the lower surface 22a of the upper flow path wall portion 22 is placed on the lower flow path wall portion 13. It is preferable to contact the upper surface 13a.
  • the upper side metal sheet 20 demonstrated the example which has the upper side steam flow path recessed part 21, it is not restricted to this,
  • the upper side metal sheet 20 is the whole. It is not necessary to have the upper side vapor
  • the present invention is not limited to this.
  • the upper metal sheet 20 has the upper steam flow path recess 21
  • the lower metal sheet 10 does not have the lower steam flow path recess 12
  • the liquid flow The path portion 30 may be provided on the upper surface 10 a of the lower metal sheet 10.
  • the region where the liquid flow path portion 30 is formed in the upper surface 10 a is a region facing the upper steam flow path recess 21 in addition to the region facing the upper flow path wall portion 22. Of these, it may be formed in a region excluding the upper flow path wall 22.
  • the region for forming the liquid flow path portion 30 is not limited to the form shown in FIG. 18 and is arbitrary as long as the transport function of the liquid working fluid 2 can be secured.
  • the lower surface 22a (contact surface) of the upper flow path wall portion 22 of the upper metal sheet 20 is one of the lower surfaces 20a of the upper metal sheet 20 in order to secure a vapor flow path.
  • the lower surface 22a of the upper flow path wall portion 22 comes into contact with a part of the region where the liquid flow path portion 30 is formed in the upper surface 10a of the lower metal sheet 10.
  • the present invention is not limited to this. Even if the main flow grooves 31 to 34 do not include the intersections P1 and P2, the width w1 of the first to fourth main flow grooves 31 to 34 is the first to the first. If the width is larger than the width w2 of the four convex portions 41a to 44a, the ratio of the first to fourth main flow grooves 31 to 34 occupying the upper surface 13a of the lower flow path wall portion 13 can be increased. Also in this case, the transport function of the hydraulic fluid 2 can be improved, and the heat transport efficiency can be improved.
  • the second embodiment shown in FIGS. 19 to 23 is mainly different in that the width of the first to fourth communication grooves is larger than the width of the first to fourth main flow grooves. This is substantially the same as the first embodiment shown in FIGS. 19 to 23, the same parts as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 18 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the width w3 ′ of the first to fourth communication grooves 51 to 54 is the width w1 of the first to fourth main flow grooves 31 to 34 (more details will be described later).
  • the width w3 'of the communication grooves 51 to 54 may be 40 ⁇ m to 300 ⁇ m, for example.
  • FIGS. 20 and 21 an example will be described in which the cross-sectional shapes of the main flow grooves 31 to 34 and the cross-sectional shapes of the communication grooves 51 to 54 are formed in a curved shape.
  • the widths of the grooves 31 to 34 and 51 to 54 are the widths of the grooves on the upper surface 13 a of the lower flow path wall 13.
  • the widths of the convex portions 41a to 44a described later are the widths of the convex portions on the upper surface 13a.
  • the lower surface 22a of the upper flow path wall portion 22 of the upper metal sheet 20 is formed in a flat shape.
  • the first to fourth main flow grooves 31 to 34 of the liquid flow path section 30 are covered with the flat lower surface 22a.
  • the pair of side walls 35 and 36 extending in the first direction X of the first to fourth main flow grooves 31 to 34 and the lower surface 22a of the upper flow path wall portion 22 form a right angle or an acute angle.
  • the two corners 37 can be formed, and the capillary action at these two corners 37 can be enhanced. That is, even when the cross sections of the first to fourth main flow grooves 31 to 34 are formed in a curved shape, the capillary action at the corner portion 37 can be enhanced.
  • the first to fourth communication grooves 51 to 54 of the liquid flow path section 30 are covered with a flat lower surface 22a.
  • the pair of side walls 55 and 56 extending in the second direction Y of the first to fourth communication grooves 51 to 54 and the lower surface 22a of the upper flow path wall portion 22 form a right angle or acute angle.
  • the two corners 57 can be formed, and the capillary action at these two corners 57 can be enhanced. That is, even when the cross sections of the first to fourth connecting grooves 51 to 54 are formed in a curved shape, the capillary action at the corner portion 57 can be enhanced.
  • the liquid working fluid 2 condensed from the steam enters the first to fourth main flow grooves 31 to 34 through the first to fourth communication grooves 51 to 54, as will be described later. Therefore, the capillary action of the first to fourth communication grooves 51 to 54 is enhanced, so that the condensed liquid working fluid 2 can smoothly enter the first to fourth main flow grooves 31 to 34.
  • the condensed liquid working fluid 2 flows from the steam flow path recesses 12 and 21 as well as the main flow groove 31 near the steam flow path recesses 12 and 21 by the capillary action of the first to fourth communication grooves 51 to 54. It is possible to smoothly enter the first to fourth main flow grooves 31 to 34 on the far side, and the transport function of the condensed liquid working fluid 2 can be improved.
  • the width w3 ′ of the first to fourth communication grooves 51 is made larger than the width w1 of the first to fourth main flow grooves 31 to 34, the operation in the first to fourth communication grooves 51 to 54 is performed.
  • the flow path resistance of the liquid 2 can be reduced, and also in this respect, the condensed liquid working liquid 2 can smoothly enter the first to fourth main flow grooves 31 to 34.
  • the hydraulic fluid 2 that has entered the first to fourth main flow grooves 31 to 34 can be smoothly transported toward the evaporation unit 11 by the capillary action of the first to fourth main flow grooves 31 to 34. For this reason, the transport function of the liquid working fluid 2 can be improved as the entire liquid flow path section 30.
  • both end portions in the first direction X of the first to fourth convex portions 41a to 44a are rounded in plan view. That is, each of the convex portions 41a to 44a is formed in a rectangular shape when viewed globally, but a rounded curved portion 45 is provided at a corner portion thereof. Thereby, the corners of the convex portions 41a to 44a are smoothly formed in a curved shape, and the flow resistance of the liquid working fluid 2 is reduced.
  • two curved portions 45 are provided at the right end portion and the left end portion in FIG. 19 of the convex portions 41 a to 44 a, and a linear portion 46 is provided between the two curved portions 45. An example is shown.
  • the width w3 'of the first to fourth connecting grooves 51 to 54 is the distance between the linear portions 46 of the convex portions 41a to 44a adjacent to each other in the first direction X.
  • the end shapes of the convex portions 41a to 44a are not limited to this.
  • each of the right end portion and the left end portion may be formed such that the entire end portion is curved without being provided with the linear portion 46 (for example, in a semicircular shape).
  • the width w3 'of each of the communication grooves 51 to 54 is the minimum distance between the convex portions 41a to 44a adjacent to each other in the first direction X.
  • the curved portion 45 and the linear portion 46 are representatively shown in the fourth convex portion 44a illustrated at the bottom.
  • the depth h3 ′ of the first to fourth communication grooves 51 to 54 is the depth h1 of the first to fourth main flow grooves 31 to 34 (more Specifically, it is larger than the depth of first to fourth main flow groove main body portions 31a to 34a (to be described later).
  • the depths of the grooves 31 to 34 and 51 to 54 are formed. Is the depth at the deepest position in the groove.
  • the depth h3 'of the first to fourth connecting grooves 51 to 54 may be, for example, 10 ⁇ m to 250 ⁇ m.
  • the depth h1 ′ of the first intersecting portion P1 and the second intersecting portion P2 of the first to fourth main flow grooves 31 to 34 is within the main flow grooves 31 to 34. It is deeper than the depth h1 of portions other than the first intersection P1 and other than the second intersection P2. That is, the first to fourth main flow grooves 31 to 34 further include first to fourth main flow groove main bodies 31a to 34a provided between the first intersection P1 and the second intersection P2.
  • the first to fourth main flow groove main body portions 31a to 34a are portions located between the convex portions 41a to 44a adjacent to each other and between the first intersecting portion P1 and the second intersecting portion P2 adjacent to each other. It is a part to be located.
  • the depth h1 'of the first intersecting portion P1 and the second intersecting portion P2 is deeper than the depth h1 of the first to fourth main flow groove main body portions 31a to 34a.
  • the depth h1 ′ of the first intersection P1 is the depth at the deepest position in the first intersection P1
  • the depth h1 ′ of the second intersection P2 is the depth at the deepest position in the second intersection P2. .
  • the depth h 1 ′ of the first intersecting portion P 1 and the second intersecting portion P 2 of the first main flow groove 31 is the fourth convexity in the first main flow groove 31. It is deeper than the depth h1 of the part (1st mainstream groove main-body part 31a) between the part 44a and the 1st convex part 41a.
  • the depth h1 ′ of the first intersecting portion P1 and the second intersecting portion P2 of the second main flow groove 32 is a portion between the first convex portion 41a and the second convex portion 42a in the second main flow groove 32. It is deeper than the depth h1 of the (second mainstream groove main body portion 32a).
  • the depth h1 ′ of the first intersecting portion P1 and the second intersecting portion P2 of the third main flow groove 33 is a portion of the third main flow groove 33 between the second convex portion 42a and the third convex portion 43a (third It is deeper than the depth h1 of the mainstream groove main body 33a).
  • the depth h1 ′ of the first intersecting portion P1 and the second intersecting portion P2 of the fourth main flow groove 34 is a portion of the fourth main flow groove 34 between the third convex portion 43a and the fourth convex portion 44a (fourth It is deeper than the depth h1 of the mainstream groove main body 34a).
  • the depth h1 ′ of the first intersecting portion P1 and the second intersecting portion P2 of the first to fourth main flow grooves 31 to 34 is deeper than the depth h3 ′ of the first to fourth connecting grooves 51 to 54. It may be.
  • the depth h1 ′ of the first intersection P1 and the second intersection P2 may be 20 ⁇ m to 300 ⁇ m, for example.
  • the first to fourth protrusions 41a to 44a are formed in a rectangular shape as viewed above, but the first to fourth protrusions 41a to 44a as shown in FIG. This is different from the planar shape of the four convex portions 41a to 44a. That is, the first to fourth convex portions 41a to 44a have a pair of first to fourth convex portion end portions 41b to 44b provided on both sides in the first direction X and a pair of first to fourth convex portion ends. First to fourth convex intermediate portions 41c to 44c provided between the portions 41b to 44b.
  • the width w4 of the first to fourth convex middle portions 41c to 44c is equal to the width w2 of the first to fourth convex portion end portions 41b to 44b (the width w2 of the first to fourth convex portions 41a to 44a described above). Is equivalent to
  • the width w4 of the first convex portion intermediate portion 41c is smaller than the width w2 of the first convex portion end portion 41b, and the wall of the first convex portion 41a (that is, the first main flow groove 31).
  • the side wall 36 and the side wall 35 of the second main flow groove 32 are smoothly curved so as to be recessed toward the inside of the first convex portion 41a.
  • the width w4 of the first convex middle portion 41c is the minimum distance between the two walls.
  • the width w4 of the second convex portion intermediate portion 42c is smaller than the width w2 of the second convex portion end portion 42b, and the wall of the second convex portion 42a (that is, the side wall 36 of the second main flow groove 32).
  • the side wall 35) of the third main flow groove 33 is smoothly curved so as to be recessed toward the inside of the second convex portion 42a.
  • the width w4 of the third convex portion intermediate portion 43c is smaller than the width w2 of the third convex portion end portion 43b, and the wall of the third convex portion 43a (that is, the side wall 36 of the third main flow groove 33 and the fourth width).
  • the side wall 35) of the main flow groove 34 is smoothly curved so as to be recessed toward the inside of the third convex portion 43a.
  • the width w4 of the fourth convex middle part 44c is smaller than the width w2 of the fourth convex part end 44b, and the wall of the fourth convex part 44a (that is, the side wall 36 of the fourth main flow groove 34 and the first The side wall 35) of the main flow groove 31 is smoothly curved so as to be recessed toward the inside of the fourth convex portion 44a.
  • the width w4 of the first to fourth convex middle portions 41c to 44c may be 15 ⁇ m to 175 ⁇ m, for example.
  • the depth h3 ′ of the first to fourth communication grooves 51 to 54 is greater than the depth h1 of the first to fourth main flow groove main body portions 31a to 34a of the first to fourth main flow grooves 31 to 34.
  • the depth h1 ′ of the first intersecting portion P1 and the second intersecting portion P2 of the first to fourth main flow grooves 31 to 34 is the depth of the first to fourth main flow groove main body portions 31a to 34a. It is deeper than h1.
  • the depth h1 of the first to fourth main flow groove main body portions 31a to 34a is greater than the depth h1.
  • a deep buffer region Q is formed.
  • the buffer region Q can store the liquid working fluid 2.
  • the first mainstream groove main body portion 31a in the region extending from the second intersecting portion P2 of the first mainstream groove 31 to the first intersecting portion P1 of the second mainstream groove 32 through the first connecting groove 51, the first mainstream groove main body portion 31a.
  • a buffer region Q deeper than the depth h1 of the second mainstream groove main body portion 32a is formed.
  • the main flow grooves 31 to 34 and the communication grooves 51 to 54 of the liquid flow path section 30 are filled with the liquid working fluid 2. Therefore, since the depth (h1 ′ and h3 ′) of the buffer region Q is deeper than the depth h1 of the first to fourth main flow groove main body portions 31a to 34a, a large amount of hydraulic fluid is added to the buffer region Q. 2 can be stored.
  • the main flow grooves 31 to 34 and the communication grooves 51 to 54 are filled with the working fluid 2, the working fluid 2 is stored in the buffer region Q regardless of the posture of the vapor chamber 1. can do.
  • the second mainstream groove main body 32a and the third mainstream are provided in the region extending from the second intersection P2 of the second mainstream groove 32 to the first intersection P1 of the third mainstream groove 33 via the second communication groove 52.
  • a buffer region Q deeper than the depth h1 of the groove body 33a is formed in a region extending from the second intersecting portion P2 of the third mainstream groove 33 to the first intersecting portion P1 of the fourth mainstream groove 34 via the third connecting groove 53.
  • a buffer region Q deeper than the depth h1 is formed.
  • the fourth mainstream groove main body portion 34a and the first mainstream groove main body portion 31a are provided.
  • a buffer region Q deeper than the depth h1 is formed.
  • a large number of first intersecting portions P1 and second intersecting portions P2 are formed in each liquid flow path portion 30 of the vapor chamber 1, but the depth h1 ′ of at least one of the intersecting portions P1 and P2 is the same. If the depth is greater than the depth h1 of the main flow groove main body portions 31a to 34a (or the depth h3 ′ of the communication grooves 51 to 54), the storage performance of the hydraulic fluid 2 at the intersections P1 and P2 can be improved. it can. This storage performance improves as the number of intersections P1 and P2 having h1 ′ deeper than the depth h1 of the mainstream groove main body portions 31a to 34a increases, so that the depth h1 ′ of all the intersections P1 and P2 increases.
  • the storage performance of the hydraulic fluid 2 is improved even if the depth h1 ′ of some of the intersecting portions P1 and P2 is not deeper than the depth h1 of the mainstream groove main body portions 31a to 34a due to manufacturing errors or the like. Obviously you can. The same applies to the depth h3 'of the communication grooves 51-54.
  • the vapor chamber 1 was cut into a 10 mm square piece with a wire saw to prepare a sample. Subsequently, the sample is embedded in the resin while vacuum degassing so that the resin enters the vapor flow path recesses 12 and 21 and the liquid flow path section 30 (main flow grooves 31 to 34 and communication grooves 51 to 54). Next, trimming is performed with a diamond knife so as to obtain a desired cross section. At this time, for example, using a diamond knife of a microtome (for example, an ultramicrotome manufactured by Leica Microsystems), trimming is performed to a portion 40 ⁇ m away from the measurement target position.
