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JP2002327993A - 薄型ヒートパイプ、薄型ヒートシンク、熱制御システムおよび薄型ヒートパイプの製造方法 - Google Patents

薄型ヒートパイプ、薄型ヒートシンク、熱制御システムおよび薄型ヒートパイプの製造方法

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Publication number
JP2002327993A
JP2002327993A JP2001134531A JP2001134531A JP2002327993A JP 2002327993 A JP2002327993 A JP 2002327993A JP 2001134531 A JP2001134531 A JP 2001134531A JP 2001134531 A JP2001134531 A JP 2001134531A JP 2002327993 A JP2002327993 A JP 2002327993A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin
heat pipe
heat
holes
plates
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001134531A
Other languages
English (en)
Inventor
Norio Yabe
範夫 谷辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2001134531A priority Critical patent/JP2002327993A/ja
Publication of JP2002327993A publication Critical patent/JP2002327993A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い熱輸送効率を有する薄型ヒートパイプ、
この薄型ヒートパイプを用いた薄型ヒートシンクおよび
熱制御システムならびに薄型ヒートパイプの製造方法を
提供する。 【解決手段】 積層品である薄型のヒートパイプ２２
は、上下２枚の薄板１８、２０によって中間の２枚の薄
板１０、１２が閉塞される。薄板１０、１２には、それ
ぞれ複数の孔部１４、１６が一定間隔に形成される。各
孔部１４、１６は、一部が隣接する他の薄板によって閉
塞され、残部が他の薄板の孔部と連通し、全ての孔部に
よって積層品全体として一本の細管流路１７が形成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄型ヒートパイ
プ、薄型ヒートシンク、熱制御システムおよび薄型ヒー
トパイプの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、情報機器、移動体通信機器、放送
機器等の電子機器については、デジタル化、広帯域化、
大容量化の進展に伴い、電子回路の一層の高度集積化、
信号増幅器の低歪み化が求められている。これらの要求
に応えるために大電力信号部にも多数の半導体素子を集
積して実装することが多く行われている。
【０００３】また、移動体通信衛星やレーダ等の大電力
が必要な装置については、フェーズドアレーアンテナが
利用されるが、この場合、アンテナに実装される数多く
の増幅器は信号周波数により実装間隔を大きく設けるこ
とが制限されることから密集して実装される。
【０００４】これら半導体素子や増幅器は発熱源であ
り、上記のように集中して配置されるときには自然放熱
では冷却が不十分であり局部的に高温化するおそれがあ
るため、より効率的な排熱機構を設ける必要がある。ま
た、排熱機構は、小型化および薄型化が求められるとと
もに、さらに、取り付けの容易性、柔軟性を高めるに
は、フレキシブル化が求められる。また、場合によって
は、発熱する電子部品に外付けするタイプのものでな
く、電子部品と一体的に設けるのに適したものが求めら
れる。
【０００５】また、自動車に搭載される電子機器等は、
エンジン熱や外気温の影響を大きく受けるために、耐熱
性や伝熱性に優れたセラミック配線基板等が用いられて
いるが、この場合、より高度の電子制御機能の付加が期
