[go: up one dir, main page]

JP2021131214A - Heat conducting member and manufacturing method therefor - Google Patents

Heat conducting member and manufacturing method therefor Download PDF

Info

Publication number
JP2021131214A
JP2021131214A JP2020028238A JP2020028238A JP2021131214A JP 2021131214 A JP2021131214 A JP 2021131214A JP 2020028238 A JP2020028238 A JP 2020028238A JP 2020028238 A JP2020028238 A JP 2020028238A JP 2021131214 A JP2021131214 A JP 2021131214A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal plate
wick structure
copper
particles
metal
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.)
Pending
Application number
JP2020028238A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
悠治 萩原
Yuji Hagiwara
悠治 萩原
清志 多田
Kiyoshi Tada
清志 多田
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.)
Nidec Corp
Nidec Chaun Choung Technology Corp
Original Assignee
Nidec Corp
Chaun Choung Technology Corp
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 Nidec Corp, Chaun Choung Technology Corp filed Critical Nidec Corp
Priority to JP2020028238A priority Critical patent/JP2021131214A/en
Priority to CN202110179046.4A priority patent/CN113295028A/en
Publication of JP2021131214A publication Critical patent/JP2021131214A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/04Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure
    • F28D15/046Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure characterised by the material or the construction of the capillary structure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0275Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

To provide a heat conducting member comprising a thin wick structure having high heat transport efficiency, and capable of reducing a fall of a material piece constituting the wick structure, and a manufacturing method therefor.SOLUTION: A heat conducting member according to the present invention comprises a case housing a working medium, and a porous wick structure 3 for transporting the working medium. The wick structure has a thickness of 0.02 mm or more and 0.1 mm or less, and has a porosity of 51% or more and 80% or less. The case comprises a first metal plate 4 supporting the wick structure. The wick structure includes a surface layer part 3L1 located separately from the first metal plate, and a body part 3L2 located between the surface layer part and the first metal plate. The surface layer has a structure different from that of the body part. Therefore, the wick structure having high heat transport efficiency can be realized.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、熱伝導部材およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a heat conductive member and a method for manufacturing the same.

従来から、熱伝導部材としてのヒートパイプが提案されている。ヒートパイプの内部には、水などの作動媒体と、ウィック構造体とが封入される。ヒートパイプが発熱体と接して配置されると、内部の作動媒体が発熱体によって加熱されて気化する。気化した蒸気は、ヒートパイプの内部を放熱側に移動し、熱を輸送する。放熱側では、放熱によって蒸気が冷却され、液化する。液体となった作動媒体は、毛細管現象によってウィック構造体中を発熱体側に移動する。以下、このサイクルが繰り返される。 Conventionally, a heat pipe as a heat conductive member has been proposed. A working medium such as water and a wick structure are enclosed inside the heat pipe. When the heat pipe is arranged in contact with the heating element, the working medium inside is heated by the heating element and vaporized. The vaporized steam moves inside the heat pipe to the heat dissipation side and transports heat. On the heat dissipation side, the heat dissipation cools the steam and liquefies it. The working medium that has become a liquid moves in the wick structure toward the heating element due to the capillary phenomenon. Hereinafter, this cycle is repeated.

上記のウィック構造体は、例えば金属ペーストを加熱して、金属ペーストに含まれる金属同士を接合することによって形成される(例えば、特許文献1)。 The above wick structure is formed, for example, by heating a metal paste and joining the metals contained in the metal paste (for example, Patent Document 1).

国際公開WO2017/056842号International release WO2017 / 056842

近年では、電子機器の薄型化に伴い、電子機器に適用される熱伝導部材についても薄型化が要求されている。熱伝導部材を薄型化するためには、熱伝導部材の筐体に収容されるウィック構造体を薄型化することが必要となる。ウィック構造体を薄型化すると、ウィック構造体において熱を輸送する作動媒体の流路を確保することが困難となる。その結果、熱の輸送効率が低下するおそれがある。 In recent years, as electronic devices have become thinner, there has been a demand for thinner heat conductive members applied to electronic devices. In order to reduce the thickness of the heat conductive member, it is necessary to reduce the thickness of the wick structure housed in the housing of the heat conductive member. When the wick structure is made thin, it becomes difficult to secure a flow path of the working medium for transporting heat in the wick structure. As a result, the heat transport efficiency may decrease.

さらに、ウィック構造体を構成する材料の塊、つまり、材料片が、例えば使用に伴う接合強度の低下によって脱落すると、熱伝導部材の性能低下につながる。したがって、上記材料片の脱落を低減することも必要である。 Further, if a mass of material constituting the wick structure, that is, a piece of material falls off due to, for example, a decrease in joint strength due to use, the performance of the heat conductive member is deteriorated. Therefore, it is also necessary to reduce the dropout of the material piece.

本発明は、上記の点に鑑み、薄型で熱輸送効率の高いウィック構造体を有するとともに、ウィック構造体を構成する材料片の脱落を低減することができる熱伝導部材と、その製造方法とを提供することを目的とする。 In view of the above points, the present invention provides a heat conductive member having a thin wick structure having high heat transport efficiency and capable of reducing the falling off of material pieces constituting the wick structure, and a method for manufacturing the same. The purpose is to provide.

