JP2023107159A - ベイパーチャンバー - Google Patents

Abstract

【課題】特に優れた熱輸送能力を有するベイパーチャンバーを提供すること。
【解決手段】本発明のベイパーチャンバー１００は、金属材料で構成されたシート材２１が接合して構成され、内部に空洞部を有するコンテナ２０と、前記空洞部に配置されたウィック１３と、前記空洞部に配置された作動液３０とを有し、２３℃における前記コンテナの内表面に対する前記作動液の接触角が０°超１５０°未満であることを特徴とする。前記コンテナは、その内表面に、２３℃における前記作動液の接触角が互いに異なる部位を有していることが好ましい。前記作動液の接触角が互いに異なる部位は、前記コンテナの対向する部位に配置されていることが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、ベイパーチャンバーに関するものである。

例えば、携帯端末やタブレット端末といったモバイル端末等で使用される中央演算処理装置（ＣＰＵ）や発光ダイオード（ＬＥＤ）、パワー半導体等の発熱部材は、ヒートパイプによって冷却されている。

近年では、モバイル端末等の薄型化のために、ヒートパイプよりも薄型化を図ることができるベイパーチャンバーの開発が進められている（例えば、特許文献１参照）。

ベイパーチャンバー内には、作動液（作動流体）が封入されており、この作動液が発熱部材の熱を吸収して熱を移動させることで、発熱部材の冷却を行っている。

より具体的には、ベイパーチャンバー内の作動液は、発熱部材に近接した部分（蒸発部）で発熱部材から熱を受けて蒸発して蒸気になり、その後蒸気が、蒸発部から離れた位置に移動して冷却され、凝縮して液状になる。

ベイパーチャンバー内には、毛細管構造（ウィック）としての液流路部が設けられており、液状になった作動液は、この液流路部を通過して蒸発部に向かって輸送され、再び蒸発部で熱を受けて蒸発する。

このようにして、作動液が、相変化、すなわち蒸発と凝縮とを繰り返しながらベイパーチャンバー内を還流することによりデバイスの熱を移動させ、放熱効率を高めている。

しかしながら、ベイパーチャンバーにおいては、熱輸送能力のさらなる向上が求められている。

ＷＯ２０１７／１０４８１９

本発明の目的は、特に優れた熱輸送能力を有するベイパーチャンバーを提供することにある。

このような目的は、下記（１）～（１４）の本発明により達成される。
（１） 金属材料で構成されたシート材が接合して構成され、内部に空洞部を有するコンテナと、
前記空洞部に配置されたウィックと、
前記空洞部に配置された作動液とを有し、
２３℃における前記コンテナの内表面に対する前記作動液の接触角が０．１°超１５０°未満であることを特徴とするベイパーチャンバー。

（２） 前記コンテナは、その内表面に、２３℃における前記作動液の接触角が互いに異なる部位を有している上記（１）に記載のベイパーチャンバー。

（３） 前記作動液の接触角が互いに異なる部位は、前記コンテナの対向する部位に配置されている上記（２）に記載のベイパーチャンバー。

（４） 前記コンテナの内表面のうち、２３℃における前記作動液の接触角が最大である部位における２３℃における前記作動液の接触角をθ１［°］、２３℃における前記作動液の接触角が最小である部位における２３℃における前記作動液の接触角をθ２［°］としたとき、０．１°≦θ１－θ２≦１４９．９°の関係を満たす上記（２）または（３）に記載のベイパーチャンバー。

（５） 前記コンテナの内表面のうち２３℃における前記作動液の接触角が最大である部位における２３℃における前記作動液の接触角は、０．１°超１５０°未満である上記（２）ないし（４）のいずれかに記載のベイパーチャンバー。

（６） 前記コンテナの内表面のうち２３℃における前記作動液の接触角が最小である部位における２３℃における前記作動液の接触角は、０．１°超１５０°未満である上記（２）ないし（５）のいずれかに記載のベイパーチャンバー。

（７） 前記コンテナは、複数枚の前記シート材を接合して形成されたものである上記（１）ないし（６）のいずれかに記載のベイパーチャンバー。

（８） 前記空洞部の高さが１０μｍ以上２０００μｍ以下である上記（１）ないし（７）のいずれかに記載のベイパーチャンバー。

（９） 前記ウィックの厚さは、１０μｍ以上１０００μｍ以下である上記（１）ないし（８）のいずれかに記載のベイパーチャンバー。

（１０） 前記コンテナは、主としてＣｕまたはＣｕ合金で構成されたものである上記（１）ないし（９）のいずれかに記載のベイパーチャンバー。

（１１） 前記シート材の厚さは、１２μｍ以上５００μｍ以下である上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載のベイパーチャンバー。

（１２） 前記空洞部に配置され、前記コンテナの厚さ方向の変形を防止する機能を有する、樹脂材料で構成された変形防止部材を有する上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載のベイパーチャンバー。

（１３） 前記変形防止部材は、前記ウィックと一体的に形成されたものである上記（１２）に記載のベイパーチャンバー。

（１４） 前記変形防止部材は、前記作動液の流路壁として機能する部位を有するものであり、
前記ウィックが、前記作動液の流路壁として機能する部位を貫通して配置されている上記（１２）または（１３）に記載のベイパーチャンバー。

本発明によれば、特に優れた熱輸送能力を有するベイパーチャンバーを提供することができる。

本発明のベイパーチャンバーの一例を模式的に示す縦断面図である。 本発明のベイパーチャンバーの他の一例を模式的に示す縦断面図である。 本発明のベイパーチャンバーの他の一例を模式的に示す縦断面図である。 本発明のベイパーチャンバーの他の一例を模式的に示す縦断面図である。 本発明のベイパーチャンバーが備えるウィック構造体を模式的に示す平面図である。 ベイパーチャンバー製造用部材の一例を模式的に示す斜視図である。 ベイパーチャンバー製造用部材の一例を模式的に示す縦断面図である。 ベイパーチャンバー製造用部材の他の一例を模式的に示す縦断面図である。 ベイパーチャンバー製造用部材の他の一例を模式的に示す縦断面図である。 本発明のベイパーチャンバーの製造方法の一例を模式的に示す縦断面図である。 本発明のベイパーチャンバーの製造方法の一例を模式的に示す縦断面図である。

以下、添付図を参照しつつ、本発明について詳細に説明する。
［１］ベイパーチャンバー
まず、本発明のベイパーチャンバーについて説明する。

図１は、本発明のベイパーチャンバーの一例を模式的に示す縦断面図である。図２～図４は、それぞれ、本発明のベイパーチャンバーの他の一例を模式的に示す縦断面図である。図５は、本発明のベイパーチャンバーが備えるウィック構造体を模式的に示す平面図である。なお、図５中、繊維１３１の図示は省略した。以下の説明では、ベイパーチャンバー１００は、図１～図４中の下側の面（第１のシート材２１１の表面）において、ベイパーチャンバー１００が適用される部材（発熱部材）と接触する場合について中心的に説明するが、図１～図４中の上側の面において、ベイパーチャンバー１００が適用される部材（発熱部材）と接触するようにして用いてもよい。また、図１～図４では、第１のシート材２１１が下側を向く状態を示しているが、ベイパーチャンバー１００の使用時におけるベイパーチャンバー１００の向きは、特に限定されず、例えば、第１のシート材２１１が上側を向く状態で用いてもよい。

ベイパーチャンバー１００は、金属材料で構成されたシート材２１が接合して構成され、内部に空洞部を有するコンテナ２０と、前記空洞部に配置されたウィック１３と、前記空洞部に配置された作動液（作動流体）３０とを有している。そして、２３℃におけるコンテナ２０の内表面に対する作動液３０の接触角が０．１°超１５０°未満である。

これにより、特に優れた熱輸送能力を有するベイパーチャンバー１００を提供することができる。

このような優れた効果が得られるのは、以下のような理由によるものと考えられる。すなわち、コンテナ２０の内表面に対する作動液３０の接触角が所定の条件を満たすことにより、ベイパーチャンバー１００において、液状の作動液３０が好適な形態でウィック１３とコンテナ２０との間の空洞部内で好適な形態で移動することができ、ベイパーチャンバー１００内で好適に伝熱することができる。その結果、ベイパーチャンバー１００全体としての熱輸送能力を優れたものとすることができる。

これに対し、上記のような条件を満たさない場合には、満足のいく結果が得られない。
例えば、２３℃におけるコンテナ２０の内表面に対する作動液３０の接触角が前記上限値以上であると、コンテナ２０の内表面に対する作動液３０の濡れ性が悪くなり、作動液３０の移動が円滑に進まず、その結果、ベイパーチャンバー１００全体としての熱輸送能力が著しく低下する。

前述したように、２３℃におけるコンテナ２０の内表面に対する作動液３０の接触角は、０．１°超１５０°未満であるが、０．１°超１３０°未満であるのが好ましく、０．１°超１１０°未満であるのがより好ましく、０．１°超９０°未満であるのがさらに好ましい。
これにより、前述した効果がより顕著に発揮される。

なお、２３℃におけるコンテナ２０の内表面に対する作動液３０の接触角の条件は、例えば、コンテナ２０の構成材料と作動液３０の組成との組み合わせや、コンテナ２０の内表面の表面状態を調整すること（例えば、表面粗さを調整したり、プラズマ処理等の表面処理を施すこと）等によって、好適に調整することができる。

［１－１］コンテナ
コンテナ２０は、ウィック１３および作動液３０を収納するものであり、主に、蒸発部においては、例えば、発熱部材のような冷却すべき部材と接触し、コンテナ２０の内部に収納された作動液３０に伝熱する機能を発揮し、凝縮部においては、気体状態から液体状態に相転移する作動液３０から受け取った熱を放熱する機能を有している。

コンテナ２０は、金属材料で構成されたシート材２１が接合して構成される。
金属材料は、一般に、高い熱伝導性を有するとともに、強度、延展性等にも優れている。したがって、例えば、ベイパーチャンバー１００が適用される部材（例えば、発熱部材のような冷却すべき部材等）に対する形状追従性、密着性をより優れたものとすることができ、ベイパーチャンバー１００としての実質的な熱輸送能力を特に優れたものとすることができるとともに、ベイパーチャンバー１００の耐久性を優れたものとすることができる。特に、金属製の比較的薄いシート材を用いてコンテナ２０を好適に形成することができるため、ベイパーチャンバー１００の薄型化、ベイパーチャンバー１００の原料コストの低減等の観点からも有利である。

コンテナ２０を構成する金属材料としては、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｚｎやこれらのうち少なくとも１種を含む合金等が挙げられる。

中でも、コンテナ２０を構成する金属材料は、ＣｕまたはＣｕ合金であるのが好ましい。

これにより、金属材料で構成されたコンテナ２０を備えることによる効果をより顕著に発揮させることができる。すなわち、ＣｕまたはＣｕ合金は、各種金属材料の中でも、比較的安価であるとともに、特に優れた熱伝導性、延展性を有しているため、ベイパーチャンバー１００が適用される部材（例えば、発熱部材のような冷却すべき部材等）に対する形状追従性、密着性を特に優れたものとすることができ、ベイパーチャンバー１００としての実質的な熱輸送能力をさらに優れたものとすることができる。また、ベイパーチャンバー１００の耐久性をさらに優れたものとすることができる。また、これらの材料は、プラズマ処理等の表面処理の方法の選択、表面処理の条件の調整等により、作動液３０の接触角をより好適に調整することができる。

コンテナ２０は、１枚のシート材２１が接合されてなるものであってもよいが、本実施形態では、複数枚のシート材２１、すなわち、第１のシート材２１１と第２のシート材２１２とを接合して形成されたものである。

これにより、コンテナ２０の内表面に、作動液３０の接触角が互いに異なる部位をより好適に形成することができる。また、コンテナ２０の製造、ベイパーチャンバー１００の生産性をより優れたものとすることができる。

