(57)【要約】【課題】小型薄型化が容易で、放熱設計の自由度が高く、熱輸送能力に優れた冷却装置を提供する。【解決手段】上側基板２および下側基板３の各々の一つの面にヒートパイプを構成する流路パターンの溝６を形成し、夫々の流路パターン形成面を向かい合わせ、基板間に基板よりも熱伝導率の高い材料からなるウィック４およびコンデンサ５を配置し互いに接合して冷却装置１とする。上下の各基板２，３にはウィック４およびコンデンサ５の外枠部を嵌め込んで基板表面にそれらの外枠部の端面を表出させるウィック外枠口１７およびコンデンサ外枠口１８を設ける。基板表面に表出させたウィック４の外枠部の端面に冷却対象である発熱デバイス６１，６２を接触させることで、発熱デバイスの熱がウィック４に直接伝わり、効率的な熱輸送を実現することができる。【選択図】　　図１２
2004044917.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートパイプを構成する作動流体の流路が層間に設けられた二層の基板と、
前記二層の基板の間に挟まれ、該二層の基板の少なくとも一方の面に表出する表出部を有し、前記作動流体の流路において毛細管力によって液相の作動流体を吸引し保持する、前記基板よりも熱伝導率の高い材料からなる液体吸引保持部材と
を具備することを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
前記液体吸引保持部材が、前記二層の基板の表裏両面に表出する複数の表出部を有することを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記作動流体の流路において気相の作動流体のもつ潜熱を放出する潜熱放出部材をさらに有し、該潜熱放出部材が、前記二層の基板の間に挟まれ、かつ前記二層の基板の少なくとも一方の面に表出する表出部を有することを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記液体吸引保持部材が、一方の前記基板に設けられた前記作動流体の流路に対応する毛細管力発生用の第一のチャンネル部と、他方の前記基板に設けられた前記作動流体の流路に対応する毛細管力発生用の第二のチャンネル部とを有することを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記二層の基板が、それぞれ前記作動流体の流路のパターンが一方の面に形成された基板どうしを接合したものからなり、各々の前記基板に設けられた前記作動流体の流路のパターンが互いに異なることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項６】
前記二層の基板が接着層を介して互いに接合され、該接着層の厚さが１．５ｎｍ以上かつ１μｍ未満の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項７】
発熱源であるデバイスと、
このデバイスを冷却する冷却装置とを備え、
前記冷却装置が、ヒートパイプを構成する作動流体の流路が層間に設けられた二層の基板と、前記二層の基板の間に挟まれ、該二層の基板の少なくとも一方の面に表出する表出部を有し、前記作動流体の流路において毛細管力によって液相の作動流体を吸引し保持する、前記基板よりも熱伝導率の高い材料からなる液体吸引保持部材とを有し、前記液体吸引保持部材の前記表出部と前記デバイスとが接触してなることを特徴とする電子機器装置。
【請求項８】
前記液体吸引保持部材が、前記二層の基板の表裏両面に表出する複数の表出部を有し、これらの表出部に発熱源であるデバイスが個々の接触してなることを特徴とする請求項７に記載の電子機器装置。
【請求項９】
前記冷却装置が、前記作動流体の流路において気相の作動流体のもつ潜熱を放出する潜熱放出部材をさらに有し、該潜熱放出部材が、前記二層の基板の間に挟まれ、かつ前記二層の基板の少なくとも一方の面に表出する表出部を有し、この表出部が前記冷却装置の外部の放熱部材と接触させてなることを特徴とする請求項７に記載の電子機器装置。
【請求項１０】
２枚の基板の少なくとも一方に開口を形成する工程と、
２枚の基板それぞれの一つの面にヒートパイプを構成する作動流体の流路のパターンを形成する工程と、
前記基板に設けられた前記開口に適合する突出部を有し、前記作動流体の流路において毛細管力によって液相の作動流体を吸引し保持する液体吸引保持部材を作製する工程と、
前記作動流体の流路において気相の作動流体のもつ潜熱を放出する潜熱放出部材を作製する工程と、