待される状況において、配線基板自体により優れた排熱
性能が要求されている。
【０００６】排熱機構に用いる装置として、回路基板の
裏面に良熱伝導性の金属板等を取り付けたヒートシンク
が汎用されている。しかしながら、このようなヒートシ
ンクは、上記した電子部品の排熱機構に用いる装置とし
ては排熱能力が不十分である。このため、作動液等の熱
媒体を封入した密閉容器内の内壁に毛細管構造（ウイッ
ク）を設けたヒートパイプをヒートシンクとして用いる
ことが検討されている。
【０００７】ヒートパイプは、一端を高温側に他端を低
温側に配置することにより、高温側の温熱により液体状
熱媒体を沸騰させ、気化させる際の潜熱として抜熱した
後、相変化した気体状熱媒体がヒートパイプの内部空間
内を温度による蒸気圧力差で移動し、逆に低温側の冷熱
により気体状熱媒体が冷却されて凝縮する際に潜熱を放
出した後、相変化した液体状熱媒体が毛細管内を毛細管
（あるいは表面張力）現象により移動し、熱媒体が循環
することにより熱輸送を行う機構を有するものである。
【０００８】また、最近では、上記の毛細管構造を設け
ることなく、積層板の内部に細管流路を設けたタイプの
薄型ヒートパイプが検討されている。
【０００９】この薄型ヒートパイプは、作動液（熱媒
体）の相変化を伴わず、作動液の温度差（比重差）に伴
う対流で熱を輸送する機構を有するとともに、さらに、
作動液の核沸騰により作動液が振動し、この振動を利用
して作動液の攪拌、振動により熱を輸送する機構を有す
るものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
薄型ヒートパイプは、薄厚の板の内部に細管流路を形成
するものであるため、例えば、二枚の板の片方あるいは
双方に凹部を形成し、この二枚の板を接合してヒートパ
イプを形成する場合、薄板の剛性が不足し、また、長尺
な凹部は外力によって容易に変形しやすいため、形成し
た凹部の原形状を維持することができず、このため、生
成した細管流路が変形するおそれがある。あるいは、二
枚の板の双方に凹部を形成した後、二枚の板を接合する
場合には、双方の凹部が位置ずれして適正な細管流路を
形成できないおそれもある。
【００１１】上記不具合を解消するには、剛性を確保し
得る限度で、ヒートパイプの厚みを増すか、あるいは、
細管流路の大きさ、長さを制限する等の対応が必要であ
る。しかしながら、前者の場合は、ヒートパイプの薄型
化が阻害され、また、後者の場合は、ヒートパイプの排
熱効率が阻害されるため、いずれも適当ではない。
【００１２】ところで、上記薄型ヒートパイプは、配線
基板積層品の形成材料と同じグリーンシートを用いて製
造されることがある。この場合、ヒートパイプを配線基
板と一体的に製造することができ、また、グリーンシー
トに細管流路のための溝を形成すると、グリーンシート
が柔らかくかつ焼成による収縮を生じる前であるため、
溝の加工性に優れ、さらに、溝を形成した複数のグリー
ンシートを積層した後、焼成することにより製造するこ
とができるため格別の接合工程を要しない等の種々の利
点を有する。ところが、その一方で、グリーンシートに
形成した溝が焼成段階で変形するおそれがあり、また、
積層したグリーンシートが焼成時の圧力に耐えられずに
ヒートパイプ自体の形状が変形するおそれもある。
【００１３】本発明は、上記の課題に鑑みてなされたも
のであり、高い熱輸送効率を有する薄型ヒートパイプ、
この薄型ヒートパイプを用いた薄型ヒートシンクおよび
熱制御システムならびに薄型ヒートパイプの製造方法を
提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明に係る薄型ヒート
パイプは、複数の薄板を積層した積層品の内部に細管流
路を形成した薄型ヒートパイプにおいて、該複数の薄板
は、最外層に配設される薄板を除きそれぞれ複数の孔部
が形成され、各薄板の各孔部は、一部が隣接する他の薄
板によって閉塞され、残部が該他の薄板の孔部と連通
し、全ての孔部によって該積層品全体として一本の該細
管流路が形成されてなることを特徴とする（請求項１に
係る発明）。
【００１５】ここで、孔部を閉塞するとは、孔部内を詰
める意ではなく、覆って蓋をすることをいう。また、ヒ
ートパイプの厚みは特に限定するものではないが、好適
には、０．５〜１．５ｍｍ程度である。また、薄板の枚
