(57)【要約】【課題】流路の表面に金属層を設けずに、流路の気密性を高めること。【解決手段】作動液が封入される流路を備える自励振動ヒートパイプであって、表面同士が第１方向で前記流路を挟んで対向し合う第１樹脂シート及び第２樹脂シートと、前記第１樹脂シート及び前記第２樹脂シートのうちの少なくとも一方の側面に設けられ、樹脂よりも気体を透過し難い材料により形成される第１バリア層と、を含む。【選択図】図２
2018071884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動液が封入される流路を備える自励振動ヒートパイプであって、
表面同士が第１方向で前記流路を挟んで対向し合う第１樹脂シート及び第２樹脂シートと、
前記第１樹脂シート及び前記第２樹脂シートのうちの少なくとも一方の側面に設けられ、樹脂よりも気体を透過し難い材料により形成される第１バリア層と、を含む、自励振動ヒートパイプ。
【請求項２】
前記第１バリア層は、前記第１樹脂シート及び前記第２樹脂シートのそれぞれの側面に設けられる、請求項１に記載の自励振動ヒートパイプ。
【請求項３】
前記第１バリア層は、金属材料により形成される、請求項１又は２に記載の自励振動ヒートパイプ。
【請求項４】
前記第１方向で前記第１樹脂シートと前記第２樹脂シートとの間に設けられ、前記流路を有する流路部材を更に含み、
前記第１バリア層は、前記第１方向で連続する態様で、前記流路部材の側面に更に設けられる、請求項２に記載の自励振動ヒートパイプ。
【請求項５】
前記流路は、前記流路部材における前記第１樹脂シートに対向する側に形成され、
前記第１方向で前記流路部材と前記第１樹脂シートとの間に設けられ、樹脂よりも気体を透過し難い材料により形成される第２バリア層を更に含む、請求項４に記載の自励振動ヒートパイプ。
【請求項６】
前記第２バリア層は、前記第１バリア層と連続する、請求項５に記載の自励振動ヒートパイプ。
【請求項７】
前記第１樹脂シートは、透光性を有し、
前記第２バリア層は、異種の金属膜の共晶を含む、請求項５又は６に記載の自励振動ヒートパイプ。
【請求項８】
前記第２バリア層における前記共晶は、前記第１方向に視て、前記流路の形成範囲を囲む、請求項７に記載の自励振動ヒートパイプ。
【請求項９】
電子部品と、
前記電子部品に熱的に接続され、作動液が封入される流路を備える自励振動ヒートパイプとを含み、
前記自励振動ヒートパイプは、
表面同士が第１方向で前記流路を挟んで対向し合う第１樹脂シート及び第２樹脂シートと、
前記第１樹脂シート及び前記第２樹脂シートのうちの少なくとも一方の側面に設けられ、樹脂よりも気体を透過し難い材料により形成される第１バリア層と、を含む、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、自励振動ヒートパイプ及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
自励振動ヒートパイプが知られている。自励振動ヒートパイプは、作動液の流路を受熱部と放熱部との間で複数回往復させた構造を有する。この構造によれば、受熱部では作動液が気化して流路の圧力が増大するのに対し、放熱部では作動液が液化して流路の圧力が減り、受熱部と放熱部との間に圧力差が生じる。その圧力差によって作動液が流路を自律的に往復するようになり、作動液で受熱部の熱を放熱部に輸送できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2002-81874号公報
【特許文献２】特開2016-35357号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来の自励振動ヒートパイプでは、流路の表面に金属層を設けずに、流路の気密性を高めることが難しい。例えば、２枚の樹脂シート間に流路を形成する構成では、樹脂シートは気体の透過性があるため、流路の表面に金属層を設けずに、流路の気密性を高めることが難しい。尚、流路の表面に金属層を設けると、自励振動ヒートパイプにおける比較的大きな流路形成範囲の全体が電波遮断領域になるので、電子機器内での自励振動ヒートパイプの配置の自由度が制限される。
【０００５】
そこで、１つの側面では、本発明は、流路の表面に金属層を設けずに、流路の気密性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１つの側面では、作動液が封入される流路を備える自励振動ヒートパイプであって、
作動液が封入される流路を備える自励振動ヒートパイプであって、
表面同士が第１方向で前記流路を挟んで対向し合う第１樹脂シート及び第２樹脂シートと、
前記第１樹脂シート及び前記第２樹脂シートのうちの少なくとも一方の側面に設けられ、樹脂よりも気体を透過し難い材料により形成される第１バリア層と、を含む、自励振動ヒートパイプが提供される。
【発明の効果】
【０００７】
１つの側面では、本発明によれば、流路の表面に金属層を設けずに、流路の気密性を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１による自励振動ヒートパイプを示す上面図である。
【図２】図１のラインＡ−Ａに沿った断面図である。
【図３】図１のラインＣ−Ｃに沿った断面図である。
【図４】側面バリア層及び界面バリア層を有さない比較例の断面図である。
【図５Ａ】実施例１による自励振動ヒートパイプの製造方法の説明図（その１）である。
【図５Ｂ】実施例１による自励振動ヒートパイプの製造方法の説明図（その２）である。
