均热板的制作方法

本发明涉及均热板。

背景技术：

近年来，由于元件的高集成化、高性能化而产生的发热量增加。另外，由于产品的小型化发展，发热密度增加，因此散热对策变得重要。该状况在智能手机、平板电脑等移动终端中更加显著，热设计非常困难。作为热对策构件，使用石墨片等，但热输送量不充分。

作为热输送能力高的热对策构件，可举出面状的热管亦即均热板。对于均热板而言，作为整体的表观热传导率相对于铜、铝等金属优秀数倍～数十倍左右。

如专利文献1～3公开的那样，均热板通常具有以下构造，在壳体的内部设置有通过毛细管力输送工作液的芯体，并封入有工作液的构造。上述工作液在吸收来自发热元件的热的蒸发部处吸收来自发热元件的热并在均热板内蒸发，成为气相的工作液移动至冷凝部，被冷却而返回液相。返回至液相的工作液通过芯体的毛细管力而再次向发热元件侧(蒸发部)移动，从而冷却发热元件。通过反复该循环，从而均热板能够不具有外部动力而自主地工作，能够利用工作液的蒸发潜热和冷凝潜热而使热二维地高速扩散。

专利文献1:国际公开第2016/151916号

专利文献2:日本特开2011-85311号公报

专利文献3:日本特开2016-50713号公报

图5是示意性地表示构成专利文献1所述的均热板的壳体的一个例子的剖视图。

在构成专利文献1所述的均热板的壳体中，如图5所示，均将杯形状的第1片材11a与第2片材12a接合。

在图5所示的构造中，第1片材11a和第2片材12a均在接合部附近处凹陷而倾斜，因此空洞变窄。空洞是成为气相的工作液的路径，因此，若在接合部附近处空洞变窄，则导致均热性能降低。另外，在均热板挠曲时，导致应力在第1片材11a和第2片材12a倾斜的部分集中。

图6是示意性地表示构成专利文献2所述的均热板的壳体的一个例子的剖视图。在构成专利文献2所述的均热板的壳体中，如图6所示，将具有凹部的盘状的第1片材11b和平板状的第2片材12b接合。

图7是示意性地表示构成专利文献3所述的均热板的壳体的一个例子的剖视图。

在构成专利文献3所述的均热板的壳体中，如图7所示，均将双层的第1片材11c和第2片材12c接合。第1片材11c为平板状。第2片材12c也是平板状，但中央部以凸状塑性变形。

在图6和图7所示的构造中，构成壳体的任一个片材以90度弯曲，因此在均热板挠曲时，导致应力在以90度弯曲的片材的角部集中。

技术实现要素：

本发明是为了解决上述问题而完成的，目的在于提供确保空洞延伸至构成壳体的片材彼此的接合部附近为止、并且不易对壳体施加应力的均热板。

本发明的均热板具备：壳体，其由外缘区域接合起来的对置的第1片材和第2片材构成；工作液，其封入到上述壳体内的内部空间中；芯体，其在上述第1片材的与上述第2片材对置的主面设置；以及多个支柱，其用于维持上述内部空间，且在上述第2片材的与上述第1片材对置的主面设置，在上述均热板中，上述第1片材在上述壳体的外缘区域的至少局部处具有：朝向与上述第2片材接合的接合部在高度方向上倾斜的倾斜部，在与上述第1片材和上述第2片材对置的方向正交的方向上剖视时，与上述第1片材的从上述倾斜部起并与之连续的上述接合部接触的区域中的上述第2片材处于在高度方向上与同上述支柱接触的区域中的上述第2片材重叠的位置。

根据本发明，能够提供确保空洞延伸至构成壳体的片材彼此的接合部附近为止、并且不易对壳体施加应力的均热板。

附图说明

图1是示意性地表示本发明的第1实施方式所涉及的均热板的一个例子的剖视图。

图2是示意性地表示本发明的第2实施方式所涉及的均热板的一个例子的剖视图。

图3是示意性地表示本发明的第3实施方式所涉及的均热板的一个例子的剖视图。

图4是示意性地表示本发明的第4实施方式所涉及的均热板的一个例子的剖视图。

图5是示意性地表示构成专利文献1所述的均热板的壳体的一个例子的剖视图。

图6是示意性地表示构成专利文献2所述的均热板的壳体的一个例子的剖视图。

图7是示意性地表示构成专利文献3所述的均热板的壳体的一个例子的剖视图。

具体实施方式

以下，对本发明的均热板进行说明。然而，本发明不限定于以下的结构，能够在不变更本发明的主旨的范围内适当地变更而应用。此外，将两个以上的以下记载的本发明的各个优选的结构组合而成的方式也是本发明。

