CN115388691A - 热传导部件 - Google Patents

Abstract

热传导部件具备：在内部具有空间的箱体；配置在空间的芯结构体；以及配置在空间的工作介质。箱体具有：对置配置的第一板及第二板；以及槽部。槽部配置在第一板及第二板的至少任一方，且面向空间。在第一板及第二板的一方配置有热源接触部。从第一板及第二板的对置方向观察，槽部将一端配置在热源接触部的外侧并进入到热源接触部上，槽部的另一端配置为超过槽部进入热源接触部的方向上的热源接触部的长度的1/2。

Description

热传导部件

技术领域

本发明涉及热传导部件。

背景技术

现有的热传导部件具有在内部具有空间的容器和收纳在空间中的金属粉烧结体及工作流体。容器具有对置配置的第一片状体和第二片状体，在第一片状体的内表面形成有槽。第二片状体的外表面与热源接触。冷凝后的工作流体经由槽状的凹槽流入热源侧(例如，专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2020-76522号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在上述那样的热传导部件中，热源与槽状的凹槽分开配置，冷凝后的工作流体难以流入热源侧，有可能产生冷却不均。

本发明的目的在于提供一种能够抑制冷却不均的产生的热传导部件。

用于解决课题的方案

本发明的示例性热传导部件具备：在内部具有空间的箱体；配置在空间的芯结构体；以及配置在空间的工作介质，箱体具有：对置配置的第一板及第二板；以及槽部。槽部配置在第一板及第二板的至少任一方，且面向空间。在第一板及第二板的一方配置有热源接触部。从第一板及第二板的对置方向观察，槽部将一端配置在热源接触部的外侧并进入到热源接触部上，槽部的另一端配置为超过槽部进入热源接触部的方向上的热源接触部的长度的1/2。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种能够抑制冷却不均的热传导部件。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的热传导部件的俯视图。

图2是图1的I-I剖视图。

图3是本发明的实施方式所涉及的热传导部件的示意性的侧面剖视图。

图4是表示本发明的实施方式所涉及的热传导部件的变形例的俯视图。

图中：

1—热传导部件，10—箱体，10a—空间，11—第一板，11a—侧壁部，12—第二板，12a—侧壁部，14—接合部，15—柱部，16—肋，17a、17b—槽部，20—工作介质，30—芯结构体，101—热源接触部，102—散热部，D—分割线，H—热源，U—中心线。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的示例性实施方式进行说明。需要说明的是，在附图中，适当地示出XYZ坐标系作为三维正交坐标系。在XYZ坐标系中，Z轴方向表示垂直方向(即上下方向)，+Z方向为上侧(重力方向的相反侧)，-Z方向为下侧(重力方向)。Z轴方向也是后述的第一板11和第二板12的对置方向。X轴方向是指与Z轴方向正交的方向，将其一个方向及相反方向分别设为+X方向及-X方向。Y轴方向是指与Z轴方向和X轴方向这两个方向正交的方向，将其一个方向和相反方向分别设为+Y方向和-Y方向。但是，这只是为了便于说明而定义了方向，并不限定本发明所涉及的热传导部件1的制造时和使用时的朝向。另外，表述为“平行”时，不仅指数学上严格平行的情况，还包括例如发挥本发明效果的程度上平行的情况。

另外，在本说明书中，“烧结”是指将金属粉末或含有金属粉末的浆料加热至比金属的熔点低的温度，并将金属的粒子烧固的技术。另外，“烧结体”是指通过烧结得到的物体。

＜1.热传导部件的结构>

图1是本发明的示例性实施方式所涉及的热传导部件1的俯视图，图2是图1的A-A剖视图。另外，在图1中，槽部17b未图示。图3是热传导部件1的示意性侧面剖视图。

热传导部件1也被称为均热板，用于传输热源H的热。作为热源H，例如可以考虑发热的电子部件或搭载该电子部件的基板。热源H通过热传导部件1的热传输而被冷却。这样的热传导部件1例如搭载于智能手机、笔记本型个人计算机等具有热源H的电子设备。