前記２枚の基板の前記流路パターンの形成面どうしを前記液体吸引保持部材および前記潜熱放出部材を挟んで接合する工程と
を有することを特徴とする冷却装置の製造方法。
【請求項１１】
潜熱放出部材の作製において、前記基板に設けられた前記開口に適合する突出部を形成することを特徴とする請求項１０に記載の冷却装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発熱デバイスを冷却する冷却装置とその製造方法、さらにはコンピュータ、ディジタルカメラなどの発熱デバイスを搭載した電子機器装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータなどに搭載されるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ビデオ・アクセレレータなどのＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ　Ｓｃａｌｅ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）の高速化をはじめ、フラットパネル・ディスプレイなどの大面積化、さらにはパーソナルコンピュータのみならずディジタルカメラやディジタルオーディオ機器など、その利用の範囲が近年急速に広がりつつあるメモリスティック、スマートメディア、コンパクトフラッシュ（登録商標）などに代表される、記憶素子としてフラッシュメモリを利用した記憶媒体の大容量化などに起因して、電子機器装置の全体の発熱量の増大が著しい。
【０００３】
そこで、これら発熱デバイスを冷却する冷却装置の重要度が増してきている。冷却装置としては、一般に冷却ファン、ペルチェ素子、ヒートパイプなどがある。ここでは特にヒートパイプについて述べることとする。
【０００４】
通常、ヒートパイプは内壁に毛細管構造を設けた金属性の管体からなり、密閉された管体内部には水や代替フロンなどの作動流体が封入されている。このヒートパイプでは以下のように熱輸送が行われる。
【０００５】
ヒートパイプの一端を熱源となるデバイスに接触させると、この熱によって管体内部の作動流体が蒸発して気化する。気化された作動流体は凝縮部へ高速に移動し、そこで凝縮されて液体に戻り、このとき熱を放出する。液体に戻った作動流体は、この後毛細管構造を通って元の場所へ戻る。このようにして連続的に効率よく熱輸送が行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のヒートパイプは管状であり、空間的に大掛かりな装置となるので、小型薄型が求められるパーソナルコンピュータやディジタルカメラなどの電子機器装置への利用には設計の自由度が乏しく、不向きである。
【０００７】
そこで、シリコン基板やガラス基板などの基板材の中にヒートパイプ構造を作り込む方法が提案されている。
【０００８】
しかしながら、シリコン基板を用いてヒートパイプを構成すると、シリコン自体の熱伝導性がよいため、冷却対象物からの熱がシリコン基板表面で拡散し、内部の作動流体の気化が十分行われず、ヒートパイプとしての機能が十分発揮されないという問題があった。
【０００９】
また、ガラス基板を用いた場合、冷却対象デバイスとの熱伝導におけるカップリング効率の悪さから、要求する温度まで冷却対象デバイスを冷却できないという問題もあった。
【００１０】
本発明は、このような事情を鑑みて、小型薄型化が容易で、放熱設計の自由度が高く、熱輸送能力に優れた冷却装置とその製造方法、ならびに内部発熱デバイスの発熱に対して回路の安定動作を高い信頼性で確保し得る電子機器装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の主たる観点に係る冷却装置は、上記課題を解決するための手段として、ヒートパイプを構成する作動流体の流路が層間に設けられた二層の基板と、二層の基板の間に挟まれ、該二層の基板の少なくとも一方の面に表出する表出部を有し、作動流体の流路において毛細管力によって液相の作動流体を吸引し保持する、基板よりも熱伝導率の高い材料からなる液体吸引保持部材とを具備する。
【００１２】
この発明の冷却装置は、二層の基板の層間にヒートパイプを構成する作動流体の流路が形成されているので、小型薄型化が容易である。また、基板への流路のパターン形成によって、高い自由度でヒートパイプを設計することができる。また、基板よりも熱伝導率の高い材料からなる液体吸引保持部材が基板の少なくとも一方の面に表出しているので、冷却対象である発熱デバイスの熱が液体吸引保持部材に直接伝わり、効率的な熱輸送を実現することができる。さらに、このことにより基板の材料として熱伝導率の低い材料の使用が可能となり、基板での熱拡散に起因した熱輸送効率の低減を抑制できる。