  • a microtome for example, an ultramicrotome manufactured by Leica Microsystems
  • the connecting grooves 51 to 54 adjacent to the measuring grooves 51 to 54 to be measured are cut by 160 ⁇ m from the connecting grooves 51 to 54 to be 40 ⁇ m to be measured.
  • a remote part can be specified.
  • the cut surface for observation is produced by cutting the trimmed cut surface.
  • the protruding width is set to 40 ⁇ m
  • the voltage is set to 5 kV
  • the time is set to 6 hours
  • the cut surface is cut by ion beam processing. Thereafter, the cut surface of the obtained sample is observed.
  • the voltage is set to 5 kV
  • the working distance is set to 3 mm
  • the observation magnification is set to 200 times or 500 times
  • the cut surface is observed. To do.
  • the observation magnification reference at the time of photographing is Polaroid 545.
  • the width w3 'of the first to fourth communication grooves 51 to 54 is larger than the width w1 of the first to fourth main flow grooves 31 to 34.
  • the buffer region Q is a region that is larger than the first to fourth mainstream groove main body portions 31a to 34a.
  • the etching liquid enters the buffer region Q more than the first to fourth mainstream groove main body portions 31a to 34a.
  • erosion by the etchant in the buffer region Q proceeds, and the depth of the buffer region Q becomes deeper.
  • portions corresponding to the first intersecting portion P1 and the second intersecting portion P2 communicate with the first to fourth main flow groove main body portions 31a to 34a.
  • the etching solution is easier to enter than 51-54.
  • the depth h1 'of the first intersecting portion P1 and the second intersecting portion P2 can be deeper than the depth h3' of the first to fourth connecting grooves 51 to 54. In this way, a buffer region Q as shown in FIG. 22 is formed.
  • the first intersecting portion P1 among the walls of the first to fourth convex portions 41a to 44a (the side walls 35 and 36 of the first to fourth main flow grooves 31 to 34).
  • erosion by the etching solution proceeds.
  • the walls of the convex portions 41a to 44a are eroded so as to be removed by the etching solution, and form a smooth curved shape so as to be recessed toward the inside of the convex portions 41a to 44a.
  • a second resist film is formed in a pattern on the upper surface 13a of the lower flow path wall portion 13, and the resist opening of this second resist film is formed.
  • the etchant enters to form the first to fourth main flow grooves 31 to 34 and the first to fourth communication grooves 51 to 54.
  • the width w3 ′ of the first to fourth connecting grooves 51 to 54 is set to be the first to fourth main flow grooves 31 to Since the width is larger than the width w 1 of 34, the etching solution easily enters the buffer region Q. For this reason, the buffer region Q as described above can be formed.
  • the vapor of the working fluid 2 diffused in the peripheral portion of the vapor chamber 1 is cooled and condensed.
  • the hydraulic fluid 2 that has been condensed to become liquid enters the main flow groove 31 through the first to fourth communication grooves 51 to 54.
  • the width w3 ′ of the first to fourth communication grooves 51 to 54 is larger than the width w1 of the first to fourth main flow grooves 31 to 34.
  • the flow path resistance of the hydraulic fluid 2 in 54 is small. For this reason, the liquid working fluid 2 adhering to the wall surfaces of the respective vapor channel recesses 12 and 21 smoothly enters the main flow grooves 31 to 34 through the communication grooves 51 to 54.
  • the main flow grooves 31 to 34 and the communication grooves 51 to 54 are filled with the liquid working fluid 2.
  • the hydraulic fluid 2 filled in each of the main flow grooves 31 to 34 When the hydraulic fluid 2 filled in each of the main flow grooves 31 to 34 is transported toward the evaporation unit 11, a part of the hydraulic fluid 2 evaporates while passing through the first intersection P1 and the second intersection P2. Head to part 11.
  • the hydraulic fluid 2 is mainly formed by the side walls 35 and 36 of the first to fourth main flow grooves 31 to 34 and the lower surface 22a of the upper flow path wall portion 22.
  • a propulsive force toward the evaporation unit 11 is obtained by a capillary action by the corner portion 37.
  • the working fluid 2 stored in the buffer region Q moves toward the dryout generating portion. More specifically, for example, when dryout occurs in the first mainstream groove main body portion 31a, the working fluid 2 flows from the buffer region Q closest to the dryout generation portion to the capillary tube of the first mainstream groove main body portion 31a. It moves to the dryout generation part by the action. Thereby, the hydraulic fluid 2 is filled in the dry-out generation portion, and the dry-out is eliminated.
  • the bubbles when bubbles are generated by the vapor in the liquid working fluid 2, the bubbles are generated in the buffer region Q on the downstream side (the evaporation unit 11 side). Pulled in and held. Since the depth of the buffer region Q is deeper than the depth h1 of the first to fourth main flow groove main body portions 31a to 34a, the bubbles drawn into the buffer region Q are discharged from the buffer region Q to the main flow groove main body portion 31a. To 34a is suppressed. For this reason, the bubbles generated in the mainstream groove main body portions 31a to 34a can be captured by the buffer region Q, and the flow of the hydraulic fluid 2 to the evaporation unit 11 can be prevented from being hindered by the bubbles.
  • the width w3 'of the first to fourth communication grooves 51 to 54 is larger than the width w1 of the first to fourth main flow grooves 31 to 34.
  • the flow resistance of the hydraulic fluid 2 in each of the communication grooves 51 to 54 can be reduced.
  • the liquid working fluid 2 condensed from the steam can smoothly enter the main flow grooves 31 to 34. That is, not only the main flow grooves 31 to 34 on the side close to the steam flow path recesses 12 and 21 but also the main flow grooves 31 to 34 on the side far from the steam flow path recesses 12 and 21 can smoothly enter and condensed.
  • the transport function of the liquid working fluid 2 can be improved. As a result, the transport function of the liquid working fluid 2 can be improved, and the heat transport efficiency can be improved.
  • the depth h3 'of the first to fourth communication grooves 51 to 54 is deeper than the depth h1 of the first to fourth main flow grooves 31 to 34.
  • the buffer region Q for storing the working fluid 2 can be formed in each of the communication grooves 51 to 54.
  • the hydraulic fluid 2 stored in the buffer region Q can be moved to the dryout generation portion.
  • the dry-out can be eliminated, and the transport function of the hydraulic fluid 2 in each of the main flow grooves 31 to 34 can be recovered.
  • bubbles when bubbles are generated in the main flow grooves 31 to 34, the bubbles can be drawn into the buffer region Q and captured. Also in this respect, the function of transporting the hydraulic fluid 2 in each of the main flow grooves 31 to 34 can be recovered.
  • the depths h1 ′ of the first intersecting portion P1 and the second intersecting portion P2 of the first to fourth main flow grooves 31 to 34 are set to the first to fourth main flow groove main body portions 31a to 31a. It is deeper than the depth h1 of 34a.
  • the buffer region Q can be extended to the first intersection P1 and the second intersection P2. For this reason, the storage amount of the working fluid 2 in the buffer region Q can be increased, and the dryout can be more easily eliminated.
  • the depth h1 ′ of the first intersecting portion P1 and the second intersecting portion P2 of the first to fourth main flow grooves 31 to 34 is the same as that of the first to fourth connecting grooves 51 to 54. It is deeper than the depth h3 ′. As a result, the depth of the buffer region Q can be increased on the side closer to the dryout generation portion of the buffer region Q. For this reason, the stored working fluid 2 can be smoothly moved to the dry-out generation portion, and the dry-out can be further easily eliminated.
  • the width w4 of the first to fourth convex middle portions 41c to 44c of the first to fourth convex portions 41a to 44a is equal to the first to fourth convex portion end portions 41b to 44b. Is smaller than the width w2.
  • rounded curved portions 45 are provided at the corners of the respective convex portions 41a to 44a.
  • the corners of the convex portions 41a to 44a can be smoothly formed in a curved shape, and the flow resistance of the liquid working fluid 2 can be reduced.
  • the main flow groove convex portion protrudes in the first to fourth main flow grooves, and the communication groove convex portion in the first to fourth communication grooves.
  • the other configuration is substantially the same as that of the second embodiment shown in FIGS. 23 to 25, the same parts as those of the second embodiment shown in FIGS. 19 to 22 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the upper metal sheet 20 has a plurality of mainstream groove convex portions 27 provided on the lower surface 20a.
  • Each main flow groove convex portion 27 protrudes from the lower surface 20a to the corresponding main flow groove 31 to 34 among the first to fourth main flow grooves 31 to 34 of the lower metal sheet 10.
  • the lower end of the main flow groove convex portion 27 is separated from the bottom of the main flow grooves 31 to 34, and the flow path for the hydraulic fluid 2 is secured.
  • Each mainstream groove convex portion 27 is formed so as to extend in the first direction X along the corresponding mainstream grooves 31 to 34.
  • the cross section of the mainstream groove convex portion 27 is formed in a curved shape. Further, the side edge of the main flow groove convex portion 27 is in contact with or close to the side walls 35 and 36 of the first to fourth main flow grooves 31 to 34. As a result, a corner 37 formed by the side walls 35 and 36 of the first to fourth main flow grooves 31 to 34 and the lower surface 22a of the upper flow path wall 22 is formed in a wedge shape (or an acute angle shape). In this way, the cross section of the flow path (the cross section of the flow path in the second direction Y) defined by the main flow grooves 31 to 34 and the main flow groove convex portion 27 is formed in a crescent shape as shown in FIG.
  • the upper metal sheet 20 has a plurality of connecting groove protrusions 28 provided on the lower surface 20a.
  • Each communication groove protrusion 28 protrudes from the lower surface 20a to the corresponding communication groove 51 to 54 among the first to fourth connection grooves 51 to 54 of the lower metal sheet 10.
  • the lower end of the communication groove convex portion 28 is separated from the bottom of the communication grooves 51 to 54, and the flow path for the working fluid 2 is secured.
  • Each communication groove convex portion 28 is formed so as to extend in the second direction Y along the corresponding communication grooves 51 to 54.
  • the main flow groove convex portion 27 and the communication groove convex portion 28 described above intersect in a T shape.
  • the cross section of the communication groove convex portion 28 is formed in a curved shape like the mainstream groove convex portion 27. Further, the side edge of the connecting groove convex portion 28 is in contact with or in contact with a pair of side walls 55 and 56 (see FIG. 19) extending in the second direction Y of the first to fourth connecting grooves 51 to 54. It is close. As a result, the corner 57 formed by the side walls 55 and 56 of the first to fourth communication grooves 51 to 54 and the lower surface 22a of the upper flow path wall 22 is formed in a wedge shape (or an acute angle shape).
  • the channel cross section (the channel cross section in the first direction X) defined by the communication grooves 51 to 54 and the communication groove convex portion 28 is formed in a crescent shape as shown in FIG.
  • the cross section of the flow path in the second direction Y includes the cross section of the flow paths in the second direction Y of the first to fourth connecting grooves 51 to 54 between the cross sections of the main flow grooves 31 to 34 shown in FIG. Therefore, as shown in FIG. 25, it is formed in an elongated crescent shape.
  • reference numerals 55 and 56 are attached to the side walls of only the third communication groove 53 for the sake of clarity.
  • the side walls 55 and 56 correspond to the above-described linear portion 46 of the convex portions 41a to 44a.
  • the mainstream groove convex portion 27 and the communication groove convex portion 28 are formed by, for example, half-etching the upper metal sheet 20 to form the upper flow path wall portion 22 and the like, and then pressing the upper metal sheet 20 alone. be able to.
  • the mainstream groove convex portion 27 and the communication groove convex portion 28 can be formed by increasing the pressure applied to the lower metal sheet 10 and the upper metal sheet 20. That is, by increasing the pressure, a part of the upper flow path wall portion 22 of the upper metal sheet 20 enters the first to fourth main flow grooves 31 to 34 and the first to fourth communication grooves 51 to 54. Thereby, the mainstream groove convex part 27 and the communication groove convex part 28 which have a curved cross section can be formed.
  • the mainstream groove is projected from the lower surface 20a of the upper metal sheet 20 to the corresponding mainstream grooves 31 to 34 among the first to fourth mainstream grooves 31 to 34 of the lower metal sheet 10.
  • the part 27 protrudes.
  • the corner portion 37 formed by the side walls 35 and 36 of the first to fourth main flow grooves 31 to 34 and the lower surface 22a of the upper flow path wall portion 22 is formed in the first to fourth main flow grooves 31 to 34.
  • a minute space defined by the side walls 35 and 36 and the mainstream groove convex portion 27 can be formed. For this reason, the capillary action in the corner
  • the transport function of the liquid working fluid 2 in each of the main flow grooves 31 to 34 can be improved, and the heat transport efficiency can be improved.
  • the first intersection P1 and the second intersection P2 of each of the mainstream grooves 31 to 34 are configured as the buffer region Q as shown in FIG. 19, the first intersection P1 and the second intersection P2 A high propulsive force toward the evaporating section 11 can be given to the hydraulic fluid 2 by the capillary action by the mainstream groove convex portion 27, and the transport function of the hydraulic fluid 2 can be effectively improved.
  • the cross section of the mainstream groove convex portion 27 is formed in a curved shape.
  • angular part 37 can be shaped like the edge part of a crescent moon shape. For this reason, the capillary action in the corner
  • the communication groove convex portion 28 extends from the lower surface 20 a of the upper metal sheet 20 to the corresponding communication grooves 51 to 54 among the first to fourth communication grooves 51 to 54 of the lower metal sheet 10. Is protruding.
  • the corner portion 57 formed by the side walls 55 and 56 of the first to fourth communication grooves 51 to 54 and the lower surface 22a of the upper flow path wall portion 22 is formed in the first to fourth communication grooves 51 to 54.
  • a minute space defined by the side walls 55 and 56 and the communication groove convex portion 28 can be formed. For this reason, the capillary action in the corner
  • the liquid working fluid 2 condensed from the steam enters the first to fourth main flow grooves 31 to 34 through the first to fourth communication grooves 51 to 54 as described above. Therefore, the capillary action of the first to fourth communication grooves 51 to 54 is enhanced, so that the condensed liquid working fluid 2 can smoothly enter the first to fourth main flow grooves 31 to 34.
  • the condensed liquid working fluid 2 is not only the main flow grooves 31 to 34 on the side close to the steam flow path recesses 12 and 21 but also the steam flow path recesses 12 and 21 by the capillary action of the first to fourth communication grooves 51 to 54. It is possible to smoothly enter the main flow grooves 31 to 34 on the side far from the center, and the transport function of the condensed liquid working fluid 2 can be improved.
  • the width w3 ′ of the first to fourth communication grooves 51 to 54 is made larger than the width w1 of the first to fourth main flow grooves 31 to 34, the inside of the first to fourth communication grooves 51 to 54 is achieved.
  • the condensed liquid working fluid 2 can smoothly enter the first to fourth main flow grooves 31 to 34.
  • the hydraulic fluid 2 that has entered the first to fourth main flow grooves 31 to 34 can be smoothly transported toward the evaporation section 11 by the capillary action of the first to fourth main flow grooves 31 to 34. For this reason, the transport function of the liquid working fluid 2 can be improved as the entire liquid flow path section 30.
  • the capillary action of the first to fourth communication grooves 51 to 54 causes the first
  • the hydraulic fluid 2 can be passed between the first to fourth main flow grooves 31 to 34, and dryout can be eliminated.
  • the cross section of the communication groove convex portion 28 is formed in a curved shape.