【図５Ｃ】実施例１による自励振動ヒートパイプの製造方法の説明図（その３）である。
【図５Ｄ】実施例１による自励振動ヒートパイプの製造方法の説明図（その４）である。
【図６Ａ】実施例１による自励振動ヒートパイプの製造方法の説明図（その５）である。
【図６Ｂ】実施例１による自励振動ヒートパイプの製造方法の説明図（その６）である。
【図６Ｃ】実施例１による自励振動ヒートパイプの製造方法の説明図（その７）である。
【図６Ｄ】実施例１による自励振動ヒートパイプの製造方法の説明図（その８）である。
【図７Ａ】実施例１による自励振動ヒートパイプの製造方法の説明図（その９）である。
【図７Ｂ】実施例１による自励振動ヒートパイプの製造方法の説明図（その１０）である。
【図８】二元共晶合金の主成分金属と添加金属の組み合わせに関する参考図である。
【図９】自励振動ヒートパイプを組み込んだ電子機器の一例を概略的に示す側面図である。
【図１０】実施例２による自励振動ヒートパイプを示す上面図である。
【図１１】図１０のラインＡ−Ａに沿った断面図である。
【図１２Ａ】実施例２による自励振動ヒートパイプの製造方法の説明図（その１）である。
【図１２Ｂ】実施例２による自励振動ヒートパイプの製造方法の説明図（その２）である。
【図１２Ｃ】実施例２による自励振動ヒートパイプの製造方法の説明図（その３）である。
【図１３Ａ】実施例２による自励振動ヒートパイプの製造方法の説明図（その４）である。
【図１３Ｂ】実施例２による自励振動ヒートパイプの製造方法の説明図（その５）である。
【図１３Ｃ】実施例２による自励振動ヒートパイプの製造方法の説明図（その６）である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。
【００１０】
［実施例１］
図１は、実施例１による自励振動ヒートパイプ１を示す上面図である。図２は、図１のラインＡ−Ａに沿った断面図であり、図３は、図１のラインＣ−Ｃに沿った断面図である。図１には、後述の流路４が透視で示されると共に、後述の界面バリア層の形成範囲がハッチング（なし地）Ｓで示される。図１には、Ｘ方向及びＹ方向が定義され、図２には、Ｚ方向が定義されている。ＸＹ平面は、自励振動ヒートパイプ１の厚み方向（Ｚ方向）に垂直な平面である。以下では、説明上、Ｚ方向のＺ１側を「上側」とし、Ｚ方向のＺ２側を「下側」とする。但し、自励振動ヒートパイプ１の搭載の向きは任意である。また、以下の説明において、「内側」とは、上面視で、自励振動ヒートパイプ１の中心に近い側を指し、「外側」とは、上面視で、自励振動ヒートパイプ１の中心から遠い側を指す。
【００１１】
自励振動ヒートパイプ１は、熱輸送デバイスであり、両端がそれぞれ受熱部と放熱部となる。例えば、自励振動ヒートパイプ１は、Ｘ方向のＸ１側の端部が受熱部となり、電子部品などの発熱体（図示せず）に熱的に接続される。また、自励振動ヒートパイプ１は、Ｘ方向のＸ２側の端部が放熱部となる。尚、放熱部における放熱は、自然放熱であってもよいし、ファンなどを用いた強制空冷や水冷等により実現されてもよい。
【００１２】
自励振動ヒートパイプ１は、作動液が封入される流路４を備える．流路４は、受熱部と放熱部との間で複数回往復するように形成される。即ち、流路４は、上面視で蛇行する形態で、ＸＹ面内に延在する。図１に示す例では、流路４は、Ｘ方向でＸ１側からＸ２側まで延在し、折り返して、Ｘ方向でＸ２側からＸ１側まで延在し、折り返して、Ｘ方向でＸ１側からＸ２側まで延在するといった具合に、Ｘ方向に往復する。
【００１３】
作動液は、受熱時に蒸発し放熱時に凝縮する特性を有する。作動液は、任意であるが、例えばHFE(Hydro  Fluoro  Ethers)である。作動液は、図示しない注入部から注入される。図１には、注入部が切断された箇所が切断箇所Ｃ１として図示されている。作動液の注入時、流路４の内部は減圧され、流路４の容積の約半分の容積に相当する作動液が封入される。このように減圧下の流路４に作動液を封入することで、作動液の沸点が低下し、受熱部の温度が低い場合でも受熱部において作動液を気化させることができる。
【００１４】
自励振動ヒートパイプ１は、図２及び図３に示すように、上部樹脂シート１０（第１樹脂シートの一例）及び下部樹脂シート２０（第２樹脂シートの一例）と、硬化樹脂部３０とを含む。また、自励振動ヒートパイプ１は、側面バリア層４０（第１バリア層の一例）と、界面バリア層５０（第２バリア層の一例）とを含む。
【００１５】
上部樹脂シート１０及び下部樹脂シート２０は、自励振動ヒートパイプ１の母材を形成する。上部樹脂シート１０及び下部樹脂シート２０は、上面視で同一の外形であり、例えば図１に示す例では、矩形の形態である。上部樹脂シート１０及び下部樹脂シート２０は、Ｚ方向に積層される。即ち、上部樹脂シート１０及び下部樹脂シート２０は、Ｚ方向に対向する態様で積層される。
【００１６】
上部樹脂シート１０及び下部樹脂シート２０は、透光性を有する。即ち、上部樹脂シート１０及び下部樹脂シート２０は、それぞれ、透明な樹脂シートである。樹脂シート用の樹脂としては、非晶性樹脂と結晶性樹脂とがありうる。非晶性樹脂としては、例えばPS（ポリスチレン）、LDPE（低密度ポリエチレン）、PC（ポリカーボネイト）、PMMA（ポリメタルリル酸メチル）、PAR（ポリアリレート）、PSF（ポリサルフォン）、PES（ポリエーテルサルフォン）等がある。結晶性樹脂としては、例えば、PP・PE（ポリポロピレン・ポリエチレン）、PBT（ポリブチレンテレフタレート）、PET（ポリエチレンテレフタレート）、PA（ポリアミド）、POM（ポリアセタール）、PPS（ポリファニルサルファイド）等がある。