図示の構成では、コンテナ２０は、２枚のシート材２１が接合して形成されたものであるが、３枚以上のシート材２１が接合して形成されたものであっても、上記と同様の効果が得られる。

コンテナ２０は、２３℃における内表面での作動液３０の接触角が０．１°超１５０°未満であればよいが、内表面に、２３℃における作動液３０の接触角が互いに異なる部位を有しているのが好ましい。

これにより、接触角が低い部分は作動液３０が効率よく輸送され、接触角が高い部分は作動液３０が効率よく凝縮するという効果が得られる。

このように、コンテナ２０の内表面が、２３℃における作動液３０の接触角が異なる部位を有するものである場合、コンテナ２０の内表面の少なくとも一部が、前述した接触角についての条件（作動液３０の接触角が０°超１５０°未満という条件）を満たしていればよいが、コンテナ２０の内表面の作動液３０と接触し得る部分のすべてが、前述した接触角についての条件を満たしているのが好ましい。

コンテナ２０が、その内表面に、２３℃における作動液３０の接触角が互いに異なる部位を有するものである場合、作動液３０の接触角が互いに異なる部位は、コンテナ２０の対向する部位に配置されているのが好ましい。すなわち、図示の構成では、第１のシート材２１１の内表面と第２のシート材２１２の内表面とで、２３℃における作動液３０の接触角が互いに異なっているのが好ましい。

これにより、接触角が低い部分は作動液３０が効率よく輸送され、接触角が高い部分は作動液３０が効率よく凝縮するという効果が得られる。

コンテナ２０の内表面のうち、２３℃における作動液３０の接触角が最大である部位における２３℃における作動液３０の接触角をθ１［°］、２３℃における作動液３０の接触角が最小である部位における２３℃における作動液３０の接触角をθ２［°］としたとき、０．１°≦θ１－θ２≦１４９．９°の関係を満たすのが好ましく、１０°≦θ１－θ２≦１４９．９°の関係を満たすのがより好ましく、２０°≦θ１－θ２≦１４９．９°の関係を満たすのがさらに好ましい。

これにより、接触角が低い部分は作動液３０がより効率よく輸送され、接触角が高い部分は作動液３０がより効率よく凝縮するという効果が得られる。

コンテナ２０の内表面のうち２３℃における作動液３０の接触角が最大である部位における２３℃における作動液３０の接触角は、０．１°超１５０°未満であるのが好ましく、１０°超１５０°未満であるのがより好ましく、２０°超１５０°未満であるのがさらに好ましい。
これにより、作動液３０がより効率よく凝縮するという効果が得られる。

コンテナ２０の内表面のうち２３℃における作動液３０の接触角が最小である部位における２３℃における作動液３０の接触角は、０．１°超１５０°未満であるのが好ましく、０．１°超１３０°未満であるのがより好ましく、０．１°超１１０°未満であるのがさらに好ましい。
これにより、作動液３０がより効率よく輸送されるという効果が得られる。

コンテナ２０は、内面の少なくとも一部にプラズマ処理が施されたものであってもよい。

これにより、コンテナ２０の内表面に対する作動液３０の接触角が前述した条件を満たすように制御しやすくなる。特に、コンテナ２０を構成する金属材料がＣｕまたはＣｕ合金である場合に、コンテナ２０の内表面に対する作動液３０の接触角がより好適な条件を満たすものとすることができる。その結果、前述した効果がより顕著に発揮される。

プラズマ処理としては、例えば、水素、アルゴン、窒素、酸素ガスを用いたプラズマ処理が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上のガスを組み合わせて用いることができるが、その中でも酸素ガスが好ましい。

これにより、コンテナ２０の内表面の各部位でのプラズマ処理の程度の不本意なばらつきを抑制しつつ、より好適にプラズマ処理を行うことができる。また、コンテナ２０の内表面に対する作動液３０の接触角を前述した条件を満たすように制御しやすくなる。

コンテナ２０を構成するシート材２１の厚さは、１２μｍ以上５００μｍ以下であるのが好ましく、１８μｍ以上２５０μｍ以下であるのがより好ましい。

これにより、ベイパーチャンバー１００の薄型化、フレキシブル性（柔軟性）や熱輸送能力のさらなる向上、ベイパーチャンバー１００の原料コストの低減等の観点から特に有利であるとともに、ベイパーチャンバー１００の耐久性、信頼性をより優れたものとすることができる。

図示の構成では、コンテナ２０は、第１のシート材２１１および第２のシート材２１２を用いて形成されている。

第１のシート材２１１と第２のシート材２１２とは、同一の材料で構成されていてもよいし、異なる材料で構成されていてもよい。

また、第１のシート材２１１と第２のシート材２１２とは、同一の厚さのものであってもよいし、異なる厚さのものであってもよい。

第１のシート材２１１と第２のシート材２１２とは、これらの外周部において、封止部２３により封止されている。これにより、後に詳述する変形防止部材１０および作動液３０が収納された空洞部が密封されており、液密状態、気密状態が保たれている。

封止部２３は、例えば、第１のシート材２１１または第２のシート材２１２と同一の材料で構成されていてもよいし、第１のシート材２１１および第２のシート材２１２と異なる材料で構成されていてもよい。

封止部２３は、例えば、メッキアップ、レーザー溶接、シーム溶接、冷間圧接、拡散接合、ロウ付け、接着により形成することができる。

コンテナ２０の内部に設けられた前記空洞部の高さは、１０μｍ以上２０００μｍ以下であるのが好ましく、２０μｍ以上１０００μｍ以下であるのがより好ましく、３０μｍ以上５００μｍ以下であるのがさらに好ましい。

これにより、ベイパーチャンバー１００が必要以上に厚型化することを防止しつつ、作動液３０の流路部分（特に、気体状の作動液３０の流路部分、および、液状の作動液３０の流路部分）をより好適に確保することができる。

ベイパーチャンバー１００を平面視した際の単位面積当たりの、シート材２１と、後に詳述するウィック１３との間の体積が１ｍｍ^３／ｃｍ^２以上２５ｍｍ^３／ｃｍ^２以下であることが好ましい。

これにより、特に優れた熱輸送能力を有するベイパーチャンバー１００を提供することができる。

このような優れた効果が得られるのは、以下のような理由によるものと考えられる。すなわち、ウィック１３と、コンテナを構成する金属製のシート材２１との間の体積が上記のような条件を満たすことにより、前記空洞部内で作動液３０を好適に流動させることができ、ベイパーチャンバー１００内で好適に伝熱することができ、その結果、ベイパーチャンバー１００全体としての熱輸送能力を優れたものとすることができるためであると考えられる。

前述したように、ベイパーチャンバー１００を平面視した際の単位面積当たりの、ウィック１３とシート材２１との間の体積は、１ｍｍ^３／ｃｍ^２以上２５ｍｍ^３／ｃｍ^２以下であるのが好ましいが、１．５ｍｍ^３／ｃｍ^２以上２０ｍｍ^３／ｃｍ^２以下であるのがより好ましく、２．０ｍｍ^３／ｃｍ^２以上１８ｍｍ^３／ｃｍ^２以下であるのがさらに好ましく、２．５ｍｍ^３／ｃｍ^２以上１５ｍｍ^３／ｃｍ^２以下であるのが最も好ましい。
これにより、前述した効果がより顕著に発揮される。

なお、「ベイパーチャンバー１００を平面視した際の単位面積当たりの、ウィック１３とシート材２１との間の体積」とは、液状の作動液３０の流路部分のことを指す。より具体的には、例えば、ベイパーチャンバー１００が平置きして用いるものである場合、コンテナ２０の前記空洞部のうち、ウィック１３よりも下側の空間のことを指す。

［１－２］ウィック
ウィック１３は、毛細管構造としての液流路部分を有する部材であり、繊維１３１を含む材料で構成されている。特に、図示の構成では、ウィック１３は、シート状の基材（繊維シート、繊維基材）として構成されている。

シート状のウィック（繊維シート、繊維基材）１３を有することにより、例えば、繊維１３１が独立した状態ではなく、複数の繊維１３１が絡み合った状態で含むことができ、例えば、繊維１３１同士の隙間を、液状の作動液３０を毛細管現象が生じやすい状態に調整しやすい。したがって、気体状の作動液３０の流路部分と、液状の作動液３０の流路部分とをより好適に併存させることができ、前述した効果をより確実に発揮させることができる。また、後に詳述する変形防止部材１０とウィック（繊維基材）１３との一体成型物であるウィック構造体の製造も容易となり、ウィック構造体中における繊維１３１の配置状態、分布を調整しやすく、例えば、ウィック構造体中の各部位における不本意な繊維１３１の分布むら（例えば、流路部分１５となるべき部位に繊維１３１が十分に存在しないこと等）を好適に防止することができる。また、ウィック１３がシート状であることにより、ウィック構造体が必要以上に厚型化することを好適に防止することができるとともに、ベイパーチャンバー１００（ウィック構造体）の製造時におけるウィック１３の不本意な変形、ウィック構造体中における繊維１３１の不本意な移動をより好適に防止することができる。

繊維１３１は、いかなる材料で構成されたものであってもよく、繊維１３１の構成材料としては、例えば、コットン、麻、ウール、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、アラミド、分子内に複素環を含有する芳香族系樹脂（例えば、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾールやその誘導体等）等の各種樹脂、ガラス、炭素、鉄、銀、銅等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

中でも、繊維１３１がガラス、アラミド、および、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾールよりなる群から選択される少なくとも１種を含む材料で構成されたものであると、ポリプロピレン等の通常のプラスチックよりも熱伝導率が高いため、ベイパーチャンバー１００の熱輸送能力をより優れたものとすることができる。

特に、繊維１３１がガラス繊維であると、ベイパーチャンバー１００の熱輸送能力を優れたものとすることができる。また、ガラス繊維は、一般に、紫外線を含む光の透過性に優れているため、後に詳述するようなベイパーチャンバー１００の製造方法においては、露光工程での硬化反応が不本意に阻害されることを効果的に防止することができ、ベイパーチャンバー１００の生産性、歩留まりを特に優れたものとすることができる。また、ガラス繊維は長期耐久性に優れるため、ベイパーチャンバー１００の長期耐久性を優れたものとすることができる。

繊維１３１の太さは、特に限定されないが、３．０μｍ以上２０．０μｍ以下であるのが好ましく、３．５μｍ以上１９．０μｍ以下であるのがより好ましく、４．０μｍ以上１８．０μｍ以下であるのがさらに好ましい。

これにより、ウィック１３が必要以上に厚型化することを防止しつつ、繊維１３１同士の隙間をより好適な状態で確保することができ、ベイパーチャンバー１００における毛細管現象による液状の作動液３０の輸送能力をより優れたものとすることができる。その結果、ベイパーチャンバー１００の熱輸送能力をより優れたものとすることができる。

ウィック１３やベイパーチャンバー１００において、繊維１３１は、例えば、複数本の繊維１３１が束状にまとまった状態、すなわち、繊維束として含まれていてもよい。繊維束としては、例えば、諸撚糸状、片撚糸状、ラング撚糸状、組紐状等の形態が挙げられる。

これにより、ウィック１３が必要以上に厚型化することを防止しつつ、繊維１３１同士の隙間をより好適な状態で確保することができ、ベイパーチャンバー１００における毛細管現象による液状の作動液３０の輸送能力をより優れたものとすることができる。その結果、ベイパーチャンバー１００の熱輸送能力をより優れたものとすることができる。

ウィック（繊維シート、繊維基材）１３は、例えば、不織布であってもよいし、織布であってもよい。

ウィック１３が織布である場合、当該織布としては、例えば、平織、綾織、朱子織、からみ織、模紗織、斜紋織、二重織等が挙げられる。

ウィック１３の厚さは、１０μｍ以上１０００μｍ以下であるのが好ましく、２０μｍ以上５００μｍ以下であるのがより好ましく、３０μｍ以上２００μｍ以下であるのがさらに好ましい。