【００１３】
また、本発明の冷却装置において、液体吸引保持部材は、二層の基板の表裏両面に表出する複数の表出部を有する形態をとるものであってよい。
【００１４】
これにより二層の基板の表裏各面にＣＰＵ、グラフィックチップ、ドライバＩＣなどの発熱デバイスを各々搭載した形態を採ることができるなど、電子機器装置の放熱設計の自由度が向上する。
【００１５】
さらに、本発明の冷却装置において、作動流体の流路において気相の作動流体のもつ潜熱を放出する潜熱放出部材をさらに有し、該潜熱放出部材が、二層の基板の間に挟まれ、かつ二層の基板の少なくとも一方の面に表出する表出部を有するとしてもよい。
【００１６】
これにより、潜熱放出部材を冷却装置の外部の放熱部材に接触させることができ、ヒートパイプにおける凝縮部での冷却能力が向上し、冷却装置の熱輸送効率をさらに改善することができる。
【００１７】
また、本発明の冷却装置において、液体吸引保持部材は、一方の基板に設けられた作動流体の流路に対応する毛細管力発生用の第一のチャンネル部と、他方の基板に設けられた作動流体の流路に対応する毛細管力発生用の第二のチャンネル部とを有するものであってもよい。
【００１８】
このように液体吸引保持部材の両面に毛細管力発生用のチャンネル部を形成することによって、液体吸引保持部材全体として液相の作動流体との接触面積をより広く確保することができ、熱輸送効率がさらに向上する。
【００１９】
さらに、本発明の冷却装置において、二層の基板が、それぞれ作動流体の流路のパターンが一方の面に形成された基板どうしを接合したものからなり、各々の基板には、互いに異なる形態の、作動流体の流路パターンが形成されたものであってもよい。
【００２０】
これにより冷却装置の熱輸送特性の選択の自由度がより一層向上する。
【００２１】
さらに、本発明の冷却装置において、二層の基板が接着層を介して互いに接合され、該接着層の厚さを１．５ｎｍ以上かつ１μｍ未満の範囲とすることで、熱伝導性が高い材料を接着層に用いる場合に、この接着層での熱伝導に起因する冷却装置の効率低下を低減できるとともに、基板接合に求められる接着強度が得られる。
【００２２】
本発明の別の観点に係る電子機器装置は、発熱源であるデバイスと、このデバイスを冷却する冷却装置とを備え、冷却装置が、ヒートパイプを構成する作動流体の流路が層間に設けられた二層の基板と、二層の基板の間に挟まれ、該二層の基板の少なくとも一方の面に表出する表出部を有し、作動流体の流路において毛細管力によって液相の作動流体を吸引し保持する、基板よりも熱伝導率の高い材料からなる液体吸引保持部材とを有し、液体吸引保持部材の表出部とデバイスとが接触して構成される。
【００２３】
この発明によれば、基板よりも熱伝導率の高い材料からなる液体吸引保持部材が基板の少なくとも一方の面に表出しているので、冷却対象であるデバイスの熱が液体吸引保持部材に直接伝わり、冷却装置において効率的な熱輸送が行われることで、デバイスが効率的に冷却され、デバイスの発熱に起因する動作不良を防止することができる。
【００２４】
さらに、この発明の電子機器装置において、液体吸引保持部材は、二層の基板の表裏両面に表出する複数の表出部を有し、これらの表出部に発熱源であるデバイスを個々に接触させた形態をとるものであってよい。
【００２５】
これにより二層の基板の表裏各面にＣＰＵ、グラフィックチップ、ドライバＩＣなどの発熱デバイスを各々搭載した形態や、一方の面にはヒートシンクを取り付けることができるなど、電子機器装置の放熱設計の自由度が向上する。
【００２６】
また、この発明の別の観点に係る冷却装置の製造方法は、２枚の基板の少なくとも一方に開口を形成する工程と、２枚の基板それぞれの一つの面にヒートパイプを構成する作動流体の流路のパターンを形成する工程と、基板に設けられた開口に適合する突出部を有し、作動流体の流路において毛細管力によって液相の作動流体を吸引し保持する液体吸引保持部材を作製する工程と、作動流体の流路において気相の作動流体のもつ潜熱を放出する潜熱放出部材を作製する工程と、２枚の基板の流路パターンの形成面どうしを液体吸引保持部材および潜熱放出部材を挟んで接合する工程と有するものである。
【００２７】
この製造方法によれば、小型薄型化が容易であるとともに、放熱設計の自由度が高く、熱輸送能力に優れた冷却装置を簡単に製造できる。
【００２８】
