(57)【要約】      （修正有）【課題】導入路に流れ、基板裏面に当たった冷却液を効率よく排出流路へと流すことができ、かつ、長い流路（広い熱交換部の面積）を確保することにより、発熱体周囲の熱を拡散する半導体装置を提供する。【解決手段】半導体装置２を載置する基板１０と、基板の半導体装置載置面の裏面から基板に対して垂直な方向に向けて延伸された管路であり、管断面方向の熱伝導率より管壁面方向の熱伝導率が高い部材により構成された導入路１２と、導入路の基板との接続部を含むその近傍に設けられる吐出口１３と、吐出口から排出口１６方向への経路をなし、導入路の管壁表面に設けられる流路１４であり、管壁面方向の熱伝導率より管断面方向の熱伝導率が高い部材により構成された流路と、を備える。【選択図】図１
2010251467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体を載置する基板と、
前記基板の発熱体載置面の裏面から当該基板に対して垂直な方向に向けて延伸された管路であり、管断面方向の熱伝導率より管壁面方向の熱伝導率が高い部材により構成された導入路と、
前記導入路の前記基板との接続部を含むその近傍に設けられる吐出口と、
前記吐出口から排出口方向への経路をなし前記導入路の管壁表面に設けられる流路であり、管壁面方向の熱伝導率より管断面方向の熱伝導率が高い部材により構成された流路と、を備える液冷ジャケット。
【請求項２】
前記流路が、
前記導入路の表面において螺旋状に構成されている、請求項１に記載の液冷ジャケット。
【請求項３】
前記吐出口が、
前記導入路の管断面から見て放射状に複数設けられ、
前記流路が、
前記複数設けられた吐出口に対応して複数設けられる、請求項１または２に記載の液冷ジャケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光装置に代表される発熱体を液冷するにあたり冷却液との熱交換を行うジャケットの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種半導体装置は、高性能化により消費電力が加速度的に上昇しており、これに伴って発熱量が増えている。半導体発光装置の一種である発光ダイオード装置(以下、ＬＥＤとも称する)においても、明るさ（性能）の向上に伴って消費電力が上昇している。
【０００３】
ＬＥＤにおける性能向上（それに伴う消費電力の上昇）による問題点として、発光時に投入した電力の大部分が熱となるため、その熱によって明るさ（性能）が低下してしまうという事象が挙げられる。
【０００４】
上述のようなＬＥＤを含む各種半導体装置に対する放熱手段の一つとして、高い冷却性能を有する液冷システムを用いることがある。
【０００５】
半導体装置において液冷システムを用いるにあたり、面積あたりの熱量が非常に高い（例えば、チップサイズが１［ｍｍ］角程度で５［Ｗ］）発熱体を効率よく冷却するためには、第一に熱を拡散して発熱体周囲の温度を下げること、第二に発熱体の至近位置で冷却液との熱交換を促す（多量の冷却液を流す）ことが必要である。
【０００６】
上記留意点に鑑みた技術の一例として、中空管を多数並べたものをジャケット内に設け、実効的な熱交換部の面積を増大させたものが開示されている(例えば、特許文献１参照。)。また、他の例として発熱体を中心に螺旋を描くように１本の長い流路を構成し、全体が均温的に冷却されるよう工夫したものが開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−３２４６４７号公報
【特許文献２】特開平８−２４１９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来技術において、実際に発熱体からの受熱に寄与する、すなわち実質的に熱交換可能な面積は、部材の熱伝導率の関係から発熱体周囲に限られていた。つまり、発熱体周囲から他の部分に熱が拡散しないため、自ずと温度低減に限界があるという問題があった。
【０００９】
まず、特許文献１に記載の技術では、その構造により熱交換部の表面積は増加しているものの、高温部分が発熱体周囲に集中しており上記問題点は解決できているとは言い難かった。
【００１０】
また、特許文献２に記載の技術では、冷却液の温度分布の均一化を図ることには鑑みられているものの、上記問題点については鑑みられていなかった。
【００１１】