本発明の例示的な熱伝導部材は、作動媒体と、前記作動媒体を輸送する多孔質のウィック構造体と、を収容する筐体を備える熱伝導部材であって、前記ウィック構造体は、0.02mm以上0.1mm以下の厚さを有し、かつ、51%以上80%以下の空隙率を有し、前記筐体は、前記ウィック構造体を支持する第1金属板を有し、前記ウィック構造体は、前記第1金属板から離れて位置する表層部と、前記表層部と前記第1金属板との間に位置する本体部と、を含み、前記表層部は、前記本体部と異なる構造を有する。 An exemplary heat conductive member of the present invention is a heat conductive member including a housing including an operating medium and a porous wick structure for transporting the operating medium, wherein the wick structure is 0. The housing has a first metal plate that supports the wick structure and has a thickness of .02 mm or more and 0.1 mm or less and a void ratio of 51% or more and 80% or less. The wick structure includes a surface layer portion located away from the first metal plate and a main body portion located between the surface layer portion and the first metal plate, and the surface layer portion includes the main body portion and the main body portion. It has a different structure.

本発明の例示的な熱伝導部材の製造方法は、金属粒子と、揮発性の樹脂と、を含む金属ペーストを、0.02mm以上0.1mm以下の厚さで第1金属板上に塗布する塗布工程と、前記第1金属板とは反対側からのレーザー照射によって前記金属ペーストを加熱して、前記金属粒子の一部を焼結させることにより、51%以上80%以下の空隙率を有する多孔質のウィック構造体を、前記第1金属板上に形成する金属ペースト加熱工程と、前記第1金属板上の前記ウィック構造体を作動媒体とともに封止する封止工程と、を含み、前記金属ペースト加熱工程は、前記ウィック構造体において、前記第1金属板から離れた位置に表層部を形成する表層部形成工程と、前記ウィック構造体の前記表層部と、前記第1金属板との間に、前記表層部とは異なる構造を有する本体部を形成する本体部形成工程と、を含む。 In the method for producing an exemplary heat conductive member of the present invention, a metal paste containing metal particles and a volatile resin is applied onto a first metal plate with a thickness of 0.02 mm or more and 0.1 mm or less. By heating the metal paste by the coating step and laser irradiation from the side opposite to the first metal plate and sintering a part of the metal particles, the void ratio is 51% or more and 80% or less. The metal paste heating step of forming the porous wick structure on the first metal plate and the sealing step of sealing the wick structure on the first metal plate together with the working medium are included. The metal paste heating step includes a surface layer portion forming step of forming a surface layer portion at a position away from the first metal plate in the wick structure, the surface layer portion of the wick structure, and the first metal plate. In between, a main body portion forming step of forming a main body portion having a structure different from that of the surface layer portion is included.

本発明によると、薄型で熱輸送効率の高いウィック構造体を有する熱伝導部材を実現することができる。また、ウィック構造体を構成する材料片の脱落を低減することができる。 According to the present invention, it is possible to realize a heat conductive member having a wick structure which is thin and has high heat transport efficiency. In addition, it is possible to reduce the dropout of the material pieces constituting the wick structure.

図1は、本発明の一実施形態の熱伝導部材としてのベーパーチャンバーの概略の構成を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a vapor chamber as a heat conductive member according to an embodiment of the present invention. 図2は、ベーパーチャンバーが備えるウィック構造体の構造を模式的に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the wick structure included in the vapor chamber. 図3は、ウィック構造体の形成に用いられる金属ペーストを模式的に示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a metal paste used for forming a wick structure. 図4は、ベーパーチャンバーの製造工程の流れを示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the manufacturing process of the vapor chamber. 図5は、ベーパーチャンバーの各製造工程を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing each manufacturing process of the vapor chamber. 図6は、ウィック構造体の異なる厚みのそれぞれについて、空隙率と、熱輸送効率を評価する指標となる、加熱部と放熱部との間での温度差との関係を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the porosity and the temperature difference between the heating portion and the heat radiating portion, which is an index for evaluating the heat transport efficiency, for each of the different thicknesses of the wick structure. 図7は、ウィック構造体に含まれるマイクロ銅粒子の粒径と粒子数との関係を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the relationship between the particle size and the number of microcopper particles contained in the wick structure.

以下、本発明の例示的な実施形態に係る熱伝導部材としてのベーパーチャンバー1について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図面においては、適宜、3次元直交座標系としてXYZ座標系を示す。XYZ座標系において、Z軸方向は、鉛直方向(すなわち上下方向)を示し、+Z方向が上側(重力方向の反対側)であり、−Z方向が下側(重力方向)である。Z軸方向は、後述する第1金属板4と第2金属板5との対向方向でもある。X軸方向は、Z軸方向と直交する方向を指し、その一方向および逆方向を、それぞれ+X方向および−X方向とする。Y軸方向は、Z軸方向およびX軸方向の両方向と直交する方向を指し、その一方向および逆方向を、それぞれ+Y方向および−Y方向とする。 Hereinafter, the vapor chamber 1 as a heat conductive member according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the XYZ coordinate system is shown as a three-dimensional Cartesian coordinate system as appropriate. In the XYZ coordinate system, the Z-axis direction indicates the vertical direction (that is, the vertical direction), the + Z direction is the upper side (opposite the gravity direction), and the −Z direction is the lower side (gravity direction). The Z-axis direction is also a direction in which the first metal plate 4 and the second metal plate 5, which will be described later, face each other. The X-axis direction refers to a direction orthogonal to the Z-axis direction, and one direction and the opposite direction thereof are the + X direction and the −X direction, respectively. The Y-axis direction refers to a direction orthogonal to both the Z-axis direction and the X-axis direction, and one direction and the opposite direction thereof are the + Y direction and the −Y direction, respectively.