また、この発明の冷却装置の製造方法において、潜熱放出部材の作製で、基板に設けられた開口に適合する突出部を形成するようにしてもよい。
【００２９】
この発明によれば、潜熱放出部材を冷却装置の外部の放熱部材に接触させることで、ヒートパイプにおける凝縮部での冷却能力が高く、熱輸送効率の高い冷却装置を製造することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３１】
図１は本発明の実施の一形態である冷却装置の分解斜視図、図２はこの冷却装置を組み立てた状態の断面図である。
【００３２】
これらの図に示すように、この冷却装置１は、二層の基板を構成する上側基板２および下側基板３と、液体吸引保持部材であるウィック４と、潜熱放出部材としてのコンデンサ５とで構成される。
【００３３】
上側基板２および下側基板３の各々の一つの面には、ヒートパイプを構成する流路パターンの溝６が設けられている。
【００３４】
上側基板２と下側基板３とは、それぞれの流路パターン形成面を向かい合わせ、その間にウィック４およびコンデンサ５を配置して互いに接合されている。
【００３５】
図３に流路パターンの平面レイアウトを、図４にはさらにウィック４およびコンデンサ５を配置した流路パターンの平面レイアウトを示す。
【００３６】
上下の各基板２，３を接合することによって、各基板２，３の流路パターンの溝６は、作動流体である冷媒を蒸発させる蒸発器１１、気相ライン１２、凝縮器１３、液相ライン１４、リザーバエリア１５、冷媒封入口１６、気液相分離溝１９、ウィック外枠口１７、コンデンサ外枠口１８を構成する。
【００３７】
蒸発器１１、気相ライン１２、凝縮器１３、液相ライン１４およびリザーバエリア１５には冷媒が封入され、これによってヒートパイプが構成されている。
【００３８】
蒸発器１１は、これに充填されている液相の冷媒にて、毛細管構造を有するウィック４からの熱を奪い、液相の冷媒を蒸発させて気相ライン１２へ気相の冷媒を移動させる部分である。
【００３９】
気相ライン１２は、蒸発器１１にて蒸発した気相の冷媒を凝縮器１３へ伝達する流路である。
【００４０】
凝縮器１３は、蒸気の持つ潜熱をコンデンサ５に吸収させ、気相の冷媒を凝縮して液化する部分である。
【００４１】
液相ライン１４は、凝縮器１３にて液化された冷媒を蒸発器１１に移動させる流路である。
【００４２】
リザーバエリア１５は、液相の冷媒を貯蔵したエリアであり、蒸発器１１内の液体の量を一定に保つようにリザーバエリア１５から蒸発器１１へ冷媒の補充が可能となっている。
【００４３】
さらに、各基板２，３には、基板どうしの接合後に冷媒を注入するための入り口である冷媒封入口１６、気相ライン１２と液相ライン１４とを分離して相互間の熱干渉を抑制する気液相分離溝１９、そして後述のウィック４の外枠部を嵌め込んで基板表面にウィック４の外枠部の表裏各先端面を表出させるウィック外枠口１７、コンデンサ５の外枠部を嵌め込んで基板表面にコンデンサ５の外枠部の表裏各先端面を表出させるコンデンサ外枠口１８などが設けられている。
【００４４】
基板２，３の材料としては、熱伝導率があまり高いと、基板での熱拡散によってヒートパイプの熱輸送効率に悪影響を及ぼし得るので、たとえば、ガラスや、ポリイミド、テフロン（登録商標）、ＰＤＭＳ（ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ）などの有機系プラスティックなどが用いられる。
【００４５】
冷媒には、たとえば、水、エタノール、メタノール、プロパノール（異性体を含む。）、エチルエーテル、エチレングリコール、フロリナートなど、冷却・熱輸送装置の設計を満足する沸点、熱伝導率、耐抗菌性を有する流体が利用される。
【００４６】
ウィック４およびコンデンサ５の材料には熱伝導性の高いもの、たとえば熱伝導率が０．１７Ｗ／ｍＫ以上のものが使用される。具体的には、Ｓｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔなどのうち少なくとも一種を含む材料をはじめ、導電性ポリマー、セラミックなどであって、かつ金属と同等の熱伝導率をもつ材料が使用される。より好ましくは、基板材より２倍以上の熱伝導率を有する材料を用いることが望ましい。
【００４７】
図５にウィック４の構造の詳細を示す。同図において（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【００４８】
同図に示すように、ウィック４は、チャンネル部２１と、その両端に設けられた外枠部２２とで構成される。チャンネル部２１の上下両面には毛細管力を発生するためのマイクロチャンネル２３，２３がそれぞれ設けられている。