これにより、ウィック１３、ウィック構造体が必要以上に厚型化することを防止しつつ、繊維１３１同士の隙間をさらに好適な状態で確保することができ、ベイパーチャンバー１００における毛細管現象による液状の作動液３０の輸送能力をさらに優れたものとすることができる。その結果、ベイパーチャンバー１００の熱輸送能力をさらに優れたものとすることができる。

ウィック１３は、繊維１３１の密度が異なる部位を有していてもよい。例えば、ウィック１３は、その厚さ方向に繊維１３１の密度が異なる部位を有していてもよい。

ウィック構造体は、複数のウィック（繊維基材）１３を含んでいてもよい。この場合、これらのウィック１３は、同一の条件のものであってもよいし、異なる条件のものであってもよい。ウィック構造体が複数のウィック１３を含む場合、例えば、ウィック構造体の厚さ方向に、複数のウィック１３が積層されていてもよい。

ウィック構造体がウィック１３を含むものであっても、ウィック１３から独立した繊維１３１をさらに含んでいてもよい。

ウィック構造体中における繊維１３１の含有率は、１質量％以上８０質量％以下であるのが好ましく、３質量％以上７５質量％以下であるのがより好ましく、５質量％以上７０質量％以下であるのがさらに好ましい。

特に、繊維１３１がガラス、金属等の無機材料で構成されたものである場合のウィック構造体中における繊維１３１の含有率は、３０質量％以上８０質量％以下であるのが好ましく、３５質量％以上７５質量％以下であるのがより好ましく、４０質量％以上７０質量％以下であるのがさらに好ましい。

また、繊維１３１が有機材料で構成されたものである場合のウィック構造体中における繊維１３１の含有率は、１質量％以上３０質量％以下であるのが好ましく、３質量％以上２５質量％以下であるのがより好ましく、５質量％以上２０質量％以下であるのがさらに好ましい。

上記のような含有率の条件を満足することにより、ベイパーチャンバー１００（ウィック構造体）における、気体状の作動液３０の流路部分と、液状の作動液３０の流路部分との割合をより好適なものとすることができる。

上記のようなウィック構造体は、いかなる方法で形成されたものであってもよいが、後述するようなベイパーチャンバー製造用部材１０’を用いて形成されたものであるのが好ましい。

これにより、例えば、後述するような方法により、ベイパーチャンバー１００を高い生産性、高い歩留まりで製造することができ、ベイパーチャンバー１００の信頼性をより優れたものとすることができる。

ウィック構造体が後述するようなベイパーチャンバー製造用部材１０’を用いて形成されたものである場合、ウィック構造体は、１個のベイパーチャンバー製造用部材１０’を用いて製造されたものであってもよいし、複数個のベイパーチャンバー製造用部材１０’を用いて製造されたものであってもよい。複数個のベイパーチャンバー製造用部材１０’を用いる場合、これらのベイパーチャンバー製造用部材１０’は、ウィック構造体の面方向に配置して用いてもよいし、ウィック構造体の厚さ方向に配置（積層）して用いてもよい。

シート状のウィック１３（繊維１３１）は、図１に示すように、ウィック構造体の厚さ方向のほぼ全体にわたって存在するものであってもよいし、図２に示すように、ウィック構造体の厚さ方向の中央付近に偏在するものであってもよいし、図３に示すように、ウィック構造体の第２の面１２側に偏在するものであってもよいし、図４に示すように、ウィック構造体の第１の面１１側に偏在するものであってもよい。また、シート状のウィック１３（繊維１３１）は、ウィック構造体の両面側（第１の面１１側および第２の面１２側）に偏在しており、これらの部位に比べて、ウィック構造体の厚さ方向の中央付近の繊維１３１の含有率が低くなっていてもよい。

ウィック１３の坪量は、１０ｇ／ｍ^２以上２５０ｇ／ｍ^２以下であるのが好ましく、１２ｇ／ｍ^２以上２２０ｇ／ｍ^２以下であるのがより好ましい。

これにより、ウィック１３が必要以上に厚型化することを防止しつつ、繊維１３１同士の隙間をより好適な状態で確保することができ、ベイパーチャンバー１００における毛細管現象による液状の作動液３０の輸送能力をより優れたものとすることができる。その結果、ベイパーチャンバー１００の熱輸送能力をより優れたものとすることができる。

また、本実施形態では、ウィック１３が、後述する変形防止部材１０の流路壁１６を貫通して配置されている。

これにより、ベイパーチャンバー１００での繊維１３１の不本意な移動がより効果的に防止され、前述したような効果がより顕著に発揮される。また、変形防止部材１０、ウィック構造体の形状の安定性が向上し、ベイパーチャンバー１００の耐久性、信頼性をより優れたものとすることができる。また、後に詳述するようなベイパーチャンバー１００の製造時におけるベイパーチャンバー製造用部材１０’の取り扱いのしやすさ、変形防止部材１０、ウィック構造体の取り扱いのしやすさが向上する。

ウィック１３は、プラズマ処理が施されたものであってもよい。
これにより、ウィック１３に対する作動液３０の濡れ性（接触角）が好適な条件を満たすように制御しやすくなる。特に、ウィック１３がガラス、アラミド、および、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾールよりなる群から選択される少なくとも１種を含む材料で構成された繊維１３１を含むものである場合に、ウィック１３に対する作動液３０の接触角がより好適な条件を満たすものとすることができる。その結果、後述するような効果がより顕著に発揮される。

プラズマ処理としては、例えば、水素、アルゴン、窒素、酸素ガスを用いたプラズマ処理が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上のガスを組み合わせて用いることができるが、その中でも酸素ガスが好ましい。

これにより、ウィック１３の各部位でのプラズマ処理の程度の不本意なばらつきを抑制しつつ、より好適にプラズマ処理を行うことができる。また、ウィック１３に対する作動液３０の接触角を前述した条件を満たすように制御しやすくなる。

２３℃におけるウィック１３に対する作動液３０の接触角は、０．１°超１００°未満であるのが好ましく、０．１°超９５°未満であるのがより好ましく、０．１°超９０°未満であるのがさらに好ましい。

これにより、ベイパーチャンバー１００において、液状の作動液３０がより好適な形態でウィック１３を移動することができ、ベイパーチャンバー１００内でより好適に伝熱することができる。その結果、ベイパーチャンバー１００全体としての熱輸送能力をより優れたものとすることができる。

［１－３］作動液
コンテナ２０の空洞部には、ウィック１３とともに、作動液３０が配置されている。

作動液３０は、主に、コンテナ２０内部の空洞部における熱輸送を行う機能を有している。

作動液３０としては、例えば、水、ＨＣＦＣ－２２等のハイドロクロロフルオロカーボン、ＨＦＣＲ１３４ａ、ＨＦＣＲ４０７Ｃ、ＨＦＣＲ４１０Ａ、ＨＦＣ３２等のハイドロフルオロカーボン、ＨＦＯ１２３４ｙｆ等のハイドロフルオロオレフィン、ハイドロフルオロエーテル、エタノール、メタノール等のアルコール、アセトン、炭酸ガス、アンモニア、プロパン等が一例として挙げられる。

中でも、作動液３０としては、水が好ましい。
これにより、ウィック１３やコンテナ２０、変形防止部材に対する濡れ性を好適なものとすることができ、ベイパーチャンバー１００の実質的な熱輸送能力をより優れたものとすることができる。また、水は、作動液３０として用いる場合における熱容量と蒸発・凝縮のしやすさとのバランスに優れた物質であるため、ベイパーチャンバー１００の実質的な熱輸送能力をより優れたものとすることができる。また、ベイパーチャンバー１００の生産コストの低減、安全性、環境負荷の小ささ等の観点からも好ましい。

コンテナ２０の空洞部（コンテナ２０内部において、液体状態または気体状態の作動液が存在し得る空間）の体積に対する、空洞部内の作動液３０の体積（コンテナ２０の空洞部内の作動液３０がすべて液体状態で存在する場合の体積）の比率は、５体積％以上８０体積％以下であるのが好ましく、１０体積％以上６０体積％以下であるのがより好ましく、２０体積％以上５０体積％以下であるのがさらに好ましい。

これにより、コンテナ２０の空洞部内における、液体状態および気体状態の作動液３０の移動をより好適なものとし、ベイパーチャンバー１００の熱輸送能力を特に優れたものとすることができる。

［１－４］変形防止部材
本実施形態では、コンテナ２０の内部に設けられた空洞部に、ウィック１３および作動液３０とともに、コンテナ２０の厚さ方向の変形（例えば、作動液３０の沸点を下げるために空洞部を減圧する際の変形等）を防止する機能を有する部材である変形防止部材１０が配置されている。

このような変形防止部材１０がコンテナ２０の空洞部に配置されていることにより、コンテナ２０の空洞部に作動液の流路をより好適に確保することができ、コンテナ２０の変形により空洞部における作動液３０の流動が阻害されてしまうことをより効果的に防止することができる。

変形防止部材１０は、作動液３０の流路壁１６として機能する部位を有するものであり、変形防止部材１０の流路壁１６が配されていない部位が作動液３０の流路部分１５となっている。

流路壁１６の幅（流路壁１６の長手方向に直交する断面での幅）は、特に限定されないが、５μｍ以上１０００μｍ以下であるのが好ましく、１０μｍ以上５００μｍ以下であるのがより好ましい。

これにより、コンテナ２０の厚さ方向の不本意な変形を十分に防止することができる。特に、変形防止部材１０が樹脂材料で構成されたものである場合に、流路壁１６の幅が前記範囲内の値であると、ベイパーチャンバー１００のフレキシブル性（柔軟性）も特に優れたものとすることができる。

図示の構成では、変形防止部材１０は、その長手方向に延在する流路壁１６として機能する部位を複数有している。

隣り合う流路壁１６の間隔Ｓ（すなわち、流路部分１５の幅）は、特に限定されないが、１００μｍ以上１０００μｍ以下であるのが好ましく、２００μｍ以上８００μｍ以下であるのがより好ましく、３００μｍ以上７００μｍ以下であるのがさらに好ましい。

これにより、変形防止部材１０、ベイパーチャンバー１００の大型化を抑制しつつ、作動液３０（気体状の作動液３０および液状の作動液３０）の移動をより円滑に行わせることができる。また、コンテナ２０の厚さ方向の不本意な変形を十分に防止することができる。特に、変形防止部材１０が樹脂材料で構成されたものである場合に、隣り合う流路壁１６の間隔Ｓが前記範囲内の値であると、ベイパーチャンバー１００のフレキシブル性（柔軟性）も特に優れたものとすることができる。

流路壁１６の間隔Ｓ（流路部分１５の幅）［μｍ］に対する流路壁１６の幅Ｌ［μｍ］の比率（Ｌ／Ｓ）は、特に限定されないが、０．０５以上０．５０以下であるのが好ましく、０．０８以上０．４０以下であるのがより好ましく、０．１０以上０．３５以下であるのがさらに好ましい。

これにより、コンテナ２０の厚さ方向の不本意な変形を十分に防止することができる。特に、変形防止部材１０が樹脂材料で構成されたものである場合に、Ｌ／Ｓが前記範囲内の値であると、ベイパーチャンバー１００のフレキシブル性（柔軟性）も特に優れたものとすることができる。また、変形防止部材１０、ベイパーチャンバー１００の大型化を抑制しつつ、ベイパーチャンバー１００の熱輸送能力、ベイパーチャンバー１００の耐久性等をより優れたものとすることができる。これに対し、Ｌ／Ｓの値が前記下限値未満であると、コンテナ２０を構成するシート材の厚さ、構成材料等によっては、コンテナ２０の厚さ方向の変形が発生しやすくなる。また、Ｌ／Ｓの値が前記上限値を超えると、熱輸送効率が低下する。