また、冷却液の流量を増加して熱交換を促すという点についても、特許文献１及び２の技術では、流路長が長くなってしまうことで流路の圧力損失が増加するため、流量を増加しようとすると冷却液を駆動するポンプの負荷が増大してしまう。
【００１２】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明は、半導体装置の液冷技術において発熱体周囲の熱を拡散することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、本発明は以下の手段とした。
【００１４】
すなわち、本発明は、半導体装置を載置する基板と、基板の半導体装置載置面の裏面から当該基板に対して垂直な方向に向けて延伸された管路であり、管断面方向の熱伝導率より管壁面方向の熱伝導率が高い部材により構成された導入路と、導入路の基板との接続部を含むその近傍に設けられる吐出口と、吐出口から排出口方向への経路をなし導入路の管壁表面に設けられる流路であり、管壁面方向の熱伝導率より管断面方向の熱伝導率が高い部材により構成された流路と、を備える。
【００１５】
本発明は、発熱体として発光ダイオード装置などの半導体装置を載置する基板の裏面から当該基板に対して垂直な方向に延伸され、管壁面方向（基板に対して垂直な方向）に高い熱伝導率を有する（熱伝導率に異方性を有する）部材によって形成される導入路を備える。ここで、発熱体からの発熱は基板を介し基板に垂直な方向に上昇しようとする。
【００１６】
つまり、以上のような導入路により、本発明は、発熱体周囲の熱を基板から管路全体という広い面積に拡散することができる。また、本発明は、このような導入路により、従来の等方性熱伝導率を有する部材を用いた場合のように基板の表面積（基板サイズ）を拡大することなく、実質的な冷却液との熱交換部の面積を広げることができる。
【００１７】
さらに、本発明では、冷却液を搬送する導入路が、発熱体が載置される基板裏面に接続するように構成されている。これにより、本発明によれば、基板において実質的に冷却液との熱交換可能な部分である、発熱体周囲部分で効率的に冷却液との熱交換を行うことができる。
【００１８】
また、本発明では、発熱体周囲部分に到達した冷却液が、吐出口から導入路の外部に吐出し、この冷却液が導入路の表面に設けられた流路を通過し排出される。ここで、流路は、導入路の表面から当該冷媒導入路の中心から外方（管断面方向）へ伸びる（導入路を幹として流路が枝を張る）ように構成されている。そして、流路は、導入路に伝導した発熱体の熱を受熱することを考慮し、導入路の管壁面方向の熱伝導率より管断面方向の熱伝導率が高い部材により構成される。
【００１９】
従って、以上のように構成された流路により、冷却液を排出しつつ、基板の発熱体周囲部分以外の部分でも冷却液との熱交換を効率的に行う（実質的な熱交換部の面積を広げる）ことができる。
【００２０】
また、本発明は、流路が、前記導入路の表面において螺旋状に構成されていてもよい。
【００２１】
以上のようにすれば、本発明によれば、限られたスペースにおいて長い流路長を確保することによって、冷却液との熱交換を効率的に行う（実質的な熱交換部の面積を広げる）ことができる。
【００２２】
また、本発明は、吐出口が、導入路の管断面から見て放射状に複数設けられ、流路が、複数設けられた吐出口に対応して複数設けられるようにしてもよい。
【００２３】
以上のようにすれば、本発明によれば、導入路に流れ基板裏面に当たった冷却液が、効率よく排出流路へと流すことができ、かつ、長い流路（広い熱交換部の面積）を確保することができる。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように、本発明によれば、半導体装置の液冷技術において発熱体周囲の熱を拡散する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施の形態にかかる液冷ジャケットの基板のＬＥＤ搭載面側から見た全体斜視図を示す。
【図２】本実施の形態にかかる液冷ジャケットの基板のＬＥＤ搭載面の裏面から見た全体斜視図を示す。
【図３】基板に取り付けられた熱交換部の構成を示す斜視図である。
【図４】熱交換部を吐出口方向から見た斜視図である。
【図５】導入路の高熱伝導特性を示す。
【図６】導入路を基板との接合面側から見た断面図である。
【図７】流路を構成する枝葉部の斜視図である。