数および一枚の薄板の厚みも特に限定するものではない
が、好適には、５０〜１５０μｍ程度の厚みの薄板を最
外層の２枚を除いてさらに２枚以上数十枚以下の枚数積
層したものである。本発明の細管流路を有するヒートパ
イプは、前記した作動液循環熱輸送機構および作動液攪
拌、振動熱輸送機構を有する。
【００１６】本発明の上記の構成により、細管流路の変
形等がなく、高い熱輸送効率を有する薄型ヒートパイプ
を得ることができる。
【００１７】この場合、前記薄板の材料はグリーンシー
トであり、前記孔部を形成したグリーンシートを、積層
し、焼成してなると（請求項２に係る発明）、柔らかい
グリーンシートに容易かつ精密に形成された細管流路の
変形等がなく、すなわち、本発明では、従来のような連
続した１条または複数条の孔部でなく、小さな孔部を一
定間隔に形成したものであるため、従来に比べてグリー
ンシートの剛性が確保されて孔部の変形が少なく、ま
た、従来に比べてグリーンシート焼成時に発生する収縮
歪みが分散されて、個々の孔部の収縮時変形が小さくて
済む。また、ヒートパイプ自体の変形もない。このた
め、好適な薄型ヒートパイプを得ることができる。
【００１８】また、本発明に係る熱制御システムは、上
記の薄型ヒートパイプに外部熱源を接続し、該薄型ヒー
トパイプと該外部熱源との間で熱媒体を循環してなるこ
とを特徴とする（請求項３に係る発明）。
【００１９】ここで、外部熱源は、冷凍機等の冷熱源で
あってもよく、また、ヒータ等の温熱源であってもよ
い。薄型ヒートパイプは、冷熱源を用いた場合は排熱装
置として作用し、温熱源を用いた場合は給熱装置として
作用する。
【００２０】これにより、より高い熱輸送効率を有する
薄型ヒートパイプを得ることができ、あるいは熱輸送効
率の一層の向上を要しないときには薄型ヒートパイプを
より小型化、薄型化することができる。
【００２１】また、本発明に係るヒートシンクは、上記
の薄型ヒートパイプを用いたものであると（請求項４に
係る発明）、好適である。
【００２２】また、本発明に係る薄型ヒートパイプの製
造方法は、上記の薄型ヒートパイプの製造方法であっ
て、複数個のヒートパイプを取得可能な大判の複数の薄
板を用いて各ヒートパイプ単位の前記複数の孔部を形成
するとともに、該ヒートパイプ単位の細管流路単位に相
当する部分の間を相互に連絡する連絡孔部をさらに形成
する孔部形成工程と、該複数の薄板を積層して該ヒート
パイプ単位の細管流路単位を形成した積層品を得る積層
工程と、各ヒートパイプ単位の連絡した各細管流路に該
積層品の一端部に形成した注入口から熱媒体を注入する
注入工程と、該連絡孔部および該注入口を閉塞する閉塞
工程と、該積層品を分割して複数個のヒートパイプを取
得するヒートパイプ取得工程とを有することを特徴とす
る（請求項５に係る発明）。
【００２３】ここで、薄板の材料は特に限定するもので
はないが、好適には、金属材料を用いる。また、薄板の
寸法は特に限定するものではないが、例えば、２０ｍｍ
×５０ｍｍあるいは５０ｍｍ×５０ｍｍ程度の平面寸法
のヒートパイプを２枚以上１０枚以下程度の枚数一括し
て製造する場合であれば、薄板は、２０ｍｍ×５００ｍ
ｍあるいは５００ｍｍ×５００ｍｍ程度の平面寸法であ
ることが好ましい。なお、薄板の積層枚数、孔部および
細管流路については、上記と同様である。また、各ヒー
トパイプ単位の各細管流路の連絡箇所（連絡孔部）を閉
塞する方法は、薄板材料として金属材を用いるときは、
例えば、連絡箇所をスポット溶接法で閉塞する。そし
て、その箇所を切断して、複数個のヒートパイプに分離
する。
【００２４】これにより、一回の製造工程で、複数個の
ヒートパイプを一括して得ることができ、能率的であ
る。
【００２５】上記の薄型ヒートパイプの製造方法の発明
は、当然に、薄型ヒートパイプを用いたヒートシンクあ
るいは熱制御システムにも適用することができる。
【００２６】なお、薄板材料としてグリーンシートを用
いるときは、グリーンシートを積層し、焼成した後、ヒ
ートパイプ単位に分割し、１つ１つのヒートパイプごと
に熱媒体を注入した後、注入口を閉塞する方法を採用す
ることができ、この場合、熱媒体注入前の複数個のヒー
トパイプ単位を一回の製造工程で得ることができて、能
率的である。
【００２７】
【発明の実施の形態】本発明に係る薄型ヒートパイプ、
薄型ヒートシンク、熱制御システムおよび薄型ヒートパ