【００１７】
上部樹脂シート１０及び下部樹脂シート２０は、それぞれ、空気が比較的透過され易い樹脂で形成されるため、流路４の気密性を高めるための構成が後述のように設けられる。尚、図２及び図３に示す例では、上部樹脂シート１０は、上側の表面にバリア膜１０ａ（第１バリア膜の一例）を有し、上側の表面から流路４への空気の侵入が遮断される。また、同様に、下部樹脂シート２０は、下側の表面にバリア膜２０ａ（第２バリア膜の一例）を有し、下側の表面から流路４への空気の侵入が遮断される。
【００１８】
硬化樹脂部３０は、Ｚ方向で上部樹脂シート１０及び下部樹脂シート２０間に設けられる。即ち、上部樹脂シート１０及び下部樹脂シート２０は、Ｚ方向で硬化樹脂部３０を上下から挟む。図２及び図３に示す例では、硬化樹脂部３０は、Ｚ方向で上部樹脂シート１０に対しては、プライマ８及び接着層９を介して、又は、プライマ８及び界面バリア層５０を介して接合される。接着層９は、上面視で、後述の界面バリア層５０の形成範囲Ｓ（図１参照）よりも内側に形成される。また、図２及び図３に示す例では、硬化樹脂部３０は、Ｚ方向で下部樹脂シート２０に対しては、プライマ８を介して接合される。
【００１９】
硬化樹脂部３０は、上面視で、上部樹脂シート１０及び下部樹脂シート２０と同一の外形であり、例えば図１に示す例では、矩形の形態である。硬化樹脂部３０は、流路４を形成する部材（流路部材の一例）であり、図２に示すように、Ｚ方向に凹状となる流路４を備える。
【００２０】
尚、図２及び図３に示す例では、硬化樹脂部３０には、上側に開口する流路４が形成されるが、下側に開口する流路が形成されてもよい。また、図２及び図３に示す例では、硬化樹脂部３０における流路４は、下側が開口しない（底を有する）タイプの溝により形成されるが、下側が開口するタイプの溝により形成されてもよい。
【００２１】
硬化樹脂部３０は、例えばＵＶ（ultraviolet）硬化性のある樹脂により形成される。例えば、硬化樹脂部３０は、下部樹脂シート２０上にプライマ８を介して形成される。硬化樹脂部３０の形成方法の例については後述する。
【００２２】
側面バリア層４０は、樹脂よりも気体を透過し難い材料（ガスバリア性の高い材料）により形成される。側面バリア層４０は、例えば金属層である。この場合、側面バリア層４０は、低温蒸着等により形成されてよい。側面バリア層４０の材料や形成方法の例については後述する。
【００２３】
側面バリア層４０は、上部樹脂シート１０、下部樹脂シート２０、及び硬化樹脂部３０のそれぞれの側面に形成され、空気の通過に対するバリア層として機能する。即ち、側面バリア層４０は、上部樹脂シート１０、下部樹脂シート２０、及び硬化樹脂部３０のそれぞれの側面を介した流路４への空気の侵入に対するバリア層として機能する。以下、このような機能を「側面バリア機能」と称する。側面バリア層４０は、側面バリア機能を高めるために、好ましくは、Ｚ方向に連続する態様で設けられる。即ち、側面バリア層４０は、図２及び図３に示すように、上部樹脂シート１０、下部樹脂シート２０、及び硬化樹脂部３０のそれぞれの側面の全体にわたり、Ｚ方向で途切れずに（即ちＺ方向で連続して）形成される。
【００２４】
また、側面バリア層４０は、側面バリア機能を高めるために、好ましくは、上部樹脂シート１０、下部樹脂シート２０、及び硬化樹脂部３０の全周にわたって設けられる。即ち、側面バリア層４０は、上部樹脂シート１０、下部樹脂シート２０、及び硬化樹脂部３０の各側面の全体にわたって形成される。但し、作動液の注入部の切断箇所Ｃ１（図１参照）においては、側面バリア層４０に代えて、別のバリア層が注入部の切断後に設けられてもよい。
【００２５】
界面バリア層５０は、樹脂よりも気体を透過し難い材料により形成される。界面バリア層５０は、例えば金属層である。この場合、界面バリア層５０は、低温蒸着等により形成されてよい。界面バリア層５０は、側面バリア層４０と同一の工程で形成されてよい。界面バリア層５０の材料や形成方法の例については後述する。
【００２６】
界面バリア層５０は、Ｚ方向で上部樹脂シート１０と硬化樹脂部３０との間に設けられ、空気の通過に対するバリア層として機能する。即ち、界面バリア層５０は、上部樹脂シート１０と硬化樹脂部３０との間（接合部）を介した流路４への空気の侵入に対するバリア層として機能する。以下、このような機能を「接合部バリア機能」と称する。
【００２７】
尚、図２及び図３に示す例では、界面バリア層５０は、流路４が上述のように硬化樹脂部３０の上側に開口する態様で形成されることに対応して、Ｚ方向で上部樹脂シート１０と硬化樹脂部３０との間に設けられる。しかしながら、流路４が上述のように硬化樹脂部３０の下側に開口する態様で形成される場合は、界面バリア層５０は、Ｚ方向で硬化樹脂部３０と下部樹脂シート２０との間に同様に設けられればよい。また、同様に、流路４が硬化樹脂部３０をＺ方向に貫通する態様で形成される場合は、界面バリア層５０は、Ｚ方向で上部樹脂シート１０と硬化樹脂部３０との間、及び、Ｚ方向で硬化樹脂部３０と下部樹脂シート２０との間に設けられればよい。
【００２８】
界面バリア層５０は、好ましくは、上面視で、流路４の形成範囲を囲む。図１には、界面バリア層５０の形成範囲Ｓが示される。図１に示す例では、界面バリア層５０の形成範囲Ｓは、切断箇所Ｃ１を除いて、上面視で、流路４の形成範囲を囲む。これにより、界面バリア層５０の接合部バリア機能を高めることができる。
【００２９】