以下所示的各实施方式是例示的，能够进行不同实施方式所示的结构的局部的置换或者组合是不言而喻的。第2实施方式以下，省略针对与第1实施方式共用的事项的叙述，仅对不同点进行说明。特别是针对基于相同的结构的相同的作用效果，不按每个实施方式而依次提及。

在以下的说明中，在不特别区别各实施方式的情况下，仅称为“本发明的均热板”。

[第1实施方式]

在本发明的第1实施方式所涉及的均热板中，与第1片材的从倾斜部起并与之连续的接合部接触的第2片材的厚度，同不与支柱接触的第2片材的厚度相同。

图1是示意性地表示本发明的第1实施方式所涉及的均热板的一个例子的剖视图。图1所示的均热板1具备：壳体10a，其由对置的第1片材11a和第2片材12a构成；工作液20，其封入到壳体10a内的内部空间中；芯体30，其在第1片材11a的与第2片材12a对置的主面设置；以及多个支柱40，其在第2片材12a的与第1片材11a对置的主面设置。壳体10a在内部具有空洞13，为了维持空洞13，第1片材11a和第2片材12a由支柱40支承。第1片材11a和第2片材12a在外缘区域中相互接合、并密封。在图1所示的均热板1中，芯体30具备：在第1片材11a的内壁面以规定间隔配置的多个凸部31；和配置在凸部31上的网格件32。

在图1所示的均热板1中，第1片材11a在壳体10a的外缘区域的整体中具有：朝向与第2片材12a接合的接合部x而沿第1片材11a和第2片材12a对置的方向(高度方向)倾斜的倾斜部y。具体而言，第1片材11a具有倾斜部y，上述倾斜部y从用于配置芯体30的底部z起朝向与第2片材12a接合的接合部x，使空洞13扩张地在高度方向上倾斜。图1中，将第1片材11a的底部z的延长线与倾斜部y之间的角度称为第1片材11a的倾斜部y的角度θ。此外，底部z的延长线，是与第1片材11a的不与第2片材12a对置的主面的展延的方向相同的方向。另外，当第1片材11a在不与第2片材12a对置的主面中具有细微的凹凸的情况下，使第1片材11a的不与第2片材12a对置的主面接地于未包含于均热板1结构中的平面而能够通过该平面与倾斜部y之间的角度而得到倾斜部y的角度θ。

另一方面，第2片材12a在壳体10a的外缘区域的整体中，实质上没有朝向与第1片材11a接合的接合部在高度方向上倾斜。另外，与第1片材11a的从倾斜部y起并与之连续的接合部x接触的第2片材12a的厚度同不与支柱40接触的第2片材12a的厚度相同。因此，与第1片材11a的从倾斜部y起并与之连续的接合部x接触的区域中的第2片材12a的外壁面的高度同与支柱40接触的区域中的第2片材12a的外壁面的高度一致。

在本发明的第1实施方式所涉及的均热板中，其特征在于，在与第1片材和第2片材对置的方向正交的方向上剖视时，与第1片材的从倾斜部起并与之连续的接合部接触的区域中的第2片材处于在高度方向上与同支柱接触的区域中的第2片材重叠的位置。

在本发明的第1实施方式所涉及的均热板中，如图1所示的均热板1那样，在与第1片材和第2片材对置的方向正交的方向上剖视时，与第1片材的从倾斜部连续的接合部接触的区域中的第2片材的外壁面的高度同与支柱接触的区域中的第2片材的外壁面的高度一致较为理想，但沿着高度方向，与第1片材的从倾斜部起并与之连续的接合部接触的区域中的第2片材处于和与支柱接触的区域中的第2片材的至少局部重叠的位置即可。