【図８】流路を取り付けた導入路を基板への取り付けの様子を示す図である。
【図９】液冷ジャケットの基板面の温度分布を示す図である。
【図１０】液冷ジャケットの基板鉛直断面図であり、基板鉛直方向の温度分布を示す図である。
【図１１】液冷ジャケットの基板面の冷却液の流れを模式的に示した図である。
【図１２】液冷ジャケット全体の冷却液の流れを模式的に示した透過斜視図である。
【図１３】本実施の形態にかかる比較例１の液冷ジャケットを示す。
【図１４】比較例１の液冷ジャケットの基板面の温度分布を示す図である。
【図１５】比較例１の液冷ジャケットの基板鉛直断面図であり、基板鉛直方向の温度分布を示す図である。
【図１６】比較例１の液冷ジャケットの基板面の冷却液の流れを模式的に示した図である。
【図１７】比較例１の液冷ジャケット全体の冷却液の流れを模式的に示した透過斜視図である。
【図１８】比較例２の液冷ジャケットの基板面の温度分布を示す図である。
【図１９】比較例２の液冷ジャケットの基板鉛直断面図であり、基板鉛直方向の温度分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
まず、本発明の概要について説明する。従来の液冷ジャケットにおいて、熱拡散性を向上させるに伴って基板サイズも大きくなってしまう課題の要因は、等方性熱伝導率を持つ部材を使用していることであるといえる。
【００２７】
そこで本発明では、異方性熱伝導率を有する材料に着目し、これを熱交換部の基本構造の部材に応用した。
【００２８】
本発明者らは、以上のような異方性熱伝導率を有する材料を半導体装置（発熱体）の基板に用いる場合、発熱体に対して面方向・厚み方向いずれの方向について熱伝導率を高めた構造とするのが良いかについて検討を行った。
【００２９】
面方向の熱伝導率を高めることについては、従来の基板にグラファイトシートなど高熱伝導率材料を貼れば容易に実現できることから、本発明をするにあたっては、厚み方向の熱伝導率を高めることで基板サイズの縮小化を図ることとした。
【００３０】
ここで、本発明において、基板サイズの縮小化を図るにあたり、異方性熱伝導材料の高熱伝導特性の配向は、導入路については基板に対して垂直方向とし、流路については導入路に向かって放射状に整列していることとした。
【００３１】
また、本発明では、液冷ジャケットにおいて実効的な熱交換部の表面積を増加させるため、複数本の流路を構成した。また、本発明では、同様の目的のために、螺旋状の流路構造を形成して、熱伝導経路の形成しつつ熱交換部の面積を増加させるようにした。
【００３２】
［液冷ジャケットの構成］
本発明の一実施の形態にかかる液冷ジャケットについて、基板に搭載する発熱体である半導体装置として特に発光ダイオード装置（以下、ＬＥＤとも称する）として適用した一例を図面を参照して以下説明する。
【００３３】
図１は、本実施の形態にかかる液冷ジャケットの基板のＬＥＤ搭載面側から見た全体斜視図を示す。また、図２は、本実施の形態にかかる液冷ジャケットの基板のＬＥＤ搭載面の裏面から見た全体斜視図を示す。
【００３４】
本実施の形態にかかる液冷ジャケット１は、ＬＥＤ２を搭載する基板１０、基板１０のＬＥＤ搭載面１０ａの裏面１０ｂに設けられる箱状のケーシング１１、裏面１０ｂに垂直方向に延伸される導入路（幹部）１２、導入路１２と裏面１０ｂとの接続部に設けられる吐出口１３、導入路１２の表面に設けられる流路（枝葉部）１４、流路１４を外部から覆う内壁１５、内壁１５に接続して冷却液を外部に排出する排出口１６を備える。なお、以下の本実施の形態の説明において、導入路１２と流路１４とを熱交換部３とも称する。
【００３５】
本実施の形態の液冷ジャケット１に搭載されるＬＥＤ２について説明する。特に図示はしないが、ＬＥＤ２は、給電すると青色光を放つ青色発光ダイオードの素子の上を黄色の蛍光体で覆いその光源の色と蛍光体によって得られる色とを混色して白色光を得る、白色発光ダイオードを一例としている。
【００３６】
ここで、本発明における発熱体であるＬＥＤ２は、照明用を想定して１チップが１［ｍｍ］角の大きさのものを４つで一単位（モジュール）とした。そして、消費電力については、1チップが５［Ｗ］で合計２０［Ｗ］となる。
【００３７】
中央にＬＥＤ２を実装する基板１０は、熱伝導率に優れたセラミック基板の一例として熱伝導率１７０［Ｗ／ｍ・Ｋ］の窒化アルミニウムを選択した。
【００３８】