  • the corner 57 can be shaped like a crescent-shaped end. For this reason, the capillary action in the corner
  • the present invention is not limited to this, and the cross sections of the first to fourth main flow grooves 31 to 34 and the cross sections of the first to fourth communication grooves 51 to 54 are rectangular as shown in FIG. It may be formed. Also in this case, the capillary action at the corners 37 and 57 can be enhanced, and the function of transporting the liquid working fluid 2 in the first to fourth main flow grooves 31 to 34 and the first to fourth communication grooves 51 to 54 can be achieved. Can be improved.
  • the main flow grooves 31 to 34 and the communication grooves 51 to 54 are preferably formed by pressing or cutting.
  • the width w3 ′ of the first to fourth communication grooves 51 to 54 is larger than the width w1 of the first to fourth main flow grooves 31 to 34 has been described.
  • the present invention is not limited to this, and the width w3 'of the communication grooves 51 to 54 may not be larger than the width w1 of the main flow grooves 31 to 34 as shown in FIG. That is, the effect of enhancing the capillary action of the first to fourth main flow grooves 31 to 34 by the main flow groove convex portion 27 and enhancing the transport function of the liquid working fluid 2 in the main flow grooves 31 to 34 is achieved by the connection grooves 51 to 54.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments and modification examples as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above-described embodiments and modifications. You may delete a some component from all the components shown by embodiment and a modification. Further, in each of the above embodiments and modifications, the configuration of the lower metal sheet 10 and the configuration of the upper metal sheet 20 may be interchanged.

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Abstract

本発明によるベーパーチャンバの液流路部は、第1主流溝、第2主流溝および第3主流溝を有している。第1主流溝と第2主流溝との間に、第1連絡溝を介して配列された複数の第1凸部を含む第1凸部列が設けられている。第2主流溝と第3主流溝との間に、第2連絡溝を介して配列された複数の第2凸部を含む第2凸部列が設けられている。第2主流溝は、第1連絡溝の少なくとも一部が第2凸部に対向する第1交差部と、第2連絡溝の少なくとも一部が第1凸部に対向する第2交差部と、を含んでいる。

Description

ベーパーチャンバ、電子機器、ベーパーチャンバ用金属シートおよびベーパーチャンバの製造方法
 本発明は、作動液が密封された密封空間を有するベーパーチャンバ、電子機器、ベーパーチャンバ用金属シートおよびベーパーチャンバの製造方法に関する。
 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)や発光ダイオード(LED)、パワー半導体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乃至5参照)。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。
 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、毛細管構造(ウィック)としての液流路部が設けられており、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向かって輸送され、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。
 ところで、液流路部は、第1方向に延びる溝を複数有している。作動液は、毛細管作用を受けて蒸発部に向かう推進力を得て、溝内を蒸発部に向かって通過するようになっている。また、隣り合う溝同士で作動液を往来させるために、第1方向に直交する第2方向に延びる他の溝が設けられている。このようにして、液流路部においては複数の溝が格子状に形成されており、液流路部内に均等に作動液が行き渡るようにしている。
特開2015-59693号公報 特開2015-88882号公報 特開2016-17702号公報 特開2016-50682号公報 特開2016-205693号公報
 しかしながら、格子状に複数の溝を形成する場合、外気から受ける圧力によって問題が生じ得る。
 すなわち、ベーパーチャンバは、2つの金属シートによって構成されており、上述した溝は、少なくとも一方の金属シートに形成されている。このことにより、金属シートのうち溝が形成された部分では、金属材料の厚みが小さくなっている。液流路部内の空間は減圧されているために、金属シートは、外気から内側に凹む方向の圧力を受ける。このため、金属シートは、溝に沿って内側に凹むおそれがある。とりわけ、上述したようにベーパーチャンバの薄型化を図る場合には、金属シートの厚みが小さくなり、凹みやすくなり得る。
 互いに直交する溝同士が交わる交差部において、第2方向に沿う溝に沿って金属シートが凹むと、この凹みが、第1方向に沿う溝を横断するように形成され得る。この場合、第1方向に沿う溝の流路断面積が小さくなり、作動液の流路抵抗が増大し得る。このため、蒸発部への液状の作動液の輸送機能が低下し、蒸発部への作動液の供給量が低減し得る。この場合、蒸発部からの熱の輸送量が低減し、熱輸送効率が低下するという問題が生じる。
 本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、液流路部の流路断面積を確保して液状の作動液の輸送機能を向上させ、熱輸送効率を向上させることができるベーパーチャンバ、電子機器、ベーパーチャンバ用金属シートおよびベーパーチャンバの製造方法を提供することを目的とする。
 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金属シート上に設けられた第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設けられた密封空間であって、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路部と、液状の前記作動液が通る液流路部と、を有する密封空間と、を備え、
 前記液流路部は、前記第1金属シートの前記第2金属シートの側の面に設けられ、
 前記液流路部は、各々が第1方向に延びて液状の前記作動液が通る第1主流溝、第2主流溝および第3主流溝を有し、
 前記第1主流溝、前記第2主流溝および前記第3主流溝は、前記第1方向に直交する第2方向にこの順に配置され、
 前記第1主流溝と前記第2主流溝との間に、第1連絡溝を介して前記第1方向に配列された複数の第1凸部を含む第1凸部列が設けられ、
 前記第2主流溝と前記第3主流溝との間に、第2連絡溝を介して前記第1方向に配列された複数の第2凸部を含む第2凸部列が設けられ、
 前記第1連絡溝は、前記第1主流溝と前記第2主流溝とを連通し、
 前記第2連絡溝は、前記第2主流溝と前記第3主流溝とを連通し、
 前記第2主流溝は、前記第1連絡溝の少なくとも一部が前記第2凸部に対向する第1交差部と、前記第2連絡溝の少なくとも一部が前記第1凸部に対向する第2交差部と、を含んでいる、ベーパーチャンバ、
を提供する。
 なお、上述したベーパーチャンバにおいて、
 前記第2主流溝の前記第1交差部と前記第2交差部は、互いに隣り合っている、
ようにしてもよい。
 また、上述したベーパーチャンバにおいて、
 前記第2主流溝は、複数の前記第1交差部と、複数の前記第2交差部と、を含み、
 前記第2主流溝の前記第1交差部と前記第2交差部は、交互に配置されている、
ようにしてもよい。
 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、前記第1方向に延びて液状の前記作動液が通る第4主流溝を更に有し、
 前記第4主流溝は、前記第3主流溝に対して前記第2主流溝の側とは反対側に配置され、
 前記第3主流溝と前記第4主流溝との間に、第3連絡溝を介して前記第1方向に配列された複数の第3凸部を含む第3凸部列が設けられ、
 前記第3連絡溝は、前記第3主流溝と前記第4主流溝とを連通し、
 前記第3主流溝は、前記第2連絡溝の少なくとも一部が前記第3凸部に対向する第1交差部と、前記第3連絡溝の少なくとも一部が前記第2凸部に対向する第2交差部と、を含んでいる、
ようにしてもよい。
 また、上述したベーパーチャンバにおいて、
 前記第3主流溝の前記第1交差部と前記第2交差部は、互いに隣り合っている、
ようにしてもよい。
 また、上述したベーパーチャンバにおいて、
 前記第3主流溝は、複数の前記第1交差部と、複数の前記第2交差部と、を含み、
 前記第3主流溝の前記第1交差部と前記第2交差部は、交互に配置されている、
ようにしてもよい。
 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金属シートの前記第2金属シートの側の面に当接するとともに前記第2主流溝を覆う平坦状の当接面を有している、
ようにしてもよい。
 また、上述したベーパーチャンバにおいて、
 前記第2主流溝の幅は、前記第1凸部の幅および前記第2凸部の幅よりも大きい、
ようにしてもよい。
 また、上述したベーパーチャンバにおいて、
 前記第1連絡溝の幅は、前記第1主流溝の幅および前記第2主流溝の幅よりも大きく、
 前記第2連絡溝の幅は、前記第2主流溝の幅および前記第3主流溝の幅よりも大きい、
ようにしてもよい。
 また、上述したベーパーチャンバにおいて、
 前記第1連絡溝の深さは、前記第1主流溝の深さおよび前記第2主流溝の深さよりも深く、
 前記第2連絡溝の深さは、前記第2主流溝の深さおよび前記第3主流溝の深さよりも深い、
ようにしてもよい。
 また、上述したベーパーチャンバにおいて、
 前記第2主流溝の前記第1交差部の深さおよび前記第2交差部の深さは、前記第2主流溝のうち互いに隣り合う前記第1凸部と前記第2凸部との間の部分の深さよりも深い、
ようにしてもよい。
 また、上述したベーパーチャンバにおいて、
 前記第2主流溝の前記第1交差部の深さおよび前記第2交差部の深さは、前記第1連絡溝の深さおよび前記第2連絡溝の深さよりも深い、
ようにしてもよい。
 また、上述したベーパーチャンバにおいて、
 前記第1凸部は、前記第1方向における両端部に設けられた一対の第1凸部端部と、一対の前記第1凸部端部の間に設けられた第1凸部中間部と、を含み、
 前記第1凸部中間部の幅は、前記第1凸部端部の幅よりも小さい、
ようにしてもよい。
 また、上述したベーパーチャンバにおいて、
 前記第1凸部の角部に、丸みを帯びた湾曲部が設けられている、
ようにしてもよい。
 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2金属シートの前記第1金属シートの側の面から、前記第1金属シートの前記第1主流溝、前記第2主流溝および前記第3主流溝にそれぞれ突出する複数の主流溝凸部を有している、
ようにしてもよい。
 また、上述したベーパーチャンバにおいて、
 前記主流溝凸部の横断面は、湾曲状に形成されている、
ようにしてもよい。
 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2金属シートの前記第1金属シートの側の面から、前記第1金属シートの前記第1連絡溝および前記第2連絡溝にそれぞれ突出する複数の連絡溝凸部を有している、
ようにしてもよい。
 また、上述したベーパーチャンバにおいて、
 前記連絡溝凸部の横断面は、湾曲状に形成されている、
ようにしてもよい。
 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。
 また、本発明は、
 作動液が封入された、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路部と、液状の前記作動液が通る液流路部と、を含む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、
 前記第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、前記液流路部が設けられ、
 前記液流路部は、各々が第1方向に延びて液状の前記作動液が通る第1主流溝、第2主流溝および第3主流溝を有し、
 前記第1主流溝、前記第2主流溝および前記第3主流溝は、前記第1方向に直交する第2方向にこの順に配置され、
 前記第1主流溝と前記第2主流溝との間に、第1連絡溝を介して前記第1方向に配列された複数の第1凸部を含む第1凸部列が設けられ、
 前記第2主流溝と前記第3主流溝との間に、第2連絡溝を介して前記第1方向に配列された複数の第2凸部を含む第2凸部列が設けられ、
 前記第1連絡溝は、前記第1主流溝と前記第2主流溝とを連通し、
 前記第2連絡溝は、前記第2主流溝と前記第3主流溝とを連通し、
 前記第2主流溝は、前記第1連絡溝の少なくとも一部が前記第2凸部に対向する第1交差部と、前記第2連絡溝の少なくとも一部が前記第1凸部に対向する第2交差部と、を含んでいる、ベーパーチャンバ用金属シート、
を提供する。
 また、本発明は、
 第1金属シートと第2金属シートとの間に設けられた、作動液が封入される密封空間であって、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路部と、液状の前記作動液が通る液流路部と、を含む密封空間を有するベーパーチャンバの製造方法であって、
 ハーフエッチングにより、前記第1金属シートの前記第2金属シートの側の面に前記液流路部を形成するハーフエッチング工程と、
 前記第1金属シートと前記第2金属シートとを接合する接合工程であって、前記第1金属シートと前記第2金属シートとの間に前記密封空間を形成する接合工程と、
 前記密封空間に前記作動液を封入する封入工程と、を備え、
 前記液流路部は、各々が第1方向に延びて液状の前記作動液が通る第1主流溝、第2主流溝および第3主流溝を有し、
 前記第1主流溝、前記第2主流溝および前記第3主流溝は、前記第1方向に直交する第2方向にこの順に配置され、
 前記第1主流溝と前記第2主流溝との間に、第1連絡溝を介して前記第1方向に配列された複数の第1凸部を含む第1凸部列が設けられ、
 前記第2主流溝と前記第3主流溝との間に、第2連絡溝を介して前記第1方向に配列された複数の第2凸部を含む第2凸部列が設けられ、
 前記第1連絡溝は、前記第1主流溝と前記第2主流溝とを連通し、
 前記第2連絡溝は、前記第2主流溝と前記第3主流溝とを連通し、
 前記第2主流溝は、前記第1連絡溝の少なくとも一部が前記第2凸部に対向する第1交差部と、前記第2連絡溝の少なくとも一部が前記第1凸部に対向する第2交差部と、を含んでいる、ベーパーチャンバの製造方法、
を提供する。
 本発明によれば、液流路部の流路断面積を確保して液状の作動液の輸送機能を向上させ、熱輸送効率を向上させることができる。
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。 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。 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。 図4は、図2の下側金属シートの上面図である。 図5は、図2の上側金属シートの下面図である。 図6は、図4の液流路部を示す拡大上面図である。 図7は、図6のB-B線断面に、上側金属シートの上側流路壁部を追加して示す断面図である。 図8は、本発明の第1の実施の形態のベーパーチャンバの製造方法において、下側金属シートの準備工程を説明するための図である。 図9は、本発明の第1の実施の形態のベーパーチャンバの製造方法において、下側金属シートの第1ハーフエッチング工程を説明するための図である。 図10は、本発明の第1の実施の形態のベーパーチャンバの製造方法において、下側金属シートの第2ハーフエッチング工程を説明するための図である。 図11は、本発明の第1の実施の形態のベーパーチャンバの製造方法において、仮止め工程を説明するための図である。 図12は、本発明の第1の実施の形態のベーパーチャンバの製造方法において、恒久接合工程を説明するための図である。 図13は、本発明の第1の実施の形態のベーパーチャンバの製造方法において、作動液の封入工程を説明するための図である。 図14は、図6の変形例を示す図である。 図15は、図6に示す液流路凸部の変形例を示す上面図である。 図16は、図6に示す液流路凸部の他の変形例を示す上面図である。 図17は、図6の他の変形例を示す図である。 図18は、図3の他の変形例を示す図である。 図19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において、液流路部を示す拡大上面図である。 図20は、図19のC-C線断面に、上側金属シートの上側流路壁部を追加して示す断面図である。 図21は、図19のD-D線断面に、上側金属シートの上側流路壁部を追加して示す断面図である。 図22は、図19のE-E線断面に、上側金属シートの上側流路壁部を追加して示す断面図である。 図23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において、主流溝凸部を示す拡大断面図であって、図20に対応する図である。 図24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において、連絡溝凸部を示す拡大断面図であって、図21に対応する図である。 図25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において、連絡溝凸部を示す拡大断面図であって、図22に対応する図である。