热传导部件1具备箱体10、工作介质20和芯结构体30。箱体10在内部具有空间10a。工作介质20和芯结构体30配置在空间10a中(参见图3)。芯结构体30是编织有多个金属线状部件的网眼部件或多孔质的烧结体，具有形成工作介质20的流路的空隙部(未图示)。

箱体10例如从Z轴方向(对置方向)观察为大致长方形状。箱体10的长边沿X轴方向延伸，箱体10的短边沿Y轴方向延伸。

箱体10具有对置配置的第一板11及第二板12、柱部15、肋16以及槽部17a、17b。在本实施方式中，第一板11和第二板12在Z轴方向(铅垂方向)上对置配置。

第一板11及第二板12为俯视时在水平方向上扩展的大致矩形的板状。在本实施方式中，第一板11及第二板12由铜制成。此外，第一板11及第二板12也可以通过对铜以外的金属的表面实施镀铜而形成。作为铜以外的金属，例如可以考虑不锈钢。芯结构体30与第二板12的上表面接触。

在第一板11及第二板12中的一方配置有热源接触部101。在本实施方式中，热源接触部101配置在第二板12上。热源接触部101是面向Z轴方向而与热源H对置的区域，例如是与热源H接触的区域。在箱体10的热源接触部101以外的区域形成有散热部102。散热部102在X轴方向上与热源接触部101相邻(参照图3)。另外，在本实施方式中，热源接触部101在从Z轴方向观察时为矩形状，但其形状并不受限。

热源接触部101由热源H产生的热加热。散热部102将由热源接触部101加热后的后述的工作介质20所具有的热量向外部放出。另外，为了提高散热性，也可以在散热部102上热连接散热翅片或散热器等热交换单元(未图示)。热源接触部101配置成比箱体10的X轴方向的中央更偏向一方。由此，能够较宽地设置散热部102而提高热传导部件1的冷却效率。

第一板11具有从周缘向下方延伸的侧壁部11a。第二板12具有从周缘向上方延伸的侧壁部12a。侧壁部11a的下表面和侧壁部12a的上表面由接合部14接合。此外，也可以省略侧壁部11a，将第一板11的下表面与侧壁部12a的上表面接合。另外，也可以省略侧壁部12a，将第二板12的上表面与侧壁部11a的下表面接合。

接合部14配置于包围空间10a的第一板11及第二板12的周缘，从Z轴方向观察，位于芯结构体30的周围。侧壁部11a与侧壁部12a的接合方法没有特别限定。例如，可以是热压、扩散接合、使用了钎料的接合等任意的接合方法。

此外，接合部14也可以包括密封部。密封部例如是在热传导部件1的制造过程中通过焊接来密封用于将工作介质20注入到箱体10内的注入口的部位。

空间10a形成在箱体10内的由第一板11及第二板12包围的区域。空间10a是密闭空间，例如维持在气压比大气压低的减压状态。通过使空间10a为减压状态，收纳在空间10a中的工作介质20容易蒸发。工作介质20例如是水，但也可以是酒精等其它液体。

柱部15从第一板11的下表面向下方突出而形成为柱状。柱部15配置在空间10a内，支撑第一板11及第二板12。柱部15在XY面内二维且规则地排列配置。在Z轴方向上，柱部15与芯结构体30接触，由此箱体10的Z轴方向上的厚度保持恒定。此外，第一板11和柱部15可以是一体的，也可以是分体的。

第一板11及第二板12中的一方具有朝向芯结构体30突出的肋16。在本实施方式中，肋16从第一板11的下表面向下方突出而在箱体10的长度方向上呈直线状延伸。此时，肋16相对于箱体10的长边的方向(X轴方向)倾斜。此外，肋16也可以相对于箱体10的长边的方向(X轴方向)平行地延伸。在本实施方式中，肋16的下表面与芯结构体30接触，但也可以不接触。在肋16的下表面不与芯结构体30接触的情况下，能够减少气化的工作介质20在空间10a内的流通被肋16妨碍的情况。