【００４９】
図２に示したように、ウィック４が各基板２，３と組み合わされた状態で、ウィック４の外枠部２２の上端面２２ａおよび下端面２２ｂはそれぞれ、二層の基板２，３の表裏各々の面２ａ，２ｂに表出させてある。すなわち、ウィック４の外枠部２２の上端面２２ａおよび下端面２２ｂは、二層の基板２，３の表裏各々の面２ａ，２ｂと高さが一致するように、もしくは二層の基板２，３の表裏各々の面２ａ，２ｂより僅かに突出するようにそれぞれの高さが設定されている。そして、この二層の基板２，３から表出したウィック４の外枠部２２の上端面２２ａおよび／または下端面２２ｂには、たとえば冷却対象である発熱デバイスなどが接触・接合されるようになっている。
【００５０】
コンデンサ５も同様にチャンネル部３１と外枠部３２とで構成される。このコンデンサ５のチャンネル部３１は、放熱性を高めるために、その上下両面にフィンとして機能するマイクロチャンネル３３が設けられている。また、このコンデンサ５にはウィック４と同様に外枠部３２が設けられており、この外枠部３２の上端面３２ａおよび下端面３２ｂは、二層の基板２，３の表裏各々の面２ａ，２ｂに表出させてある。すなわち、コンデンサ５の外枠部３２の上端面３２ａおよび下端面３２ｂは、二層の基板２，３の表裏各々の面２ａ，２ｂと高さが一致するように、もしくは二層の基板２，３の表裏各々の面２ａ，２ｂより僅かに突出するようにそれぞれの高さが設定されている。そしてこのコンデンサ５の外枠部３２の上端面３２ａおよび／または下端面３２ｂには、冷却装置１の外部の放熱性または熱伝導率の高い部材が接触・接合されるようになっている。
【００５１】
以上のように、この実施形態の冷却装置１は、ヒートパイプのための流路パターンの溝６が一方の面に設けられた上下の各基板２，３を、それぞれの流路パターンの溝６が設けられた面どうしを向かい合わせ、その間にウィック４とコンデンサ５とを配置し、互いに接合して作製され、そして冷却装置１の内部は所定の減圧状態とされている。
【００５２】
この冷却装置１における熱輸送は以下のように行われる。
【００５３】
蒸発器１１内に充填されている液相の冷媒は、二層の基板２，３の外でウィック４と接触している発熱デバイスの熱を吸収し、この熱で蒸発する。すると蒸気圧差によって蒸気（気相の冷媒）が気相ライン１２に移動する。気相の冷媒は気相ライン１２を通じて凝縮器１３に移動し、凝縮器１３で気相の冷媒は、コンデンサ５により潜熱を奪われて液体に戻る。液化された冷媒は液相ライン１４を通じて蒸発器１１に移動する。このようなサイクルによって熱輸送が行われる。
【００５４】
次に、この冷却装置１の製造方法を説明する。
【００５５】
まず、図６に示すように、上下の各基板２，３に冷媒封入口１６、ウィック外枠口１７、コンデンサ外枠口１８などの開口を形成する。
【００５６】
続いて、図７に示すように、各基板２，３の一方の面にヒートパイプを構成する流路パターンの溝６を形成する。これら開口と溝６の形成方法には、サンドブラスト、ＲＩＥ（ドライエッチング）、ウエットエッチング、ＵＶ光エッチング、レーザーエッチング、プロトン光エッチング、電子線描画エッチング、マイクロモールディングなどがある。
【００５７】
次に、各基板２，３内にウィック４が嵌る領域を確保するために、図８に示すように、各基板２，３の流路パターン形成面のウィック嵌め込み予定の領域４０を、同領域に対応する開口４１を有するメタルマスク４２を用いたエッチングなどによって均一な深さで除去し、図９に示すように、除去された面に流路パターンが存在するウィック嵌め込み凹部４３を形成する。
【００５８】
次に、図１に示したように、各基板２，３の流路パターンの形成面どうしを向き合わせ、ウィック４およびコンデンサ５を、それぞれの外枠部２２，３２をウィック外枠口１７およびコンデンサ外枠口１８に嵌め込んで基板２，３間に挟み込み、基板２，３どうしを接合する。これにより図１０に示すような外観の冷却装置１が完成する。
【００５９】
基板２，３どうしを接合する方法には、たとえば、陽極接合、加圧・熱融着、超音波接合、化学結合による接合（基板材がポリミイドの場合など）、自己接着性材料どうしの接合（基板材がＳｉゴムの場合など）、などの方法がある。
【００６０】
この際、一方もしくは両方の基板の流路パターン形成面に接着層（図２および図１０の符号３４）を形成して接合するようにしてもよい。また、この場合、たとえば、各基板の材料中にイオンインプランテーションを用いて金属を打ち込んだり、蒸着装置により銅などの薄膜を形成したり、プラズマ照射により表面活性を高めておいてから接合することが好ましい。