若与第1片材的从倾斜部起并与之连续的接合部接触的区域中的第2片材处于在高度方向上与同支柱接触的区域中的第2片材重叠的位置，则与图5所示的构造不同，能够较大地确保气相的工作液存在的第2片材侧的空洞至接合部附近为止，因此能够提高均热性能。并且，接合部容易变平坦，因此能够提高气密性。另外，在第1片材与第2片材之间的距离相等的情况下即剖视时的空洞的高度相等的情况下，第1片材具有比图5所示的构造大的倾斜部，因此气相的工作液冷却而成为液相时，容易沿着倾斜部返回芯体。

[第2实施方式]

在本发明的第2实施方式所涉及的均热板中，与第1片材的从倾斜部起并与之连续的接合部接触的第2片材的厚度同与支柱接触的第2片材和该支柱的合计厚度相同。

图2是示意性地表示本发明的第2实施方式所涉及的均热板的一个例子的剖视图。图2所示的均热板2具备：壳体10b，其由对置的第1片材11b和第2片材12b构成；工作液20，其封入到壳体10b内的内部空间中；芯体30，其在第1片材11b的与第2片材12b对置的主面设置；以及多个支柱40，其在第2片材12b的与第1片材11b对置的主面设置。壳体10b在内部具有空洞13，为了维持空洞13，第1片材11b和第2片材12b由支柱40支承。第1片材11b和第2片材12b在外缘区域中相互接合并密封。在图2所示的均热板2中，芯体30具备：在第1片材11b的内壁面以规定间隔配置的多个凸部31；和配置在凸部31上的网格件32。

在图2所示的均热板2中，第1片材11b在壳体10b的外缘区域的整体中具有：朝向与第2片材12b接合的接合部x在高度方向上倾斜的倾斜部y。具体而言，第1片材11b具有倾斜部y，上述倾斜部y从用于配置芯体30的底部z起朝向与第2片材12b接合的接合部x，使空洞13扩张地在高度方向上倾斜。图2中，将第1片材11b的底部z的延长线与倾斜部y之间的角度称为第1片材11b的倾斜部y的角度θ。此外，底部z的延长线是与第1片材11b的不与第2片材12b对置的主面的展延的方向相同的方向。另外，当第1片材11b在不与第2片材12b对置的主面中具有微小的凹凸的情况下，使第1片材11b的不与第2片材12b对置的主面接地于未包含于均热板2的结构中的平面，而能够通过该平面与倾斜部y之间的角度而得到倾斜部y的角度θ。

另一方面，第2片材12b在壳体10b的外缘区域的整体中，实质上没有朝向与第1片材11b接合的接合部在高度方向上倾斜。另外，与第1片材11b的从倾斜部y起并与之连续的接合部x接触的第2片材12b的厚度同与支柱40接触的第2片材12b和支柱40的合计厚度相同。因此，与第1片材11b的从倾斜部y起并与之连续的接合部x接触的区域中的第2片材12b的外壁面的高度同与支柱40接触的区域中的第2片材12b的外壁面的高度一致。

与本发明的第1实施方式所涉及的均热板相同，在本发明的第2实施方式所涉及的均热板中，也是特征在于，在与第1片材和第2片材对置的方向正交的方向上剖视时，与第1片材的从倾斜部起并与之连续的接合部接触的区域中的第2片材处于在高度方向上与同支柱接触的区域中的第2片材重叠的位置。

在本发明的第2实施方式所涉及的均热板中，如图2所示的均热板2那样，在与第1片材和第2片材对置的方向正交的方向上剖视时，与第1片材的从倾斜部起并与之连续的接合部接触的区域中的第2片材的外壁面的高度同与支柱接触的区域中的第2片材的外壁面的高度一致较为理想，但沿着高度方向，与第1片材的从倾斜部起并与之连续的接合部接触的区域中的第2片材处于和与支柱接触的区域中的第2片材的至少局部重叠的位置即可。

[第3实施方式]

在本发明的第3实施方式所涉及的均热板中，不是如本发明的第1实施方式和第2实施方式所涉及的均热板那样第1片材在壳体的外缘区域的整体中具有倾斜部，而是第1片材在壳体的外缘区域的局部具有倾斜部。在本发明的第3实施方式所涉及的均热板中，在壳体的外缘区域的局部，若与第1片材的从倾斜部起并与之连续的接合部接触的区域中的第2片材处于在高度方向上与同支柱接触的区域中的第2片材重叠的位置，则也可以在壳体的外缘区域的其他部分中第1片材不具有倾斜部，或者，也可以是，与第1片材的从倾斜部起并与之连续的接合部接触的区域中的第2片材存在不处于在高度方向上与同支柱接触的区域中的第2片材重叠的位置的部分。