 以下、図面を参照して本発明の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、適宜縮尺及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。
 (第1の実施の形態)
 図1乃至図18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、ベーパーチャンバ用金属シートおよびベーパーチャンバの製造方法について説明する。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)や発光ダイオード(LED)、パワートランジスタ等の発熱を伴う電子デバイス(被冷却装置)が挙げられる。
 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。
 次に、本実施の形態によ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。
 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。
 図2および図3に示すように、ベーパーチャンバ1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)とを有する下側金属シート10(第1金属シート)と、下側金属シート10上に設けられた上側金属シート20(第2金属シート)と、を備えている。下側金属シート10および上側金属シート20は、いずれもベーパーチャンバ用金属シートに相当する。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。
 ベーパーチャンバ1の厚さは、例えば0.1mm~1.0mmである。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。
 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(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。
 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は、平面視でいずれも矩形状に形成されている例が示されているが、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。
 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。
 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蒸気流路凹部)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。
 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。
 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流路壁部)が設けられている。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(第1当接面、突出端面)を含んでいる。この上面13aは、後述する2つの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。このようにして、各下側流路壁部13の周囲を作動液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。また、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。下側流路壁部13の幅w0は、例えば、0.1mm~30mm、好ましくは0.1mm~2.0mmであり、互いに隣り合う下側流路壁部13同士の間隔dは、0.1mm~30mm、好ましくは0.1mm~2.0mmである。ここで、幅w0は、下側流路壁部13の第1方向Xに直交する第2方向Yにおける下側流路壁部13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。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の深さ)h0(図3参照)は、後述する下側金属シート10の厚さT1よりも10μm以上小さいことが好ましい。この場合、厚さT1と高さh0との差、すなわち下側蒸気流路凹部12が形成された部分における下側金属シート10の金属材料の厚さを10μm以上にすることができる。このため、当該部分の強度を確保し、外気から受ける圧力に対して内側に凹むように変形することを防止できる。このような高さh0は、10μm~300μmであってもよい。例えば、ベーパーチャンバ1の厚さT0が0.5mmで、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が等しい場合、高さh0は、200μmとすることができる。
 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。
 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が設けられていない点を除けば、下側金属シート10と略同一の構造を有している。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。
 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蒸気流路凹部)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H(図1参照)の一部を構成するハウジング部材Haが配置される。このことにより、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を介して外部によって冷却される。
 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)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)に当接するとともに液流路部30を覆う平坦状の下面22a(第2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。このようにして、各上側流路壁部22の周囲を作動液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。また、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。なお、上側流路壁部22の幅、高さは、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等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。
 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。
 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。このことにより、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。このことにより、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。
 また、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の端部に、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の端面から突出する下側注入突出部16と、上側金属シート20の端面から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の上面に下側注入流路凹部17が形成され、上側注入突出部25の下面に上側注入流路凹部26が形成されている。下側注入流路凹部17は、下側蒸気流路凹部12に連通しており、上側注入流路凹部26は、上側蒸気流路凹部21に連通している。下側注入流路凹部17および上側注入流路凹部26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、作動液2の注入流路を形成する。当該注入流路を通過して作動液2は密封空間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い。
 次に、下側金属シート10の液流路部30について、図3、図4、図6および図7を用いてより詳細に説明する。
 図3および図4に示すように、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、上述した下側蒸気流路凹部12および上側蒸気流路凹部21に連通している。
 図6に示すように、液流路部30は、第1主流溝31と、第2主流溝32と、第3主流溝33と、第4主流溝34と、を有している。第1~第4主流溝31~34はそれぞれ、第1方向Xに直線状に延びて液状の作動液2が通るようになっており、上述した第2方向Yにこの順に配置されている。すなわち、第4主流溝34は、第3主流溝33に対して第2主流溝32の側とは反対側に配置されている。第1~第4主流溝31~34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に向けて輸送するように構成されている。
 第1主流溝31と第2主流溝32との間に、第1凸部列41が設けられている。この第1凸部列41は、第1方向Xに配列された複数の第1凸部41aを含んでいる。図6においては、各第1凸部41a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。互いに隣り合う第1凸部41aの間には、第1連絡溝51が介在されている。第1連絡溝51は、第2方向Yに延びるように形成され、第1主流溝31と第2主流溝32とを連通しており、第1主流溝31と第2主流溝32との間で作動液2が往来可能になっている。第1連絡溝51は、互いに隣り合う第1凸部41aの間の領域であって、第1主流溝31と第2主流溝32との間の領域としている。
 第2主流溝32と第3主流溝33との間に、第2凸部列42が設けられている。この第2凸部列42は、第1方向Xに配列された複数の第2凸部42aを含んでいる。図6においては、各第2凸部42a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。互いに隣り合う第2凸部42aの間には、第2連絡溝52が介在されている。第2連絡溝52は、第2方向Yに延びるように形成され、第2主流溝32と第3主流溝33とを連通しており、第2主流溝32と第3主流溝33との間で作動液2が往来可能になっている。第2連絡溝52は、互いに隣り合う第2凸部42aの間の領域であって、第2主流溝32と第3主流溝33との間の領域としている。
 第2主流溝32は、第1連絡溝51が連通する第1交差部P1と、第2連絡溝52が連通する第2交差部P2と、を含んでいる。
 このうち第1交差部P1において、第1連絡溝51の少なくとも一部が第2凸部42aに対向している。図6に示すように、第1交差部P1において、第1連絡溝51の全体(第1連絡溝51の幅方向(第1方向X)における全領域)が第2凸部42aに対向している。このことにより、第1交差部P1の全体にわたって、第2主流溝32の第1方向Xに沿う一対の側壁35、36のうち第1連絡溝51の側とは反対側の側壁36(第2凸部42aの壁)が配置されている。図6に示す形態では、第2方向Yで見たときに、第1連絡溝51は、第2凸部42aの第1方向Xにおける中心に重なるように配置されている。このようにして、第1交差部P1において、第2主流溝32と第1連絡溝51とがT字状に交わっている。第1交差部P1は、第1方向Xにおいて互いに隣り合う主流溝本体部31a~34aの間の領域であるとともに、第2方向Yにおいて互いに隣り合う連絡溝51~54と凸部41a~44aとの間の領域としている。言い換えると、主流溝31~34と、連絡溝51~54とが交わる領域(すなわち、重なる領域)としている。ここで、第1主流溝本体部31a~34aは、第1~第4主流溝31~34の一部を構成しており、第1交差部P1と第2交差部P2との間に設けられた部分であって、互いに隣り合う凸部41a~44aの間に位置する部分である。
 同様に、第2交差部P2において、第2連絡溝52の少なくとも一部が第1凸部41aに対向している。図6に示すように、第2交差部P2において、第2連絡溝52の全体(第2連絡溝52の幅方向(第1方向X)における全領域)が第1凸部41aに対向している。このことにより、第2交差部P2の全体にわたって、第2主流溝32の第1方向Xに沿う一対の側壁35、36のうち第2連絡溝52の側とは反対側の側壁35(第1凸部41aの壁)が配置されている。図6に示す形態では、第2方向Yで見たときに、第2連絡溝52は、第1凸部41aの第1方向Xにおける中心に重なるように配置されている。このようにして、第2交差部P2において、第2主流溝32と第2連絡溝52とがT字状に交わっている。第2交差部P2は、第1方向Xにおいて互いに隣り合う主流溝本体部31a~34aの間の領域であるとともに、第2方向Yにおいて互いに隣り合う連絡溝51~54と凸部41a~44aとの間の領域としている。言い換えると、主流溝31~34と、連絡溝51~54とが交わる領域(すなわち、重なる領域)としている。
 上述したように、第2主流溝32の第1交差部P1において、第1連絡溝51は第2凸部42aに対向しているとともに、第2主流溝32の第2交差部P2において、第2連絡溝52は第1凸部41aに対向している。このことにより、第1連絡溝51と第2連絡溝52とは、一直線上に配置されていない。すなわち、第2主流溝32に一方の側で連通する第1連絡溝51と、他方の側で連通する第2連絡溝52とが、一直線上に配置されるようにはなっていない。
 本実施の形態においては、第1凸部41aと第2凸部42aは同一形状を有し、第1凸部41aの配列ピッチと第2凸部42aの配列ピッチは、同一になっている。そして、この配列ピッチの半分の寸法で、第1凸部41aと第2凸部42aは、第1方向Xに互いにずれて配置されている。
 また、本実施の形態では、第2主流溝32の第1交差部P1と第2交差部P2は、互いに隣り合っている。すなわち、第1交差部P1と第2交差部P2との間に、他の交差部(例えば、後述する図14に示すような第3交差部P3)が介在されていない。そして、第2主流溝32は、複数の第1交差部P1と、複数の第2交差部P2と、を含んでおり、第1交差部P1と第2交差部P2は、第1方向Xに交互に配置されている。すなわち、第2主流溝32の一対の側壁35、36が断続的に形成されており、各側壁35、36の分断位置が、第1方向Xに互いにずれている。
 ところで、第3主流溝33と第4主流溝34との間に、第3凸部列43が設けられている。この第3凸部列43は、第1凸部列41と同様に、第1方向Xに配列された複数の第3凸部43aを含んでいる。互いに隣り合う第3凸部43aの間には、第3連絡溝53が介在されている。第3連絡溝53は、第2方向Yに延びるように形成され、第3主流溝33と第4主流溝34とを連通しており、第3主流溝33と第4主流溝34との間で作動液2が往来可能になっている。第3連絡溝53は、互いに隣り合う第3凸部43aの間の領域であって、第3主流溝33と第4主流溝34との間の領域としている。
 第3主流溝33は、第2連絡溝52が連通する第1交差部P1と、第3連絡溝53が連通する第2交差部P2と、を含んでいる。このうち第1交差部P1において、第2連絡溝52の少なくとも一部が第3凸部43aに対向している。図6においては、第1交差部P1において、第2連絡溝52の全体(第2連絡溝52の幅方向(第1方向X)における全領域)が第3凸部43aに対向している。このことにより、第1交差部P1の全体にわたって、第3主流溝33の第1方向Xに沿う一対の側壁35、36のうち第2連絡溝52の側とは反対側の側壁36(第3凸部43aの壁)が存在している。図6に示す形態では、第2方向Yで見たときに、第2連絡溝52は、第3凸部43aの第1方向Xにおける中心に重なるように配置されている。このようにして、第1交差部P1において、第3主流溝33と第2連絡溝52とがT字状に交わっている。
 同様に、第2交差部P2において、第3連絡溝53の少なくとも一部が第2凸部42aに対向している。図6においては、第2交差部P2において、第3連絡溝53の全体(第3連絡溝53の幅方向(第1方向X)における全領域)が第2凸部42aに対向している。このことにより、第2交差部P2の全体にわたって、第3主流溝33の第1方向Xに沿う一対の側壁35、36のうち第3連絡溝53の側とは反対側の側壁35(第2凸部42aの壁)が配置されている。図6に示す形態では、第2方向Yで見たときに、第3連絡溝53は、第2凸部42aの第1方向Xにおける中心に重なるように配置されている。このようにして、第2交差部P2において、第3主流溝33と第3連絡溝53とがT字状に交わっている。
 すなわち、本実施の形態においては、第1凸部41a、第2凸部42aおよび第3凸部43aは同一形状を有し、第1凸部41aの配列ピッチ、第2凸部42aの配列ピッチおよび第3凸部43aの配列ピッチは、同一になっている。そして、この配列ピッチの半分の寸法で、第2凸部42aと第3凸部43aは、第1方向Xに互いにずれて配置されている。この結果、第1凸部41aと第3凸部43aは、第1方向Xにおいて同じ位置に配置されており、第2方向Yで見たときに、第1凸部41aと第3凸部43aは重なっている。
 本実施の形態では、第2主流溝32と同様に、第3主流溝33の第1交差部P1と第2交差部P2は、互いに隣り合っている。そして、第3主流溝33は、複数の第1交差部P1と、複数の第2交差部P2と、を含んでおり、第1交差部P1と第2交差部P2は、第1方向Xに交互に配置されている。すなわち、第3主流溝33の一対の側壁35、36が断続的に形成されており、各側壁35、36の分断位置が、第1方向Xに互いにずれている。
 以上のように第1凸部41a、第2凸部42aおよび第3凸部43aが配置されているため、本実施の形態では、第1凸部41a、第2凸部42aおよび第3凸部43aの配置は、千鳥状になっている。この結果、第1連絡溝51、第2連絡溝52および第3連絡溝53も、千鳥状に配置されている。