図示の構成では、流路部分１５および流路壁１６は、一定の幅を有するものであるが、これらは、幅が異なる部位を有するものであってもよい。

また、図示の構成では、流路部分１５および流路壁１６は、一方向に直線的に設けられているが、これらは、湾曲する部位や屈曲する部位を有していてもよい。

流路壁１６は、プラズマ処理が施されたものであってもよい。
これにより、流路壁１６に対する作動液３０の濡れ性（接触角）が好適な条件を満たすように制御しやすくなる。特に、変形防止部材１０が後に詳述するような樹脂材料で構成されたもの（特に、ベイパーチャンバー１００が後述するようなベイパーチャンバー製造用部材１０’を用いて製造されたもの）である場合に、流路壁１６に対する作動液３０の接触角がより好適な条件を満たすものとすることができる。その結果、後述するような効果がより顕著に発揮される。

プラズマ処理としては、例えば、水素、アルゴン、窒素、酸素ガスを用いたプラズマ処理が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上のガスを組み合わせて用いることができるが、その中でも酸素ガスが好ましい。

これにより、流路壁１６の各部位でのプラズマ処理の程度の不本意なばらつきを抑制しつつ、より好適にプラズマ処理を行うことができる。また、流路壁１６に対する作動液３０の接触角を前述した条件を満たすように制御しやすくなる。

２３℃における流路壁１６に対する作動液３０の接触角は、０．１°超１２０°未満であるのが好ましく、０．１°超１１０°未満であるのがより好ましく、０．１°超１００°未満であるのがさらに好ましい。

これにより、流路壁１６に対する作動液３０の濡れ性が良くなり、作動液３０の移動がより円滑に進み、その結果、ベイパーチャンバー１００全体としての熱輸送能力がさらに向上する。

変形防止部材１０の高さ（厚さ）は、１０μｍ以上２０００μｍ以下であるのが好ましく、２０μｍ以上１０００μｍ以下であるのがより好ましく、３０μｍ以上５００μｍ以下であるのがさらに好ましい。

これにより、ベイパーチャンバー１００が必要以上に厚型化することを防止しつつ、作動液３０の流路部分（特に、気体状の作動液３０の流路部分、および、液状の作動液３０の流路部分）をより好適に確保することができる。

変形防止部材１０は、いかなる材料で構成されていてもよいが、樹脂材料で構成されたものであるのが好ましい。

これにより、ベイパーチャンバー１００を軽量化したり、フレキシブル性（柔軟性）に優れたものとする上で有利となる。

変形防止部材１０を構成する樹脂材料は、特に限定されないが、本実施形態では、硬化性樹脂（例えば、後に詳述するような光重合性樹脂や熱硬化性樹脂等）の硬化物（樹脂硬化物１４）を含んでいる。

これにより、ベイパーチャンバー１００の耐久性、信頼性をより優れたものとすることができる。

また、変形防止部材１０は、後に詳述するようなアルカリ可溶性樹脂を含んでいてもよい。

変形防止部材１０は、樹脂材料以外の成分を含んでいてもよい。このような成分としては、例えば、充填剤、紫外線吸収剤、レベリング剤、カップリング剤、難燃剤、酸化防止剤等が挙げられる。

ただし、変形防止部材１０中における樹脂材料以外の成分の含有率（複数種の成分を含む場合には、これらの含有率の総和）は、１０．０質量％以下であるのが好ましく、７．０質量％以下であるのがより好ましく、５．０質量％以下であるのがさらに好ましい。

図示の構成では、変形防止部材１０は、その両面において、コンテナ２０の内面と接触している（より具体的には、一方の面である第１の面１１において、第１のシート材２１１と接触しており、他方の面である第２の面１２において、第２のシート材２１２と接触している）が、変形防止部材１０とコンテナ２０との間には、他の部材が介在していてもよい。言い換えると、変形防止部材１０は、例えば、他の部材を介して、コンテナ２０の内面に固定されていてもよい。

本実施形態では、変形防止部材１０は、ウィック１３と一体的に形成されたものである。言い換えると、変形防止部材１０とウィック１３との一体成型物は、コンテナの厚さ方向の変形を防止する機能を有する部材であるとともに、熱輸送に伴う作動液３０の流動、特に、コンテナ２０の蒸発部での受熱により気化した作動液３０の流動や、コンテナ２０の凝縮部での放熱により凝縮した作動液３０の流動が行われる部材でもあるウィック構造体である。

特に、ウィック構造体は、変形防止部材１０とウィック１３とを含み、かつ、変形防止部材１０が配されていない作動液３０の流路部分１５の一部にウィック１３（繊維１３１）が配されている。

このように、変形防止部材１０が、ウィック１３と一体的に形成されたものであることにより、例えば、流路部分１５を、気体状の作動液３０の流路部分（流路部分１５のうち繊維１３１が存在しない部分、または、繊維１３１の密度が低い部分）と、液状の作動液３０の流路部分（流路部分１５のうち、繊維１３１が存在する部分、または、繊維１３１の密度が高い部分）とを有するものとすることができ、液状の作動液３０の流路と気体状の作動液３０の流路とを機能上分離することができる。その結果、ベイパーチャンバー１００の熱輸送能力を特に優れたものとすることができる。また、ベイパーチャンバー１００の耐久性等もより優れたものとすることができる。

［１－５］ベイパーチャンバーの全体構成
ベイパーチャンバー１００の厚さは、５０μｍ以上２１００μｍ以下であるのが好ましく、８０μｍ以上１０７０μｍ以下であるのがより好ましく、１００μｍ以上５７０μｍ以下であるのがさらに好ましい。

これにより、ベイパーチャンバー１００の厚型化を防止しつつ、作動液３０（気体状の作動液３０および液状の作動液３０）の移動をより円滑に行わせることができる。その結果、ベイパーチャンバー１００の熱輸送能力を特に優れたものとすることができる。また、ベイパーチャンバー１００の耐久性をより優れたものとすることができる。

［１－６］ベイパーチャンバーの使用形態
次に、本発明のベイパーチャンバーの使用形態の例について説明する。

本発明のベイパーチャンバーは、例えば、発熱部材の熱を所定の場所へ移動させる目的で用いるものであってもよいし、発熱部材の局所的な高温部の熱を均熱する目的で用いるものであってもよい。

前述したように、本発明のベイパーチャンバーは、特に優れた熱輸送能力を有しており、発熱部材の熱を所定の場所へ移動させる場合でも、発熱部材の局所的な高温部の熱を均熱する場合でも、効率よく熱輸送することができる。

以下、本発明のベイパーチャンバーを、所定の部材（発熱部材）の熱を移動する目的で使用する場合について中心的に説明する。

発熱部材（例えば、ＣＰＵ等）を冷却する目的で使用する場合、ベイパーチャンバーは、その表面の一部（蒸発部）が、発熱部材そのものやそれに接触する高熱伝導材料で構成された部材（例えば、熱伝導シート等）（以下、これらを総称して「発熱部材等」とも言う。）に接触した状態で用いられる。

このとき、ベイパーチャンバーは、蒸発部とは異なる部位である凝縮部、すなわち、発熱部材から受け取った熱を放熱する部位において、放熱部材（例えば、ヒートシンク等）やそれに接触する高熱伝導材料で構成された部材（例えば、熱伝導シート等）（以下、これらを総称して「放熱部材等」とも言う。）に接触した状態であってもよい。

特に、変形防止部材１０が樹脂材料で構成されたものであると（特に、ベイパーチャンバー１００が後述するようなベイパーチャンバー製造用部材１０’を用いて製造されたものであると）、ベイパーチャンバー１００は、フレキシブル性（柔軟性）に優れたものとなる。

発熱部材が設置された部位と放熱部材を設置すべき部位との間に段差がある場合、従来のヒートパイプやベイパーチャンバーとしてフレキシブル性（柔軟性）に劣るものを用いる場合には、前記の段差を解消・緩和するためのスペーサー（例えば、金属スペーサー等）を設置する必要があり、部品増によるコストアップや装置全体としての重量化等の問題を生じていたが、上記のような構成により、ベイパーチャンバー１００は、フレキシブル性（柔軟性）に優れ、例えば、曲げ加工等を好適に行うことができるため、前記のスペーサーを省略した場合であっても、凝縮部および蒸発部における他の部材（発熱部材等および放熱部材等）との良好な密着状態を確保することができる。したがって、上記のような問題を好適に解消しつつ、良好な放熱性能を発揮することができる。

また、ベイパーチャンバー１００を湾曲、屈曲させることにより、他の部材との干渉を好適に回避することができるため、発熱部材を備える装置についての各部品のレイアウトの自由度が増す。

また、ベイパーチャンバー１００（ウィック構造体）が備える流路部分１５や流路壁１６の形状等を好適に調整することができるため、例えば、長方形等の単純な形状だけでなく、切り欠き部を有する形状等の複雑な形状を有し、当該形状に対応した流路部分１５や流路壁１６を有するベイパーチャンバー１００であっても好適に製造することができる。したがって、例えば、発熱部材等や放熱部材等との接触面積を大きいものとしつつ、他の部材との干渉を好適に解消することができる。これにより、より良好な放熱性能を発揮することができる。

また、例えば、発熱部材としてのモーターが収納された筐体（例えば、多関節ロボットの関節部等）内においては、モーターからの発熱を、筐体を介して外部に逃がすために、筐体内において、アルミニウム成形体および熱伝導シートを組み合わせて用いることがあったが、この場合、筐体が大型化する問題があった。これに対し、上述したようなベイパーチャンバー１００を用いる場合、アルミニウム成形体を用いる必要がないため、筐体の小型化、部品点数削減等の観点から有利である。

［２］ベイパーチャンバー製造用部材
次に、前述した本発明のベイパーチャンバーの製造、特に、ベイパーチャンバーが備える変形防止部材（ウィック構造体）の製造に、好適に用いることができるベイパーチャンバー製造用部材について説明する。

図６は、ベイパーチャンバー製造用部材の一例を模式的に示す斜視図である。図７は、ベイパーチャンバー製造用部材の一例を模式的に示す縦断面図である。図８、図９は、それぞれ、ベイパーチャンバー製造用部材の他の一例を模式的に示す縦断面図である。

ベイパーチャンバー製造用部材１０’は、ウィック１３と、未硬化状態の樹脂材料１４’とを含むものである。

これにより、フレキシブル性（柔軟性）に優れるとともに、特に優れた熱輸送能力を有するベイパーチャンバー１００の製造に好適に用いることができるベイパーチャンバー製造用部材１０’を提供することができる。また、ベイパーチャンバー１００のフレキシブル性（柔軟性）を優れたものとすることができるため、ベイパーチャンバー１００が適用される部材や配置等によらず、ベイパーチャンバー１００と前記部材との密着状態を良好なものとすることができ、優れた熱輸送能力をより確実に発揮することができる。

このような優れた効果が得られるのは、以下のような理由によるものと考えられる。すなわち、ベイパーチャンバー製造用部材１０’がウィック１３と未硬化状態の樹脂材料１４’とを含むものであることにより、ベイパーチャンバー製造用部材１０’を用いて形成されるウィック構造体を、ウィック１３と樹脂硬化物１４とを含む材料で構成されたものとすることができ、ベイパーチャンバー１００全体として、優れたフレキシブル性（柔軟性）を発揮することができる。また、ベイパーチャンバー製造用部材１０’が未硬化状態の樹脂材料１４’を含むことにより、例えば、後述するような方法において、所定のパターンで光（露光光）を照射することにより、ベイパーチャンバー１００における作動液３０の流路部分１５、特に、気体状の作動液３０の流路部分（流路部分１５のうち繊維１３１が存在しない部分、または、繊維１３１の密度が低い部分）と、液状の作動液３０の流路部分（流路部分１５のうち、繊維１３１が存在する部分、または、繊維１３１の密度が高い部分）とを好適に形成することができる。より具体的には、気体状の作動液３０を移動させる構造と、液状の作動液３０を毛細管現象によって移動させる構造とを、好適な配置で形成することができる。これにより、作動液３０の蒸発・凝縮のサイクルを速めることができ、ベイパーチャンバー１００全体としての熱輸送能力を特に優れたものとすることができる。ただし、前記の気体状の作動液３０の流路部分（流路部分１５のうち繊維１３１が存在しない部分、または、繊維１３１の密度が低い部分）において、一部の液状の作動液３０が流通してもよいし、前記の液状の作動液３０の流路部分（流路部分１５のうち、繊維１３１が存在する部分、または、繊維１３１の密度が高い部分）において、一部の気体状の作動液３０が流通してもよい。