【００６１】
ここで、接着層３４の厚さは、熱伝導性が高い材料を接着層３４に用いる場合には薄いほうが好ましい。なぜなら、接着層３４に起因する熱伝導を低減し、冷却装置１の効率低下を防ぐためである。その一方、接着層３４の厚さが薄すぎると接着層としての十分な機能が期待できない。
【００６２】
たとえば、接着層３４の厚さは少なくとも１．５ｎｍ以上、１μｍ未満がよく、好ましくは３ｎｍ以上かつ１μｍ未満、さらに好ましくは１０ｎｍ以上かつ２００ｎｍ未満である。
【００６３】
続いて、ウィック４、コンデンサ５の作製方法を図１１により説明する。
【００６４】
ウィック４、コンデンサ５の幅、長さ、高さを満足する、前述した材料からなる板材５１を用意する（ａ）。この板材５１からたとえば機械加工などにより、上下いずれか一方の側の外枠部５２とチャンネル部５３を形成する（ｂ）。次に、チャンネル部５３の一方の面に、ウィック４、コンデンサ５に適した形状、サイズのマイクロチャンネル５４をたとえば機械加工などにより形成する（ｃ）。そして、板材５１の他方の側についても同様に、外枠部５２、チャンネル部５３およびマイクロチャンネル５４の形成を機械加工などによって行う。
【００６５】
なお、ウィック４、コンデンサ５のその他の製造方法としては、ＲＩＥ（ドライエッチング）、ウエットエッチング、ＵＶ−ＬＩＧＡ、電気鋳造などが挙げられる。
【００６６】
以上のように構成された冷却装置１では、図１０に示したように、ウィック４の外枠部２２が二層の基板２，３の表裏各面２ａ，３ａに表出しているから、電子機器装置において多様な形態で組み込むことが可能となる。
【００６７】
たとえば、図１２に示すように、電子機器装置６０の中のたとえばＣＰＵ、グラフィックチップ、ドライバＩＣなどの発熱デバイス６１，６２を、冷却装置１の表裏各面２ａ，３ａに表出させたウィック４の外枠２２に接触させて搭載した形態を採ることができる。
【００６８】
また、図１３に示すように、冷却装置１の表裏いずれか一方の面側にウィック４の外枠２２に接触させるようにしてヒートシンク６３を搭載することで、冷却装置１の熱輸送量の上限を向上させることができ、電子機器装置６０の放熱設計の自由度が向上する。
【００６９】
さらに、図１４に示すように、冷却装置１を縦横に複数組み合わせてアレイ化し、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ　Ｅｍｉｓｓｉｏｎ　Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ　Ｄｉｓｐｌａｙ　Ｐａｎｅｌ）などのフラットパネル・ディスプレイ７１と背面シャーシ７３との間に介在させた形態を採ることもできる。
【００７０】
さらに、図１２、図１３に示したように、コンデンサ５の外枠部３２を二層の基板２，３の表裏各面２ａ，３ａに表出させることで、このコンデンサ５の表出部を冷却装置１の外部の、放熱性または熱伝導性の高い部材６４、たとえば電子機器装置６０のシャーシ６４などに接触させることで、凝縮器１３の冷却能力を高めることができる。
【００７１】
したがって、本実施形態の冷却装置１は、パーソナルコンピュータ、ディジタルカメラなど、発熱デバイスを搭載した様々な電子機器装置６０に高い自由度で組み込むことができ、電子機器装置６０内の発熱デバイスを効率的に冷却することができる。
【００７２】
次に、本発明に係る冷却装置１の他の実施形態を説明する。
【００７３】
前記の実施形態では、各基板内にウィック４が嵌る領域を確保するために、図８、図９に示したように、各基板２，３の流路パターン形成面のウィック嵌め込み領域４０をエッチングなどにより均一な深さで除去し、除去された面に流路パターンが存在するウィック嵌め込み凹部４３を形成した。この方法によれば、ウィック４のチャンネル部２１の厚みを稼ぐことができ、ウィック４の加工が容易になるとともに、ウィック４での熱吸収量を高めることができる。
【００７４】
ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、ウィック嵌め込み凹部の形成を省略し、図１５に示すように、流路６Ａの高さＨの範囲内にウィック４のチャンネル部２１Ａを収めるような構成を採っても構わない。
【００７５】
また、前記の実施形態では、図２に示したように、ウィック４、コンデンサ５とも、その外枠部２２，３２の上下端面２２ａ，２２ｂ，３２ａ，３２ｂの高さを、二層の基板２，３の表裏各々の面２ａ，２ｂの高さ以上となるように設定したが、図１６に示すように、ウィック４、コンデンサ５とも、その外枠部２２，３２の上下のいずれか一方の端面２２ａ，３２ａの高さだけを、基板２，３の面２ａの高さ以上となるように設定してもよい。