 図6においては、上述した第1~第4主流溝31~34を1セットとしたときの1セット分の主流溝が示されている。このセットは、複数設けられていてもよく、全体として多数の主流溝31~34が、下側流路壁部13の上面13aに形成されていてもよい。なお、液流路部30を構成する主流溝は、第1~第4主流溝31~34を一つのセットとして構成する必要はなく、少なくとも3つの主流溝が形成されていれば、主流溝の個数は、4の倍数に限られることはなく任意である。
 この場合、第4主流溝34の第3主流溝33の側とは反対側には、上述した第1主流溝31が設けられており、この第4主流溝34と第1主流溝31との間に、第4凸部列44が設けられている。この第4凸部列44は、上述した第2凸部列42と同様に、第1方向Xに配列された複数の第4凸部44aを含んでいる。第4凸部44aと第2凸部42aは、第1方向Xにおいて同じ位置に配置されており、第2方向Yで見たときに、第4凸部44aと第2凸部42aは重なっている。互いに隣り合う第4凸部44aの間には、第4連絡溝54が介在されている。第4連絡溝54は、第2方向Yに延びるように形成され、第4主流溝34と第1主流溝31とを連通しており、第4主流溝34と第1主流溝31との間で作動液2が往来可能になっている。第4連絡溝54は、互いに隣り合う第4凸部44aの間の領域であって、第4主流溝34と第1主流溝31との間の領域としている。
 第4主流溝34は、第2主流溝32と同様な第1交差部P1および第2交差部P2を有している。ここでは、第1交差部P1において、第4主流溝34に第3連絡溝53が連通し、第2交差部P2において、第4主流溝34に第4連絡溝54が連通している。また、第1主流溝31は、第3主流溝33と同様な第1交差部P1および第2交差部P2を有している。ここでは、第1交差部P1において、第1主流溝31に第4連絡溝54が連通し、第2交差部P2において、第1主流溝31に第1連絡溝51が連通している。第1主流溝31および第4主流溝34における第1交差部P1および第2交差部P2は、第2主流溝32および第3主流溝33における第1交差部P1および第2交差部P2と同様であるため、ここでは詳細な説明は省略する。
 各凸部41a~44aは、各液流路部30の全体にわたって、上述したように矩形状で、千鳥状に配置されていてもよい。
 ところで、第1~第4主流溝31~34の幅w1(第2方向Yの寸法)は、第1~第4凸部41a~44aの幅w2(第2方向Yの寸法)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に占める第1~第4主流溝31~34の割合を大きくすることができる。このため、当該上面13aにおける主流溝31~34の流路密度を増大させて、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、第1~第4主流溝31~34の幅w1を、30μm~200μm、第1~第4凸部41a~44aの幅w2を、20μm~180μmとしてもよい。
 第1~第4主流溝31~34の深さh1は、上述した下側蒸気流路凹部12の深さh0よりも小さいことが好適である。この場合、第1~第4主流溝31~34の毛細管作用を高めることができる。例えば、第1~第4主流溝31~34の深さh1は、h0の半分程度が好ましく、5μm~180μmとしてもよい。
 また、第1~第4連絡溝51~54の幅w3(第1方向Xの寸法)は、第1~第4主流溝31~34の幅w1よりも小さいことが好適である。この場合、各主流溝31~34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では、作動液2が連絡溝51~54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31~34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31~34から対応する連絡溝51~54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、第1~第4連絡溝51~54は、隣り合う主流溝31~34同士を連通することができれば、主流溝31~34の幅w1よりも小さくても、その機能を発揮することができる。このような第1~第4連絡溝51~54の幅w3は、例えば20μm~180μmとしてもよい。
 第1~第4連絡溝51~54の深さh3は、その幅w3に応じて、第1~第4主流溝31~34の深さh1よりも浅くしてもよい。例えば、第1~第4連絡溝51~54の深さh3(図示せず)は、第1~第4主流溝31~34の深さh1を50μmとした場合には、40μmとしてもよい。
 ここで、完成形のベーパーチャンバ1から主流溝31~34の幅、深さおよび連絡溝51~54の幅、深さを確認する方法については、後述する。
 第1~第4主流溝31~34の横断面(第2方向Yにおける断面)形状は、特に限られることはなく、例えば矩形状、湾曲状、半円状、V字状にすることができる。第1~第4連絡溝51~54の横断面(第1方向Xにおける断面)形状も同様である。図7においては、第1~第4主流溝31~34の横断面が、矩形状に形成されている例が示されている。
 ところで、上述した液流路部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。このことにより、液流路部30の各主流溝31~34は、平坦状の下面22aで覆われている。この場合、図7に示すように、主流溝31~34の第1方向Xに延びる一対の側壁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2つの角部37を形成することができ、これら2つの角部37における毛細管作用を高めることができる。すなわち、主流溝31~34の底面(下側金属シート10の下面10bの側の面)と、主流溝31~34の一対の側壁35、36とによっても、2つの角部38は形成され得るが、主流溝31~34を後述するようにエッチングによって形成する場合には、底面側の角部38は、丸みを帯びるように形成される傾向にある。このため、上側流路壁部22の下面22aを、主流溝31~34および連絡溝51~54を覆うように平坦状に形成することにより、上側流路壁部22の下面22aの側の角部37において毛細管作用を高めることができる。なお、図7においては、図面を明瞭にするために、第1主流溝31についてのみ、側壁35、36と角部37、38とを示し、第2~第4主流溝32~34については、側壁35、36と角部37、38とを省略している。
 なお、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、下側金属シート10および上側金属シート20は、銅(無酸素銅)または銅合金により形成されていることが好適である。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の熱伝導率を高めることができる。このため、ベーパーチャンバ1の放熱効率を高めることができる。あるいは、所望の放熱効率を得ることができれば、これらの金属シート10および20には、アルミニウム等の他の金属材料や、ステンレスなどの他の金属合金材料を用いることもできる。
 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8乃至図13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8乃至図13では、図3の断面図と同様の断面を示している。
 まず、図8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。
 続いて、図9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。この場合、まず、金属材料シートMの上面Maに図示しない第1レジスト膜が、フォトリソグラフィー技術によって、複数の下側流路壁部13および下側周縁壁14に対応するパターン状に形成される。続いて、第1ハーフエッチング工程として、金属材料シートMの上面Maがハーフエッチングされる。このことにより、金属材料シートMの上面Maのうち第1レジスト膜のレジスト開口(図示せず)に対応する部分がハーフエッチングされて、図9に示すような下側蒸気流路凹部12、下側流路壁部13および下側周縁壁14が形成される。この際、図2および図4に示す下側注入流路凹部17も同時に形成され、また、図4に示すような外形輪郭形状を有するように金属材料シートMが上面Maおよび下面からエッチングされて、所定の外形輪郭形状が得られる。第1ハーフエッチング工程の後、第1レジスト膜が除去される。なお、ハーフエッチングとは、材料を貫通しないような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、下側金属シート10の厚さの半分であることには限られない。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。
 下側蒸気流路凹部12が形成された後、図10に示すように、下側流路壁部13の上面13aに液流路部30が形成される。
 この場合、まず、下側流路壁部13の上面13aに、図示しない第2レジスト膜が、フォトリソグラフィー技術によって、液流路部30の第1~第4凸部41a~44aに対応するパターン状に形成される。続いて、第2ハーフエッチング工程として、下側流路壁部13の上面13aがハーフエッチングされる。このことにより、当該上面13aのうち第2レジスト膜のレジスト開口(図示せず)に対応する部分がハーフエッチングされて、下側流路壁部13の上面13aに液流路部30が形成される。すなわち、当該上面13aに、各凸部41a~44aが形成される。これらの凸部41a~44aによって、第1~第4主流溝31~34および第1~第4連絡溝51~54が画定される。第2ハーフエッチング工程の後、第2レジスト膜が除去される。
 このようにして、液流路部30が形成された下側金属シート10が得られる。なお、第1ハーフエッチング工程とは別の工程である第2ハーフエッチング工程として、液流路部30を形成することにより、下側蒸気流路凹部12の深さh0とは異なる深さで主流溝31~34および連絡溝51~54を容易に形成することが可能になる。しかしながら、下側蒸気流路凹部12と、主流溝31~34および連絡溝51~54は、同一のハーフエッチング工程で形成するようにしてもよい。この場合には、ハーフエッチング工程の回数を削減することができ、ベーパーチャンバ1の製造コストを低減可能になる。
 一方、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。
 次に、図11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とが仮止めされる。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11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。
 仮止めの後、図12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。このことにより、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、下側注入流路凹部17(図2および図4参照)と上側注入流路凹部26(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。
 恒久的な接合の後、図13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、その後に、作動液2が密封空間3に注入される。注入時、作動液2は、下側注入流路凹部17と上側注入流路凹部26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%~30%としてもよい。
 作動液2の注入の後、上述した注入流路が封止される。例えば、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するようにしてもよい。このことにより、密封空間3と外部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。なお、封止のためには、注入部4をかしめてもよく、またはろう付けしてもよい。
 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。
 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。
 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H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。
 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)を介して外部に伝達される。
 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)。このことにより、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。すなわち、第1~第4連絡溝51~54を通って第1~第4主流溝31~34に入り込み、各主流溝31~34および各連絡溝51~54に、液状の作動液2が充填される。このため、充填された作動液2は、各主流溝31~34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。
 液流路部30においては、各主流溝31~34が、対応する連絡溝51~54を介して、隣り合う他の主流溝31~34と連通している。このことにより、互いに隣り合う主流溝31~34同士で、液状の作動液2が往来し、主流溝31~34でドライアウトが発生することが抑制されている。このため、各主流溝31~34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。
 また、各主流溝31~34が、上述した第1交差部P1および第2交差部P2を含んでいることにより、各主流溝31~34内の作動液2に作用する毛細管作用が喪失されることが防止される。ここで、例えば、第1連絡溝51と第2連絡溝52が第2主流溝32を介して一直線上に配置される場合には、第2主流溝32との交差部において、一対の側壁35、36の両方が存在しないことになる。この場合には、当該交差部において、蒸発部11に向かう方向の毛細管作用が喪失され、蒸発部11に向かう作動液2の推進力が低減され得る。
 これに対して本実施の形態では、上述したように、第2主流溝32に一方の側で連通する第1連絡溝51と、他方の側で連通する第2連絡溝52とが、一直線上に配置されていない。この場合、図6に示すように、第1交差部P1において、第2主流溝32の第1方向Xに沿う一対の側壁35、36のうち第1連絡溝51の側とは反対側の側壁36が配置されている。このことにより、第1交差部P1において、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防止できる。第2交差部P2においても同様に、第2連絡溝52の側とは反対側の側壁35が配置されているため、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防止できる。このため各交差部P1、P2において、毛細管作用が低減することを抑制でき、蒸発部11に向かう作動液2に連続的に毛細管作用を付与させることができる。
 そして、本実施の形態では、第2主流溝32の第1交差部P1と第2交差部P2が交互に配置されている。すなわち、第2主流溝32の第1交差部P1では第2連絡溝52の側の側壁36によって第2主流溝32内の作動液2に毛細管作用を付与するが、第2交差部P2では、側壁36とは反対側である第1連絡溝51の側の側壁35によって第2主流溝32内の作動液2に毛細管作用を付与することができる。このため、第2主流溝32内の作動液2に作用する毛細管作用を、幅方向(第2方向Y)で均等化させることができる。
 本実施の形態では、第1主流溝31、第3主流溝33および第4主流溝34が、第2主流溝32と同様の第1交差部P1および第2交差部P2をそれぞれ有している。このことにより、第1~第4主流溝31~34内の作動液2に付与される毛細管作用が低減することを抑制できる。
 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。
 ところで、本実施の形態では、上述したように、第2主流溝32において、第1連絡溝51と第2連絡溝52とが同一直線状に配置されていない。このため、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っては、第1方向Xよりも第2方向Yが重力方向に沿う場合があり得る。このような姿勢では、第1連絡溝51と第2連絡溝52とが同一直線状に配置されていると、各主流溝31~34内の作動液2の一部が、重力の影響を受けて、各連絡溝51~54内を第2方向Yの一側に向かって流れて、当該一側に作動液2が偏ると考えられる。
 しかしながら、本実施の形態のように、各主流溝31~34が第1交差部P1と第2交差部P2とを含んでいる場合には、作動液2が、第2方向Yの一側に向かって直線的に流れることを抑制できる。すなわち、作動液2は、第2方向Yの一側に向かう間に、主流溝31~34を通って蒸発部11に向かって進むことができ、作動液2の蒸発部11への流れが弱まることを抑制できる。このため、ベーパーチャンバ1の姿勢が、作動液2の輸送機能を阻害する方向に重力が作用するような姿勢であっても、液状の作動液2の輸送機能を向上させることができる。
 ところで、密封空間3内は、上述したように減圧されている。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は、外気から、内側に凹む方向への圧力を受けている。ここで、第1連絡溝51と第2連絡溝52が第2主流溝32を介して一直線上に配置される場合には、第2主流溝32、第1連絡溝51および第2連絡溝52が十字状に交わる交差部が形成される。この場合、第1方向Xに直交する第2方向Yに延びる溝に沿って、下側金属シート10および上側金属シート20が内側に凹み、その凹みが、第2主流溝32を横断するように形成され得る。この場合、第2主流溝32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、第2主流溝32の第1交差部P1では、第1連絡溝51が、第2凸部42aに対向している。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が第1連絡溝51に沿って内側に凹んだ場合であっても、その凹みが、第2主流溝32を横断することを防止できる。このため、第2主流溝32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防止できる。例えば、薄さを求められるモバイル端末用のベーパーチャンバでは、その薄さによって凹み変形を抑制することが困難になり得るが、本実施の形態によるベーパーチャンバ1をこのようなモバイル端末用のベーパーチャンバに適用した場合であっても、本実施の形態によれば、凹み変形を効果的に抑制することができる。例えば、下側金属シート10のうち主流溝31~34および連絡溝51~54が形成されている部分の厚さ(残厚)が、50μm~150μm程度になる場合には、凹み変形を抑制するために、第1凸部41a~第4凸部44aを千鳥状に配置することが効果的な場合も考えられる。また、熱伝導率の良好な材料として無酸素銅を用いる場合も、その材料の機械的強度の低さによって凹み変形を抑制することが困難になり得るが、本実施の形態によるベーパーチャンバ1を無酸素銅で形成した場合であっても、凹み変形を効果的に抑制することができる。