また、ベイパーチャンバー製造用部材１０’を用いて製造されるベイパーチャンバー１００（ウィック構造体、変形防止部材１０）が備える流路部分１５や流路壁１６の形状等を、ベイパーチャンバー１００の用途、適用部位等に応じて好適に調整することができる。言い換えると、オンデマンド性に優れている。また、光照射、熱処理等の一般的な処理によりベイパーチャンバー１００（ウィック構造体、変形防止部材１０）を好適に製造することができ、煩雑な金属加工等を行わなくても、上記のような優れた特性のベイパーチャンバー１００を製造することができる。また、気体状の作動液３０の流路部分と、液状の作動液３０の流路部分とを、共通の工程で形成することができ、これらの部分の位置合わせ等が不要であるため、ベイパーチャンバー１００の製造における高い生産性、高い歩留まりを実現することができる。

未硬化状態の樹脂材料１４’は、硬化性の樹脂材料であって、硬化反応が完了していないものであればよく、一部硬化反応が進行したもの、例えば、Ｂステージの樹脂材料であってもよい。

また、複数の繊維１３１が絡み合った状態のウィック１３を含むことにより、例えば、ベイパーチャンバー製造用部材１０’中における繊維１３１同士の隙間を、液状の作動液３０を毛細管現象が生じやすい状態に調整しやすく、また、ベイパーチャンバー製造用部材１０’中における繊維１３１の配置部位を調整しやすい。したがって、ベイパーチャンバー製造用部材１０’を用いて形成されるウィック構造体において、気体状の作動液３０の流路部分と、液状の作動液３０の流路部分とをより好適に形成することができ、前述した効果をより確実に発揮させることができる。また、ベイパーチャンバー製造用部材１０’の製造も容易となり、ベイパーチャンバー製造用部材１０’中における繊維１３１の配置状態、分布を調整しやすく、例えば、ベイパーチャンバー製造用部材１０’中の各部位における不本意な繊維１３１の分布むら（例えば、流路部分１５となるべき部位に繊維１３１が十分に存在しないこと等）を好適に防止することができる。

図示の構成では、ウィック１３は、シート状をなすものであるが、ウィック１３の形状は、特に限定されない。

また、図示の構成では、ベイパーチャンバー製造用部材１０’は、シート状をなすもの、特に、シート状のウィック１３に対応する形状を有するものであるが、ベイパーチャンバー製造用部材１０’の形状は、特に限定されない。

［２－１］樹脂材料
ベイパーチャンバー製造用部材１０’は、未硬化状態の樹脂材料１４’を含んでいる。

樹脂材料１４’は、未硬化の状態の硬化性樹脂を含むものであればよく、一部硬化反応が進んだもの（例えば、Ｂステージの樹脂）であってもよいし、未硬化の状態の硬化性樹脂に加えて、熱可塑性樹脂を含むものであってもよい。

中でも、樹脂材料１４’は、アルカリ可溶性樹脂と光重合性樹脂とを含むものであるのが好ましい。

これにより、後述するような方法において、露光工程、現像工程により、所定のパターンを好適に形成することができるとともに、現像工程では、現像液として広く用いられている有機溶媒ではなく、環境負荷がより少ないアルカリ水溶液を好適に用いることができる。

以下、アルカリ可溶性樹脂について説明する。
アルカリ可溶性樹脂としては、例えば、クレゾール型、フェノール型、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、カテコール型、レゾルシノール型、ピロガロール型等のノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ヒドロキシスチレン樹脂、メタクリル酸樹脂、メタクリル酸エステル樹脂等のアクリル系樹脂、水酸基、カルボキシル基等を含む環状オレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂（具体的には、ポリベンゾオキサゾール構造およびポリイミド構造の少なくとも一方を有し、かつ主鎖または側鎖に水酸基、カルボキシル基、エーテル基またはエステル基を有する樹脂、ポリベンゾオキサゾール前駆体構造を有する樹脂、ポリイミド前駆体構造を有する樹脂、ポリアミド酸エステル構造を有する樹脂等）等が挙げられる。

アルカリ可溶性樹脂としては、例えば、アルカリ可溶性基および二重結合を有する樹脂を好適に用いることができる。

これにより、現像処理時に二重結合部分が未反応の樹脂を除去する際に、現像液として通常用いられる有機溶剤の代わりに、環境に対する負荷のより少ないアルカリ水溶液を適用することができるとともに、二重結合部分が硬化反応に寄与することから、樹脂材料１４’が硬化してなる樹脂硬化物１４の耐熱性を維持することができる。

アルカリ可溶性基および二重結合を有する樹脂としては、例えば、光および熱の両方で硬化可能な硬化性樹脂を挙げることができる。

アルカリ可溶性基としては、例えば、水酸基、カルボキシル基等が挙げられる。このアルカリ可溶性基は、熱硬化反応にも寄与することができる。

このような樹脂としては、例えば、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基等の光反応基を有する熱硬化性樹脂や、フェノール性水酸基、アルコール性水酸基、カルボキシル基、酸無水物基等の熱反応基を有する光硬化性樹脂等が挙げられる。なお、光硬化性樹脂は、さらに、エポキシ基、アミノ基、シアネート基等の熱反応基を有していてもよい。具体的には、（メタ）アクリル変性フェノール樹脂、（メタ）アクリロイル基含有アクリル酸重合体、カルボキシル基含有（エポキシ）アクリレート等が挙げられる。

これらの中でも、アルカリ可溶性樹脂としては、（メタ）アクリル基とフェノール性水酸基とを含むもの、または、（メタ）アクリル基とカルボキシル基とを含むものであるのが好ましく、（メタ）アクリル基とフェノール性水酸基とを含むものであるのがより好ましく、（メタ）アクリル変性フェノール樹脂であるのがさらに好ましい。

これにより、アルカリ水溶液を用いた現像処理時における未反応の樹脂の除去をより好適に行うことができ、ベイパーチャンバー１００の生産性、製造されるベイパーチャンバー１００の信頼性をより優れたものとすることができる。

特に、アルカリ可溶性樹脂が、（メタ）アクリル基とフェノール性水酸基とを含むものであると、上記のような効果が得られるとともに、後述するようなベイパーチャンバー１００の製造方法における樹脂材料１４’の解像性、すなわち、露光工程におけるパターンの再現性をより優れたものとすることができる。このような効果は、（メタ）アクリル基とフェノール性水酸基とを含むアルカリ可溶性樹脂の中でも、（メタ）アクリル変性フェノール樹脂を用いた場合により顕著に発揮される。

（メタ）アクリル変性フェノール樹脂は、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂等のノボラック樹脂のフェノール性水酸基とアクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル等のグリシジル基と（メタ）アクリル基を有する化合物を反応させることにより得ることができる。その中でも、フェノールノボラックとメタクリル酸グリシジルを反応させたメタクリル変性フェノール樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂とメタクリル酸グリシジルを反応させたメタクリル変性フェノール樹脂が好ましい。

これにより、上述したような効果がより顕著に発揮される。すなわち、アルカリ水溶液を用いた現像処理時における未反応の樹脂の除去をさらに好適に行うことができ、ベイパーチャンバー１００の生産性、製造されるベイパーチャンバー１００の信頼性をさらに優れたものとすることができ、また、露光工程におけるパターンの再現性をさらに優れたものとすることができる。

アルカリ可溶性樹脂として光反応基を有する熱硬化性樹脂を用いる場合、前記光反応基の変性率（置換率）は、特に限定されないが、前記アルカリ可溶性基および二重結合を有する樹脂の反応基全体の２０ｍｏｌ％以上８０ｍｏｌ％以下であるのが好ましく、３０ｍｏｌ％以上７０ｍｏｌ％以下であるのがより好ましい。

これにより、後述するようなベイパーチャンバー１００の製造方法における樹脂材料１４’の解像性、すなわち、露光工程におけるパターンの再現性をより優れたものとすることができる。その結果、微細なパターンを有する変形防止部材１０（ウィック構造体）を備えるベイパーチャンバー１００の製造により好適に適用することができる。

一方、熱反応基を有する光硬化性樹脂を用いる場合、前記熱反応基の変性率（置換率）は、特に限定されないが、前記アルカリ可溶性基および二重結合を有する樹脂の反応基全体の２０ｍｏｌ％以上８０ｍｏｌ％以下であるのが好ましく、３０ｍｏｌ％以上７０ｍｏｌ％以下であるのがより好ましい。

これにより、後述するようなベイパーチャンバー１００の製造方法における樹脂材料１４’の解像性、すなわち、露光工程におけるパターンの再現性をより優れたものとすることができる。その結果、微細なパターンを有する変形防止部材１０（ウィック構造体）を備えるベイパーチャンバー１００の製造により好適に適用することができる。

前記アルカリ可溶性基および二重結合を有する樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、３００，０００以下であるのが好ましく、５，０００以上１５０，０００以下であるのがより好ましい。

これにより、ベイパーチャンバー製造用部材１０’での樹脂材料１４’の形状の安定性を十分に優れたものとしつつ、現像工程での樹脂材料１４’の除去をより好適に行うことができる。

なお、重量平均分子量は、例えば、Ｇ．Ｐ．Ｃ．を用いて評価でき、予め、スチレン標準物質を用いて作成された検量線により重量平均分子量を算出することができる。特に、測定溶媒としてテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を用い、４０℃の温度条件下で測定することができる。

樹脂材料１４’中におけるアルカリ可溶性樹脂の含有率は、特に限定されないが、１０質量％以上８０質量％以下であるのが好ましく、１５質量％以上７０質量％以下であるのがより好ましい。

これにより、ベイパーチャンバー製造用部材１０’での樹脂材料１４’の形状の安定性を十分に優れたものとしつつ、露光工程における解像性、現像工程での現像性をより優れたものとすることができる。また、ベイパーチャンバー１００の製造過程における加熱処理により、変形防止部材１０（ウィック構造体）とコンテナ２０（第１のシート材２１１、第２のシート材２１２）との接合強度、密着性をより優れたものとすることができる。

次に、光重合性樹脂について説明する。
樹脂材料１４’が前述したアルカリ可溶性樹脂とともに光重合性樹脂を含むことにより、パターニング性を向上させることができる。

光重合性樹脂としては、例えば、不飽和ポリエステル、アクリロイル基またはメタクリロイル基を、一分子中に少なくとも１個以上有するアクリル系モノマーやオリゴマー等のアクリル系化合物、スチレン等のビニル系化合物等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

これらの中でもアクリル系化合物を主成分とする紫外線硬化性樹脂が好ましい。アクリル系化合物は、光（露光光）を照射した際の硬化速度が速く、比較的少量の露光量で樹脂材料１４’を好適にパターニングすることができる。

アクリル系化合物としては、例えば、アクリル酸エステルやメタクリル酸エステルのモノマー等が挙げられ、より具体的には、ジアクリル酸エチレングリコール、ジメタクリル酸エチレングリコール、ジアクリル酸１，６－ヘキサンジオール、ジメタクリル酸１，６－ヘキサンジオール、ジアクリル酸グリセリン、ジメタクリル酸グリセリン、ジアクリル酸１，１０－デカンジオール、ジメタクリル酸１，１０－デカンジオール等の２官能アクリレート、トリアクリル酸トリメチロールプロパン、トリメタクリル酸トリメチロールプロパン、トリアクリル酸ペンタエリスリトール、トリメタクリル酸ペンタエリスリトール、ヘキサアクリル酸ジペンタエリスリトール、ヘキサメタクリル酸ジペンタエリスリトール等の多官能アクリレート等が挙げられる。