イプの製造方法の好適な実施の形態（以下、本実施の形
態例という。）について、図を参照して、以下に説明す
る。
【００２８】まず、本発明の基本原理について、図１〜
図４を参照して説明する。
【００２９】図１、図２に示すように、例えばこの場合
２枚の同一平面寸法の金属製の薄板１０、１２に開口形
状が楕円形の孔部１４、１６をそれぞれ複数個、一定間
隔に形成する。例えば、孔部１４、１６の長径Ｒ１を２
００μｍ程度、短径Ｒ２を７０μｍ程度に形成し、隣合
う孔部１４、１４または１６、16間の間隔Ｌを１００μ
ｍ程度とする。孔部１４、１６は、２枚の薄板１０、１
２を重ねたときに、各孔部について、一部分が相手の薄
板で閉塞されるとともに残りの部分、すなわち、孔部の
中央部が閉塞された場合は両端部が、あるいは一端部が
閉塞された場合は他端部が相手の薄板の孔部と連通する
ように２枚の薄板１０、１２間で相互にずれた位置に形
成する。開口方法は、例えば、フォトエッチング、レー
ザ加工、プレス加工等から適宜選択することができる。
【００３０】そして、図３に示すように、孔部１４、１
６を形成した２枚の薄板１０、１２を重ねることによ
り、２枚の薄板１０、１２の全ての孔部１４、１６が連
通する。
【００３１】さらに、図４に示すように、上記の２枚の
薄板１０、１２の上下（最外層）に、２枚の薄板１０、
１２と同一の平面寸法で孔部が形成されていない薄板１
８、２０を積層することにより、矢印で示す細管流路１
７が内部に形成された積層品である薄型のヒートパイプ
２２が完成する。このようなヒートパイプ２２は、外形
形状からみて、むしろヒートパネルと呼ぶことができ
る。
【００３２】上記のヒートパイプ２２は、例えば、薄板
１０、１２、１８、２０の材料としてステンレススチー
ルを用いると、フォトエッチングおよび拡散接合が容易
であるため、５０μｍ程度の厚みの板に最小孔径５０〜
７０μｍφ程度の孔部の加工が可能であり、微細な細管
流路を形成することができる。
【００３３】上記の本発明の薄型ヒートパイプは、作動
液（熱媒体）の温度差（比重差）に伴う対流により熱を
循環、輸送するとともに、さらに、核沸騰により作動液
の振動を利用した作動液の攪拌、振動伝播による熱輸送
機構を有し、高い熱輸送効率を有する。そして、この場
合、微細な径の細管流路を形成可能であって、また、細
管流路の変形等がないため、高い熱輸送効率を維持しつ
つ、極薄に形成可能である。
【００３４】なお、上記の本発明の薄型ヒートパイプに
おいて、薄板１０、１２の他にさらに孔部が形成された
薄板を加えて３枚以上の薄板の積層構造としてもよく、
この場合、単に枚数を増やしたことによる剛性向上効果
のみでなく、２枚の薄板の場合に比べて長径を小さくし
た孔部を重ねて連通させることによっても剛性の向上を
図ることができる。またさらに、増設する薄板の連絡口
に連なる細管流路の方向を９０°変えてクロスさせるこ
とにより、より均一な熱拡散を得ることができる。
【００３５】つぎに、本実施の形態の第１の例に係る薄
型ヒートパイプについて、図５〜図７を参照して説明す
る。
【００３６】薄板は、この場合、セラミックスのグリー
ンシートを材料として用い、５枚のグリーンシート２４
ａ〜２４ｅを準備する。なお、これらとは別に、配線基
板部２６を準備する。また、図５では示していないが、
裏蓋用の薄板２８を別途準備する（図７参照）。この裏
蓋用の薄板２８は、他の薄板と同様にグリーンシートで
あってもよく、あるいは、ヒートパイプ使用時の外部か
らの衝撃を考慮して金属製としてもよい。なお、以下の
説明は、薄板２８が金属製の場合についてのものであ
る。
【００３７】そして、上記の本発明の原理で説明したよ
うに、グリーンシート２４ａ〜２４ｅを積層することに
より、１つの細管流路を形成することができるように、
各グリーンシート２４ａ〜２４ｅごとに異なる所定の位
置にそれぞれ複数の孔部３０ａ〜３０ｅを形成する。こ
のうち、グリーシート２４ａのＡ部の孔部は、熱媒体の
注入口用である。また、グリーンシート２４ｃは、上層
のグリーンシート２４ａ、２４ｂで形成される細管流路
と下層のグリーンシート２４ｄ、２４ｅで形成される細
管流路とを独立して形成して細管流路を長く設ける際
に、細管流路がショートパスしないように隔壁としての
機能を有するものであり、隣接する上下のグリーンシー
ト２４ｂ、２４ｄの各々１つの孔部３０ｂ、３０ｄと連