 このように、本実施の形態によれば、上述したように、第1交差部P1において、第2主流溝32の一対の側壁35、36のうち第1連絡溝51の側とは反対側の側壁36を配置することができるため、下側金属シート10および上側金属シート20が、外気の圧力によって第1連絡溝51に沿って内側に凹んだ場合であっても、その凹みが、第2主流溝32を横断することを防止できる。同様に、第2交差部P2において、第2主流溝32の一対の側壁35、36のうち第2連絡溝52の側とは反対側の側壁35を配置させることができるため、下側金属シート10および上側金属シート20が、外気の圧力によって第1連絡溝51に沿って凹んだ場合であっても、その凹みが、第2主流溝32を横断することを防止できる。このため、第2主流溝32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防止できる。この結果、液状の作動液2の輸送機能を向上させ、熱輸送効率を向上させることができる。
 また、本実施の形態によれば、液流路部30の第2主流溝32が、第1連絡溝51が第2凸部42aに対向する第1交差部P1と、第2連絡溝52が第1凸部41aに対向する第2交差部P2と、を含んでいる。このことにより、第1交差部P1において、第2主流溝32の一対の側壁35、36のうち第1連絡溝51の側とは反対側の側壁36を配置させることができるとともに、第2交差部P2において、第2連絡溝52の側とは反対側の側壁35を配置させることができる。このため、蒸発部11に向かう作動液2に連続的に毛細管作用を付与させることができる。また、第1交差部P1と第2交差部P2で、互いに反対側に配置された側壁35、36で、第2主流溝32内の作動液2に毛細管作用を付与することができるため、第2主流溝32内の作動液2に付与される毛細管作用を第2方向Yにおいて均等化させることができる。この結果、蒸発部11に向かう作動液2の推進力が交差部P1、P2で低下することを抑制し、液状の作動液2の輸送機能を向上させ、熱輸送効率を向上させることができる。
 また、本実施の形態によれば、第2主流溝32の第1交差部P1と第2交差部P2は、互いに隣り合っている。このことにより、第2主流溝32内の作動液2に作用する毛細管作用を幅方向で均等化させることができる。
 また、本実施の形態によれば、第2主流溝32の複数の第1交差部P1と複数の第2交差部P2が交互に配置されている。このことにより、第2主流溝32内の作動液2に付与される毛細管作用をより一層均等化させることができる。
 また、本実施の形態によれば、液流路部30が第3主流溝33を有し、第3主流溝33が、第2連絡溝52が第3凸部43aに対向する第1交差部P1と、第3連絡溝53が第2凸部42aに対向する第2交差部P2と、を含んでいる。このことにより、上述した第2主流溝32と同様にして、下側金属シート10および上側金属シート20が、外気の圧力によって内側に凹んだ場合であっても、その凹みが、第3主流溝33を横断することを防止できる。また、第3主流溝33内の作動液2に付与される毛細管作用を均等化させることができる。このため、第3主流溝33の流路断面積を確保することができる。とりわけ、本実施の形態では、第1主流溝31および第4主流溝34も同様の第1交差部P1および第2交差部P2を含んでいるため、液流路部30の全体にわたって作動液2に付与される毛細管作用を均等化させるとともに、各主流溝31~34の流路断面積を確保することができ、作動液2の輸送機能をより一層向上させることができる。
 また、本実施の形態によれば、第3主流溝33の第1交差部P1と第2交差部P2は、互いに隣り合っているため、毛細管作用が偏って付与されることをより一層抑制できる。とりわけ、第3主流溝33の複数の第1交差部P1と複数の第2交差部P2が交互に配置されているため、第3主流溝33内の作動液2に付与される毛細管作用をより一層均等化させることができる。
 また、本実施の形態によれば、下側流路壁部13の上面13aに当接する上側金属シート20の上側流路壁部22の下面22aが、平坦状になっており、第2主流溝32を覆っている。このことにより、各主流溝31~34および各連絡溝51~54の横断面において、直角状あるいは鋭角状の2つの角部37(図7参照)を形成することができ、各主流溝31~34内および各連絡溝51~54内の作動液2に作用する毛細管作用を高めることができる。
 また、本実施の形態によれば、第1~第4主流溝31~34の幅w1が、第1~第4凸部41a~44aの幅w2よりも大きくなっている。このことにより、下側流路壁部13の上面13aに占める第1~第4主流溝31~34の割合を大きくすることができる。このため、液状の作動液2の輸送機能を向上させることができる。
 さらに、本実施の形態によれば、第1~第4連絡溝51~54の幅w3が、第1~第4主流溝31~34の幅w1よりも小さくなっている。このことにより、各主流溝31~34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では、作動液2が、連絡溝51~54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31~34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31~34から対応する連絡溝51~54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。
 なお、上述した本実施の形態においては、第2主流溝32の第1交差部P1において、第1連絡溝51の全体が第2凸部42aに対向しているとともに、第2交差部P2において、第2連絡溝52の全体が第1凸部41aに対向し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、当該第1交差部P1において、第1連絡溝51の一部(第1連絡溝51の幅方向(第1方向X)における一部の領域)が、第2凸部42aに対向していればよい。また、第2交差部P2において、第2連絡溝52の一部が、第1凸部41aに対向していればよい。すなわち、第2方向Yで見たときに、第1連絡溝51と第2連絡溝52とが全体的に重なり合わなければ(第1連絡溝51と第2連絡溝52が一直線上に配置されなければ)、部分的に重なり合うようになっていてもよい。この場合であっても、第1方向Xにおける第1交差部P1の一部において、第2主流溝32の側壁36を配置させることができるとともに、第1方向Xにおける第2交差部P2の一部において、第2主流溝32の側壁35を配置させることができる。このため、第1交差部P1において蒸発部11に向かう方向の毛細管作用が喪失されることを防止できる。第1主流溝31、第3主流溝33および第4主流溝34の各々における第1交差部P1および第2交差部P2においても同様である。
 また、上述した本実施の形態においては、第1~第4主流溝31~34が、第1交差部P1および第2交差部P2をそれぞれ含んで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、液流路部30のうち少なくとも1つの主流溝31~34に、第1交差部P1および第2交差部P2を含んでいればよい。
 例えば、液流路部30は、図14に示すような構成を有するようにしてもよい。図14に示す形態では、第2主流溝32および第4主流溝34は、図6に示す形態と同様に第1交差部P1および第2交差部P2を含んでいる。しかしながら、第1主流溝31および第3主流溝33は、図6に示す形態のような第1交差部P1および第2交差部P2を含んでいない。すなわち、第1主流溝31においては、第2方向Yに延びる第4連絡溝54および第1連絡溝51が、一直線上に配置されて、第1主流溝31、第4連絡溝54および第1連絡溝51が十字状に交わる第3交差部P3が形成されている。同様に、第3主流溝33においても、第2方向Yに延びる第2連絡溝52および第3連絡溝53が、一直線上に配置されて、第3主流溝33、第2連絡溝52および第3連絡溝53が十字状に交わる第3交差部P3が形成されている。このような形態であっても、第2主流溝32および第4主流溝34が、第1交差部P1および第2交差部P2を含んでいることにより、液流路部30における液状の作動液2の輸送機能を向上させることができる。
 また、上述した本実施の形態においては、第1交差部P1および第2交差部P2は、各主流溝31~34に複数設けて交互に配置させ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い。例えば、各主流溝31~34に、1つの第1交差部P1と1つの第2交差部P2とを含んでいれば、作動液2の輸送機能向上を図ることができる。さらに、各主流溝31~34において、第1交差部P1と第2交差部P2とが互いに隣り合っている例について説明したが、これに限られることはない。例えば、各主流溝31~34において、第1交差部P1と第2交差部P2との間に、両側の連絡溝51~54が一直線上に配置されて主流溝31~34と連絡溝51~54とが十字状に交わる交差部(例えば、図14に示すP3)が形成されていてもよい。この場合であっても、第1交差部P1と第2交差部P2とによって、液流路部30における液状の作動液2の輸送機能向上を図ることができる。
 また、上述した本実施の形態においては、第1~第4主流溝31~34と第1~第4連絡溝51~54が直交し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、第1~第4主流溝31~34と第1~第4連絡溝51~54は、互いに交わることができれば、直交していなくてもよい。
 例えば、図15に示すように、連絡溝51~54が整列する方向が、第1方向Xおよび第2方向Yに対してそれぞれ傾斜していてもよい。この場合の連絡溝51~54の第1方向Xに対する傾斜角度θは任意である。図15に示す例では、各凸部41a~44aの平面形状は、平行四辺形になっている。このような形状を矩形状のベーパーチャンバ1に採用した場合には、ベーパーチャンバ1の平面外輪郭をなす4つの外縁1a、1b(図2参照)と、連絡溝51~54とが直交しなくなる。この場合には、第2方向Yに延びる折り線で折れ曲がるように変形することを防止することができ、液流路部30の各溝31~34、51~54がつぶれることを防止できる。
 また、第1~第4主流溝31~34は、直線状に形成されていなくてもよい。例えば、図16においては、主流溝31~34は、直線状ではなく蛇行するように延びており、大局的には第1方向Xに延びている。より詳細には、主流溝31の一対の側壁35、36が、湾曲凹部と湾曲凸部とが交互に配置されるとともに連続状に滑らかに接続されるように形成されている。図16に示すように主流溝31~34が形成されている場合には、作動液2と凸部41a~44aとの接触面積が増え、作動液2の冷却効率を向上できる。
 また、上述した本実施の形態においては、各液流路部30の全体にわたって、凸部41a~44aが、矩形状で千鳥状に配置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、凸部41a~44aの少なくとも一部が、上述した図15または図16に示すような形状で配置されていてもよい。さらには、凸部41a~44aは、図6に示す千鳥状の配置、図15の配置、図16の配置のうちの少なくとも2つが組み合わされていてもよい。
 また、上述した本実施の形態においては、第1凸部41a、第2凸部42a、第3凸部43aおよび第4凸部44aが同一形状を有し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、第1~第4凸部41a~44aは、互いに異なる形状を有していてもよい。
 例えば、第2凸部42aおよび第4凸部44aの第1方向Xの長さが、図17に示すように、第1凸部41aおよび第3凸部43aよりも長くなっていてもよい。図17に示す形態では、第2主流溝32および第4主流溝34において、2つの第2交差部P2の間に、2つの第1交差部P1が介在されている。すなわち、図6に示すように第1交差部P1と第2交差部P2とが互いに交互に配置されるようにはなっていない。また、第1主流溝31および第3主流溝33において、2つの第1交差部P1の間に、2つの第2交差部P2が介在されており、第1交差部P1と第2交差部P2とが交互に配置されていない。この場合においても、第1交差部P1と第2交差部P2とによって、液流路部30における液状の作動液2の輸送機能向上を図ることができる。
 また、上述した本実施の形態においては、上側金属シート20の上側流路壁部22が、ベーパーチャンバ1の第1方向Xに沿って細長状に延び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、上側流路壁部22の形状は任意である。例えば、上側流路壁部22は、円柱状のボスとして形成されていてもよい。この場合においても、上側流路壁部22は、下側流路壁部13に平面視で重なるように配置して、上側流路壁部22の下面22aを、下側流路壁部13の上面13aに当接させることが好適である。
 また、上述した本実施の形態においては、上側金属シート20が、上側蒸気流路凹部21を有している例について説明したが、このことに限られることはなく、上側金属シート20は、全体的に平板状に形成されて、上側蒸気流路凹部21を有していなくてもよい。この場合には、上側金属シート20の下面20aが、第2当接面として下側流路壁部13の上面13aに当接するようになり、ベーパーチャンバ1の機械的強度を向上させることができる。
 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が、下側蒸気流路凹部12と、液流路部30と、を有し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、上側金属シート20が上側蒸気流路凹部21を有していれば、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に設けられていてもよい。この場合、図18に示すように、上面10aのうち液流路部30が形成される領域は、上側流路壁部22に対向する領域に加えて、上側蒸気流路凹部21に対向する領域のうち上側流路壁部22を除く領域にも形成されていてもよい。この場合、液流路部30を構成する主流溝31~34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18に示す形態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、図18に示す形態では、上側金属シート20の上側流路壁部22の下面22a(当接面)は、蒸気流路を確保するために、上側金属シート20の下面20aのうちの一部の領域に形成されており、下側金属シート10の上面10aのうち液流路部30が形成された領域の一部に、上側流路壁部22の下面22aが当接するようになる。
 また、上述した本実施の形態においては、第1~第4主流溝31~34が、第1交差部P1と第2交差部P2とを含んで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、各主流溝31~34が交差部P1、P2を含んでいなくても、第1~第4主流溝31~34の幅w1が、第1~第4凸部41a~44aの幅w2よりも大きくなっていれば、下側流路壁部13の上面13aに占める第1~第4主流溝31~34の割合を大きくすることができる。この場合においても、作動液2の輸送機能を向上させて、熱輸送効率を向上させることができる。
(第2の実施の形態)
 次に、図19乃至図23を用いて、本発明の第2の実施の形態におけるベーパーチャンバ、電子機器、ベーパーチャンバ用金属シートおよびベーパーチャンバの製造方法について説明する。
 図19乃至図23に示す第2の実施の形態においては、第1~第4連絡溝の幅が、第1~第4主流溝の幅よりも大きい点が主に異なり、他の構成は、図1乃至図18に示す第1の実施の形態と略同一である。なお、図19乃至図23において、図1乃至図18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。
 図19に示すように、本実施の形態においては、第1~第4連絡溝51~54の幅w3’が、第1~第4主流溝31~34の幅w1(より詳細には、後述する第1~第4主流溝本体部31a~34aの幅)よりも大きくなっている。連絡溝51~54の幅w3’は、例えば40μm~300μmとしてもよい。本実施の形態では、図20および図21に示すように、各主流溝31~34の横断面形状および各連絡溝51~54の横断面形状が湾曲状に形成されている例について説明する。この場合、溝31~34、51~54の幅は、下側流路壁部13の上面13aにおける溝の幅とする。後述する凸部41a~44aの幅も同様に、上面13aにおける凸部の幅とする。
 ところで、本実施の形態においても、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。このことにより、液流路部30の第1~第4主流溝31~34は、平坦状の下面22aで覆われている。この場合、図20に示すように、第1~第4主流溝31~34の第1方向Xに延びる一対の側壁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2つの角部37を形成することができ、これら2つの角部37における毛細管作用を高めることができる。すなわち、第1~第4主流溝31~34の横断面が湾曲状に形成されている場合であっても、角部37において毛細管作用を高めることができる。
 同様に、液流路部30の第1~第4連絡溝51~54は、平坦状の下面22aで覆われている。この場合、図21に示すように、第1~第4連絡溝51~54の第2方向Yに延びる一対の側壁55、56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2つの角部57を形成することができ、これら2つの角部57における毛細管作用を高めることができる。すなわち、第1~第4連絡溝51~54の横断面が湾曲状に形成されている場合であっても、角部57において毛細管作用を高めることができる。