中でも、（メタ）アクリル酸エステルが好ましく、エステル部位の炭素数が１以上１５以下のアクリル酸エステル、メタクリル酸アルキルエステルがより好ましい。
これにより、反応性を向上させることができ、露光工程における感度が向上する。

また、光重合性樹脂は、特に限定されないが、室温（２３℃）で液状をなすものであるのが好ましい。

これにより、露光光（特に、紫外線）による硬化反応性を向上させることができる。また、他の配合成分（例えば、アルカリ可溶性樹脂）との混合作業を容易にすることができる。室温で液状の光重合性樹脂としては、例えば、前述したアクリル化合物を主成分とする紫外線硬化性樹脂等が挙げられる。

光重合性樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、５，０００以下であるのが好ましく、１５０以上３，０００以下であるのがより好ましい。

これにより、樹脂材料１４’の反応性を向上させることができ、露光工程における感度が向上するとともに、樹脂材料１４’の解像性を向上させることができる。

樹脂材料１４’中における光重合性樹脂の含有率は、特に限定されないが、９質量％以上４０質量％以下であるのが好ましく、１３質量％以上３０質量％以下であるのがより好ましい。

これにより、樹脂材料１４’が硬化してなる樹脂硬化物１４の耐熱性と可撓性とをより高いレベルで両立することができる。また、後述するようなベイパーチャンバー１００の製造方法における樹脂材料１４’の解像性、すなわち、露光工程におけるパターンの再現性をより優れたものとすることができる。その結果、微細なパターンを有する変形防止部材１０（ウィック構造体）を備えるベイパーチャンバー１００の製造により好適に適用することができる。

樹脂材料１４’中におけるアルカリ可溶性樹脂の含有率をＸＡ［質量％］、樹脂材料１４’中における光重合性樹脂の含有率をＸＰ［質量％］としたとき、０．１５≦ＸＰ／ＸＡ≦０．９０の関係を満たすのが好ましく、０．１９≦ＸＰ／ＸＡ≦０．８７の関係を満たすのがより好ましく、０．２２≦ＸＰ／ＸＡ≦０．３３の関係を満たすのがさらに好ましい。

これにより、ベイパーチャンバー製造用部材１０’での樹脂材料１４’の形状の安定性を、露光工程における解像性、現像工程での現像性、変形防止部材１０（ウィック構造体）とコンテナ２０（第１のシート材２１１、第２のシート材２１２）との接合強度、密着性、樹脂材料１４’が硬化してなる樹脂硬化物１４の耐熱性、可撓性等のバランスをさらに優れたものとすることができる。

樹脂材料１４’がアルカリ可溶性樹脂と光重合性樹脂とを含むものである場合、樹脂材料１４’は、さらに、アルカリ可溶性樹脂とは異なる熱硬化性樹脂を含むものであるのが好ましい。

これにより、変形防止部材１０（ウィック構造体）の耐熱性をより優れたものとすることができる。また、後述するベイパーチャンバー１００の製造過程において好適な粘着性を発現することができ、変形防止部材１０（ウィック構造体）とコンテナ２０（第１のシート材２１１、第２のシート材２１２）との接合強度、密着性をより優れたものとすることができる。

前記熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、レゾールフェノール樹脂等のフェノール樹脂、ビスフェノールＡエポキシ樹脂、ビスフェノールＦエポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、トリアジン核含有エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂、ユリア（尿素）樹脂、メラミン樹脂等のトリアジン環を有する樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ベンゾオキサジン環を有する樹脂、シアネートエステル樹脂等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。中でも、前記熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂が特に好ましい。これにより、樹脂材料１４’が硬化してなる樹脂硬化物１４の耐熱性や、樹脂材料１４’が硬化してなる樹脂硬化物１４のウィック１３、シート材２１（第１のシート材２１１、第２のシート材２１２）に対する密着性をより優れたものとすることができる。

特に、エポキシ樹脂としては、シリコーン変性エポキシ樹脂を使用することが好ましく、室温で固形のエポキシ樹脂（特に、ビスフェノール型エポキシ樹脂）と、室温で液状のエポキシ樹脂（特に、室温で液状のシリコーン変性エポキシ樹脂）とを併用することがより好ましい。

これにより、樹脂材料１４’が硬化してなる樹脂硬化物１４の耐熱性と可撓性とをさらに高いレベルで両立することができる。また、後述するようなベイパーチャンバー１００の製造方法における樹脂材料１４’の解像性、すなわち、露光工程におけるパターンの再現性をさらに優れたものとすることができる。その結果、微細なパターンを有する変形防止部材１０（ウィック構造体）を備えるベイパーチャンバー１００の製造にさらに好適に適用することができる。

樹脂材料１４’中における前記熱硬化性樹脂の含有率は、特に限定されないが、１０質量％以上６０質量％以下であるのが好ましく、１５質量％以上５５質量％以下であるのがより好ましい。

これにより、樹脂材料１４’が硬化してなる樹脂硬化物１４の耐熱性と靭性とをより高いレベルで両立することができる。

樹脂材料１４’中におけるアルカリ可溶性樹脂の含有率をＸＡ［質量％］、樹脂材料１４’中における前記熱硬化性樹脂の含有率をＸＴ［質量％］としたとき、０．２０≦ＸＴ／ＸＡ≦１．５の関係を満たすのが好ましく、０．３０≦ＸＴ／ＸＡ≦１．２の関係を満たすのがより好ましく、０．５５≦ＸＴ／ＸＡ≦０．８０の関係を満たすのがさらに好ましい。

これにより、ベイパーチャンバー製造用部材１０’での樹脂材料１４’の形状の安定性、露光工程における解像性、現像工程での現像性、樹脂材料１４’が硬化してなる樹脂硬化物１４の耐熱性、靭性、変形防止部材１０（ウィック構造体）とコンテナ２０（第１のシート材２１１、第２のシート材２１２）との接合強度、密着性等のバランスをさらに優れたものとすることができる。

ベイパーチャンバー製造用部材１０’中における樹脂材料１４’の含有率は、１０質量％以上５０質量％以下であるのが好ましく、１５質量％以上４５質量％以下であるのがより好ましく、２０質量％以上４０質量％以下であるのがさらに好ましい。

上記のような含有率の条件を満足することにより、ベイパーチャンバー製造用部材１０’を用いて製造されるベイパーチャンバー１００（ウィック構造体）における、気体状の作動液３０の流路部分と、液状の作動液３０の流路部分との割合をより好適なものとすることができる。

ベイパーチャンバー製造用部材１０’中における、ウィック１３の含有率をＸｆ［質量％］、樹脂材料１４’の含有率をＸｒ［質量％］としたとき、０．８≦Ｘｆ／Ｘｒ≦８．０の関係を満たすのが好ましく、１．０≦Ｘｆ／Ｘｒ≦７．０の関係を満たすのがより好ましく、２．０≦Ｘｆ／Ｘｒ≦６．０の関係を満たすのがさらに好ましい。

上記のような含有率の関係を満足することにより、ベイパーチャンバー製造用部材１０’を用いて製造されるベイパーチャンバー１００（ウィック構造体）における、気体状の作動液３０の流路部分と、液状の作動液３０の流路部分との割合をより好適なものとすることができる。

［２－２］ウィック
本実施形態のベイパーチャンバー製造用部材１０’は、ウィック１３を含んでいる。

ベイパーチャンバー製造用部材１０’中に含まれるウィック１３は、前述したベイパーチャンバー１００（ウィック構造体）の構成材料として説明したウィック１３と同様の条件を満足するものであるのが好ましい。
これにより、前述したのと同様の効果が得られる。

［２－３］硬化剤
ベイパーチャンバー製造用部材１０’は、さらに硬化剤を含んでいてもよい。

硬化剤（感光剤）としては、樹脂材料１４’を硬化させるものであれば特に限定されず、例えば、ベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾイン安息香酸メチル、ベンゾイン安息香酸、ベンゾインメチルエーテル、ベンジルフェニルサルファイド、ベンジル、ジベンジル、ジアセチル等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

ベイパーチャンバー製造用部材１０’中における硬化剤（感光剤）の含有率は、特に限定されないが、０．１質量％以上５０質量％以下であるのが好ましく、０．５質量％以上４０質量％以下であるのがより好ましく、１．０質量％以上３０質量％以下であるのがさらに好ましい。

これにより、ベイパーチャンバー製造用部材１０’の保存安定性を十分に優れたものとしつつ、後述するベイパーチャンバー１００の製造時には、光重合反応をより好適に開始・進行させることができる。

［２－４］その他の成分
ベイパーチャンバー製造用部材１０’は、前述した成分以外の成分（以下、「その他の成分」ともいう。）を含んでいてもよい。このような成分としては、例えば、充填剤、紫外線吸収剤、レベリング剤、カップリング剤、難燃剤、酸化防止剤等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

ただし、ベイパーチャンバー製造用部材１０’中におけるその他の成分の含有率は、７．０質量％以下であるのが好ましく、５．０質量％以下であるのがより好ましく、３．０質量％以下であるのがさらに好ましい。

［２－５］ベイパーチャンバー製造用部材の全体構成
ベイパーチャンバー製造用部材１０’の形状は特に限定されないが、図示の構成では、シート状である。

これにより、シート状のベイパーチャンバー１００（ウィック構造体）を好適に製造することができる。

ベイパーチャンバー製造用部材１０’がシート状をなすものである場合、シート状のウィック１３（繊維１３１）は、図７に示すように、ベイパーチャンバー製造用部材１０’の厚さ方向のほぼ全体にわたって存在するものであってもよいし、図８に示すように、ベイパーチャンバー製造用部材１０’の厚さ方向の中央付近に偏在するものであってもよいし、図９に示すように、ベイパーチャンバー製造用部材１０’の一方の面側に偏在するものであってもよい。また、シート状のウィック１３（繊維１３１）は、ベイパーチャンバー製造用部材１０’の両面側に偏在しており、これらの部位に比べて、ベイパーチャンバー製造用部材１０’の厚さ方向の中央付近の繊維１３１の含有率が低くなっていてもよい。

ベイパーチャンバー製造用部材１０’の厚さは、１０μｍ以上２０００μｍ以下であるのが好ましく、２０μｍ以上１０００μｍ以下であるのがより好ましく、３０μｍ以上５００μｍ以下であるのがさらに好ましい。

これにより、ベイパーチャンバー製造用部材１０’を用いて製造されるベイパーチャンバー１００が必要以上に厚型化することを防止しつつ、気体状の作動液３０の流路部分と、液状の作動液３０の流路部分とをより好適に形成することができる。

［３］ベイパーチャンバーの製造方法
次に、本発明のベイパーチャンバーの製造方法について説明する。

図１０、図１１は、本発明のベイパーチャンバーの製造方法の一例を模式的に示す縦断面図である。

本実施形態のベイパーチャンバー１００の製造方法は、未硬化状態の樹脂材料１４’を含む材料で構成されたベイパーチャンバー製造用部材１０’を用意するベイパーチャンバー製造用部材用意工程（１ａ）と、ベイパーチャンバー製造用部材１０’を、その一方の面である第１の面１１において、金属材料で構成された第１のシート材２１１に接合する第１の接合工程（１ｂ）と、第１のシート材２１１に接合されたベイパーチャンバー製造用部材１０’に対して、所定のパターンで光（露光光）Ｅを照射する露光工程（１ｃ）と、露光工程で光Ｅが照射されなかった部位の未硬化状態の樹脂材料１４’を除去する現像工程（１ｄ）と、現像工程を経たベイパーチャンバー製造用部材１０’を、第１の面１１とは反対側の面である第２の面１２において、金属材料で構成された第２のシート材２１２に接合する第２の接合工程（１ｅ）と、第１のシート材２１１と第２のシート材２１２との間の空間に作動液３０を注入するとともに、当該空間を密封する作動液供給・密封工程（１ｆ）とを有する。