通する連絡用の２つの孔部３０ｃのみが形成されてい
る。したがって、図５の孔部形成パターンの場合、細管
流路を便宜的に各グリーンシートに表示すると、実線矢
印で表される（図６参照。）。なお、図５中破線矢印
は、各グリーンシート２４ｂ〜２４ｄの各孔部３０ｂ〜
３０ｄの間の連絡箇所を表す。
【００３８】これら各孔部３０ａ〜３０ｅは、例えば、
配線基板のバイアホールを形成するときと同様にパンチ
ングプレスで形成する。
【００３９】また、配線基板部２６は、上記の薄板材料
と同じグリーンシートを材料として通常の積層方法で積
層し、導体線路、導体パターンあるいはバイアホール等
を形成しておく。
【００４０】そして、グリーンシート２４ｅ、グリーン
シート２４ｄ、グリーンシート２４ｃ、グリーンシート
２４ｂ、グリーンシート２４ａおよび配線基板部２６を
この順で積層し、一括して焼成する。
【００４１】その後、図７に示すように、グリーンシー
ト２４ｅの裏面に薄板２８を取り付ける。これにより、
経路の長い１つの細管流路３２が内部に形成された積
層、焼成品が完成する。
【００４２】さらに、注入口（Ａ部）に図示しないチッ
プ管を設け、そのチップ管から熱媒体を注入して、細管
流路に熱媒体を充填した後、チップ管を閉塞して、熱媒
体を封入することにより、ヒートパイプ３３がヒートシ
ンクとして裏面に配設された配線基板２６（配線基板部
と同じ参照符号２６を付す。）が完成する。なお、配線
基板２６には、半導体チップ等の電子部品が集積して搭
載される。
【００４３】ヒートパイプ３３は、孔部３０ｃの形成さ
れたグリーンシート焼成品２４ｃ（グリーンシート２４
ｃと同一の参照符号を付す。以下、同じ。）を挟んで、
グリーンシート焼成品２４ａ、２４ｂで形成される細管
流路部分とグリーンシート焼成品２４ｄ、２４ｅで形成
される細管流路部分とが大部分においてクロスする。
【００４４】上記の本実施の形態の第１の例に係る薄型
ヒートパイプは、配線基板に半導体チップ等の電子部品
が集積して搭載されるとき、半導体チップ等からの発熱
をヒートパイプで効率的に受熱し、大気中に効率的に放
出することができる。
【００４５】つぎに、本実施の形態の第２の例に係る薄
型ヒートパイプおよびこの薄型ヒートパイプを用いた熱
制御システムについて、図８〜図１０を参照して説明す
る。
【００４６】本実施の形態の第２の例に係る薄型ヒート
パイプは、図８に示す材料構成において、上記第１の例
のヒートパイプ３３と同様に、上層から順に、配線基板
部３４、グリーンシート３６ａ〜３６ｅを有するととも
に、さらに、グリーンシート３６ｆおよび金属製の基台
３８を有する。
【００４７】グリーンシート３６ａ〜３６ｅには、それ
ぞれグリーンシート２４ａ〜２４ｅの孔部３０ａ〜３０
ｅと同様の孔部４０ａ〜４０ｅが形成されている。ま
た、基台３８には、熱媒体を外部から導入するための導
入口４２とヒートパイプ内を循環した熱媒体を外部に導
出するための導出口４４とが形成されている。そして、
グリーンシート３６ｆには、グリーンシート２４ｅの２
つの孔部３０ｅと基台３８の導入口４２および導出口４
４とそれぞれと連通する連絡用の２つの孔部４０ｆが形
成されている。
【００４８】したがって、図８の孔部形成パターンの場
合、細管流路を便宜的に各グリーンシートに表示する
と、実線矢印で表される。なお、図８中破線矢印は、各
グリーンシート３６ａ〜３６ｅの各孔部４０ａ〜４０ｅ
ならびに基台３８の導入口４２および導出口４４の間の
連絡箇所を表す。
【００４９】ヒートパイプの製造方法は、基本的に上記
第１の例のヒートパイプ３３と同様であるため、重複す
る説明を省く。但し、基台３８は、積層した配線基板部
３４および各グリーンシート３６ａ〜３６ｅを焼成した
後、取り付ける。これにより、図９に示す、配線基板３
４（配線基板部３４と同一の参照符号を付す。）の裏面
に取付けられた、熱媒体封入前の、ヒートシンクとして
のヒートパイプ４６が完成する。参照符号４８は、各孔
部４０ａ、４０ｂが連通して形成された細管流路の一部
を表す。
【００５０】上記ヒートパイプ４６を取り付けた配線基
板３４は、図示しない電子部品を実装した後、電子機器
の所定部に配置され、図１０に示すように、例えば冷熱
源としての冷凍機（外部熱源）４９に、導入口４２およ
び導出口４４を接続される。これにより、熱制御システ
ムが構築される。
【００５１】そして、冷凍機４９を稼働して、冷熱媒体