本明細書において、粒子の「粒径」とは、粒子の最大外径を指す。例えば、粒子が球形である場合、粒子の最大外径である粒子の直径が「粒径」となる。一方、粒子が球形以外の形状である場合、粒子の外径は方向によって変化する。この場合、各方向について得られる外径のうちで最大となる外径が、粒子の「粒径」となる。 As used herein, the "particle size" of a particle refers to the maximum outer diameter of the particle. For example, when the particles are spherical, the diameter of the particles, which is the maximum outer diameter of the particles, is the "particle size". On the other hand, when the particles have a shape other than a sphere, the outer diameter of the particles changes depending on the direction. In this case, the maximum outer diameter obtained in each direction is the "particle size" of the particles.

本明細書において、「焼結」とは、金属の粉末または上記金属を含むペーストを、上記金属の融点よりも低い温度まで加熱して、上記金属の粒子を焼き固める技術を指す。そして、「焼結体」とは、焼結によって得られる物体を指す。 As used herein, the term "sintering" refers to a technique in which a metal powder or a paste containing the metal is heated to a temperature lower than the melting point of the metal to bake and harden the particles of the metal. The "sintered body" refers to an object obtained by sintering.

(1.ベーパーチャンバーの構成)
図1は、一実施形態のベーパーチャンバー1の概略の構成を示す断面図である。ベーパーチャンバー1は、発熱体Hの熱を輸送する熱伝導部材である。発熱体Hとしては、例えば、熱を発する電子部品またはその電子部品を搭載する基板が考えられる。発熱体Hは、ベーパーチャンバー1による熱の輸送によって冷却される。このようなベーパーチャンバー1は、例えば、スマートフォン、ノート型パーソナルコンピュータなどの、発熱体Hを有する電子機器に搭載される。
(1. Configuration of vapor chamber)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the vapor chamber 1 of one embodiment. The vapor chamber 1 is a heat conductive member that transports the heat of the heating element H. As the heating element H, for example, an electronic component that generates heat or a substrate on which the electronic component is mounted can be considered. The heating element H is cooled by transporting heat through the vapor chamber 1. Such a vapor chamber 1 is mounted on an electronic device having a heating element H, such as a smartphone or a notebook personal computer.

ベーパーチャンバー1は、被加熱部101と、放熱部102と、を備える。被加熱部101は、例えば発熱体Hと接して配置され、発熱体Hが発する熱によって加熱される。放熱部102は、被加熱部101で加熱された後述の作動媒体2が有する熱を外部に放出する。 The vapor chamber 1 includes a heated portion 101 and a heat radiating portion 102. The heated portion 101 is arranged in contact with the heating element H, for example, and is heated by the heat generated by the heating element H. The heat radiating unit 102 releases the heat of the operating medium 2 described later, which is heated by the heated unit 101, to the outside.

ベーパーチャンバー1は筐体1aを備える。筐体1aの一部は、被加熱部101に含まれる。筐体1aの他の一部は、放熱部102に含まれる。 The vapor chamber 1 includes a housing 1a. A part of the housing 1a is included in the heated portion 101. The other part of the housing 1a is included in the heat radiating unit 102.

筐体1aは内部空間1bを有する。内部空間1bは密閉空間であり、例えば大気圧よりも気圧が低い減圧状態に維持される。内部空間1bが減圧状態であることにより、内部空間1bに収容される作動媒体2が蒸発しやすくなる。筐体1aのZ軸方向の厚みは、例えば100μm以上1000μm以下である。 The housing 1a has an internal space 1b. The internal space 1b is a closed space, and is maintained in a decompressed state where the atmospheric pressure is lower than the atmospheric pressure, for example. When the internal space 1b is in a decompressed state, the working medium 2 housed in the internal space 1b is likely to evaporate. The thickness of the housing 1a in the Z-axis direction is, for example, 100 μm or more and 1000 μm or less.

筐体1aの内部空間1bには、作動媒体2と、ウィック構造体3とが収容される。作動媒体2は例えば水であるが、アルコールなどの他の液体であってもよい。ウィック構造体3は、作動媒体2を輸送する多孔質の銅の焼結体で構成される。 The working medium 2 and the wick structure 3 are housed in the internal space 1b of the housing 1a. The working medium 2 is, for example, water, but may be another liquid such as alcohol. The wick structure 3 is composed of a porous copper sintered body that transports the working medium 2.

すなわち、熱伝導部材としてのベーパーチャンバー1は、作動媒体2と、作動媒体2を輸送する多孔質のウィック構造体3と、を収容する筐体1aを備える。なお、ウィック構造体3の詳細については後述する。 That is, the vapor chamber 1 as a heat conductive member includes a housing 1a that houses the working medium 2 and the porous wick structure 3 that transports the working medium 2. The details of the wick structure 3 will be described later.