图3是示意性地表示本发明的第3实施方式所涉及的均热板的一个例子的剖视图。图3所示的均热板3具备：壳体10c，其由对置的第1片材11c和第2片材12c构成；工作液20，其封入到壳体10c内的内部空间中；芯体30，其在第1片材11c的与第2片材12c对置的主面设置；以及多个支柱40，其在第2片材12c的与第1片材11c对置的主面设置。壳体10c在内部具有空洞13，为了维持空洞13，第1片材11c和第2片材12c由支柱40支承。第1片材11c和第2片材12c在外缘区域处相互接合并密封。在图3所示的均热板3中，芯体30具备：在第1片材11c的内壁面以规定间隔配置的多个凸部31；和配置在凸部31上的网格件32。

在图3所示的均热板3中，第1片材11c在壳体10c的外缘区域的局部(图3中附图左侧的外缘区域)中具有：朝向与第2片材12c接合的接合部x在高度方向上倾斜的倾斜部y。具体而言，第1片材11c具有倾斜部y，上述倾斜部y从用于配置芯体30的底部z起朝向与第2片材12c接合的接合部x，使空洞13扩张地在高度方向上倾斜。图3中，将第1片材11c的底部z的延长线与倾斜部y之间的角度，称为第1片材11c的倾斜部y的角度θ。此外，底部z的延长线是与第1片材11c的不与第2片材12c对置的主面的展延的方向相同的方向。另外，当第1片材11c在不与第2片材12c对置的主面中具有微小的凹凸的情况下，使第1片材11c的不与第2片材12c对置的主面接地于未包含于均热板3的结构的平面而能够通过该平面与倾斜部y之间的角度而得到倾斜部y的角度θ。

另一方面，第2片材12c在壳体10c的外缘区域中的与第1片材11c的从倾斜部y起并与之连续的接合部x接触的部分中，实质上没有朝向与第1片材11c接合的接合部地在高度方向上倾斜。另外，与第1片材11c的从倾斜部y起并与之连续的接合部x接触的第2片材12c的厚度同不与支柱40接触的第2片材12a的厚度相同。因此，与第1片材11c的从倾斜部y起并与之连续的接合部x接触的区域中的第2片材12c的外壁面的高度同与支柱40接触的区域中的第2片材12c的外壁面的高度一致。在壳体10c的外缘区域的其他部分(图3中附图右侧的外缘区域)中，存在第2片材12c的外壁面的高度不一致的部分。

与本发明的第1实施方式所涉及的均热板相同，在本发明的第3实施方式所涉及的均热板中，也是特征在于，在与第1片材和第2片材对置的方向正交的方向上剖视时，与第1片材的从倾斜部起并与之连续的接合部接触的区域中的第2片材处于在高度方向上与同支柱接触的区域中的第2片材重叠的位置。

在本发明的第3实施方式所涉及的均热板中，如图3所示的均热板3那样，在与第1片材和第2片材对置的方向正交的方向上剖视时，与第1片材的从倾斜部起并与之连续的接合部接触的区域中的第2片材的外壁面的高度同与支柱接触的区域中的第2片材的外壁面的高度一致较为理想，但沿着高度方向，与第1片材的从倾斜部起并与之连续的接合部接触的区域中的第2片材处于与同支柱接触的区域中的第2片材的至少局部重叠的位置即可。

在本发明的第3实施方式所涉及的均热板中，也可以如本发明的第1实施方式那样，与第1片材的从倾斜部起并与之连续的接合部接触的第2片材的厚度同不与支柱接触的第2片材的厚度相同，也可以如本发明的第2实施方式那样，与第1片材的从倾斜部起并与之连续的接合部接触的第2片材的厚度同与支柱接触的第2片材和该支柱的合计厚度相同。

在本发明的均热板中，壳体的形状没有特别限定。例如，壳体的平面形状(图1～图3中从附图上侧观察的形状)可举出三角形或者矩形等多边形、圆形、椭圆形、将它们组合而成的形状等。