をヒートパイプ４６との間で循環する。これにより、上
記第１の例のヒートパイプ３３の場合と異なり、冷凍機
による強制冷却によって一層効率的に放熱することがで
きる。また、熱輸送効率の一層の向上を要しないときに
は薄型ヒートパイプをより小型化、薄型化することがで
きる。
【００５２】なお、外部熱源として冷凍機に代えてヒー
タ等の温熱源を用いた場合は給熱装置として作用させる
ことができる。
【００５３】つぎに、本実施の形態の第３の例に係る薄
型ヒートパイプの製造方法について、図１１〜図１３を
参照して説明する。
【００５４】本実施の形態の第３の例に係るヒートパイ
プは、完成状態において、上記第２の例の配線基板３４
に取り付けられたヒートパイプ４６と略同一の構造を有
する。
【００５５】但し、本実施の形態の第３の例では、上記
第２の例の配線基板部３４に比べて大判のグリーンシー
ト積層品を用いて配線基板部５０を形成する。この配線
基板部５０は、例えばこの場合３個の配線基板を取得可
能な、３つの配線基板部単位５０ａ〜５０ｃに形成され
ている。配線基板部５０は予め焼成して３つの配線基板
単位５０ａ〜５０ｃ（配線基板部単位５０ａ〜５０ｃと
同じ参照符号を付す。）としておく。
【００５６】また、ヒートパイプを構成する薄板材料と
してヒートパイプ４６の場合のグリーンシートではな
く、大判の複数の金属製の薄板５２、５４、５６、５
８、６０を用いる。これらの薄板５２、５４、５６、５
８、６０も、配線基板と同様に、例えばこの場合３個の
ヒートパイプを取得可能な、３つのヒートパイプ単位構
成部位５２ａ〜５２ｃ、５４ａ〜５４ｃ、５６ａ〜５６
ｃ、５８ａ〜５８ｃ、６０ａ〜６０ｃに形成されてい
る。また、本実施の形態の第３の例に係るヒートパイプ
は、熱媒体封入タイプであり、ヒートパイプ４６の基台
３８に代えて、３つのヒートパイプの底板を構成する３
つの底板に形成された、他と同様の薄板６２が用いられ
る。
【００５７】各薄板５２、５４、５６、５８、６０は、
ヒートパイプ単位相当部位（図１１中Ｂ１〜Ｂ３）ごと
に、上記第２の例と同様の複数の孔部５２ｄ〜６０ｄが
形成される。そして、さらに、ヒートパイプ単位の細管
流路単位に相当する部分の間を相互に連絡する孔部（矢
印Ｄ、Ｅで示す。）が薄板５２にさらに形成される（孔
部形成工程）。なお、矢印Ｆは熱媒体導入口用の孔部５
２を示す。
【００５８】そして、配線基板部５０および薄板５２、
５４、５６、５８、６０をこの順で下層側を構成するよ
うに、順次積層、固着して、図１２に示すヒートパイプ
単位６２、６４、６６の細管流路単位６８、７０、７２
を形成した積層品７４を得る（積層工程）。
【００５９】つぎに、各ヒートパイプ単位６２、６４、
６６の連絡した各細管流路単位６８、７０、７２に熱媒
体導入口用の孔部５２ｄ（注入口 矢印Ｆ）から熱媒体
を注入する（注入工程）。
【００６０】つぎに、各ヒートパイプ単位６２、６４、
６６の各細管流路単位６８、７０、７２の連絡する孔部
（矢印Ｄ、Ｅ 連絡孔部）を、例えばスポット溶接法等
により閉塞する。また、熱媒体導入口用の孔部５２ｄ
（注入口 矢印Ｆ）も例えばスポット溶接法等により閉
塞する（閉塞工程）。
【００６１】さらに、積層品７４を、例えばメタルソー
等により分割して、図１３に示す、３個の配線基板５０
ａ〜５０ｃ（配線基板単位５０ａ〜５０ｃと同じ参照符
号を付す。）にそれぞれ取付けられた３個のヒートパイ
プ７６、７８、８０を得る（ヒートパイプ取得工程）。
【００６２】上記本実施の形態の第３の例に係る薄型ヒ
ートパイプの製造方法によれば、一回の製造工程で、複
数個のヒートパイプを一括して得ることができ、能率的
である。 （付記１）複数の薄板を積層した積層品の内部に細管流
路を形成した薄型ヒートパイプにおいて、該複数の薄板
は、最外層に配設される薄板を除きそれぞれ複数の孔部
が形成され、各薄板の各孔部は、一部が隣接する他の薄
板によって閉塞され、残部が該他の薄板の孔部と連通
し、全ての孔部によって該積層品全体として一本の該細
管流路が形成されてなることを特徴とする薄型ヒートパ
イプ。 （付記２）前記薄板の材料はグリーンシートであり、前
記孔部を形成したグリーンシートを、積層し、焼成して
なることを特徴とする付記１記載の薄型ヒートパイプ。 （付記３）付記１または２に記載の薄型ヒートパイプに
外部熱源を接続し、該薄型ヒートパイプと該外部熱源と