これにより、特に優れた熱輸送能力を有するベイパーチャンバー１００を好適に製造することができるベイパーチャンバー１００の製造方法を提供することができる。また、製造されるベイパーチャンバー１００のフレキシブル性（柔軟性）を優れたものとすることができる。このため、例えば、ベイパーチャンバー１００が適用される部材や配置等によらず、ベイパーチャンバー１００と前記部材との密着状態を良好なものとすることができ、優れた熱輸送能力をより確実に発揮することができる。

［３－１］ベイパーチャンバー製造用部材用意工程
ベイパーチャンバー製造用部材用意工程では、未硬化状態の樹脂材料１４’を含む材料で構成されたベイパーチャンバー製造用部材１０’、特に、前述したような未硬化状態の樹脂材料１４’とともにウィック１３を含むベイパーチャンバー製造用部材１０’を用意する（１ａ）。

ベイパーチャンバー製造用部材１０’は、例えば、ウィック１３に、未硬化状態の樹脂材料１４’を含む組成物を含侵させることにより得ることができる。

前記組成物は、例えば、樹脂材料１４’に加えて、前述したその他の成分を含んでいてもよい。また、前記組成物は、溶媒を含んでいてもよい。前記組成物が溶媒を含む場合、ウィック１３に前記組成物を含侵させた後に溶媒を揮発させることにより、ベイパーチャンバー製造用部材１０’を得ることができる。

前記組成物は、例えば、ウィック１３の第１の面１１に対応する面側から付与してもよいし、ウィック１３の第２の面１２に対応する面側から付与してもよいし、ウィック１３の第１の面１１に対応する面および第２の面１２に対応する面の両側から付与してもよい。

ウィック１３に前記組成物を付与する方法としては、例えば、塗布法、噴霧法、浸漬法等が挙げられる。

［３－２］第１の接合工程
第１の接合工程では、ベイパーチャンバー製造用部材１０’を、その一方の面である第１の面１１において、第１のシート材２１１に接合する（１ｂ）。

ベイパーチャンバー製造用部材１０’を構成する未硬化状態の樹脂材料１４’を第１のシート材２１１と接触させ、さらに、圧力をかけることにより、好適に接合することができる。圧力に加えて、加熱することにより、さらに好適に接合することができる。

本工程では、第１のシート材２１１として、プラズマ処理等の表面処理が施されたものを用いてもよい。

［３－３］露光工程
露光工程では、第１のシート材２１１に接合されたベイパーチャンバー製造用部材１０’に対して、所定のパターンで光Ｅを照射する（１ｃ）。

これにより、樹脂材料１４’のうち光Ｅが照射された部位が、選択的に硬化し、樹脂硬化物１４となる。すなわち、光Ｅの照射パターンに対応するパターンで、樹脂硬化物１４で構成された流路壁１６となるべき部位に対応する硬化部を形成することができる。

なお、本工程での硬化反応は、後の現像工程で、樹脂硬化物１４を残存させつつ、未硬化の樹脂材料１４’を除去することができる程度に進行させればよく、完全に進行させなくてもよい。

本工程で照射する光Ｅの種類は、樹脂材料１４’の種類に応じて決定されるが、紫外線であるのが好ましい。

これにより比較的短時間の露光処理で好適に樹脂材料１４’を硬化させることができ、ベイパーチャンバー１００の生産性をより優れたものとすることができる。

露光工程は、例えば、レーザー光等の光を所定のパターンで走査することにより行ってもよいが、フォトマスクを用いることにより好適に行うことができる。

［３－４］現像工程
現像工程では、露光工程で光Ｅが照射されなかった部位の未硬化状態の樹脂材料１４’を除去する（１ｄ）。

これにより、樹脂硬化物１４およびウィック１３（繊維１３１）を残存させつつ、樹脂材料１４’を除去することができる。これにより、所定のパターン、すなわち、光Ｅの照射パターンに対応するパターンの流路壁１６となるべき部位を出現することができる。

現像工程は、樹脂材料１４’を選択的に溶解し、樹脂硬化物１４を溶解しない現像液を用いることにより、好適に行うことができる。

現像液の組成は、樹脂材料１４’、樹脂硬化物１４等により異なるが、例えば、樹脂材料１４’が前述したようなアルカリ可溶性樹脂を含む物である場合、水酸化ナトリウム、水酸化テトラメチルアンモニウム等のアルカリ水溶液を好適に用いることができる。

現像工程後、ウィック構造体（現像処理が施されたベイパーチャンバー製造用部材１０’）に接合された第１のシート材２１１に対して、プラズマ処理を施してもよい。

これにより、第１の接合工程に供される第１のシート材２１１に予めプラズマ処理が施されたものを用い、その後にプラズマ処理を行わない場合に比べて、最終的に得られるベイパーチャンバー１００において、第１のシート材２１１の内表面の状態をより好適に維持することができ、前述したような効果がより顕著に発揮される。

［３－５］第２の接合工程
第２の接合工程では、現像工程を経たベイパーチャンバー製造用部材１０’を、第１の面１１とは反対側の面である第２の面１２において、第２のシート材２１２に接合する（１ｅ）。

本工程では、第２のシート材２１２として、プラズマ処理等の表面処理が施されたものを用いてもよい。

第２のシート材２１２とベイパーチャンバー製造用部材１０’との接合は、例えば、第２のシート材２１２またはベイパーチャンバー製造用部材１０’に接着剤を付与して行ってもよいが、樹脂材料１４’として前述した条件を満足するもの（特に、アルカリ可溶性樹脂および光重合性樹脂とともに、アルカリ可溶性樹脂とは異なる熱硬化性樹脂を含むもの）を用いると、ベイパーチャンバー製造用部材１０’と第２のシート材２１２とを接触させた後に加熱することにより、前記熱硬化性樹脂が熱硬化の過程で接着性を発現し、第２のシート材２１２とベイパーチャンバー製造用部材１０’（ウィック構造体）との接合強度を特に優れたものとすることができる。また、同様に、第１のシート材２１１とベイパーチャンバー製造用部材１０’（ウィック構造体）との接合強度も特に優れたものとすることができる。

特に、樹脂材料１４’がアルカリ可溶性樹脂とは異なる熱硬化性樹脂を含むものである場合、樹脂材料１４’に粘着性を発現させ、その後、樹脂材料１４’を熱硬化させる熱処理を本工程で行うのが好ましい。

これにより、変形防止部材１０（ウィック構造体）とコンテナ２０との密着性をより優れたものとすることができるとともに、変形防止部材１０（ウィック構造体）の強度をより優れたものとすることができ、ベイパーチャンバー１００の耐久性、信頼性をより優れたものとすることができる。

本工程での加熱温度は、８０℃以上２５０℃以下であるのが好ましく、９０℃以上２２０℃以下であるのがより好ましく、１００℃以上２００℃以下であるのがさらに好ましい。

これにより、ベイパーチャンバー１００の構成材料の不本意な劣化等をより効果的に防止しつつ、前述したような効果がより顕著に発揮される。また、ベイパーチャンバー１００の生産性をより優れたものとすることができる。

また、本工程では、異なる条件での加熱を組み合わせて行ってもよい。具体的には、例えば、加圧状態での加熱処理（熱圧着）と、その後の加圧状態を解除した状態での加熱処理（ポストキュア）とを組み合わせて行ってもよい。

また、本工程での加熱時間は、０．１分間以上６００分間以下であるのが好ましい。
これにより、ベイパーチャンバー１００の構成材料の不本意な劣化等をより効果的に防止しつつ、前述したような効果がより顕著に発揮される。また、ベイパーチャンバー１００の生産性をより優れたものとすることができる。

上記のように、加圧状態での加熱処理（熱圧着）と、その後の加圧状態を解除した状態での加熱処理（ポストキュア）とを組み合わせて行う場合、加圧状態での加熱処理（熱圧着）の処理時間は、０．１分間以上１０分間以下であるのが好ましく、加圧状態を解除した状態での加熱処理（ポストキュア）での処理時間は、２０分間以上４８０分間以下であるのが好ましい。

［３－６］作動液供給・密封工程
作動液供給・密封工程では、第１のシート材２１１と第２のシート材２１２との間の空間に作動液３０を注入するとともに、当該空間を密封する（１ｆ）。

作動液３０の注入は、例えば、第１のシート材２１１と第２のシート材２１２との間の空間を、真空引きにより減圧した状態で好適に行うことができる。

第１のシート材２１１と第２のシート材２１２との間の空間を減圧することで、作動液３０の沸点を低下させることができ、作動液３０の蒸発、凝縮のサイクルをより効率良く行うことができるため、熱輸送効果、均熱効果をさらに高めることができる。

作動液３０の注入後、作動液３０の注入部が封止され、ウィック構造体（変形防止部材１０およびウィック１３）、作動液３０が収納された空間が、液密的、気密的に密封される。

ウィック構造体（変形防止部材１０およびウィック１３）、作動液３０が収納された空間の密封は、封止部２３の形成により行われる。

封止部２３の形成方法としては、例えば、メッキアップ、レーザー溶接、シーム溶接、冷間圧接、拡散接合、ロウ付け、接着等が挙げられる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、前述したものに限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

例えば、ベイパーチャンバーの製造方法では、前述した工程に加えて、他の工程をさらに有していてもよい。

また、本発明のベイパーチャンバーは、前述した方法で製造されたものに限定されず、いかなる方法で製造されたものであってもよい。

例えば、前述した実施形態では、２枚の金属製のシート材（第１のシート材および第２のシート材）を用いて、コンテナを形成する場合について説明したが、コンテナは、１枚の金属製のシート材を用いて形成されたものであってもよいし、３枚以上の金属製のシート材を用いて形成されたものであってもよい。

また、前述した実施形態では、ベイパーチャンバーが、発熱部材の熱を所定の場所へ移動させる目的で用いるものである場合について中心的に説明したが、ベイパーチャンバーは、例えば、発熱部材の局所的な高温部の熱を均熱する目的で用いるものであってもよい。

以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

（実施例１）
［４］ベイパーチャンバーの製造
以下のようにして実施例１のベイパーチャンバーを製造した。

［４－１］樹脂組成物の調製
［４－１－１］アルカリ可溶性樹脂（アルカリ可溶性基および二重結合を有する樹脂（光および熱の両方で硬化可能な硬化性樹脂：メタクリル変性ビスフェノールＡノボラック樹脂：ＭＰＮ）の合成）

フェノールノボラック樹脂（フェノライトＬＦ－４８７１、ＤＩＣ社製）の固形分６０％メチルエチルケトン（ＭＥＫ）溶液：５００ｇを、２Ｌフラスコ中に投入し、これに触媒としてのトリブチルアミン：１．５ｇ、および、重合禁止剤としてハイドロキノン：０．１５ｇを添加し、１００℃に加温した。

その後、上記の混合物中にグリシジルメタクリレート：１６２．６ｇを３０分間かけて滴下し、１００℃で５時間攪拌して反応させることにより、不揮発分：６９．９％のメタクリル変性フェノールノボラック樹脂を得た。このようにして得られたアルカリ可溶性樹脂としてのメタクリル変性フェノールノボラック樹脂は、分子内に、（メタ）アクリル基とフェノール性水酸基とを含むものである。また、このようにして得られたメタクリル変性フェノールノボラック樹脂（アルカリ可溶性樹脂）の変性率は４５％であった。

［４－１－２］樹脂ワニスの調製（樹脂組成物）
アルカリ可溶性樹脂（光および熱の両方で硬化可能な硬化性樹脂）としての上記のようにして合成したメタクリル変性フェノールノボラック樹脂（ＭＰＮ）：４５質量部、光重合性樹脂としての室温で液状のメタクリルモノマー（新中村化学社製、ＮＫエステル ３Ｇ）：１３質量部、熱硬化性樹脂としてのフェノールノボラック型エポキシ樹脂（ＤＩＣ社製、エピクロンＮ－７７０）：３０質量部、熱硬化性樹脂としてのビスフェノールＦ（本州化学工業社製、Ｂｉｓ－Ｆ）：１０質量部を秤量し、さらにメチルエチルケトン（ＭＥＫ）を添加し、樹脂成分濃度が７１質量％となるように調整した。そして、フェノールノボラック型エポキシ樹脂（Ｎ－７７０）が溶解するまで攪拌した。