筐体1aは第1金属板4を有する。第1金属板4は、ウィック構造体3を−Z方向側から支持する。すなわち、筐体1aは、ウィック構造体3を支持する第1金属板4を有する。本実施形態では、第1金属板4は銅である。なお、第1金属板4は、銅以外の金属の表面に銅メッキを施して形成されてもよい。銅以外の金属としては、例えばステンレス鋼が考えられる。第1金属板4は、図1では−Z方向に凹む凹形状で形成されているが、単なる平板であってもよい。 The housing 1a has a first metal plate 4. The first metal plate 4 supports the wick structure 3 from the −Z direction side. That is, the housing 1a has a first metal plate 4 that supports the wick structure 3. In this embodiment, the first metal plate 4 is copper. The first metal plate 4 may be formed by plating the surface of a metal other than copper with copper. As a metal other than copper, for example, stainless steel can be considered. Although the first metal plate 4 is formed in a concave shape recessed in the −Z direction in FIG. 1, it may be a simple flat plate.

筐体1aは第2金属板5をさらに有する。第2金属板5は、Z軸方向において第1金属板4と対向して位置する。より詳しくは、第2金属板5は、第1金属板4に対して+Z方向側に位置し、第1金属板4上のウィック構造体3を+Z方向側から覆う。すなわち、筐体1aは、第1金属板4と対向して位置し、ウィック構造体3を覆う第2金属板5を有する。 The housing 1a further has a second metal plate 5. The second metal plate 5 is located so as to face the first metal plate 4 in the Z-axis direction. More specifically, the second metal plate 5 is located on the + Z direction side with respect to the first metal plate 4, and covers the wick structure 3 on the first metal plate 4 from the + Z direction side. That is, the housing 1a has a second metal plate 5 that is located opposite to the first metal plate 4 and covers the wick structure 3.

第2金属板5は、第1金属板4と同じ金属材料で構成される。したがって、第1金属板4が銅である場合は、第2金属板5も銅で構成される。また、第1金属板4がステンレス鋼の表面に銅メッキを施した金属板で構成される場合は、第2金属板5もステンレス鋼の表面に銅メッキを施した金属板で構成される。 The second metal plate 5 is made of the same metal material as the first metal plate 4. Therefore, when the first metal plate 4 is copper, the second metal plate 5 is also made of copper. When the first metal plate 4 is made of a metal plate having a copper-plated surface of stainless steel, the second metal plate 5 is also made of a metal plate having a copper-plated surface of stainless steel.

第2金属板5は複数のリブ5aを有する。リブ5aは、第2金属板5の−Z方向側の面から−Z方向側に延びてウィック構造体3と接触する。このようなリブ5aは、例えば+Z方向から見て円形の円柱で構成される。また、リブ5aは、XY方向において2次元的に、かつ、規則的に並んで位置する。Z軸方向においてリブ5aがウィック構造体3と接触することにより、筐体1aのZ軸方向の厚みが一定に保たれる。なお、第2金属板5とリブ5aとは、一体であってもよいし、別体であってもよい。 The second metal plate 5 has a plurality of ribs 5a. The rib 5a extends from the surface of the second metal plate 5 on the −Z direction side to the −Z direction side and comes into contact with the wick structure 3. Such a rib 5a is composed of, for example, a circular cylinder when viewed from the + Z direction. Further, the ribs 5a are two-dimensionally and regularly arranged side by side in the XY direction. When the rib 5a comes into contact with the wick structure 3 in the Z-axis direction, the thickness of the housing 1a in the Z-axis direction is kept constant. The second metal plate 5 and the rib 5a may be integrated or separate.

筐体1aは接合部6をさらに有する。接合部6は、第1金属板4と第2金属板5とをそれぞれの外縁でつなぎ合わせる接合構造である。接合部6は、+Z方向側から見てウィック構造体3の周囲に位置して、第1金属板4と第2金属板5とを接合する。したがって、接合部6は、Z軸方向に垂直なX軸方向およびY軸方向において、ウィック構造体3を挟んで位置する。すなわち、筐体1aは、第1金属板4と第2金属板5とをつなぎ合わせる接合部6を有する。接合部6は、第1金属板4と第2金属板5との対向方向に垂直な方向において、ウィック構造体3を挟んで位置する。 The housing 1a further has a joint 6. The joint portion 6 has a joint structure in which the first metal plate 4 and the second metal plate 5 are joined by their respective outer edges. The joint portion 6 is located around the wick structure 3 when viewed from the + Z direction side, and joins the first metal plate 4 and the second metal plate 5. Therefore, the joint portion 6 is located with the wick structure 3 in between in the X-axis direction and the Y-axis direction perpendicular to the Z-axis direction. That is, the housing 1a has a joint portion 6 that connects the first metal plate 4 and the second metal plate 5. The joint portion 6 is located so as to sandwich the wick structure 3 in a direction perpendicular to the facing direction between the first metal plate 4 and the second metal plate 5.

第1金属板4と第2金属板5との接合方法は、特に限定されない。例えば、ホットプレス、拡散接合、ろう材を用いた接合、などのいずれの接合方法であってもよい。 The method of joining the first metal plate 4 and the second metal plate 5 is not particularly limited. For example, any joining method such as hot pressing, diffusion joining, or joining using a brazing material may be used.