ケーシング１１は、例えば金属としてはアルミや銅、樹脂としてはアクリルなどの材料を用いて形成される。ここで、フィン部分の熱伝達性能のみを比較（後述）するためには、ジャケット部分の熱伝達を極力抑える必要がある。本実施の形態では、成形性も考慮して、冷却液を格納する容器・入出口にはアクリル材を選択した。
【００３９】
冷媒（冷却液）は、ＬＬＣ（Long Life Coolant）など各種水溶液を用いることができるが、本実施の形態では純水を選択した。冷媒を搬送するポンプ（不図示）は、水冷式パーソナルコンピュータ等に使用される小型ポンプの代表的な値である、体積流量０．４［ｌ／ｍｉｎ］を設定した。この冷却液は、導入路１２の導入口１２ａから液冷ジャケット１に導入されて内部を循環し、排出口１６からラジエータ（不図示）などの熱交換器によって冷却される。
【００４０】
［熱交換部の構成］
本実施の形態にかかる熱交換部３の構成を説明する。
図３は、基板１０に取り付けられた熱交換部３の構成を示す斜視図である。また、図４は、熱交換部３を吐出口１３方向から見た斜視図である。
【００４１】
導入路１２は、熱伝導率に異方性を有する材料（異方性熱伝導率材料）を用いて管壁１２ｂが形成される管であり、内部に発熱体（ＬＥＤ２）との熱交換を行う冷却液を流す空洞部１２ｃを有する。
【００４２】
図５は、導入路１２の高熱伝導特性を示す。
図５にある矢印は、導入路１２について高熱伝導特性を有する方向を示す。本発明において、導入路１２を構成する部材の高熱伝導特性の配向は、発熱体（ＬＥＤ２）を載置する基板１０に対して垂直方向に（導入路１２の長手方向に）配向している。このように構成することで、導入路１２は、厚み（高さ）方向の熱伝導率を高めて発熱体周囲の熱拡散を促すという、本発明の効果を得る。
【００４３】
ここで、本実施の形態において用いた異方性熱伝導材料について説明する。本実施の形態で用いた異方性熱伝導率材料は、炭素繊維（カーボンナノチューブを、別のカーボン素材で形成したテンプレートに沿って、配向を持たせて整列させたもの）を、アルミ粉末とともに分散して焼結させることによって成形した炭素アルミ複合材料である。この炭素―アルミ複合材料は、高熱伝導特性を持つ方向については１０００［Ｗ／ｍ・Ｋ］、それ以外の方向については２００［Ｗ／ｍ・Ｋ］の熱伝導率を有する。
【００４４】
本実施の形態で導入路１２を作製するにあたり、塑性加工が難しいという炭素アルミ複合材料の成形性を考慮して、管壁１２ｂを平面の組み合わせにより構成可能な角柱（八角柱）をその形状の一例とした。
【００４５】
この空洞部１２ｃを流れた冷却液は、導入路１２と基板１０との接合部付近に設けられる吐出口１３から外部に吐出される。
【００４６】
図６は、導入路１２を基板１０との接合面側から見た断面図である。導入路１２の基板１０との接合面には、空洞部１２ｃに流れる冷却液を外部に吐出する吐出口１３が設けられている。図６に示すように、吐出口１３は、導入路１２の空洞部１２ｃ中心から回転放射状に管壁を貫くように設けられた溝である。冷却液はこの溝に沿って導入路１２の表面に吹き出す。
【００４７】
図６に示すように、流路１４は、吐出口１３から排出口１６に向けて螺旋を描くように（あたかも螺旋階段のように）、多数の枝葉部１７を導入路１２の八角柱の外壁面に接着されることで形成される。
【００４８】
図７は、流路１４を構成する枝葉部１７の斜視図である。図７に示すように、本実施の形態において枝葉部１７は、導入路１２と同様の異方性熱伝導率材料を用いて台形に形成されている。
【００４９】
図７にある矢印は、枝葉部１７について高熱伝導特性を有する方向を示す。本発明において流路１４を構成する枝葉部１７の高熱伝導特性の配向は、導入路１２の管壁１２ｂに対して垂直方向に（導入路１２の管断面方向に）配向している。このように構成することで、流路１４は、冷却液との熱交換可能な実質的な面積を増加して発熱体の冷却を促すという、本発明の効果を得る。
【００５０】
ここで、枝葉部１７の接着材料としては種々のものを用いることができるが、熱伝導を考慮すると活性金属を含むロウ材が好適である。
【００５１】
なお、吐出口１３の貫通穴方向と流路１４がなす螺旋の方向は一致している。また、流体抵抗による圧力損失を低減するため、螺旋構造による流路１４は、複数本形成することが望ましい。本実施例では、２本の流路１４を形成した。吐出口１３から吹き出した冷却液は、導入路１２の管壁表面１２ｂに設けられる流路１４へと流れる。