 ここで、蒸気から凝縮した液状の作動液2は、後述するように、第1~第4連絡溝51~54を通って第1~第4主流溝31~34に入り込む。このため、第1~第4連絡溝51~54の毛細管作用が高められることにより、凝縮した液状の作動液2をスムースに第1~第4主流溝31~34に入り込ませることができる。凝縮した液状の作動液2は、第1~第4連絡溝51~54の毛細管作用によって、蒸気流路凹部12、21に近い側の主流溝31だけでなく、蒸気流路凹部12、21から遠い側の第1~第4主流溝31~34にスムースに入り込むことができ、凝縮した液状の作動液2の輸送機能を向上させることができる。また、第1~第4連絡溝51の幅w3’を第1~第4主流溝31~34の幅w1よりも大きくしていることにより、第1~第4連絡溝51~54内における作動液2の流路抵抗を低減することができ、この点においても、凝縮した液状の作動液2を、第1~第4各主流溝31~34にスムースに入り込ませることができる。そして、第1~第4主流溝31~34に入り込んだ作動液2は、第1~第4主流溝31~34の毛細管作用によって蒸発部11に向かってスムースに輸送することができる。このため、液流路部30全体として、液状の作動液2の輸送機能を向上させることができる。
 また、第1~第4凸部41a~44aの第1方向Xにおける両端部は、平面視で丸みを帯びた形状になっている。すなわち、各凸部41a~44aは、大局的に見れば矩形状に形成されているが、その角部には、丸みを帯びた湾曲部45が設けられている。これにより、各凸部41a~44aの角部が滑らかに湾曲状に形成され、液状の作動液2の流路抵抗の低減が図られている。なお、凸部41a~44aの図19における右側の端部および左側の端部ではそれぞれ、2つの湾曲部45が設けられており、これら2つの湾曲部45の間に直線状部分46が設けられている例が示されている。このため、第1~第4連絡溝51~54の幅w3’は、第1方向Xに互いに隣り合う凸部41a~44aの直線状部分46の間の距離とする。図6に示すように、各凸部41a~44aに湾曲部45が形成されていない場合も同様である。しかしながら、凸部41a~44aの端部形状は、これに限られることはない。例えば、右側の端部および左側の端部のそれぞれに、直線状部分46が設けられることなく、端部の全体が湾曲するように(例えば半円状のように)形成されていてもよい。この場合の各連絡溝51~54の幅w3’は、第1方向Xにおいて互いに隣り合う凸部41a~44aの間の最小距離とする。なお、図面を明瞭にするために、図19においては、最も下に図示した第4凸部44aに湾曲部45および直線状部分46を代表的に示している。
 図20および図21に示すように、本実施の形態においては、第1~第4連絡溝51~54の深さh3’は、第1~第4主流溝31~34の深さh1(より詳細には、後述する第1~第4主流溝本体部31a~34aの深さ)よりも大きくなっている。ここで、上述したように、各主流溝31~34の横断面形状および各連絡溝51~54の横断面形状が湾曲状に形成されている場合、溝31~34、51~54の深さは、その溝において最も深い位置における深さとする。第1~第4連絡溝51~54の深さh3’は、例えば10μm~250μmとしてもよい。
 本実施の形態においては、図22に示すように、第1~第4主流溝31~34の第1交差部P1および第2交差部P2の深さh1’が、主流溝31~34のうち第1交差部P1以外かつ第2交差部P2以外の部分の深さh1よりも深くなっている。すなわち、第1~第4主流溝31~34は、第1交差部P1と第2交差部P2との間に設けられた第1~第4主流溝本体部31a~34aを更に含んでいる。第1~第4主流溝本体部31a~34aは、互いに隣り合う凸部41a~44aの間に位置する部分であって、互いに隣り合う第1交差部P1と第2交差部P2との間に位置する部分である。この第1~第4主流溝本体部31a~34aの深さh1よりも第1交差部P1および第2交差部P2の深さh1’が深くなっている。第1交差部P1の深さh1’は、第1交差部P1において最も深い位置における深さとし、第2交差部P2の深さh1’は、第2交差部P2において最も深い位置における深さとする。
 より具体的には、図19および図22に示すように、第1主流溝31の第1交差部P1および第2交差部P2の深さh1’が、第1主流溝31のうち第4凸部44aと第1凸部41aとの間の部分(第1主流溝本体部31a)の深さh1よりも深くなっている。同様に、第2主流溝32の第1交差部P1および第2交差部P2の深さh1’が、第2主流溝32のうち第1凸部41aと第2凸部42aとの間の部分(第2主流溝本体部32a)の深さh1よりも深くなっている。第3主流溝33の第1交差部P1および第2交差部P2の深さh1’が、第3主流溝33のうち第2凸部42aと第3凸部43aとの間の部分(第3主流溝本体部33a)の深さh1よりも深くなっている。第4主流溝34の第1交差部P1および第2交差部P2の深さh1’が、第4主流溝34のうち第3凸部43aと第4凸部44aとの間の部分(第4主流溝本体部34a)の深さh1よりも深くなっている。
 また、第1~第4主流溝31~34の第1交差部P1および第2交差部P2の深さh1’は、第1~第4連絡溝51~54の深さh3’よりも深くなっていてもよい。このような第1交差部P1および第2交差部P2の深さh1’は、例えば20μm~300μmとしてもよい。
 また、図19に示すように、第1~第4凸部41a~44aは、上述したように、大局的に見れば矩形状に形成されているが、図6に示すような第1~第4凸部41a~44aの平面形状とは異なっている。すなわち、第1~第4凸部41a~44aは、第1方向Xにおける両側に設けられた一対の第1~第4凸部端部41b~44bと、一対の第1~第4凸部端部41b~44bの間に設けられた第1~第4凸部中間部41c~44cと、を含んでいる。このうち第1~第4凸部中間部41c~44cの幅w4は、第1~第4凸部端部41b~44bの幅w2(上述した第1~第4凸部41a~44aの幅w2に相当)よりも小さくなっている。
 より具体的には、第1凸部中間部41cの幅w4は、第1凸部端部41bの幅w2よりも小さくなっており、第1凸部41aの壁(すなわち、第1主流溝31の側壁36および第2主流溝32の側壁35)は、第1凸部41aの内部に向かって凹むように滑らかに湾曲している。このため、第1凸部中間部41cの幅w4は、2つの壁の間の最小距離とする。同様に、第2凸部中間部42cの幅w4は、第2凸部端部42bの幅w2よりも小さくなっており、第2凸部42aの壁(すなわち、第2主流溝32の側壁36および第3主流溝33の側壁35)は、第2凸部42aの内部に向かって凹むように滑らかに湾曲している。第3凸部中間部43cの幅w4は、第3凸部端部43bの幅w2よりも小さくなっており、第3凸部43aの壁(すなわち、第3主流溝33の側壁36および第4主流溝34の側壁35)は、第3凸部43aの内部に向かって凹むように滑らかに湾曲している。第4凸部中間部44cの幅w4は、第4凸部端部44bの幅w2よりも小さくなっており、第4凸部44aの壁(すなわち、第4主流溝34の側壁36および第1主流溝31の側壁35)は、第4凸部44aの内部に向かって凹むように滑らかに湾曲している。このような第1~第4凸部中間部41c~44cの幅w4は、例えば15μm~175μmとしてもよい。
 上述したように、第1~第4連絡溝51~54の深さh3’が、第1~第4主流溝31~34の第1~第4主流溝本体部31a~34aの深さh1よりも深くなっているとともに、第1~第4主流溝31~34の第1交差部P1および第2交差部P2の深さh1’が、第1~第4主流溝本体部31a~34aの深さh1よりも深くなっている。このことにより、第2交差部P2から第1~第4連絡溝51~54を介して第1交差部P1にわたる領域に、第1~第4主流溝本体部31a~34aの深さh1よりも深いバッファ領域Qが形成されている。このバッファ領域Qは、液状の作動液2を貯留可能になっている。
 より具体的には、例えば、第1主流溝31の第2交差部P2から第1連絡溝51を介して第2主流溝32の第1交差部P1にわたる領域に、第1主流溝本体部31aおよび第2主流溝本体部32aの深さh1より深いバッファ領域Qが形成されている。通常、液流路部30の各主流溝31~34および各連絡溝51~54には、液状の作動液2が充填されている。このため、バッファ領域Qの深さ(h1’およびh3’)が第1~第4主流溝本体部31a~34aの深さh1よりも深くなっていることにより、バッファ領域Qに多くの作動液2を貯留することが可能になっている。上述のように、各主流溝31~34および各連絡溝51~54には作動液2が充填されることから、ベーパーチャンバ1の姿勢に関わることなく、バッファ領域Qには作動液2を貯留することができる。
 同様にして、第2主流溝32の第2交差部P2から第2連絡溝52を介して第3主流溝33の第1交差部P1にわたる領域に、第2主流溝本体部32aおよび第3主流溝本体部33aの深さh1より深いバッファ領域Qが形成されている。第3主流溝33の第2交差部P2から第3連絡溝53を介して第4主流溝34の第1交差部P1にわたる領域に、第3主流溝本体部33aおよび第4主流溝本体部34aの深さh1より深いバッファ領域Qが形成されている。第4主流溝34の第2交差部P2から第4連絡溝54を介して第1主流溝31の第1交差部P1にわたる領域に、第4主流溝本体部34aおよび第1主流溝本体部31aの深さh1より深いバッファ領域Qが形成されている。
 なお、ベーパーチャンバ1の各液流路部30には多数の第1交差部P1および第2交差部P2が形成されているが、そのうちの少なくとも1つの交差部P1、P2の深さh1’が主流溝本体部31a~34aの深さh1(または連絡溝51~54の深さh3’)よりも深くなっていれば、当該交差部P1、P2における作動液2の貯留性能を向上させることができる。この貯留性能は、主流溝本体部31a~34aの深さh1よりも深いh1’を有する交差部P1、P2の箇所数が増えるにつれて向上するため、全ての交差部P1、P2の深さh1’が同様の深さを有していることが好ましい。しかしながら、製造誤差などによって、一部の交差部P1、P2の深さh1’が、主流溝本体部31a~34aの深さh1よりも深くなくても、作動液2の貯留性能を向上させることができることは明らかである。連絡溝51~54の深さh3’についても同様である。
 ここで、完成形のベーパーチャンバ1から主流溝31~34の幅、深さおよび連絡溝51~54の幅、深さを確認する方法について説明する。一般に、ベーパーチャンバ1の外部からは、主流溝31~34および連絡溝51~54は見えないようになっている。このため、完成形のベーパーチャンバ1を所望の位置で切断して得られた断面形状から、主流溝31~34および連絡溝51~54の幅、深さを確認する方法が挙げられる。
 具体的には、まず、ベーパーチャンバ1を10mm角片にワイヤーソーで切断して試料とした。続いて、蒸気流路凹部12、21および液流路部30(主流溝31~34および連絡溝51~54)に樹脂が入り込むように、試料を真空脱泡しながら樹脂包埋する。次に、所望の断面が得られるようにダイヤモンドナイフでトリミング加工する。この際、例えば、ミクロトーム(例えばライカマイクロシステムズ社製のウルトラミクロトーム)のダイヤモンナイフを使用して、測定目的位置から40μm離れた部分までトリミング加工する。例えば、連絡溝51~54のピッチが200μmであるとすると、測定目的としている連絡溝51~54の隣の連絡溝51~54から160μm削ることにより、測定目的としている連絡溝51~54から40μm離れた部分を特定することができる。次に、トリミング加工を行った切断面を削ることにより、観察用の切断面を作製する。この際、断面試料作製装置(例えばJOEL社製のクロスセクションポリッシャー)を使用して、飛び出し幅を40μm、電圧を5kV、時間を6時間に設定し、イオンビーム加工にて切断面を削る。その後、得られた試料の切断面を観察する。この際、走査型電子顕微鏡(例えば、カールツァイス社製の走査型電子顕微鏡)を使用して、電圧を5kV、作動距離を3mm、観察倍率を200倍または500倍に設定し、切断面を観察する。このようにして、主流溝31~34および連絡溝51~54の幅、深さを測定することができる。なお、撮影時の観察倍率基準は、Polaroid545とする。また、上述した方法は一例であり、サンプルの形状、構造等に応じて、使用する装置や、測定条件等は任意に決定することができる。
 ところで、上述したように、第1~第4連絡溝51~54の幅w3’が、第1~第4主流溝31~34の幅w1よりも大きくなっている。このことにより、バッファ領域Qは、第1~第4主流溝本体部31a~34aよりも大きく開口した領域になっている。このため、図10に示す第2ハーフエッチング工程において、エッチング液は、第1~第4主流溝本体部31a~34aよりも、バッファ領域Qに多く入り込むようになる。この結果、バッファ領域Qでのエッチング液による浸食が進み、バッファ領域Qの深さが深くなる。そして、バッファ領域Qのうち第1交差部P1および第2交差部P2に相当する部分は、第1~第4主流溝本体部31a~34aに連通しているため、第1~第4連絡溝51~54よりもエッチング液が入り込みやすくなっている。このことにより、第1交差部P1および第2交差部P2の深さh1’が、第1~第4連絡溝51~54の深さh3’よりも深くなり得る。このようにして、図22に示すようなバッファ領域Qが形成される。
 また、バッファ領域Qにエッチング液が多く入り込むことにより、第1~第4凸部41a~44aの壁(第1~第4主流溝31~34の側壁35、36)のうち第1交差部P1および第2交差部P2に面する部分では、エッチング液による浸食が進む。このことにより、各凸部41a~44aの壁が、エッチング液によってえぐられるように浸食され、各凸部41a~44aの内部に向かって凹むように滑らかな湾曲形状をなす。
 なお、図10に示す第2ハーフエッチング工程においては、上述したように、下側流路壁部13の上面13aにパターン状に第2レジスト膜が形成され、この第2レジスト膜のレジスト開口にエッチング液が入り込んで第1~第4主流溝31~34および第1~第4連絡溝51~54が形成される。このレジスト開口が第1方向Xおよび第2方向Yに平行に形成されている場合であっても、第1~第4連絡溝51~54の幅w3’が第1~第4主流溝31~34の幅w1よりも大きくなっているため、バッファ領域Qにはエッチング液が入り込みやすくなっている。このため、上述したようなバッファ領域Qを形成することができる。
 本実施の形態によるベーパーチャンバ1において、ベーパーチャンバ1の周縁部に拡散された作動液2の蒸気は冷却されて凝縮する。凝縮して液状になった作動液2は、第1~第4連絡溝51~54を通って主流溝31に入り込む。ここで、上述したように、第1~第4連絡溝51~54の幅w3’が、第1~第4主流溝31~34の幅w1よりも大きくなっているため、各連絡溝51~54内における作動液2の流路抵抗は小さくなっている。このため、各蒸気流路凹部12、21の壁面に付着した液状の作動液2は、各連絡溝51~54を通って各主流溝31~34にスムースに入り込む。そして、各主流溝31~34および各連絡溝51~54に、液状の作動液2が充填される。
 各主流溝31~34に充填された作動液2が、蒸発部11に向かって輸送される際、作動液2の一部は、第1交差部P1および第2交差部P2を通過しながら蒸発部11に向かう。第1交差部P1および第2交差部P2においては、作動液2は、主として、第1~第4主流溝31~34の側壁35、36と上側流路壁部22の下面22aとにより形成された角部37による毛細管作用により、蒸発部11に向かう推進力を得る。
 一方、蒸発部11に向かう作動液2の一部は、第1交差部P1または第2交差部P2によって構成されるバッファ領域Qに引き込まれて貯留される。
 ここで、第1~第4主流溝本体部31a~34aでドライアウトが発生すると、バッファ領域Qに貯留されている作動液2が、このドライアウトの発生部に向かって移動する。より具体的には、例えば、第1主流溝本体部31aでドライアウトが発生した場合、そのドライアウトの発生部に最も近いバッファ領域Qから作動液2が、第1主流溝本体部31aの毛細管作用によってドライアウトの発生部に移動する。このことにより、ドライアウトの発生部に、作動液2が充填されてドライアウトが解消される。
 また、第1~第4主流溝本体部31a~34aにおいて、液状の作動液2中にその蒸気による気泡が発生した場合、その気泡は、下流側(蒸発部11の側)のバッファ領域Qに引き込まれて保持される。バッファ領域Qの深さが第1~第4主流溝本体部31a~34aの深さh1よりも深くなっているため、バッファ領域Qに引き込まれた気泡は、バッファ領域Qから主流溝本体部31a~34aに移動することが抑制される。このため、バッファ領域Qによって、主流溝本体部31a~34aに発生した気泡を捕捉することができ、作動液2の蒸発部11への流れが気泡によって妨げられることを抑制できる。
 このように、本実施の形態によれば、第1~第4連絡溝51~54の幅w3’が、第1~第4主流溝31~34の幅w1よりも大きくなっている。このことにより、各連絡溝51~54内における作動液2の流路抵抗を低減することができる。このため、蒸気から凝縮した液状の作動液2をスムースに各主流溝31~34に入り込ませることができる。すなわち、蒸気流路凹部12、21に近い側の主流溝31~34だけでなく、蒸気流路凹部12、21から遠い側の主流溝31~34にもスムースに入り込ませることができ、凝縮した液状の作動液2の輸送機能を向上させることができる。この結果、液状の作動液2の輸送機能を向上させ、熱輸送効率を向上させることができる。
 また、本実施の形態によれば、第1~第4連絡溝51~54の深さh3’は、第1~第4主流溝31~34の深さh1よりも深くなっている。このことにより、各連絡溝51~54に、作動液2を貯留するバッファ領域Qを形成することができる。このため、主流溝31~34においてドライアウトが発生した場合には、バッファ領域Qに貯留された作動液2をドライアウトの発生部に移動させることができる。このため、ドライアウトを解消することができ、各主流溝31~34における作動液2の輸送機能を回復させることができる。また、主流溝31~34内に、気泡が発生した場合には、その気泡をバッファ領域Qに引き込ませて捕捉することができる。この点においても、各主流溝31~34における作動液2の輸送機能を回復させることができる。
 また、本実施の形態によれば、第1~第4主流溝31~34の第1交差部P1および第2交差部P2の深さh1’が、第1~第4主流溝本体部31a~34aの深さh1よりも深くなっている。このことにより、バッファ領域Qを、第1交差部P1および第2交差部P2に延ばすことができる。このため、バッファ領域Qにおける作動液2の貯留量を増大させることができ、ドライアウトをより一層解消させやすくすることができる。
 また、本実施の形態によれば、第1~第4主流溝31~34の第1交差部P1および第2交差部P2の深さh1’は、第1~第4連絡溝51~54の深さh3’よりも深くなっている。このことにより、バッファ領域Qのうちドライアウトの発生部に近い側でバッファ領域Qの深さを深くすることができる。このため、貯留された作動液2を、ドライアウトの発生部にスムースに移動させることができ、ドライアウトをより一層解消させやすくすることができる。
 また、本実施の形態によれば、第1~第4凸部41a~44aの第1~第4凸部中間部41c~44cの幅w4が、第1~第4凸部端部41b~44bの幅w2よりも小さくなっている。このことにより、第1交差部P1および第2交差部P2の平面面積を増大させることができる。このため、バッファ領域Qにおける作動液2の貯留量を増大させることができ、ドライアウトをより一層解消させやすくすることができる。