なお、ホットプレスおよび拡散接合は、いずれも加熱および加圧によって2つの部材を接合する方法であるが、以下の点で互いに区別される。拡散接合では、例えば数時間の加熱および加圧により、2つの部材の接合界面付近の原子または粒子を拡散させて、2つの部材を接合する。 Both hot pressing and diffusion joining are methods of joining two members by heating and pressurizing, but they are distinguished from each other in the following points. In diffusion bonding, for example, by heating and pressurizing for several hours, atoms or particles near the bonding interface of the two members are diffused to bond the two members.

これに対して、ホットプレスでは、拡散接合よりも低温および短時間での加熱および加圧により、2つの部材の接合界面付近の一部の原子または粒子のみを拡散させて、2つの部材を接合する。 On the other hand, in the hot press, only some atoms or particles near the bonding interface of the two members are diffused by heating and pressurizing at a lower temperature and in a shorter time than the diffusion bonding, and the two members are bonded. do.

原子または粒子の拡散度合いの違いにより、拡散接合では、接合界面自体が消滅する。一方、ホットプレスでは、接合界面の一部が消滅し、残りがそのまま維持される。したがって、拡散接合によって形成された接合部6と、ホットプレスによって形成された接合部6とでは、接合界面付近の接合構造が互いに異なる。また、加熱および加圧の時間の相違により、ホットプレスのほうが拡散接合よりも製造のタクトタイムが短くなる。 In diffusion bonding, the bonding interface itself disappears due to the difference in the degree of diffusion of atoms or particles. On the other hand, in hot pressing, a part of the bonding interface disappears and the rest is maintained as it is. Therefore, the joint portion 6 formed by diffusion bonding and the joint portion 6 formed by hot pressing have different bonding structures near the bonding interface. In addition, due to the difference in heating and pressurizing times, the hot press has a shorter manufacturing tact time than the diffusion bonding.

なお、接合部6は、封止部を含んでいてもよい。封止部は、例えばベーパーチャンバー1の製造過程において、作動媒体2を筐体1a内に注入するための注入口を溶接によって封止した箇所である。 The joint portion 6 may include a sealing portion. The sealing portion is, for example, a portion where an injection port for injecting the working medium 2 into the housing 1a is sealed by welding in the manufacturing process of the vapor chamber 1.

上記の構成のベーパーチャンバー1では、発熱体Hで発生した熱により、被加熱部101が加熱される。被加熱部101の温度が上昇すると、筐体1aの内部空間1bに収容された作動媒体2が気化する。気化した蒸気は、ベーパーチャンバー1の内部を放熱部102側に移動する。放熱部102では、放熱によって蒸気が冷却されて液化する。液化した作動媒体2は、毛細管現象によってウィック構造体3中を被加熱部101に向かって移動する。なお、図1では、作動媒体2が気化した蒸気の流れを黒矢印で示し、液体の作動媒体2の流れを白抜き矢印で示す。上記のように作動媒体2が状態変化を伴いながら移動することにより、被加熱部101側から放熱部102側への熱の輸送が連続的に行われる。 In the vapor chamber 1 having the above configuration, the heated portion 101 is heated by the heat generated by the heating element H. When the temperature of the heated portion 101 rises, the working medium 2 housed in the internal space 1b of the housing 1a evaporates. The vaporized steam moves inside the vapor chamber 1 to the heat radiating portion 102 side. In the heat radiating unit 102, the steam is cooled and liquefied by the heat radiating. The liquefied working medium 2 moves in the wick structure 3 toward the heated portion 101 due to the capillary phenomenon. In FIG. 1, the flow of vapor vaporized by the working medium 2 is indicated by a black arrow, and the flow of the liquid working medium 2 is indicated by a white arrow. As the operating medium 2 moves while changing its state as described above, heat is continuously transported from the heated portion 101 side to the heat radiating portion 102 side.

(2.ウィック構造体の詳細)
次に、上記のウィック構造体3の詳細について説明する。図2は、ウィック構造体3の構造を模式的に示す断面図である。また、図3は、ウィック構造体3の形成に用いられる金属ペースト30を模式的に示す断面図である。なお、図2および図3の断面は、任意の断面、つまり、Y軸方向の任意の位置での断面である。
(2. Details of wick structure)
Next, the details of the wick structure 3 described above will be described. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the wick structure 3. Further, FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the metal paste 30 used for forming the wick structure 3. The cross sections of FIGS. 2 and 3 are arbitrary cross sections, that is, cross sections at arbitrary positions in the Y-axis direction.

ウィック構造体3は、表層部3L1と、本体部3L2と、を有する。表層部3L1は、ウィック構造体3において、第1金属板4から+Z方向側に離れて位置する。本体部3L2は、Z軸方向において表層部3L1と第1金属板4との間に位置し、表層部3L1と第1金属板4とをつなぐ。すなわち、ウィック構造体3は、第1金属板4から離れて位置する表層部3L1と、表層部3L1と第1金属板4との間に位置する本体部3L2と、を有する。 The wick structure 3 has a surface layer portion 3L1 and a main body portion 3L2. The surface layer portion 3L1 is located in the wick structure 3 away from the first metal plate 4 in the + Z direction. The main body portion 3L2 is located between the surface layer portion 3L1 and the first metal plate 4 in the Z-axis direction, and connects the surface layer portion 3L1 and the first metal plate 4. That is, the wick structure 3 has a surface layer portion 3L1 located away from the first metal plate 4, and a main body portion 3L2 located between the surface layer portion 3L1 and the first metal plate 4.

