相变模块以及搭载该相变模块的电子仪器装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及服务器、存储装置、网络设备等的在壳体内部搭载CPU等发热源的电子装置的冷却系统，尤其是涉及能够利用热虹吸来实现冷却系统的节能与小型化的作为冷却系统的相变模块、以及适于搭载所述相变模块的电子仪器装置。
【背景技术】
[0002]近年来，在以服务器等为代表的电子装置中采用如下所述的结构，S卩，为了提高处理速度等而将中央处理装置(CPU)等所谓的半导体器件多个搭载于电路基板上，而且，将所述电路基板与多个硬盘装置等一并高密度地搭载于箱状的架内。
[0003]然而，上述的CPU等半导体器件通常在超过规定的温度时，不仅无法实现其性能的维持，还根据情况而有时发生破损。因此，需要基于冷却等的温度管理，并且强烈谋求将发热量增大的半导体器件高效地冷却的技术。
[0004]在上述那样的技术背景中，针对用于冷却发热量增大的半导体器件(CPU等)的冷却装置而言，要求能够高效地冷却所述半导体器件的高性能的冷却能力。需要说明的是，一直以来，在服务器等电子仪器中，通常大多采用空冷式的冷却装置，然而，根据上述状况来看，已然接近极限，因此，期待新方式的冷却系统，作为其中之一，例如，利用了水等制冷剂的冷却系统引人注目。
[0005]需要说明的是，作为与本发明相关的现有技术，例如，在以下的专利文献I中公开了如下所述的结构:用于冷却半导体元件等，具有与发热体相接的受热壁的沸腾部与具有散热片的散热部形成为一体而重叠构成，该重复部设有制冷剂蒸汽的流路和变凉的液体制冷剂的流路。另外，在专利文献2中公开了如下所述的结构:在由两块平板围起的容器内利用制冷剂使单侧的板的外壁面的发热体沸腾，并利用散热片的散热部来冷却，蒸发部与散热部连续，蒸汽流路部与回液流路部也形成为一体。另外，在专利文献3中公开了如下所述的结构:在由散热器构成的半导体元件等用冷却装置中，蒸发部外壳与冷凝部外壳在横向上不重复地连结，蒸汽流路部与回液流路部分别设置。此外，在专利文献4中公开了如下所述的结构:安装有半导体元件的沸腾部与在外壁上安装有散热片的冷凝部在纵向上分离连结，蒸汽流路部与回液流路部形成为一体。另外，在专利文献5中公开了如下所述的结构:在半导体元件冷却装置中，从发热体受热的蒸发部与带有散热片的冷凝部由隔热部纵列连接，在隔热部内将蒸汽流路部与回液流路部分离。
[0006]在先技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开2002-164486公报
[0009]专利文献2:日本特开2012-237491公报
[0010]专利文献3:日本特开2004-132555公报
[0011]专利文献4:日本特开2000-091482公报
[0012]专利文献5:日本特开平07-030023公报
[0013]发明要解决的课题
[0014]在上述的现有技术中，在专利文献I?专利文献5中，蒸发部与冷凝部的重叠情况下的结构变得不明确，没有提及也没有考虑到使支配相变的导热性能的大小的蒸汽流和回液流彼此不产生影响的构造。
【发明内容】
[0015]为了解决上述课题，本发明的相变模块的特征在于，相变模块具有:护套外壳，其在发热体之上设置沸腾导热面，并安装有该沸腾导热面；散热器外壳，其安装有在与发热体分离的位置设置的散热片；以及连结板，其将该护套外壳与该散热器外壳连结起来，在该连结板上的上述护套外壳与上述散热器外壳重叠的位置处开孔。
[0016]此外，本发明的相变模块的特征在于，在所述连结板处设置的孔具备蒸汽通过用孔和回液通过用孔。
[0017]此外，本发明的相变模块的特征在于，所述回液通过用孔设置在比上述蒸汽通过用孔靠近散热片一侧。
[0018]此外，本发明的相变模块的特征在于，该相变模块具备多个所述沸腾导热面和一个散热片。
[0019]此外，本发明的相变模块的特征在于，在所述连结板上具备芯件。
[0020]此外，本发明的相变模块的特征在于，在所述连结板上具备用于将所述连结板安装于所述发热体构件的安装用孔。