 また、本実施の形態によれば、各凸部41a~44aの角部には、丸みを帯びた湾曲部45が設けられている。このことにより、各凸部41a~44aの角部を滑らかに湾曲状に形成することができ、液状の作動液2の流路抵抗を低減することができる。
(第3の実施の形態)
 次に、図23乃至図25を用いて、本発明の第3の実施の形態におけるベーパーチャンバ、ベーパーチャンバ用金属シートおよびベーパーチャンバの製造方法について説明する。
 図23乃至図25に示す第3の実施の形態においては、第1~第4主流溝内に、主流溝凸部が突出しているとともに、第1~第4連絡溝内に、連絡溝凸部が突出している点が主に異なり、他の構成は、図19乃至図22に示す第2の実施の形態と略同一である。なお、図23乃至図25において、図19乃至図22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。
 図23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は、下面20aに設けられた複数の主流溝凸部27を有している。各主流溝凸部27は、下面20aから下側金属シート10の第1~第4主流溝31~34のうち対応する主流溝31~34に突出している。主流溝凸部27の下端は、主流溝31~34の底部から離間しており、作動液2の流路は確保されている。また、各主流溝凸部27は、対応する主流溝31~34に沿って第1方向Xに延びるように形成されている。
 主流溝凸部27の横断面は、湾曲状に形成されている。また、主流溝凸部27の側縁は、第1~第4主流溝31~34の側壁35、36に接する、または近接している。これにより、第1~第4主流溝31~34の側壁35、36と上側流路壁部22の下面22aとにより形成される角部37が、楔状(または鋭角状)に形成されている。このようにして、主流溝31~34と主流溝凸部27とによって画定される流路断面(第2方向Yにおける流路断面)が、図23に示すように三日月状に形成されている。
 また、図24および図25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は、下面20aに設けられた複数の連絡溝凸部28を有している。各連絡溝凸部28は、下面20aから下側金属シート10の第1~第4連絡溝51~54のうち対応する連絡溝51~54に突出している。連絡溝凸部28の下端は、連絡溝51~54の底部から離間しており、作動液2の流路は確保されている。また、各連絡溝凸部28は、対応する連絡溝51~54に沿って第2方向Yに延びるように形成されている。第1~第4主流溝31~34の第1交差部P1および第2交差部P2において、上述した主流溝凸部27と連絡溝凸部28とがT字状に交わっている。
 連絡溝凸部28の横断面は、主流溝凸部27と同様に湾曲状に形成されている。また、連絡溝凸部28の側縁は、第1~第4連絡溝51~54の第2方向Yに延びる一対の側壁55、56(図19参照)に接する、または当該側壁55、56に近接している。これにより、第1~第4連絡溝51~54の側壁55、56と上側流路壁部22の下面22aとにより形成される角部57が、楔状(または鋭角状)に形成されている。このようにして、連絡溝51~54と連絡溝凸部28とによって画定される流路断面(第1方向Xにおける流路断面)が、図24に示すように三日月状に形成されている。また、第2方向Yにおける流路断面は、図23に示す主流溝31~34の流路断面の間に、第1~第4連絡溝51~54の第2方向Yにおける流路断面が介在されるように形成されるため、図25に示すように、間延びした三日月状に形成されている。なお、図19においては、図面を明瞭にするために、第3連絡溝53についてのみ側壁に符号55、56を付している。側壁55、56は、凸部41a~44aの上述した直線状部分46に対応している。
 主流溝凸部27および連絡溝凸部28は、例えば、上側金属シート20をハーフエッチングして上側流路壁部22等を形成した後に、上側金属シート20を単体でプレス加工することによって形成することができる。あるいは、図12に示す恒久接合工程において、下側金属シート10と上側金属シート20とに与える加圧力を高めることによって主流溝凸部27および連絡溝凸部28を形成することができる。すなわち、加圧力を高めることにより、上側金属シート20の上側流路壁部22の一部を、第1~第4主流溝31~34内および第1~第4連絡溝51~54内に入り込ませることができ、これにより、湾曲状の横断面を有する主流溝凸部27および連絡溝凸部28を形成することができる。
 このように、本実施の形態によれば、上側金属シート20の下面20aから下側金属シート10の第1~第4主流溝31~34のうち対応する主流溝31~34に、主流溝凸部27が突出している。このことにより、第1~第4主流溝31~34の側壁35、36と上側流路壁部22の下面22aとにより形成される角部37を、第1~第4主流溝31~34の側壁35、36と主流溝凸部27とによって画定される微小な空間にすることができる。このため、角部37における毛細管作用を高めることができる。この結果、各主流溝31~34における液状の作動液2の輸送機能を向上させ、熱輸送効率を向上させることができる。とりわけ、各主流溝31~34の第1交差部P1および第2交差部P2を図19に示すようなバッファ領域Qとして構成する場合であっても、第1交差部P1および第2交差部P2における作動液2に、主流溝凸部27による毛細管作用により、蒸発部11に向かう高い推進力を与えることができ、作動液2の輸送機能を効果的に向上させることができる。
 また、本実施の形態によれば、主流溝凸部27の横断面が湾曲状に形成されている。このことにより、角部37を三日月形状の端部のような形状することができる。このため、角部37における毛細管作用をより一層高めることができる。
 また、本実施の形態によれば、上側金属シート20の下面20aから下側金属シート10の第1~第4連絡溝51~54のうち対応する連絡溝51~54に、連絡溝凸部28が突出している。このことにより、第1~第4連絡溝51~54の側壁55、56と上側流路壁部22の下面22aとにより形成される角部57を、第1~第4連絡溝51~54の側壁55、56と連絡溝凸部28とによって画定される微小な空間にすることができる。このため、角部57における毛細管作用を高めることができる。
 ここで、蒸気から凝縮した液状の作動液2は、上述したように、第1~第4連絡溝51~54を通って第1~第4主流溝31~34に入り込む。このため、第1~第4連絡溝51~54の毛細管作用が高められることにより、凝縮した液状の作動液2をスムースに第1~第4主流溝31~34に入り込ませることができる。凝縮した液状の作動液2は、第1~第4連絡溝51~54の毛細管作用によって蒸気流路凹部12、21に近い側の主流溝31~34だけでなく、蒸気流路凹部12、21から遠い側の主流溝31~34にもスムースに入り込むことができ、凝縮した液状の作動液2の輸送機能を向上させることができる。また、第1~第4連絡溝51~54の幅w3’を第1~第4主流溝31~34の幅w1よりも大きくしていることにより、第1~第4連絡溝51~54内における作動液2の流路抵抗を低減することができ、この点においても、凝縮した液状の作動液2を、第1~第4主流溝31~34にスムースに入り込ませることができる。そして、第1~第4主流溝31~34に入り込んだ作動液2を、第1~第4主流溝31~34の毛細管作用によって蒸発部11に向けてスムースに輸送することができる。このため、液流路部30全体として、液状の作動液2の輸送機能を向上させることができる。また、上述したように、第1~第4連絡溝51~54の毛細管作用を高めることにより、ドライアウトが発生した場合には、第1~第4連絡溝51~54の毛細管作用によって、第1~第4主流溝31~34間で作動液2を往来させることができ、ドライアウトを解消することができる。
 また、本実施の形態によれば、連絡溝凸部28の横断面が湾曲状に形成されている。このことにより、角部57を三日月形状の端部のような形状にすることができる。このため、角部57における毛細管作用をより一層高めることができる。
 なお、上述した本実施の形態においては、第1~第4主流溝31~34の横断面および第1~第4連絡溝51~54の横断面が湾曲状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、第1~第4主流溝31~34の横断面および第1~第4連絡溝51~54の横断面は、図7に示すように、矩形状に形成されていてもよい。この場合においても、角部37、57における毛細管作用を高めることができ、第1~第4主流溝31~34および第1~第4連絡溝51~54における液状の作動液2の輸送機能を向上させることができる。横断面を矩形状にするためには、主流溝31~34および連絡溝51~54は、プレス加工や切削加工で形成されることが好ましい。
 また、上述した本実施の形態においては、第1~第4連絡溝51~54の幅w3’が、第1~第4主流溝31~34の幅w1よりも大きくなっ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、各連絡溝51~54の幅w3’は、図6に示すように、各主流溝31~34の幅w1よりも大きくなくてもよい。すなわち、主流溝凸部27によって第1~第4主流溝31~34の毛細管作用を高めて主流溝31~34における液状の作動液2の輸送機能を高めるという効果は、連絡溝51~54の幅w3’と主流溝31~34の幅w1との大小関係とは無関係に発揮することができる。同様に、連絡溝凸部28によって第1~第4連絡溝51~54の毛細管作用を高めて、凝縮した液状の作動液2の輸送機能を高めるという効果も、連絡溝51~54の幅w3’と主流溝31~34の幅w1との大小関係とは無関係に発揮することができる。
 本発明は上記実施の形態および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、上記実施の形態および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。実施の形態および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。

Claims (21)

  1.  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金属シート上に設けられた第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設けられた密封空間であって、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路部と、液状の前記作動液が通る液流路部と、を有する密封空間と、を備え、
     前記液流路部は、前記第1金属シートの前記第2金属シートの側の面に設けられ、
     前記液流路部は、各々が第1方向に延びて液状の前記作動液が通る第1主流溝、第2主流溝および第3主流溝を有し、
     前記第1主流溝、前記第2主流溝および前記第3主流溝は、前記第1方向に直交する第2方向にこの順に配置され、
     前記第1主流溝と前記第2主流溝との間に、第1連絡溝を介して前記第1方向に配列された複数の第1凸部を含む第1凸部列が設けられ、
     前記第2主流溝と前記第3主流溝との間に、第2連絡溝を介して前記第1方向に配列された複数の第2凸部を含む第2凸部列が設けられ、
     前記第1連絡溝は、前記第1主流溝と前記第2主流溝とを連通し、
     前記第2連絡溝は、前記第2主流溝と前記第3主流溝とを連通し、
     前記第2主流溝は、前記第1連絡溝の少なくとも一部が前記第2凸部に対向する第1交差部と、前記第2連絡溝の少なくとも一部が前記第1凸部に対向する第2交差部と、を含んでいる、ベーパーチャンバ。
  2.  前記第2主流溝の前記第1交差部と前記第2交差部は、互いに隣り合っている、請求項1に記載のベーパーチャンバ。
  3.  前記第2主流溝は、複数の前記第1交差部と、複数の前記第2交差部と、を含み、
     前記第2主流溝の前記第1交差部と前記第2交差部は、交互に配置されている、請求項1または2に記載のベーパーチャンバ。
  4.  前記液流路部は、前記第1方向に延びて液状の前記作動液が通る第4主流溝を更に有し、
     前記第4主流溝は、前記第3主流溝に対して前記第2主流溝の側とは反対側に配置され、
     前記第3主流溝と前記第4主流溝との間に、第3連絡溝を介して前記第1方向に配列された複数の第3凸部を含む第3凸部列が設けられ、
     前記第3連絡溝は、前記第3主流溝と前記第4主流溝とを連通し、
     前記第3主流溝は、前記第2連絡溝の少なくとも一部が前記第3凸部に対向する第1交差部と、前記第3連絡溝の少なくとも一部が前記第2凸部に対向する第2交差部と、を含んでいる、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のベーパーチャンバ。
  5.  前記第3主流溝の前記第1交差部と前記第2交差部は、互いに隣り合っている、請求項4に記載のベーパーチャンバ。
  6.  前記第3主流溝は、複数の前記第1交差部と、複数の前記第2交差部と、を含み、
     前記第3主流溝の前記第1交差部と前記第2交差部は、交互に配置されている、請求項4または5に記載のベーパーチャンバ。
  7.  前記第2金属シートは、前記第1金属シートの前記第2金属シートの側の面に当接するとともに前記第2主流溝を覆う平坦状の当接面を有している、請求項1乃至6のいずれか一項に記載のベーパーチャンバ。
  8.  前記第2主流溝の幅は、前記第1凸部の幅および前記第2凸部の幅よりも大きい、請求項1乃至7のいずれか一項に記載のベーパーチャンバ。
  9.  前記第1連絡溝の幅は、前記第1主流溝の幅および前記第2主流溝の幅よりも大きく、
     前記第2連絡溝の幅は、前記第2主流溝の幅および前記第3主流溝の幅よりも大きい、請求項1乃至8のいずれか一項に記載のベーパーチャンバ。
  10.  前記第1連絡溝の深さは、前記第1主流溝の深さおよび前記第2主流溝の深さよりも深く、
     前記第2連絡溝の深さは、前記第2主流溝の深さおよび前記第3主流溝の深さよりも深い、請求項9に記載のベーパーチャンバ。
  11.  前記第2主流溝の前記第1交差部の深さおよび前記第2交差部の深さは、前記第2主流溝のうち互いに隣り合う前記第1凸部と前記第2凸部との間の部分の深さよりも深い、請求項10に記載のベーパーチャンバ。
  12.  前記第2主流溝の前記第1交差部の深さおよび前記第2交差部の深さは、前記第1連絡溝の深さおよび前記第2連絡溝の深さよりも深い、請求項11に記載のベーパーチャンバ。
  13.  前記第1凸部は、前記第1方向における両端部に設けられた一対の第1凸部端部と、一対の前記第1凸部端部の間に設けられた第1凸部中間部と、を含み、
     前記第1凸部中間部の幅は、前記第1凸部端部の幅よりも小さい、請求項9乃至12のいずれか一項に記載のベーパーチャンバ。
  14.  前記第1凸部の角部に、丸みを帯びた湾曲部が設けられている、請求項1乃至13のいずれか一項に記載のベーパーチャンバ。
  15.  前記第2金属シートは、前記第2金属シートの前記第1金属シートの側の面から、前記第1金属シートの前記第1主流溝、前記第2主流溝および前記第3主流溝にそれぞれ突出する複数の主流溝凸部を有している、請求項1乃至14のいずれか一項に記載のベーパーチャンバ。
  16.  前記主流溝凸部の横断面は、湾曲状に形成されている、請求項15に記載のベーパーチャンバ。
  17.  前記第2金属シートは、前記第2金属シートの前記第1金属シートの側の面から、前記第1金属シートの前記第1連絡溝および前記第2連絡溝にそれぞれ突出する複数の連絡溝凸部を有している、請求項1乃至16のいずれか一項に記載のベーパーチャンバ。
  18.  前記連絡溝凸部の横断面は、湾曲状に形成されている、請求項17に記載のベーパーチャンバ。
  19.  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1乃至18のいずれか一項に記載のベーパーチャンバと、を備えた、電子機器。
  20.  作動液が封入された、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路部と、液状の前記作動液が通る液流路部と、を含む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、前記液流路部が設けられ、
     前記液流路部は、各々が第1方向に延びて液状の前記作動液が通る第1主流溝、第2主流溝および第3主流溝を有し、
     前記第1主流溝、前記第2主流溝および前記第3主流溝は、前記第1方向に直交する第2方向にこの順に配置され、
     前記第1主流溝と前記第2主流溝との間に、第1連絡溝を介して前記第1方向に配列された複数の第1凸部を含む第1凸部列が設けられ、
     前記第2主流溝と前記第3主流溝との間に、第2連絡溝を介して前記第1方向に配列された複数の第2凸部を含む第2凸部列が設けられ、
     前記第1連絡溝は、前記第1主流溝と前記第2主流溝とを連通し、
     前記第2連絡溝は、前記第2主流溝と前記第3主流溝とを連通し、
     前記第2主流溝は、前記第1連絡溝の少なくとも一部が前記第2凸部に対向する第1交差部と、前記第2連絡溝の少なくとも一部が前記第1凸部に対向する第2交差部と、を含んでいる、ベーパーチャンバ用金属シート。
  21.  第1金属シートと第2金属シートとの間に設けられた、作動液が封入される密封空間であって、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路部と、液状の前記作動液が通る液流路部と、を含む密封空間を有するベーパーチャンバの製造方法であって、
     ハーフエッチングにより、前記第1金属シートの前記第2金属シートの側の面に前記液流路部を形成するハーフエッチング工程と、
     前記第1金属シートと前記第2金属シートとを接合する接合工程であって、前記第1金属シートと前記第2金属シートとの間に前記密封空間を形成する接合工程と、
     前記密封空間に前記作動液を封入する封入工程と、を備え、
     前記液流路部は、各々が第1方向に延びて液状の前記作動液が通る第1主流溝、第2主流溝および第3主流溝を有し、
     前記第1主流溝、前記第2主流溝および前記第3主流溝は、前記第1方向に直交する第2方向にこの順に配置され、
     前記第1主流溝と前記第2主流溝との間に、第1連絡溝を介して前記第1方向に配列された複数の第1凸部を含む第1凸部列が設けられ、
     前記第2主流溝と前記第3主流溝との間に、第2連絡溝を介して前記第1方向に配列された複数の第2凸部を含む第2凸部列が設けられ、
     前記第1連絡溝は、前記第1主流溝と前記第2主流溝とを連通し、
     前記第2連絡溝は、前記第2主流溝と前記第3主流溝とを連通し、
     前記第2主流溝は、前記第1連絡溝の少なくとも一部が前記第2凸部に対向する第1交差部と、前記第2連絡溝の少なくとも一部が前記第1凸部に対向する第2交差部と、を含んでいる、ベーパーチャンバの製造方法。
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