本体部3L2は、複数のマイクロ銅粒子31と、第1銅体32と、を含む。マイクロ銅粒子31は、複数の銅原子が凝集または結合した粒子である。マイクロ銅粒子31の粒径は、1μm以上1mm未満である。マイクロ銅粒子31は例えば多孔質であり、内部に空隙となる孔部31pを有する。なお、図2では、マイクロ銅粒子31と第1銅体32および後述する第2銅体3aとを明確に区別する目的で、便宜的に、マイクロ銅粒子31をハッチングなしで図示する。 The main body 3L2 includes a plurality of micro copper particles 31 and a first copper body 32. The micro copper particles 31 are particles in which a plurality of copper atoms are aggregated or bonded. The particle size of the micro copper particles 31 is 1 μm or more and less than 1 mm. The microcopper particles 31 are, for example, porous and have pores 31p that are voids inside. In FIG. 2, for the purpose of clearly distinguishing the micro copper particles 31 from the first copper body 32 and the second copper body 3a described later, the micro copper particles 31 are shown without hatching for convenience.

第1銅体32は、図3に示すサブマイクロ銅粒子32aが焼結により溶融して固まった銅溶融体である。上記のサブマイクロ銅粒子32aは、複数の銅原子が凝集または結合した粒子である。溶融前のサブマイクロ銅粒子32aの粒径は、0.1μm以上1μm未満である。第1銅体32は、複数のマイクロ銅粒子31の周囲に位置する。 The first copper body 32 is a copper molten body in which the sub-micro copper particles 32a shown in FIG. 3 are melted and solidified by sintering. The sub-micro copper particles 32a are particles in which a plurality of copper atoms are aggregated or bonded. The particle size of the sub-micro copper particles 32a before melting is 0.1 μm or more and less than 1 μm. The first copper body 32 is located around the plurality of micro copper particles 31.

第1銅体32は、第1銅粒子連結部321と、第2銅粒子連結部322と、を含む。第1銅粒子連結部321は、隣り合うマイクロ銅粒子31同士を、1μm未満の距離で連結する。このような第1銅粒子連結部321は、隣り合うマイクロ銅粒子31の間に位置してこれらと接触するサブマイクロ銅粒子32aを焼結させることにより形成される。 The first copper body 32 includes a first copper particle connecting portion 321 and a second copper particle connecting portion 322. The first copper particle connecting portion 321 connects adjacent micro copper particles 31 to each other at a distance of less than 1 μm. Such a first copper particle connecting portion 321 is formed by sintering sub-micro copper particles 32a located between adjacent micro copper particles 31 and in contact with them.

つまり、溶融前のサブマイクロ銅粒子32aの粒径は上記のように1μm未満である。したがって、隣り合うマイクロ銅粒子31の間に位置するサブマイクロ銅粒子32aが溶融して焼き固められると、第1銅粒子連結部321による隣り合うマイクロ銅粒子31の連結距離は1μm未満となる。 That is, the particle size of the sub-micro copper particles 32a before melting is less than 1 μm as described above. Therefore, when the sub-micro copper particles 32a located between the adjacent micro-copper particles 31 are melted and hardened, the connecting distance of the adjacent micro-copper particles 31 by the first copper particle connecting portion 321 becomes less than 1 μm.

すなわち、ウィック構造体3の本体部3L2は、1μm以上の粒径を有する複数のマイクロ銅粒子31と、複数のマイクロ銅粒子31の周囲に位置する第1銅体32と、を含む。第1銅体32は、隣り合うマイクロ銅粒子31同士を、1μm未満の距離で連結する第1銅粒子連結部321を含む。本体部3L2において、マイクロ銅粒子31は、第1銅粒子連結部321を介して網目状につながる。 That is, the main body 3L2 of the wick structure 3 includes a plurality of micro copper particles 31 having a particle size of 1 μm or more, and a first copper body 32 located around the plurality of micro copper particles 31. The first copper body 32 includes a first copper particle connecting portion 321 that connects adjacent micro copper particles 31 to each other at a distance of less than 1 μm. In the main body 3L2, the micro copper particles 31 are connected in a mesh shape via the first copper particle connecting portion 321.

第2銅粒子連結部322は、複数のマイクロ銅粒子31の一部と第1金属板4とを、1μm未満の距離で連結する。なお、複数のマイクロ銅粒子31の一部としては、例えば複数のマイクロ銅粒子31の中で、第1金属板4と1μm未満の距離で対向する位置にあるマイクロ銅粒子31が考えられる。 The second copper particle connecting portion 322 connects a part of the plurality of micro copper particles 31 and the first metal plate 4 at a distance of less than 1 μm. As a part of the plurality of micro copper particles 31, for example, among the plurality of micro copper particles 31, micro copper particles 31 located at a position facing the first metal plate 4 at a distance of less than 1 μm can be considered.