槽部17a配置在第一板11上，且面向空间10a。槽部17a配置在肋16的相对于芯结构体30的对置面上。通过设置肋16，能够提高箱体10的强度。

槽部17b配置在第二板12上，且面向空间10a。槽部17a及槽部17b将一端配置在热源接触部101的外侧而进入热源接触部101上。进入热源接触部101上的槽部17a及槽部17b的另一端配置成超过通过热源接触部101上的分割线D。分割线D通过槽部17a及槽部17b进入热源接触部101的方向E上的热源接触部101的长度L的1/2的位置，并与方向E正交。

即，进入热源接触部101上的槽部17a及槽部17b的另一端配置成超过槽部17a及槽部17b进入热源接触部101的方向E上的热源接触部101的长度的1/2。

在本实施方式中，分割线D通过热源接触部101的方向E上的中央而向与槽部17a及槽部17b正交的方向延伸。槽部17a从肋16的下表面朝向上方凹陷。槽部17a在肋16的宽度方向(Y方向)上并排形成有多个，并沿着肋16在长度方向上直线状延伸。多个槽部17a在肋16的下表面平行地并排配置。槽部17b从第二板12的上表面朝向下方凹陷。槽部17b平行地并排配置多个，并与槽部17a平行地延伸。

槽部17a及槽部17b的另一端从Z轴方向(对置方向)观察配置在热源接触部101上。即，槽部17a及槽部17b的另一端从Z轴方向(对置方向)观察位于比热源接触部101的外周缘靠内侧的位置。

从槽部17a及槽部17b的一端到分割线D的长度比从分割线D到槽部17a及槽部17b的另一端的长度长。由此，能够在槽部17a较长地延伸的一侧较宽地配置散热部102，从而能够提高冷却效率。

另外，从槽部17a及槽部17b进入热源接触部101的方向E上的热源接触部101的长度的1/2的位置到槽部17a及槽部17b的另一端为止的长度L1，比从槽部17a及槽部17b进入热源接触部101的方向E上的槽部17a及槽部17b的另一端到热源接触部101的外周缘为止的长度L2长。

＜3.热传导部件的动作>

在图3中，用热传导部件1内的黑色箭头示出工作介质20气化而生成的蒸汽的流动，用热传导部件1内的空白箭头示出液状的工作介质20的流动。

在上述结构的热传导部件中，热源接触部101由热源H产生的热加热。当热源接触部101的温度升高时，包含在芯结构体30中的液状的工作介质20气化。

气化后的工作介质20在空间10a内向散热部102侧移动。此时，气化的工作介质20的一部分被冷却而冷凝。

冷凝后的工作介质20的一部分滴落并被芯结构体30吸收。另外，冷凝后的工作介质20的一部分沿着柱部15的外表面移动而被芯结构体30吸收。

移动到散热部102的气化后的工作介质20在散热部102被冷却而冷凝。冷凝后的工作介质20的一部分通过毛细管现象在芯结构体30中朝向热源接触部101移动。

另外，冷凝后的工作介质20的一部分通过毛细管现象在槽部17a及槽部17b中朝向热源接触部101移动。此时，进入热源接触部101上的槽部17a及槽部17b的另一端配置为超过通过热源接触部101上的分割线D，冷凝后的工作介质20容易流入热源接触部101整体。另外，在热源接触部101上，冷凝后的工作介质20被保持于槽部17a及槽部17b。因此，能够减少在热源接触部101的一部分因工作介质20的供给不足而发生干涸的情况。因此，能够提供能够抑制冷却不均的产生的热传导部件1。

另外，配置于肋16的下表面的槽部17a的另一端在从铅垂方向观察时位于比热源接触部101的外周缘靠内侧的位置，因此能够抑制肋16妨碍气化的工作介质20的流通的情况，从而能够抑制热传导部件1的冷却效率的降低。