在本发明的均热板中，构成壳体的第1片材和第2片材也可以端部对齐地重叠，也可以端部错开地重叠。

在本发明的均热板中，构成第1片材和第2片材的材料，只要具有适于用作均热板的特性例如热传导性、强度、柔软性等，则没有特别限定。构成第1片材和第2片材的材料优选为金属，例如可举出，铜、镍、铝、镁、钛、铁等或者以这些为主成分的合金等。构成第1片材和第2片材的材料特别优选为铜。

在本发明的均热板中，构成第1片材的材料与构成第2片材的材料也可以不同。例如，通过将强度高的材料用于第1片材，从而能够使施加于壳体的应力分散。另外，通过使两者的材料不同，从而能够在一个片材中得到一种功能，在另一个片材中得到其他功能。作为上述的功能，没有特别限定，但例如可举出，热传导功能、电磁波屏蔽功能等。

在本发明的均热板中，第1片材和第2片材的厚度没有特别限定，但若第1片材和第2片材过薄，则壳体的强度降低而容易产生变形。因此，第1片材和第2片材的厚度分别优选为20μm以上，更优选为30μm以上。另一方面，若第1片材和第2片材过厚，则均热板整体不易轻薄化。因此，第1片材和第2片材的厚度分别优选为200μm以下，更优选为150μm以下，进一步优选为100μm以下。第1片材和第2片材的厚度也可以相同，也可以不同。此外，在构成芯体的凸部与第1片材一体的情况下，第1片材的厚度成为不与凸部接触的部分的厚度。另外，在支柱与第2片材一体的情况下，第2片材的厚度成为不与支柱接触的部分的厚度。

在本发明的均热板中，第1片材的厚度也可以恒定，也可以存在较厚的部分和较薄的部分。同样，第2片材的厚度也可以恒定，也可以存在较厚的部分和较薄的部分。另外，不与支柱接触的部分的第2片材也可以向壳体的内侧凹陷。

在本发明的均热板中，在剖视时，第1片材的倾斜部的角度(图1、图2和图3中，θ所示的角度)优选为1°以上且17°以下。若第1片材的倾斜部的角度过小，则气相的工作液的环流恶化，因此均热板的温度容易上升。另一方面，若第1片材的倾斜部的角度过大，则施加于接合部的应力变大，因此导致第1片材和第2片材接合的接合部剥离，容易产生泄漏。通过使第1片材的倾斜部的角度成为1°以上且17°以下，从而能够抑制均热板的温度上升，并且使施加于接合部的应力缓和。

在本发明的均热板中，工作液只要可在壳体内的环境下产生气-液的相变化则没有特别限定，例如能够使用水、醇类、氟利昂替代物等。工作液优选为水性化合物，更优选为水。

在本发明的均热板中，芯体只要具有能够通过毛细管压力使工作液移动的毛细管构造，则没有特别限定。芯体的毛细管构造也可以是以往的均热板所使用的公知的构造。作为毛细管构造，可举出具有细孔、槽、突起等凹凸的微小构造例如、多孔构造、纤维构造、槽构造、网眼构造等。

在本发明的均热板中，优选芯体从蒸发部至冷凝部连续地设置于壳体的内部。也可以是，芯体的至少局部与壳体一体。

在本发明的均热板中，也可以是，芯体在第1片材的与内壁面相反一侧的表面具备网格件、无纺布或者多孔体。例如，芯体也可以具备：在第1片材的内壁面上以规定间隔配置的多个凸部；和配置在上述凸部上的网格件、无纺布或者多孔体，也可以具备：直接配置于第1片材的内壁面上的网格件、无纺布或者多孔体。如上述那样，在本发明的均热板中，第1片材具有倾斜部，因此即便在构成芯体的网格件、无纺布或者多孔体的出现了位置偏离的情况下，也容易沿着倾斜部而返回原来的位置，因此能够防止芯体的位置偏移。