このような第2銅粒子連結部322は、マイクロ銅粒子31と第1金属板4との間に位置するサブマイクロ銅粒子32aを焼結させることにより形成される。つまり、サブマイクロ銅粒子32aの粒径は上記のように1μm未満である。したがって、マイクロ銅粒子31と第1金属板4との間に位置するサブマイクロ銅粒子32aが溶融して焼き固められると、第2銅粒子連結部322によるマイクロ銅粒子31と第1金属板4との連結距離は1μm未満となる。 Such a second copper particle connecting portion 322 is formed by sintering sub-micro copper particles 32a located between the micro copper particles 31 and the first metal plate 4. That is, the particle size of the sub-micro copper particles 32a is less than 1 μm as described above. Therefore, when the sub-micro copper particles 32a located between the micro-copper particles 31 and the first metal plate 4 are melted and hardened, the micro-copper particles 31 and the first metal plate 4 are formed by the second copper particle connecting portion 322. The connection distance with and is less than 1 μm.

すなわち、第1銅体32は、複数のマイクロ銅粒子31の一部と第1金属板4とを、1μm未満の距離で連結する第2銅粒子連結部322を含む。 That is, the first copper body 32 includes a second copper particle connecting portion 322 that connects a part of the plurality of micro copper particles 31 and the first metal plate 4 at a distance of less than 1 μm.

表層部3L1は、第2銅体3aを含む。第2銅体3aは、本体部3L2の複数のマイクロ銅粒子31および第1銅体32を+Z方向側から覆う。すなわち、ウィック構造体3の表層部3L1は、本体部3L2のマイクロ銅粒子31および第1銅体32を覆う第2銅体3aを含む。第2銅体3aは、後述するように、金属ペースト30に含まれる複数のマイクロ銅粒子31およびサブマイクロ銅粒子32aをレーザー照射によって焼結させて一体化することにより形成される。したがって、図2に示すように、表層部3L1と本体部3L2とは、構造が互いに異なる。すなわち、表層部3L1は、本体部3L2と異なる構造を有する。第2銅体3aは、本体部3L2のマイクロ銅粒子31および第1銅体32の少なくとも一方と連結され、接合される。 The surface layer portion 3L1 includes a second copper body 3a. The second copper body 3a covers the plurality of micro copper particles 31 and the first copper body 32 of the main body 3L2 from the + Z direction side. That is, the surface layer portion 3L1 of the wick structure 3 includes the micro copper particles 31 of the main body portion 3L2 and the second copper body 3a that covers the first copper body 32. As will be described later, the second copper body 3a is formed by sintering and integrating a plurality of micro copper particles 31 and sub-micro copper particles 32a contained in the metal paste 30 by laser irradiation. Therefore, as shown in FIG. 2, the surface layer portion 3L1 and the main body portion 3L2 have different structures from each other. That is, the surface layer portion 3L1 has a structure different from that of the main body portion 3L2. The second copper body 3a is connected to and bonded to at least one of the micro copper particles 31 and the first copper body 32 of the main body 3L2.

表層部3L1のZ軸方向の厚さth1と本体部3L2のZ軸方向の厚さth2との比は、適切な範囲に設定される。例えば、レーザー照射によって表層部3L1のマイクロ銅粒子31を溶融させる一方、本体部3L2のマイクロ銅粒子31の溶融を抑えるため、th1/th2は1/4以下に設定されることが望ましい。 The ratio of the thickness th1 of the surface layer portion 3L1 in the Z-axis direction to the thickness th2 of the main body portion 3L2 in the Z-axis direction is set in an appropriate range. For example, it is desirable that th1 / th2 be set to 1/4 or less in order to melt the micro-copper particles 31 of the surface layer portion 3L1 by laser irradiation while suppressing the melting of the micro-copper particles 31 of the main body portion 3L2.

ウィック構造体3の表層部3L1および本体部3L2は、空隙部SPをさらに含む。空隙部SPは、上述したマイクロ銅粒子31の孔部31pとともに、作動媒体2の流路を形成する空間である。ウィック構造体3において、上述したマイクロ銅粒子31、第1銅体32および第2銅体3aのほかに、孔部31pおよび空隙部SPが存在することにより、多孔質状のウィック構造体3が構成される。ウィック構造体3のZ軸方向の厚みは、0.02mm以上0.1mm以下である。したがって、ウィック構造体3は薄型である。 The surface layer portion 3L1 and the main body portion 3L2 of the wick structure 3 further include a gap portion SP. The gap SP is a space that forms a flow path of the working medium 2 together with the pores 31p of the micro copper particles 31 described above. In the wick structure 3, in addition to the above-mentioned micro copper particles 31, the first copper body 32 and the second copper body 3a, the pore portion 31p and the void portion SP are present, so that the porous wick structure 3 is formed. It is composed. The thickness of the wick structure 3 in the Z-axis direction is 0.02 mm or more and 0.1 mm or less. Therefore, the wick structure 3 is thin.