の間で熱媒体を循環してなることを特徴とする熱制御シ
ステム。 （付記４）付記１または２に記載の薄型ヒートパイプを
用いた薄型ヒートシンク。 （付記５）付記１記載の薄型ヒートパイプの製造方法で
あって、複数個のヒートパイプを取得可能な大判の複数
の薄板を用いて各ヒートパイプ単位の前記複数の孔部を
形成するとともに、該ヒートパイプ単位の細管流路単位
に相当する部分の間を相互に連絡する孔部をさらに形成
する孔部形成工程と、該複数の薄板を積層して該ヒート
パイプ単位の細管流路単位を形成した積層品を得る積層
工程と、各ヒートパイプ単位の連絡した各細管流路に該
積層品の一端部に形成した注入口から熱媒体を注入する
注入工程と、各ヒートパイプ単位の各細管流路の連絡箇
所および該注入口を閉塞する閉塞工程と、該積層品を分
割して複数個のヒートパイプを取得するヒートパイプ取
得工程とを有することを特徴とする薄型ヒートパイプの
製造方法。 （付記６）付記１または２に記載の薄型ヒートパイプを
用いたヒートシンクに外部冷熱源を接続し、該薄型ヒー
トパイプと該外部冷熱源との間で熱媒体を循環してなる
ことを特徴とする熱放出システム。 （付記７）付記２記載の薄型ヒートパイプの製造方法で
あって、複数個のヒートパイプを取得可能な大判の複数
の薄板を用いて各ヒートパイプ単位の前記複数の孔部を
形成するとともに、該ヒートパイプ単位の細管流路単位
に相当する部分の間を相互に連絡する孔部をさらに形成
する孔部形成工程と、該複数のグリーンシートを積層し
て該ヒートパイプ単位の細管流路単位を形成した積層品
を得る積層工程と、積層したグリーンシートを焼成して
焼成品を得る焼成工程と、該焼成品を分割して複数個の
ヒートパイプ単位を得るヒートパイプ単位取得工程と、
各ヒートパイプ単位の細管流路に熱媒体を注入する注入
工程と、各ヒートパイプ単位の各細管流路の連絡箇所を
閉塞して複数個のヒートパイプを取得するヒートパイプ
取得工程とを有することを特徴とする薄型ヒートパイプ
の製造方法。
【００６３】
【発明の効果】請求項１に係る薄型ヒートパイプによれ
ば、複数の薄板は、最外層に配設される薄板を除きそれ
ぞれ複数の孔部が形成され、各薄板の各孔部は、一部が
隣接する他の薄板によって閉塞され、残部が他の薄板の
孔部と連通し、全ての孔部によって積層品全体として一
本の細管流路が形成されてなるため、細管流路の変形等
がなくて高い熱輸送効率を有する薄型ヒートパイプを得
ることができる。
【００６４】また、請求項２に係る薄型ヒートパイプに
よれば、薄板の材料はグリーンシートであり、孔部を形
成したグリーンシートを、積層し、焼成してなるため、
容易かつ精密に形成された細管流路の変形等がなく、ま
た、ヒートパイプ自体の変形もない、好適な薄型ヒート
パイプを得ることができる。
【００６５】また、請求項３に係る熱制御システムによ
れば、上記の薄型ヒートパイプに外部熱源を接続し、薄
型ヒートパイプと外部熱源との間で熱媒体を循環してな
るため、より高い熱輸送効率を有する薄型ヒートパイプ
を得ることができ、あるいは熱輸送効率の一層の向上を
要しないときには薄型ヒートパイプをより小型化、薄型
化することができる。
【００６６】また、請求項５に係る薄型ヒートパイプの
製造方法によれば、孔部形成工程と、積層工程と、注入
工程と、閉塞工程と、ヒートパイプ取得工程とを有する
ため、一回の製造工程で、複数個のヒートパイプを一括
して得ることができ、能率的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基本原理を説明するためのものであ
り、図１（ａ）は１枚の薄板の平面図を示し、図１
（ｂ）は１枚の薄板の断面図を示す。
【図２】本発明の基本原理を説明するためのものであ
り、図２（ａ）は図１とは別の１枚の薄板の平面図を示
し、図２（ｂ）は図１とは別の１枚の薄板の断面図を示
す。
【図３】本発明の基本原理を説明するためのものであ
り、図３（ａ）は重ねた状態の２枚の薄板の平面図を示
し、図３（ｂ）は重ねた状態の２枚の薄板の断面図を示
す。
【図４】本発明の基本原理を説明するためのものであ
り、完成した薄型ヒートパイプの断面図を示す。
【図５】本実施の形態の第１の例に係る薄型ヒートパイ
プを説明するためのものであり、用いる配線基板部およ
びグリーンシートの平面図を示す。
【図６】本実施の形態の第１の例に係る薄型ヒートパイ