界面バリア層５０は、更に、Ｚ方向で上部樹脂シート１０と硬化樹脂部３０との間を接合させる機能（以下、「接合機能」と称する）を有する。この目的のため、界面バリア層５０は、好ましくは、異種の金属膜の共晶を含む。異種の金属膜の共晶は、上部樹脂シート１０及び硬化樹脂部３０のそれぞれの対向する側の表面に、異種の金属膜を形成し、該異種の金属膜にレーザを当てて融解させることで形成できる。界面バリア層５０の共晶の形成方法については後述する。界面バリア層５０の共晶は、異種の金属膜を一体化（合金化）させるため、接合機能を実現すると共に、接合部バリア機能を高めることができる。界面バリア層５０の共晶は、好ましくは、上面視で、流路４の形成範囲を囲む。図１に示す例では、界面バリア層５０の共晶は、切断箇所Ｃ１を除いて、上面視で、流路４の形成範囲を囲む。これにより、界面バリア層５０の接合部バリア機能及び接合機能を更に高めることができる。
【００３０】
尚、図２及び図３に示す例では、界面バリア層５０の共晶は、界面バリア層５０の形成範囲Ｓの全体にわたって形成される。即ち、図２及び図３に示す例では、界面バリア層５０は、異種の金属膜の共晶からなる。但し、変形例では、界面バリア層５０の共晶は、界面バリア層５０の形成範囲Ｓの一部であってもよい。この場合も、好ましくは、界面バリア層５０の一部である共晶は、上面視で、流路４の形成範囲を囲むように形成される。
【００３１】
界面バリア層５０は、好ましくは、側面バリア層４０と連続する。即ち、界面バリア層５０は、側面が側面バリア層４０の内側表面に接合される。例えば、界面バリア層５０は、好ましくは、側面バリア層４０と共に（一体的に）形成される。これにより、側面バリア機能及び接合部バリア機能を高めることができる。この場合、側面バリア層４０は、好ましくは、上部樹脂シート１０の側面と、下部樹脂シート２０及び硬化樹脂部３０の側面とで、異種の金属膜により形成される。この場合、界面バリア層５０は、側面バリア層４０と連続すると共に、上述の共晶を形成することが可能となる。
【００３２】
実施例１によれば、自励振動ヒートパイプ１は、上述のように上部樹脂シート１０、下部樹脂シート２０、及び硬化樹脂部３０の積層構造となるので、薄型化を実現できる。
【００３３】
また、実施例１によれば、自励振動ヒートパイプ１は、流路４の表面に金属層を有さないので、流路４の形成範囲全体（即ち形成範囲Ｓの内側）が電波遮断領域となることを防止できる。かかる特性は、自励振動ヒートパイプ１が、外部との電波の送受が行われる電子機器内に組み込まれる場合に好適である。電子機器における電波の送受を阻害しないように自励振動ヒートパイプ１を組み込むことが容易となるためである。
【００３４】
また、実施例１によれば、上部樹脂シート１０、下部樹脂シート２０、及び硬化樹脂部３０が空気を透過しやすい樹脂材料により形成されるにもかかわらず、側面バリア層４０及び界面バリア層５０により流路４の気密性を高めることができる。
【００３５】
ここで、より具体的に、図４に示すような比較例と比較して、実施例１による効果（流路４の気密性を高める効果）を説明する。図４は、比較例による自励振動ヒートパイプの断面図であり、例えば図２に対応する方向の断面図である。比較例による自励振動ヒートパイプは、実施例１による自励振動ヒートパイプ１に対して、側面バリア層４０及び界面バリア層５０を有さない点が異なる。自励振動ヒートパイプは、界面バリア層５０に代えて、接着層９に対応する接着層９’が流路形成範囲の外側にも形成される。
【００３６】
比較例では、図４に矢印Ｒ１で模式的に示すように、上部樹脂シート１０の側面が外部に露出するため、上部樹脂シート１０の側面を介した流路４へ空気が侵入し易い。また、同様に、比較例では、図４に矢印Ｒ２で模式的に示すように、下部樹脂シート２０の側面が外部に露出するため、下部樹脂シート２０の側面を介した流路４へ空気が侵入し易い。また、同様に、比較例では、図４に矢印Ｒ３で模式的に示すように、硬化樹脂部３０の側面が外部に露出するため、硬化樹脂部３０の側面を介した流路４へ空気が侵入し易い。
【００３７】
これに対して、実施例１によれば、上部樹脂シート１０、下部樹脂シート２０、及び硬化樹脂部３０の各側面における側面バリア層４０は、比較例において存在する空気の侵入経路Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を遮断できる（側面バリア機能）。これにより、比較例に比べて、流路４の気密性を高めることができる。
【００３８】
また、比較例では、図４に矢印Ｒ４で模式的に示すように、上部樹脂シート１０と硬化樹脂部３０との間の接合部（接着層９’）を介した流路４へ空気が侵入し易い。接着層９’は、上部樹脂シート１０等と同様、空気が比較的透過され易いためである。
【００３９】
これに対して、実施例１によれば、上部樹脂シート１０と硬化樹脂部３０との間の界面バリア層５０は、比較例において存在する空気の侵入経路Ｒ４を遮断できる（接合部バリア機能）。これにより、比較例に比べて、流路４の気密性を高めることができる。
【００４０】
次に、図５Ａ乃至図７Ｂを参照して、自励振動ヒートパイプ１の製造方法について説明する。
【００４１】
図５Ａ乃至図７Ｂは、自励振動ヒートパイプ１の製造途中の各段階（部材）の断面図である。
【００４２】