在本发明的均热板中，当芯体在第1片材的内壁面具备多个凸部的情况下，能够在凸部之间保持工作液，因此能够提高均热板的热输送能力。

在本说明书中，凸部是指高度比四周相对高的部分，除了包括从内壁面突出的部分之外，还包括由于形成于内壁面的凹部例如槽等而高度相对变高的部分。

凸部的形状没有特别限定，例如可举出，圆柱形状、棱柱形状、圆锥台形状、棱锥台形状等。另外，凸部的形状也可以是壁状，即，也可以是在邻接的凸部之间形成有槽那样的形状。

凸部也可以与第1片材一体，例如也可以通过对第1片材的内壁面进行蚀刻加工等而形成。

在本发明的均热板中，支柱从内侧支承第1片材和第2片材。通过将支柱配置于壳体的内部，从而即便在壳体的内部减了压的情况下，也能够抑制在施加了来自壳体外部的外压等情况下壳体变形这种情况。此外，支柱也可以直接与第1片材或者第2片材接触而进行支承，也可以经由其他构件例如芯体等而进行支承。

支柱的形状没有特别限定，例如可举出，圆柱形状、棱柱形状、圆台形状、棱台形状等。

支柱的配置没有特别限定，但优选均衡地例如支柱之间的距离成为恒定地以点阵状配置。通过均衡地配置支柱，能够遍及均热板整体确保均匀的强度。

支柱也可以与第2片材一体，例如也可以通过对第2片材的内壁面进行蚀刻加工等而形成。

就制造本发明的均热板的方法而言，若是得到上述的结构的方法，则没有特别限定。例如，能够通过以下方式得到，使配置了芯体的第1片材与配置了支柱的第2片材重叠，并留下用于封入工作液的开口部而接合，使工作液从开口部进入壳体内，接着密封开口部。

第1片材和第2片材的接合方法没有特别限定，例如可举出，激光焊接、电阻焊接、扩散接合、钎焊、tig焊接(钨-不活泼气体焊接)、超声波接合、树脂密封等。这些之中，优选为激光焊接、电阻焊接或者钎焊。

[第4实施方式]

本发明的第4实施方式所涉及的均热板还具备：从外侧对第1片材的至少倾斜部进行支承的支承构件。

在本发明的第4实施方式所涉及的均热板中，例如图1、图2或者图3所示的均热板具备支承构件。

图4是示意性地表示本发明的第4实施方式所涉及的均热板的一个例子的剖视图。图4所示的均热板4具备壳体10a、工作液20、芯体30、多个支柱40、支承构件50。在图4所示的均热板4中，可以说图1所示的均热板1具备支承构件50。

在图4所示的均热板4中，支承构件50是从外侧对第1片材11a的接合部x和倾斜部y进行支承的框体。

在本发明的第4实施方式所涉及的均热板中，只要支承构件从外侧支承第1片材的至少倾斜部，则支承构件的形状没有特别限定，但优选为填埋与第1片材的倾斜部之间的缝隙的形状。

在本发明的第4实施方式所涉及的均热板中，支承构件也可以是框体，也可以是板状体。

在支承构件为框体的情况下，支承构件也可以仅支承第1片材的倾斜部，也可以支承第1片材的接合部和倾斜部。

在支承构件为板状体的情况下，支承构件优选支承第1片材的底部和倾斜部，也可以除了支承第1片材的底部和倾斜部之外还支承接合部。

在本发明的第4实施方式所涉及的均热板中，优选构成支承构件的材料是热传导率比构成第1片材和第2片材的材料的热传导率低的材料。在这种情况下，热不易向配置于均热板的外侧的构件传递。

在本发明的第4实施方式所涉及的均热板中，作为构成支承构件的材料，例如可举出，不锈钢(例如sus304等)、铝、树脂等。

[其他实施方式]

本发明的均热板不限定于上述实施方式，关于均热板的结构、制造条件等，能够在本发明的范围内施加各种应用、变形。

例如，也可以是，本发明的均热板在第2片材的与第1片材对置的主面具备芯体。在这种情况下，也可以是，支柱不直接与第2片材接触而经由上述芯体支承第2片材。

本发明的均热板由于如上述那样热输送能力和热扩散能力高，所以适于用作散热器件。

另外，本发明的均热板对小型化特别是轻薄化有利，因此，适于要求小型化的设备例如电子设备中的利用。

附图标记说明

1、2、3、4...均热板；10a、10b、10c...壳体；11a、11b、11c、11a、11b、11c...第1片材；12a、12b、12c、12a、12b、12c...第2片材；13...空洞；20...工作液；30...芯体；31...凸部；32...网格件；40...支柱；50...支承构件；x...接合部；y...倾斜部；z...底部；θ...第1片材的倾斜部的角度。