プを説明するためのものであり、孔部３０ｃを含む図５
中、紙面上下方向断面に対応する積層状態での断面図を
示す。
【図７】本実施の形態の第１の例に係る薄型ヒートパイ
プを説明するためのものであり、図７（ａ）は薄型ヒー
トパイプの平面図を示し、図７（ｂ）は薄型ヒートパイ
プの断面図を示し、図７（ｃ）は薄型ヒートパイプの裏
面図を示す。
【図８】本実施の形態の第２の例に係る薄型ヒートパイ
プを説明するためのものであり、用いる配線基板部およ
びグリーンシートの平面図を示す。
【図９】本実施の形態の第２の例に係る薄型ヒートパイ
プを説明するためのものであり、図９（ａ）は薄型ヒー
トパイプの平面図を示し、図９（ｂ）は薄型ヒートパイ
プの断面図を示す。
【図１０】本実施の形態の第２の例に係る薄型ヒートパ
イプを用いた熱制御システムを説明するための概略構成
図を示す。
【図１１】本実施の形態の第３の例に係る薄型ヒートパ
イプの製造方法を説明するためのものであり、用いる配
線基板部および薄板の平面図を示す。
【図１２】本実施の形態の第３の例に係る薄型ヒートパ
イプの製造方法を説明するためのものであり、図１２
（ａ）は積層品の平面図を示し、図１２（ｂ）は積層品
の断面図を示す。
【図１３】本実施の形態の第３の例に係る薄型ヒートパ
イプの製造方法を説明するためのものであり、分割して
得た３個の薄型ヒートパイプの平面図を示す。
【符号の説明】
１０、１２、１８、２０、２８ 薄板 ２２、３３、４６、７６、７８、８０ ヒートパイプ ２４ａ〜２４ｅ、３６ａ〜３６ｆ、 グリーンシート ２６、３４ 配線基板部（配線基板） １７、３２、４８ 細管流路 ３８ 基台 ４９ 冷凍機 ５０ 配線基板部 ５０ａ〜５０ｃ 配線基板部単位（配線基板単位、配線
基板） ５２、５４、５６、５８、６０、６２ 薄板 ５２ａ〜５２ｃ、５４ａ〜５４ｃ、５６ａ〜５６ｃ、５
８ａ〜５８ｃ、６０ａ〜６０ｃ ヒートパイプ単位構成
部位 ６２、６４、６６ ヒートパイプ単位 ６８、７０、７２ 細管流路単位 ７４ 積層品
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｋ 7/20 Ｈ０１Ｌ 23/36 Ｍ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の薄板を積層した積層品の内部に細
    管流路を形成した薄型ヒートパイプにおいて、 該複数の薄板は、最外層に配設される薄板を除きそれぞ
    れ複数の孔部が形成され、 各薄板の各孔部は、一部が隣接する他の薄板によって閉
    塞され、残部が該他の薄板の孔部と連通し、全ての孔部
    によって該積層品全体として一本の該細管流路が形成さ
    れてなることを特徴とする薄型ヒートパイプ。
  2. 【請求項２】 前記薄板の材料はグリーンシートであ
    り、前記孔部を形成したグリーンシートを、積層し、焼
    成してなることを特徴とする請求項１記載の薄型ヒート
    パイプ。
  3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の薄型ヒートパ
    イプに外部熱源を接続し、該薄型ヒートパイプと該外部
    熱源との間で熱媒体を循環してなることを特徴とする熱
    制御システム。
  4. 【請求項４】 請求項１または２に記載の薄型ヒートパ
    イプを用いた薄型ヒートシンク。
  5. 【請求項５】 請求項１記載の薄型ヒートパイプの製造
    方法であって、 複数個のヒートパイプを取得可能な大判の複数の薄板を
    用いて各ヒートパイプ単位の前記複数の孔部を形成する
    とともに、該ヒートパイプ単位の細管流路単位に相当す
    る部分の間を相互に連絡する連絡孔部をさらに形成する
    孔部形成工程と、 該複数の薄板を積層して該ヒートパイプ単位の細管流路
    単位を形成した積層品を得る積層工程と、 各ヒートパイプ単位の連絡した各細管流路に該積層品の
    一端部に形成した注入口から熱媒体を注入する注入工程
    と、 該連絡孔部および該注入口を閉塞する閉塞工程と、 該積層品を分割して複数個のヒートパイプを取得するヒ
    ートパイプ取得工程とを有することを特徴とする薄型ヒ
    ートパイプの製造方法。
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