その後、さらに、硬化剤（感光剤）（ＩＧＭ Ｒｅｓｉｎｓ Ｂ．Ｖ．社製、Ｉｒｇａｃｕｒｅ６５１）：１．７質量部、２－フェニル－４，５－ジヒドロキシイミダゾール（四国化成工業社製、２ＰＨＺ－ＰＷ）：０．３質量部を添加し、攪拌羽根（４５０ｒｐｍ）にて、１時間攪拌することにより、樹脂組成物としての樹脂ワニスを得た。

［４－２］ベイパーチャンバー製造用部材の製造
上記のようにして調製した樹脂組成物（樹脂ワニス）を用いて、以下のようにして、ベイパーチャンバー製造用部材を製造した。

繊維シート（繊維基材）を、上記のようにして得られた樹脂ワニス中に浸漬することにより、繊維シートを構成する繊維同士の隙間に樹脂ワニスを含侵させた。

ここで、繊維シートとしては、ガラスクロス（ユニチカ社製、＃２１１６）９５μｍ厚、坪量：１０４ｇ／ｍ^２、軟化点：８４０℃の織布を用いた。

その後、８０℃で１５分間、加熱・乾燥することにより、ベイパーチャンバー製造用部材を得た。

このようにして得られたベイパーチャンバー製造用部材は、その厚さが１５０μｍのシート状をなすものであり、図８に示すように、その厚さ方向の中心付近に繊維シートが存在し、ベイパーチャンバー製造用部材の両面には、繊維は存在していなかった。

［４－３］ベイパーチャンバーの製造
まず、上記のようにして得られたベイパーチャンバー製造用部材を用意し（ベイパーチャンバー製造用部材用意工程）、その一方の面である第１の面において、ベイパーチャンバー製造用部材を構成する未硬化状態の樹脂材料（樹脂組成物）の粘着性を利用して、第１のシート材としての銅製のシート材（厚さ：３５μｍ）に接合した（第１の接合工程）。第１のシート材としては、ベイパーチャンバーにおいて内表面となる面に酸素プラズマ処理を施したものを用いた。これにより、第１のシート材の表面が改質された。

次に、第１のシート材に接合されたベイパーチャンバー製造用部材に対して、形成すべき流路壁に対応するパターンで開口部（光透過部）が設けられたフォトマスクを用いて、光の照射（露光）を行った（露光工程）。露光は、３６５ｎｍを主波長とする水銀ランプを用い、露光量：７００ｍＪ／ｃｍ^２という条件で行った。

次に、アルカリ水溶液である３質量％水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）水溶液を現像液として用いて、現像液圧力：０．２ＭＰａ、現像時間：１５０秒間という条件で処理を行い、露光工程で光が照射されなかった部位の未硬化状態の樹脂材料を除去した（現像工程）。

その後、ウィック構造体（現像処理が施されたベイパーチャンバー製造用部材）に接合された第１のシート材に対して、酸素プラズマ処理を施した。これにより、第１のシート材のうち、ベイパーチャンバーにおいて内表面となる部位が改質された。第１のシート材のプラズマ処理が施された部位での、２３℃における作動液の接触角は、１４９°であった。

次に、現像工程等を経たベイパーチャンバー製造用部材を、第１の面とは反対側の面である第２の面において、第２のシート材としての銅製のシート材（厚さ：３５μｍ）に接触させ、１ＭＰａの圧力で押圧した。この状態で、１７０℃×１分間の熱圧着を行い、次いで、オーブンで、１８０℃×９０分間の熱処理（ポストキュア）を行うことにより、ベイパーチャンバー製造用部材と第２のシート材とを強固に密着させ、その後、硬化反応が完了することにより、ベイパーチャンバー製造用部材を用いて形成されたウィック構造体が、第１の面で第１のシート材とが強固に結合し、第２の面で第２のシート材と強固に接合した接合体が得られた（第２の接合工程）。すなわち、第２の接合工程では、ベイパーチャンバー製造用部材と第２のシート材とを接触させた状態で加熱することにより、まず、熱硬化性樹脂の熱硬化の過程で接着性（粘着性）が発現し、その後、さらに加熱を行うことにより、熱硬化性樹脂の硬化反応が完了した。第２のシート材としては、ベイパーチャンバーにおいて内表面となる面に酸素プラズマ処理を施したものを用いた。第２のシート材のプラズマ処理が施された部位での、２３℃における作動液の接触角は、０．２°であった。

その後、銅メッキにより第１のシート材と第２のシート材の周縁部を接合し第１のシート材と第２のシート材との間の空間を密封し、さらに、第１のシート材と第２のシート材との間の空間に、作動液としての純水を注入した。さらに、純水を注入する口を半田により封止した（作動液供給・密封工程）。これにより、ベイパーチャンバーが得られた。

このようにして得られたベイパーチャンバーが備えるウィック構造体は、厚さが２００μｍで、図５に示すような構造を有するものであり、その長手方向に延在し、樹脂硬化物を含む材料で構成され、作動液の流路壁として機能する部位を複数有するものであり、隣り合う流路壁の間隔（すなわち、流路部分の幅）が５００μｍ、流路壁の幅が１００μｍのものであった。

（実施例２～１２）
コンテナの形成に用いる第１のシート材、第２のシート材の条件、ベイパーチャンバー製造用部材の製造に用いる繊維シートの条件、プラズマ処理の条件を調整することにより、表１に示す構成となるようにした以外は、前記実施例１と同様にしてベイパーチャンバーを製造した。

（比較例１）
コンテナの形成に用いる第１のシート材、第２のシート材の条件、ベイパーチャンバー製造用部材の製造に用いる繊維シートの条件、プラズマ処理の条件を調整することにより、表１に示す構成となるようにした以外は、前記実施例１と同様にしてベイパーチャンバーを製造した。

前記各実施例および比較例のベイパーチャンバーを構成するウィックの条件を、表１にまとめて示す。

［５］評価
ヒーター部の出力が可変可能でヒーター内部の温度が測定できるセラミックヒーター（坂口電熱社製、品番：ウルトラミック、ヒーター部１２ｍｍ角、２．５ｍｍ厚）を用意した。セラミックヒーターを４Ｗおよび７Ｗに出力した時のヒーター内部温度はそれぞれ２２５℃、３１０℃であった。

次に、セラミックヒーターを４Ｗ、７Ｗにそれぞれ出力し、前記各実施例および比較例で製造したベイパーチャンバーの端部をセラミックヒーター部に載置し、セラミックヒーター内部の温度が安定した時の温度を測定した。
その結果を、表２に示す。

表２から明らかなように、本発明では、比較例と比べて、セラミックヒーターに適用した場合の温度低下が大きかった。これは、本発明のベイパーチャンバーが、特に優れた熱輸送能力を有することを示している。また、本発明のベイパーチャンバーは、フレキシブル性（柔軟性）に優れることが確認された。

また、繊維基材を構成する繊維の太さを、３．０μｍ以上２０．０μｍ以下の範囲内で種々変更し、繊維基材の坪量を、１０ｇ／ｍ^２以上２５０ｇ／ｍ^２以下の範囲内で種々変更し、繊維基材の厚さを、１０μｍ以上１０００μｍ以下の範囲内で種々変更し、ベイパーチャンバー製造用部材の厚さを、１０μｍ以上２０００μｍ以下の範囲内で種々変更し、コンテナの形成に用いるシート材の厚さを、１２μｍ以上５００μｍ以下の範囲内で種々変更し、ベイパーチャンバー製造用部材中における、繊維基材の含有率をＸｆ［質量％］、樹脂材料の含有率をＸｒ［質量％］としたときのＸｆ／Ｘｒの値を０．８以上８．０以下の範囲内で種々変更した以外は、前記実施例と同様にしてベイパーチャンバーを製造し、前記と同様に評価を行ったところ、前記と同様に優れた効果が得られた。

また、繊維基材への樹脂ワニスの付与方法を変更することにより、ベイパーチャンバー製造用部材を図７、図９で示されるようなものとして製造し、これらのベイパーチャンバー製造用部材を用いて、図１、図３、図４に示すような断面構造となるようにした以外は、前記実施例と同様にしてベイパーチャンバーを製造し、前記と同様に評価を行ったところ、前記と同様に優れた効果が得られた。

１００ ：ベイパーチャンバー
１０ ：変形防止部材
１０’ ：ベイパーチャンバー製造用部材
１１ ：第１の面
１２ ：第２の面
１３ ：ウィック（繊維シート、繊維基材）
１３１ ：繊維
１４’ ：樹脂材料
１４ ：樹脂硬化物
１５ ：流路部分
１６ ：流路壁
２０ ：コンテナ
２１ ：シート材
２１１ ：第１のシート材
２１２ ：第２のシート材
２３ ：封止部
３０ ：作動液（作動流体）
Ｓ ：間隔
Ｌ ：幅
Ｅ ：光（露光光）

Claims (14)

1. 金属材料で構成されたシート材が接合して構成され、内部に空洞部を有するコンテナと、
   前記空洞部に配置されたウィックと、
   前記空洞部に配置された作動液とを有し、
   ２３℃における前記コンテナの内表面に対する前記作動液の接触角が０．１°超１５０°未満であることを特徴とするベイパーチャンバー。
2. 前記コンテナは、その内表面に、２３℃における前記作動液の接触角が互いに異なる部位を有している請求項１に記載のベイパーチャンバー。
3. 前記作動液の接触角が互いに異なる部位は、前記コンテナの対向する部位に配置されている請求項２に記載のベイパーチャンバー。
4. 前記コンテナの内表面のうち、２３℃における前記作動液の接触角が最大である部位における２３℃における前記作動液の接触角をθ１［°］、２３℃における前記作動液の接触角が最小である部位における２３℃における前記作動液の接触角をθ２［°］としたとき、０．１°≦θ１－θ２≦１４９．９°の関係を満たす請求項２または３に記載のベイパーチャンバー。
5. 前記コンテナの内表面のうち２３℃における前記作動液の接触角が最大である部位における２３℃における前記作動液の接触角は、０．１°超１５０°未満である請求項２ないし４のいずれか１項に記載のベイパーチャンバー。
6. 前記コンテナの内表面のうち２３℃における前記作動液の接触角が最小である部位における２３℃における前記作動液の接触角は、０．１°超１５０°未満である請求項２ないし５のいずれか１項に記載のベイパーチャンバー。
7. 前記コンテナは、複数枚の前記シート材を接合して形成されたものである請求項１ないし６のいずれか１項に記載のベイパーチャンバー。
8. 前記空洞部の高さが１０μｍ以上２０００μｍ以下である請求項１ないし７のいずれか１項に記載のベイパーチャンバー。
9. 前記ウィックの厚さは、１０μｍ以上１０００μｍ以下である請求項１ないし８のいずれか１項に記載のベイパーチャンバー。
10. 前記コンテナは、主としてＣｕまたはＣｕ合金で構成されたものである請求項１ないし９のいずれか１項に記載のベイパーチャンバー。
11. 前記シート材の厚さは、１２μｍ以上５００μｍ以下である請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のベイパーチャンバー。
12. 前記空洞部に配置され、前記コンテナの厚さ方向の変形を防止する機能を有する、樹脂材料で構成された変形防止部材を有する請求項１ないし１１のいずれか１項に記載のベイパーチャンバー。
13. 前記変形防止部材は、前記ウィックと一体的に形成されたものである請求項１２に記載のベイパーチャンバー。
14. 前記変形防止部材は、前記作動液の流路壁として機能する部位を有するものであり、
    前記ウィックが、前記作動液の流路壁として機能する部位を貫通して配置されている請求項１２または１３に記載のベイパーチャンバー。

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