另外，由于从分割线D到槽部17a及槽部17b的另一端的长度L1比从槽部17a及槽部17b的另一端到热源接触部101的外周缘的长度L2长，因此，冷凝后的工作介质20容易通过热源接触部101整体流入。

如上所述，工作介质20伴随着状态变化而移动，由此从热源接触部101侧向散热部102侧连续地进行热传输。

＜4.其他>

以上，对本发明的实施方式进行了说明。需要说明的是，本发明的范围并不限定于上述实施方式。本发明能够在不脱离发明主旨的范围内对上述实施方式进行各种变更来实施。另外，在上述实施方式中说明的事项能够在不产生矛盾的范围内适当地任意组合。

例如，图4是表示热传导部件1的变形例的俯视图，但槽部17a及槽部17b的一端及另一端也可以从铅垂方向观察位于热源接触部101的外侧。由于槽部17a及槽部17b横穿热源接触部101，因此冷凝后的工作介质20容易通过热源接触部101整体流入。

另外，在上述实施方式中，在第一板11上设置了槽部17a，在第二板12上设置了槽部17b，但也可以省略一方。例如，通过使槽部17a仅配置于肋16，并省略槽部17b，能够提高第二板12的强度。另外，在设置有槽部17b的情况下，芯结构体30优选由网眼部件构成。另外，在省略槽部17b的情况下，也可以由烧结体或网眼部件中的任一种构成。

另外，在上述实施方式中，肋16从第一板11的下表面突出，但也可以从第二板12的上表面突出。此时，槽部17b配置在肋16的上表面。另外，也可以省略肋16而在第一板11的下表面配置槽部17a。

另外，在上述实施方式中，槽部17a及槽部17b平行地延伸，但也可以是槽部17a及槽部17b的一方相对于另一方倾斜地延伸。

产业上的可利用性

能够利用于各种热源的冷却。

Claims (7)

1.一种热传导部件，其特征在于，具备：

在内部具有空间的箱体；

配置在上述空间的芯结构体；以及

配置在上述空间的工作介质，

上述箱体具有：

对置配置的第一板及第二板；以及

槽部，其配置在上述第一板及上述第二板的至少任一方，且面向上述空间，

在上述第一板及上述第二板的一方配置有热源接触部，

从上述第一板及上述第二板的对置方向观察，上述槽部将一端配置在上述热源接触部的外侧并进入到上述热源接触部上，上述槽部的另一端配置为超过上述槽部进入上述热源接触部的方向上的上述热源接触部的长度的1/2。

2.根据权利要求1所述的热传导部件，其特征在于，

从上述槽部的一端到上述槽部进入上述热源接触部的方向上的上述热源接触部的长度的1/2的位置为止的长度，比从上述槽部进入上述热源接触部的方向上的上述热源接触部的长度的1/2的位置到上述槽部的另一端为止的长度长。

3.根据权利要求1或2所述的热传导部件，其特征在于，

从上述对置方向观察，上述槽部的另一端位于上述热源接触部的外侧。

4.根据权利要求1或2所述的热传导部件，其特征在于，

从上述对置方向观察，上述槽部的另一端位于比上述热源接触部的外周缘靠内侧。

5.根据权利要求4所述的热传导构件，其特征在于，

从上述槽部进入上述热源接触部的方向上的上述热源接触部的长度的1/2的位置到上述槽部的另一端为止的长度，比从上述槽部进入上述热源接触部的方向上的上述槽部的另一端到上述热源接触部的外周缘为止的长度长。

6.根据权利要求1～5任一项中所述的导热构件，其特征在于，

上述第一板及上述第二板的一方具有朝向上述芯结构体突出的肋，

上述槽部配置在上述肋的相对于上述芯结构体的对置面。

7.根据权利要求6所述的热传导部件，其特征在于，

上述槽部仅配置于上述肋。

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