先ず、図５Ａに示すように、上部樹脂シート１０及び下部樹脂シート２０が用意され、上部樹脂シート１０及び下部樹脂シート２０にそれぞれプライマ８が塗布される。例えば、プライマの厚さは10μm程度であってよい。上部樹脂シート１０及び下部樹脂シート２０は、それぞれ、バリア膜１０ａ、２０ａを有し、例えば、縦長120ｍｍ程度、横長60ｍｍ程度、厚さは0.05mm程度である。また、上部樹脂シート１０及び下部樹脂シート２０は、作動液の注液部（図示せず）を2箇所設けた形状であってよい。バリア膜１０ａ、２０ａは、例えば有機・無機積層膜であり、スパッタ法又はプラズマＣＶＤ（chemical  vapor  deposition）法で成形されてよい。例えば、バリア膜１０ａ、２０ａは、有機膜（ポリマー膜）としては、アクリル樹脂系の材料であってよく、無機膜としてはSｉO2（二酸化珪素）、Sｉ3Ｎ4（チッカ珪素）、Al2O3(酸化アルミニウム、アルミナ)などであってよい。
【００４３】
次いで、図５Ｂに示すように、下部樹脂シート２０上に硬化樹脂部３０が形成される。具体的には、下部樹脂シート２０のプライマ８にＵＶ硬化樹脂を載せ、ＵＶ硬化樹脂を平らに均してから、離型剤を施した金型５００で押さえつける。そして、矢印６００で模式的に示すように、ＵＶが照射され、ＵＶ硬化樹脂が硬化されて硬化樹脂部３０が形成される。ＵＶ硬化樹脂が硬化された後、金型５００が取り外され、下部樹脂シート２０側が完成する。
【００４４】
次いで、図５Ｃに示すように、上部樹脂シート１０の側面及び下側の表面（下部樹脂シート２０に対向する側の表面）に、それぞれ、金属膜８００及び８０２（第１金属膜の一例）が形成される。金属膜８００及び８０２は、同じ金属材料から形成され、一体的に形成される。金属膜８００及び８０２は、例えば低温蒸着により形成される。金属膜８００及び８０２の膜厚は、例えば2〜3μmとする。金属膜８００は、最終的に、側面バリア層４０を形成し、金属膜８０２は、最終的に、界面バリア層５０を形成することになる。金属膜８００及び８０２は、マスク７００を利用して、所定の範囲のみ形成される。金属膜８０２に係る所定の範囲は、図１に示す界面バリア層５０の形成範囲Ｓに対応する。マスク７００は、例えばレジスト等により形成されてよい。
【００４５】
次で、図５Ｄに示すように、下部樹脂シート２０及び硬化樹脂部３０の各側面と、硬化樹脂部３０の上側の表面（上部樹脂シート１０に対向する側の表面）に、それぞれ、金属膜８０４及び８０６（第２金属膜の一例）が形成される。金属膜８０４及び８０６は、同じ金属材料から形成され、一体的に形成される。但し、金属膜８０４及び８０６は、金属膜８００及び８０２とは異なる種類の金属材料により形成される。金属膜８０４及び８０６は、例えば低温蒸着により形成される。金属膜８０４及び８０６の膜厚は、例えば2〜3μmとする。金属膜８０４は、最終的に、側面バリア層４０を形成し、金属膜８０６は、最終的に、界面バリア層５０を形成することになる。金属膜８０４及び８０６は、マスク７０２を利用して、所定の範囲のみ形成される。金属膜８０６に係る所定の範囲は、図１に示す界面バリア層５０の形成範囲Ｓに対応する。
【００４６】
次いで、図６Ａに示すように、上部樹脂シート１０からマスク７００が除去される。また、下部樹脂シート２０及び硬化樹脂部３０からマスク７０２が除去される。例えば、マスク７００、７０２をアセトン等で除去し、イソプロピルアルコール（IPA）等で洗浄を行い窒素ブローで乾燥させる。
【００４７】
次いで、図６Ｂに示すように、金属膜８００及び８０２が形成された上部樹脂シート１０に対して、金属膜８００及び８０２上にマスク７０４が付与される。マスク７０４は、例えば保護テープ等であってよい。
【００４８】
次いで、図６Ｃに示すように、金属膜８００及び８０２が形成された上部樹脂シート１０に対して、紫外線硬化性を有するＵＶ接着剤９００が塗布される。ＵＶ接着剤９００は、金属膜８００及び８０２が形成された上部樹脂シート１０に対して、金属膜８００及び８０２以外の領域に塗布される。
【００４９】
次いで、図６Ｄに示すように、金属膜８００及び８０２が形成され且つＵＶ接着剤９００が塗布された上部樹脂シート１０から、マスク７０４が除去される。
【００５０】
次いで、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、上部樹脂シート１０及び下部樹脂シート２０は、表面同士がＺ方向で流路４を挟んで対向し合う態様で接合される。
【００５１】
具体的には、図７Ａに示すように、上部樹脂シート１０及び下部樹脂シート２０が硬化樹脂部３０を介して接合される。この際、矢印６０２で模式的に示すようにＵＶが照射され、上部樹脂シート１０におけるＵＶ接着剤９００が硬化されて接着層９が形成される。即ち、硬化樹脂部３０における流路４の形成領域への上部樹脂シート１０の接合が実現される。尚、ＵＶ照射は、上部樹脂シート１０及び下部樹脂シート２０に上下方向から治具（図示せず）等により圧力Ｐが付与された押圧状態で実現されてよい。
【００５２】
また、図７Ｂに示すように、金属膜８０２及び金属膜８０６に対して矢印６０４で模式的に示すようにレーザが照射され、金属膜８０２及び金属膜８０６が合金化される（即ちレーザ照射により金属膜８０２及び金属膜８０６の異種金属の共晶が形成される）。これにより、硬化樹脂部３０における形成範囲Ｓへの上部樹脂シート１０の接合が実現される。尚、レーザは、上部樹脂シート１０が透光性を有するが故に、上部樹脂シート１０を介して照射できる。レーザ照射は、ＵＶ照射と同様、上部樹脂シート１０及び下部樹脂シート２０に上下方向から治具（図示せず）等により圧力Ｐが付与された押圧状態で実現されてよい。尚、レーザ照射によるレーザー溶着に代えて、超音波接合方法等が用いられてもよい。
【００５３】
図７Ｂに示す工程が完了すると、次いで、図示は省略するが、作動液が注入され、封止される。このようにして、自励振動ヒートパイプ１が出来上がる。
【００５４】