【００５２】
図８は、流路１４を取り付けた導入路１２を基板１０への取り付けの様子を示す図である。
図８のように、その管壁１２ｂに枝葉部１７を接合して流路１４を形成した導入路１２は、発熱体であるＬＥＤ２が実装された基板１０の裏面１０ｂの中央（素子搭載位置の裏面）に接着する。基板１０と導入路１２との接着は、導入路１２と枝葉部１７との接着と同様の理由から、ロウ材を用いることが好適である。なお、基板１０の材料については、本発明においては特に限定されず、例えば、熱拡散を狙った窒化アルミニウムでも良く、厚み方向に高熱伝導特性を持つ材料（熱交換部３と同じ複合材料）で構成しても良い。
【００５３】
なお、液冷ジャケット１の各種寸法について概説する。液冷ジャケット１は、基板１０の平面部：１５［ｍｍ］角に合わせてケーシング１１を含めた全体の外形寸法が１５［ｍｍ］角の立方体となるようにした。ここで、基板１０の厚さは２［ｍｍ］である。
導入路１２及び流路１４からなる熱交換部の板厚は、１［ｍｍ］を基本とした、また、導入路１２の表面に螺旋状に構成した流路１４の間隔（フィンピッチ）は、４［ｍｍ］とした。
【００５４】
なお、ジャケットの内側は熱交換部の外形状に合わせて８角柱の内壁１５を設けてもよい。ここで、内部断面形状を外形と同じ８角柱としたのは、枝葉部１７と外壁の間に隙間ができた場合、冷却液が流路から逸脱して流体抵抗の低い周辺部を流れてしまうのを避けるためである。
【００５５】
［温度低減効果の検証］
本実施の形態にかかる液冷ジャケット１による発熱体の温度低減効果を検証するため、本発明者らは液冷ジャケット１についてジャケット構造の流路モデルを作成して流体解析を行った。
【００５６】
図９は、液冷ジャケット１の基板面の温度分布を示す図である。また、図１０は、液冷ジャケット１の基板鉛直断面図であり、基板鉛直方向の温度分布を示す図である。
図９，１０によれば、発熱体であるＬＥＤ２からの熱は、基板１０内である程度拡散した後に、基板１０に鉛直に伸びる導入路１２と導入路１２の表面から鉛直に伸びる流路１４とで構成される熱交換部全体に均一（各部位において温度差を生じることなく）に伝導していることを示している。これは、所定方向に高熱伝導特性を持つ部材を使用してその熱伝導率の異方性を考慮したジャケット形状を構成したことによる効果である。そして、本実施例における、冷却液の入口水温に対する発熱源の温度上昇値ΔＴは約１４［°Ｃ］であった。
表１は、本実施形態の液冷ジャケット１の主要箇所の温度上昇値を示す。表２は、基板１０の主要箇所における温度上昇値を示す。
【表１】
2010251467.tif 000003
【表２】
2010251467.tif 000004
【００５７】
図１１は、液冷ジャケット１の基板面の冷却液の流れを模式的に示した図である。また、図１２は、液冷ジャケット１全体の冷却液の流れを模式的に示した透過斜視図である。
【００５８】
図１１によれば、液冷ジャケット１において導入路１２を経て導かれた冷却液が基板１０の素子搭載面の裏面に噴射され、吐出口１３から基板１０の裏面の各方向へ放射状に流れ出ていることがわかる。また、図１２によれば、導入路１２の表面に螺旋状に取り付けられた多数の枝葉部１７で形成された流路１４の形状に沿って、吐出口１３から流れ出た冷却液が排出口１６へと運搬されることがわかる。
【００５９】
以上のように本実施の形態にかかる液冷ジャケット１によれば、ＬＥＤ２が搭載される基板１０の裏面から基板から離れる方向に（垂直方向に）高い熱伝導率を有する材料で構成された導入路１２を備えることで、基板１０の発熱体周囲に集中する熱を広い範囲に拡散することができる。
【００６０】
また、液冷ジャケット１によれば、導入路１２の表面から外方に伸びる枝葉部１７を螺旋状に複数配置した流路１４を備えることによって、導入路１２が受熱した発熱体からの熱をさらに広い面積に拡散する。
【００６１】
そして、本実施の形態にかかる液冷ジャケット１は、冷却液が流れる導入路１２と流路１４とが熱交換部３として機能することで、従来技術より広い面積で冷却液との熱交換を行うことができる。
【００６２】
［比較例１の検証］
以上の本実施の形態にかかる液冷ジャケットの効果を検証するために、構造による効果と材料による効果の２点について、それぞれ比較モデルを作成し検証を行った。