【００７６】
また、前記の実施形態では、上下の各基板２，３に共通の流路パターンを形成し、これら流路パターン形成面どうしを向い合わせて接合したが、図１７に示すように、たとえば気相ライン１２および液相ライン１４など、熱輸送の特性に変化を及ぼし得る流路部分のパターンを上下重ならないようにずらして配置することによって、熱輸送特性の選択の自由度が向上し、高効率化を図ることができる。
【００７７】
ここで、上側基板２には気相ライン１２ａを形成する溝が、下側基板３には気相ライン１２ｂを形成する溝がそれぞれ設けられ、各気相ライン１２ａ，１２ｂは重ならないように位置が設定されている。同様に、上側基板２には液相ライン１４ａを形成する溝が、下側基板３には液相ライン１４ｂを形成する溝がそれぞれ設けられ、各液相ライン１４ａ，１４ｂは重ならないように位置が設定されている。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、小型薄型の冷却装置を提供することができ、また、基板への流路のパターン形成により高い自由度でヒートパイプを設計することができる。また、基板よりも熱伝導率の高い材料からなる液体吸引保持部材が基板の少なくとも一方の面に表出しているので、冷却対象である発熱デバイスの熱が液体吸引保持部材に直接伝わり、効率的な熱輸送を実現することができる。さらに、このことにより基板の材料として熱伝導率の低い材料の使用が可能となり、基板での熱拡散に起因した熱輸送効率の低減を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である冷却装置の分解斜視図である。
【図２】図１の冷却装置の断面図である。
【図３】この冷却装置の流路パターンの平面レイアウトを示す図である。
【図４】図３の流路パターン、ウィックおよびコンデンサの平面レイアウトを示す図である。
【図５】ウィックの構造の詳細を示す側面図と平面図である。
【図６】基板に冷媒封入口、ウィック外枠口、コンデンサ外枠口などの開口を形成する工程を示す斜視図である。
【図７】基板にヒートパイプを構成する流路パターンの溝を形成する工程を示す斜視図である。
【図８】基板のウィック嵌め込み領域のエッチング工程を示す斜視図である。
【図９】基板のウィック嵌め込み領域のエッチング後の状態を示す斜視図である。
【図１０】完成した冷却装置の外観を示す斜視図である。
【図１１】ウィックおよびコンデンサの作製方法を示す図である。
【図１２】冷却装置の電子機器装置への組み込み形態の例を示す側面図である。
【図１３】冷却装置の電子機器装置への別の組み込み形態の例を示す側面図である。
【図１４】多数の冷却装置をアレイ化してフラットパネル・ディスプレイの冷却用途に用いた形態を示す斜視図である。
【図１５】冷却装置の他の実施形態を示す断面図である。
【図１６】冷却装置におけるウィックおよびコンデンサの変形例を示す断面図である。
【図１７】上下各基板に異なる流路パターンを形成した場合の冷却装置を示す平面図である。
【符号の説明】
１　　　冷却装置
２　　　上側基板
３　　　下側基板
４　　　ウィック
５　　　コンデンサ
６　　　流路パターンの溝
１１　　　蒸発器
１２　　　気相ライン
１３　　　凝縮器
１４　　　液相ライン
１５　　　リザーバエリア
１７　　　ウィック外枠口
１８　　　コンデンサ外枠口
２１，３１　　　チャンネル部
２２，３２　　　外枠部
２３，３３　　　マイクロチャンネル
３４　　　接着層
６０　　　電子機器装置
６１，６２　　　発熱デバイス
【図１】
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【図２】
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【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９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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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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