図５Ａ乃至図７Ｂに示す製造方法によれば、側面バリア層４０及び界面バリア層５０を備える自励振動ヒートパイプ１を製造できる。尚、図５Ａ乃至図７Ｂに示す製造方法では、側面バリア層４０を形成する金属膜８００及び金属膜８０４には共晶が形成されないが、これに限られない。金属膜８００及び金属膜８０４の境界（継ぎ目部分）にレーザが照射され、金属膜８００及び金属膜８０４の継ぎ目部分に共晶が形成されてもよい。この場合、上述した側面バリア機能を更に高めることができる。
【００５５】
次に、側面バリア層４０及び界面バリア層５０を形成するための好ましい条件について説明する。上述のようにレーザにより界面バリア層５０の共晶を効率的に形成するためには、以下のような条件が満たされることが好ましい。
（条件１）レーザの減衰を低減すべく、上部樹脂シート１０の透光性が高いこと。具体的には、上部樹脂シート１０は、全光透過率がなるべく高いものを使用するのが好ましい。例えば、PETのように全光透過率が８５％の材料や、ポリカーボネートのように全光線透過率86％から89％の材料で上部樹脂シート１０を形成すれば、金属膜８０２及び金属膜８０６に到達するまでの間にレーザが上部樹脂シート１０内で大きく減衰することはない。
（条件２）レーザ照射による高温化によるダメージを低減すべく、界面バリア層５０の融点が低いこと。具体的には、界面バリア層５０は、異種の金属材料により形成され、低融点であること。
【００５６】
条件２に関して、金属膜８０２及び金属膜８０６の反射率が高いと、レーザが金属膜８０２及び金属膜８０６に吸収され難くなるため、金属膜８０２及び金属膜８０６を加熱するのが難しくなる。レーザで金属膜８０２及び金属膜８０６を効率的に加熱するには、レーザの吸収率が４０％以上となるような低融点金属で金属膜８０２及び／又は金属膜８０６を形成するのが望ましい。尚、一般的に、金属膜の吸収率は、その表面状態にも依存する。表１は、波長が約１μmのYAG（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）レーザの吸収率が４０％以上となるような表面状態の低融点金属の一例である。
【００５７】
【表１】
2018071884.tif 000003
【００５８】
また、条件２に関して、異種の金属材料の組み合わせは、例えば、図８に示す表を参考に決定されてもよい。図８は、二元共晶合金の主成分金属と添加金属の組み合わせと、その組み合わせで得られた二元共晶合金の融点を示す図である。
【００５９】
次に、図９を参照して、自励振動ヒートパイプ１を組み込んだ電子機器の例について説明する。
【００６０】
図９は、自励振動ヒートパイプ１を組み込んだ電子機器７０の一例を概略的に示す側面図である。図９には、電子機器７０の内部の一部のみが示される。また、図９では、電子機器７０の基板７１及び電子部品７２については概略的な断面図で示される。
【００６１】
電子機器７０は、例えば携帯型の電子機器であるが、ラップトップのような固定型の電子機器であってもよい。また、電子機器７０は、例えばサーバのような、大型の電子機器であってもよい。携帯型の電子機器としては、携帯電話（スマートフォンを含む）、ＰＤＡ(personal  digital  assistant)、タブレットのような携帯型情報端末、携帯ゲーム機、携帯音楽プレーヤ等であってよい。
【００６２】
電子機器７０は、基板７１と、電子部品７２とを含む。電子部品７２は、基板７１上に実装される発熱体である。発熱体は、任意であるが、CPU（Central  Processing  Unit）や、MPU(Micro  Processing  Unit)、LSI（Large-Scale  Integration）、ＰＳＵ（Power  Supply  Unit）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ：Hard  Disk  Drive）等であってよい。
【００６３】
図９に示す例では、電子部品７２の上面（又はヒートシンク）に自励振動ヒートパイプ１の受熱部１１０が固着されると共に、自励振動ヒートパイプ１の放熱部１１２を基板７１から離した状態とされる。図９に示す例によれば、電子部品７２の熱で受熱部１１０を加熱しながら放熱部１１２を自然冷却でき、自励振動ヒートパイプ１内を往復する作動液によって電子部品７２を冷却できる。また、上述のように自励振動ヒートパイプ１は、例えば可撓性を有する程度にまで薄型化することも可能であり、この場合、電子機器７０の狭い空間内に自励振動ヒートパイプ１を折り曲げて収納でき、電子機器７０の小型化に対応することも可能となる。
【００６４】
［実施例２］
図１０は、実施例２による自励振動ヒートパイプ１Ａを示す上面図である。図１１は、図１０のラインＡ−Ａに沿った断面図である。図１０には、後述の流路４が透視で示される。
【００６５】
実施例２による自励振動ヒートパイプ１Ａは、上述した実施例１による自励振動ヒートパイプ１に対して、側面バリア層４０が側面バリア層４０Ａで置換され、且つ、界面バリア層５０及び接着層９が接着層９Ａで置換された点が異なる。以下では、自励振動ヒートパイプ１Ａについて、上述した実施例１による自励振動ヒートパイプ１と同一であってよい構成要素については同一の参照符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。
【００６６】
側面バリア層４０Ａは、例えば１種の金属材料により形成される。側面バリア層４０Ａは、図１０及び図１１に示すように、本体部４００と、上部４０２と、下部４０４とを含む。
【００６７】