[0021]此外，本发明的相变模块的特征在于，在所述蒸汽通过用孔处具备蒸汽喷出引导板，在回液通过用孔处具备回液引导板。
[0022]此外，本发明的相变模块特征在于，在所述护套外壳上具备多个所述沸腾导热面。
[0023]此外，本发明的相变模块特征在于，在所述连结板上设有翅片。
[0024]另外，为了解决上述课题，本发明的电子仪器装置的特征在于，所述电子仪器装置搭载有如下所述的相变模块，该相变模块具有:护套外壳，其在发热体之上设置沸腾导热面，并安装有该沸腾导热面；散热器外壳，其安装有在与发热体分离的位置设置的散热片；以及连结板，其将该护套外壳与该散热器外壳连结起来，在该连结板上的上述护套外壳与上述散热器外壳重叠的位置处开孔，通过向所述散热器外壳吹风来冷却所述发热体。
[0025]此外，本发明的电子仪器装置的特征在于，利用多个冷却风扇向所述散热器外壳吹风。
[0026]此外，本发明的电子仪器装置的特征在于，具备多个相变模块，利用多个冷却风扇向多个所述散热器外壳吹风。
[0027]此外，本发明的电子仪器装置的特征在于，利用冷却所述发热体以外的构件的冷却风扇来向所述散热器外壳吹风。
[0028]发明效果
[0029]根据上述本发明的结构，相变模块以及搭载有该相变模块的电子仪器装置中，能够以沸腾导热面、护套外壳、散热器外壳、翅片与连结板的最小部件结构来实现相变模块，从而实现热虹吸的低成本化。
[0030]另外，根据上述本发明的结构，相变模块以及搭载有相变模块的电子仪器装置即便不具备新的冷却风扇、也能够高效且可靠地进行冷却。
【附图说明】
[0031]图1是从本发明的一实施方式的利用热虹吸的相变模块周围的侧面观察的整体构造图。
[0032]图2是上述相变模块的俯视图。
[0033]图3是从上述相变模块的受热护套侧观察的主视图。
[0034]图4是作为本发明的另一实施例的提高受热允许量的相变模块的侧视图，是气化促进板的空洞部的蒸汽泡生成时的剖视图。
[0035]图5是作为本发明的另一实施例的考虑到安装于半导体器件的相变模块的侧视图。
[0036]图6是作为本发明的另一实施例的促进蒸汽流、回液流的相变模块的侧视图。
[0037]图7是作为本发明的另一实施例的对两个串联配置的半导体器件进行冷却的相变模块的侧视图。
[0038]图8是作为本发明的另一实施例的对两个串联配置的半导体器件进行冷却的相变模块的俯视图。
[0039]图9是作为本发明的另一实施例的对两个并列配置的半导体器件进行冷却的相变模块的侧视图。
[0040]图10是作为本发明的另一实施例的对两个并列配置的半导体器件进行冷却的相变模块的俯视图。
[0041]图11是作为应用本发明的利用了热虹吸的相变模块的电子装置的代表例而举出服务器、尤其是在架上搭载多个服务器的外观立体图。
[0042]图12是为了示出上述服务器壳体内的内部构造的一例而示出将其盖体拆下后的状态的立体图。
[0043]图13是用于说明上述服务器壳体内的相变模块的配置状态的俯视图。
[0044]图14是将作为本发明的另一实施例的一个相变模块应用于并列安装的两个半导体器件的俯视图。
[0045]图15是将作为本发明的另一实施例的两个相变模块分别应用于并列安装的两个半导体器件的俯视图。
[0046]附图标记说明如下:
[0047]I…架，2…架壳体，3、4…盖体，5…服务器壳体，100...电路基板，200…半导体器件，210…导热润滑脂，300…相变模块，310…受热护套，311...沸腾导热面，312...护套外壳，313…加工面，320…冷凝器，321…散热器外壳，322…翅片，330…冷凝器，331…蒸汽孔，332…回液孔，333…芯件，334…蒸汽喷出用引导板，335…回液引导板，340…螺纹安装用孔，400…冷却风扇。
【具体实施方式】
[0048]以下，参照附图对本发明中的实施方式进行详细说明。
[0049]实施例1
[0050](基本结构)
[0051]图1示出从利用了热虹吸的相变模块300