図１３は、本実施の形態にかかる比較例１として、液冷ジャケット１の熱交換部３から流路１４を取り除いた構造（熱交換部３のうち導入路１２のみの構造）の液冷ジャケット１００を示す。なお、液冷ジャケット１００のその他の構成については、液冷ジャケット１と同様であるため説明は省略する。
【００６３】
図１４は、液冷ジャケット１００の基板面の温度分布を示す図である。また、図１５は、液冷ジャケット１００の基板鉛直断面図であり、基板鉛直方向の温度分布を示す図である。
【００６４】
比較例１の液冷ジャケット１００の温度分布については、液冷ジャケット１と同様に導入路１２に高熱伝導率材料を用いたことで、発熱源であるＬＥＤ２から導入路１２の末端まで熱が伝わっていることが確認できる。しかしながら、基板１０及び導入路１２の各箇所の温度が実施例と比べて全体的に上昇している。つまり、液冷ジャケット１００は、液冷ジャケット１と比較して流路１４の有無により熱交換部３の面積が減少していることに加え、導入路１２及び基板１０裏面の冷却液への熱伝達率も低下していると考えられる。
【００６５】
図１６は、液冷ジャケット１００の基板面の冷却液の流れを模式的に示した図である。また、図１７は、液冷ジャケット１００全体の冷却液の流れを模式的に示した透過斜視図である。
【００６６】
図１６，１７からわかるように、冷却液の流れの状態については、流路１４がないために排出口１６に向かって直線的に流れるようになってしまい、このことで実質的な熱交換部の面積を減少させる一因となっている。
【００６７】
以上の比較例１の液冷ジャケット１００の結果から、本発明において流路１４の存在によって冷却液の流路長を確保でき、それによって実質的に熱交換を行う面積が増えることにより、ひいては冷却液への熱伝達率が向上するという優れた効果を示すことができる。
【００６８】
［比較例２の検証］
次に、本実施の形態にかかる液冷ジャケット１の材料による効果を検証するために、比較例２として流路構造は液冷ジャケット１と同様とし材料を高熱伝導率の異方性材料から一般的なアルミニウム（A1050）に変更した液冷ジャケット２００について解析を行った。なお、液冷ジャケット２００の構成については、材料の相違以外は液冷ジャケット１と同様であり説明を省略する。
【００６９】
図１８は、液冷ジャケット２００の基板面の温度分布を示す図である。また、図１９は、液冷ジャケット２００の基板鉛直断面図であり、基板鉛直方向の温度分布を示す図である。
【００７０】
図１８，１９によれば、高熱伝導率材料と比べてアルミニウムは５分の１程度の熱伝導率なので、液冷ジャケット２００は液冷ジャケット１と比べて発熱源から熱交換部３への熱の伝導は少ない。そのため、液冷ジャケット２００は、熱交換部３の末端まで十分に熱が伝わっていないと言える。
【００７１】
比較例１と２より、液冷ジャケット１の有する以下の効果が検証することができた。
すなわち、幹部となる導入路１２と複数の枝葉部１７からなる流路１４とを有する熱交換部３の構造を形成することにより、液冷ジャケット１は、冷却液への熱伝達率が向上した。また、熱交換部３に高熱伝導率材料を使用したことにより、液冷ジャケット１は、ＬＥＤ２（発熱源）からの熱を効率よく熱交換部３の末端まで効率よく伝導することができた。表３に、本実施の形態にかかる液冷ジャケット１と比較例１，２の温度上昇ΔＴと熱抵抗値を示す。
【表３】
2010251467.tif 000005
【００７２】
〔その他の実施例〕
なお、上述のように本実施の形態では、導入路１２は八角柱で構成したが、本発明はこれに限定されることなく、加工が可能であれば流体抵抗の観点から、円柱を基本とした曲面で構成される螺旋構造の方が好ましい。
【符号の説明】
【００７３】
１    液冷ジャケット
２    ＬＥＤ
３    熱交換部
１０    基板
１１    ケーシング
１２    導入路
１３    吐出口
１４    流路
１５    内壁
１６    排出口
１７    枝葉部
【図１】
2010251467.tif 000006
【図２】
2010251467.tif 000007
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１３】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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