本体部４００は、上部樹脂シート１０、下部樹脂シート２０、及び硬化樹脂部３０のそれぞれの側面に形成される。本体部４００は、上述した実施例１による側面バリア層４０に対して、１種の金属材料により形成される点が異なる。
【００６８】
上部４０２は、上部樹脂シート１０の上側の表面における周縁部に形成される。下部４０４は、下部樹脂シート２０の下側の表面における周縁部に形成される。尚、上部４０２及び下部４０４は、省略されてもよい。
【００６９】
接着層９Ａは、上面視で、硬化樹脂部３０の上側の表面の全体にわたり形成される。接着層９Ａは、硬化樹脂部３０と上部樹脂シート１０とを接合する。
【００７０】
実施例２によっても、上述した実施例１と同様の効果が得られる。実施例２によれば、側面バリア層４０Ａが上部樹脂シート１０、下部樹脂シート２０、及び硬化樹脂部３０のそれぞれの側面にわたって一体に同一の金属材料により形成される。従って、実施例２によれば、上述した実施例１に比べて、側面バリア機能を高めることができる。また、実施例２によれば、上述した実施例１とは異なり、界面バリア層５０を備えないので、レーザの照射も不要となる。従って、実施例２では、上部樹脂シート１０としては、透光性のない樹脂シートが使用されてもよい。
【００７１】
尚、実施例２では、側面バリア層４０Ａは、金属層により形成されるが、これに限られない。例えば、側面バリア層４０Ａは、同様のバリア機能を有する他の材料（例えばガラス材料）により形成されてもよい。
【００７２】
次に、図１２Ａ乃至図１３Ｃを参照して、自励振動ヒートパイプ１Ａの製造方法について説明する。
【００７３】
図１２Ａ乃至図１３Ｃは、自励振動ヒートパイプ１Ａの製造途中の各段階（部材）の断面図である。
【００７４】
先ず、図１２Ａ及び図１２Ｂは、上述した実施例１による自励振動ヒートパイプ１の製造途中の同段階（図５Ａ及び図５Ｂ）と同じである。
【００７５】
次いで、図１２Ｃに示すように、上部樹脂シート１０及び下部樹脂シート２０が硬化樹脂部３０を介して接合される。この際、上部樹脂シート１０と硬化樹脂部３０との間にＵＶ接着剤９１０が塗布され、矢印６１０で模式的に示すようにＵＶが照射される。これにより、ＵＶ接着剤９１０が硬化されて接着層９Ａが形成され、上部樹脂シート１０及び下部樹脂シート２０が硬化樹脂部３０を介して接合される。尚、ＵＶ照射は、上部樹脂シート１０及び下部樹脂シート２０に上下方向から治具（図示せず）等により圧力Ｐが付与された押圧状態で実現されてよい。
【００７６】
次いで、図１３Ａに示すように、上部樹脂シート１０の上側の表面にマスク７１０が形成される共に、下部樹脂シート２０の下側の表面にマスク７１２が形成される。マスク７１０は、上部樹脂シート１０の上側の表面における外周縁を除く領域に形成される。同様に、マスク７１２は、下部樹脂シート２０の下側の表面における外周縁を除く領域に形成される。マスク７１０及び７１２は、例えばレジスト等で形成されてよい。
【００７７】
次いで、図１３Ｂに示すように、側面バリア層４０Ａが形成される。側面バリア層４０Ａは、低温蒸着等により形成される。
【００７８】
次いで、図１３Ｃに示すように、マスク７１０及び７１２が除去される。次いで、同様に、図示は省略するが、作動液が注入され、封止される。このようにして、自励振動ヒートパイプ１Ａが出来上がる。
【００７９】
図１２Ａ乃至図１３Ｃに示す製造方法によれば、側面バリア層４０Ａを備える自励振動ヒートパイプ１Ａを製造できる。
【００８０】
以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。
【００８１】
例えば、上述した実施例１（実施例２も同様）では、硬化樹脂部３０が設けられるが、硬化樹脂部３０は省略されてもよい。この場合、流路４は、上部樹脂シート１０における下部樹脂シート２０に対向する側の表面、及び、下部樹脂シート２０における上部樹脂シート１０に対向する側の表面のうちの少なくとも一方に、凹部を形成することで形成されてもよい。かかる流路は、例えば、特開2016-35357号公報に開示されるような方法で形成できる。この場合、硬化樹脂部３０における上部樹脂シート１０に対向する側の表面が、下部樹脂シート２０における上部樹脂シート１０に対向する側の表面で置換される。従って、この場合、上述した実施例１に対する変形例として、下部樹脂シート２０における上部樹脂シート１０に対向する側の表面に、界面バリア層５０が形成される。
【００８２】
なお、以上の実施例に関し、さらに以下の付記を開示する。
［付記１］
作動液が封入される流路を備える自励振動ヒートパイプであって、
表面同士が第１方向で前記流路を挟んで対向し合う第１樹脂シート及び第２樹脂シートと、
前記第１樹脂シート及び前記第２樹脂シートのうちの少なくとも一方の側面に設けられ、樹脂よりも気体を透過し難い材料により形成される第１バリア層と、を含む、自励振動ヒートパイプ。
［付記２］
前記第１バリア層は、前記第１樹脂シート及び前記第２樹脂シートのそれぞれの側面に設けられる、付記１に記載の自励振動ヒートパイプ。
［付記３］
前記第１バリア層は、金属材料により形成される、付記１又は２に記載の自励振動ヒートパイプ。
［付記４］
前記第１方向で前記第１樹脂シートと前記第２樹脂シートとの間に設けられ、前記流路を有する流路部材を更に含み、
前記第１バリア層は、前記第１方向で連続する態様で、前記流路部材の側面に更に設けられる、付記２に記載の自励振動ヒートパイプ。
［付記５］
前記流路は、前記流路部材における前記第１樹脂シートに対向する側に形成され、
前記第１方向で前記流路部材と前記第１樹脂シートとの間に設けられ、樹脂よりも気体を透過し難い材料により形成される第２バリア層を更に含む、付記４に記載の自励振動ヒートパイプ。
［付記６］
前記第２バリア層は、前記第１バリア層と連続する、付記５に記載の自励振動ヒートパイプ。
［付記７］
前記第１樹脂シートは、透光性を有し、
前記第２バリア層は、異種の金属膜の共晶を含む、付記５又は６に記載の自励振動ヒートパイプ。
［付記８］
前記第２バリア層における前記共晶は、前記第１方向に視て、前記流路の形成範囲を囲む、付記７に記載の自励振動ヒートパイプ。
［付記９］
前記流路部材と第１樹脂シートとは、前記第１方向で対向する表面同士が接着層及び前記共晶により接合される、付記７又は８に記載の自励振動ヒートパイプ。
［付記１０］
前記第１バリア層は、前記異種の金属膜を含む、付記７〜９のうちのいずれか１項に記載の自励振動ヒートパイプ。
［付記１１］
前記流路部材は、樹脂材料により形成され、
前記第１方向に視て前記流路の形成範囲には金属材料が含まれない、付記４〜１０のうちのいずれか１項に記載の自励振動ヒートパイプ。
［付記１２］
前記第１バリア層は、前記第１樹脂シート及び前記第２樹脂シートの各側面において略全周にわたり設けられる、付記１〜１１のうちのいずれか１項に記載の自励振動ヒートパイプ。
［付記１３］
前記流路は、前記第１方向に視て蛇行する形態で、前記第１方向に垂直な面内に延在する、付記１〜１２のうちのいずれか１項に記載の自励振動ヒートパイプ。
［付記１４］
前記第１樹脂シートは、前記第１方向で前記第２樹脂シートに対向する側とは逆側の表面に、第１バリア膜を有し、
前記第２樹脂シートは、前記第１方向で前記第１樹脂シートに対向する側とは逆側の表面に、第２バリア膜を有する、付記１〜１３のうちのいずれか１項に記載の自励振動ヒートパイプ。
［付記１５］
前記側面は、前記第１方向に垂直な第２方向に向く面である、付記１〜１４のうちのいずれか１項に記載の自励振動ヒートパイプ。
［付記１６］
電子部品と、
前記電子部品に熱的に接続され、作動液が封入される流路を備える自励振動ヒートパイプとを含み、
前記自励振動ヒートパイプは、
表面同士が第１方向で前記流路を挟んで対向し合う第１樹脂シート及び第２樹脂シートと、
前記第１樹脂シート及び前記第２樹脂シートのうちの少なくとも一方の側面に設けられ、樹脂よりも気体を透過し難い材料により形成される第１バリア層と、を含む、電子機器。
［付記１７］
作動液が封入される流路を備える自励振動ヒートパイプの製造方法であって、
第１樹脂シート及び第２樹脂シートのうちの少なくとも一方の側面に、樹脂よりも気体を透過し難い材料により形成される第１バリア層を形成するバリア層形成工程と、
第１樹脂シート及び第２樹脂シートを、表面同士が第１方向で前記流路を挟んで対向し合う態様で接合する接合工程と、を含む、自励振動ヒートパイプの製造方法。
［付記１８］
前記第２樹脂シート上に、前記流路を有する流路部材を形成する工程を更に含み、
前記バリア層形成工程は、
前記第１樹脂シートの側面と、前記第１樹脂シートにおける前記流路部材に対向する側の表面とに、第１金属膜を形成する第１バリア層形成工程と、
前記第２樹脂シート及び前記流路部材の各側面と、前記流路部材における前記第１樹脂シートに対向する側の表面とに、前記第１金属膜とは異なる金属材料の第２金属膜を形成する第２バリア層形成工程とを含み、
前記接合工程は、
前記第１方向で前記第１樹脂シートと前記流路部材とを接合する第１接合工程と、
前記第１樹脂シートにおける前記流路部材に対向する側の表面の前記第１金属膜と、前記流路部材における前記第１樹脂シートに対向する側の表面の前記第２金属膜とに、熱を与えて共晶を形成する第２接合工程とを含む、付記１７に記載の自励振動ヒートパイプの製造方法。
【符号の説明】
【００８３】
１、１Ａ  自励振動ヒートパイプ
４  流路
８  プライマ
９、９Ａ  接着層
１０  上部樹脂シート
１０ａ  バリア膜
２０  下部樹脂シート
２０ａ  バリア膜
３０  硬化樹脂部
４０、４０Ａ  側面バリア層
５０  界面バリア層
７０  電子機器
７１  基板
７２  電子部品
１１０  受熱部
１１２  放熱部
【図１】
2018071884.tif 000004
【図２】
2018071884.tif 000005
【図３】
2018071884.tif 000006
【図４】
2018071884.tif 000007
【図５Ａ】
2018071884.tif 000008
【図５Ｂ】
2018071884.tif 000009
【図５Ｃ】
2018071884.tif 000010
【図５Ｄ】
2018071884.tif 000011
【図６Ａ】
2018071884.tif 000012
【図６Ｂ】
2018071884.tif 000013
【図６Ｃ】
2018071884.tif 000014
【図６Ｄ】
2018071884.tif 000015
【図７Ａ】
2018071884.tif 000016
【図７Ｂ】
2018071884.tif 000017
【図８】
2018071884.tif 000018
【図９】
2018071884.tif 000019
【図１０】
2018071884.tif 000020
【図１１】
2018071884.tif 000021
【図１２Ａ】
2018071884.tif 000022
【図１２Ｂ】
2018071884.tif 000023
【図１２Ｃ】
2018071884.tif 000024
【図１３Ａ】
2018071884.tif 000025
【図１３Ｂ】
2018071884.tif 000026
【図１３Ｃ】
2018071884.tif 000027