ここで、ウィック構造体3の全体積に対する空間の体積の割合を、空隙率と呼ぶ。空隙率の単位は%である。上記空間は、孔部31pおよび空隙部SPを含む。空隙率は以下の方法によって求められる。例えば、ウィック構造体3の断面写真から、空間の面積を測定し、空間の面積が全体に占める割合を算出することにより、空隙率を求めることができる。ウィック構造体3の断面の観察においては、被写界深度の深い走査型電子顕微鏡を用いることが好ましい。なお、断面の観察の方法は、金属部分と空間とを容易に判別できる方法であればよく、特に限定されない。また。断面の観察範囲は、少なくともウィック構造体3の厚み方向には全体の断面をカバーし、かつ、金属部分と空間とを判別できる視野範囲であることが好ましい。具体的には、断面の観察範囲は、断面の最大径として200μm以上1000μm以下をカバーする角度範囲である。また、観察写真に基づく空隙率の算出には、グレースケール画像の二値化により金属部分と空間とを分画して、各部の面積計算を行うことができる画像解析ソフトウェアを用いることが好ましい。 Here, the ratio of the volume of the space to the total product of the wick structure 3 is called the porosity. The unit of porosity is%. The space includes the hole 31p and the void SP. The porosity is determined by the following method. For example, the porosity can be obtained by measuring the area of the space from the cross-sectional photograph of the wick structure 3 and calculating the ratio of the area of the space to the whole. When observing the cross section of the wick structure 3, it is preferable to use a scanning electron microscope having a deep depth of field. The method of observing the cross section is not particularly limited as long as it can easily distinguish between the metal part and the space. Also. The observation range of the cross section is preferably a viewing range that covers the entire cross section at least in the thickness direction of the wick structure 3 and can distinguish the metal portion from the space. Specifically, the observation range of the cross section is an angle range that covers the maximum diameter of the cross section of 200 μm or more and 1000 μm or less. Further, for the calculation of the void ratio based on the observation photograph, it is preferable to use image analysis software capable of dividing the metal part and the space by binarizing the grayscale image and calculating the area of each part.

また、空隙率は、以下の計算によっても求められる。すなわち、ウィック構造体3の全体積をV0cm3とする。ウィック構造体3に含まれる銅の体積をV1cm3とする。ウィック構造体3に含まれる空間の体積をV2cm3とする。この場合、V0=V1+V2である。また、空隙率をPとすると、P=V2/V0=(V0−V1)/V0=1−(V1/V0)である。ここで、V1=(銅の質量)/(銅の密度)=(ウィック構造体の質量)/(銅の密度)である。銅の密度は既知であり、8.96g/cm3である。なお、質量の単位はgである。ウィック構造体3の質量および全体積V0については、測定または計算によって求めることができる。よって、P=1−(V1/V0)より、ウィック構造体3の空隙率Pを求めることができる。 The porosity can also be determined by the following calculation. That is, the total product of the wick structure 3 is V0 cm 3 . The volume of copper contained in the wick structure 3 is V1 cm 3 . The volume of the space included in the wick structure 3 is V2 cm 3 . In this case, V0 = V1 + V2. Further, where P is the porosity, P = V2 / V0 = (V0-V1) / V0 = 1- (V1 / V0). Here, V1 = (mass of copper) / (density of copper) = (mass of wick structure) / (density of copper). The density of copper is known and is 8.96 g / cm 3 . The unit of mass is g. The mass and total product V0 of the wick structure 3 can be determined by measurement or calculation. Therefore, the porosity P of the wick structure 3 can be obtained from P = 1- (V1 / V0).

なお、ウィック構造体3の空隙率Pの詳細については後述する。 The details of the porosity P of the wick structure 3 will be described later.

(3.金属ペーストの詳細)
次に、ウィック構造体3の形成に用いる金属ペースト30の詳細について説明する。金属ペースト30は、図3に示すように、上記したマイクロ銅粒子31およびサブマイクロ銅粒子32aに加えて、樹脂33をさらに含む。
(3. Details of metal paste)
Next, the details of the metal paste 30 used for forming the wick structure 3 will be described. As shown in FIG. 3, the metal paste 30 further contains a resin 33 in addition to the above-mentioned micro copper particles 31 and sub-micro copper particles 32a.

樹脂33は、マイクロ銅粒子31および第1銅体32を構成する銅の融点以下の温度で揮発する揮発性の樹脂である。このような揮発性の樹脂としては、例えば、メチルセルロース、エチルセルロースなどのセルロース樹脂、アクリル樹脂、ブチラール樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などを用いることができる。これらの中では、熱分解性の高いアクリル樹脂を用いることが好ましい。 The resin 33 is a volatile resin that volatilizes at a temperature equal to or lower than the melting point of the copper constituting the micro copper particles 31 and the first copper body 32. As such a volatile resin, for example, a cellulose resin such as methyl cellulose or ethyl cellulose, an acrylic resin, a butyral resin, an alkyd resin, an epoxy resin, a phenol resin or the like can be used. Among these, it is preferable to use an acrylic resin having high thermal decomposability.

金属ペースト30は、樹脂33を溶解する分散媒をさらに含む。分散媒としては、例えば、炭化水素系溶剤、環状エーテル系溶剤、ケトン系溶剤、アルコール系化合物、多価アルコールのエステル系溶剤、多価アルコールのエーテル系溶剤、テルペン系溶剤、およびこれらの混合物、などを用いることができる。これらの中では、例えば沸点が200℃近傍にあるテキサノール、テルピネオールを好ましく用いることができる。 The metal paste 30 further contains a dispersion medium that dissolves the resin 33. Examples of the dispersion medium include hydrocarbon solvents, cyclic ether solvents, ketone solvents, alcohol compounds, ester solvents for polyhydric alcohols, ether solvents for polyhydric alcohols, terpene solvents, and mixtures thereof. Etc. can be used. Among these, for example, texanol and terpineol having a boiling point of around 200 ° C. can be preferably used.

マイクロ銅粒子31およびサブマイクロ銅粒子32aの粒径、金属ペースト30に含まれる各成分の配合比または重量比、などは、ウィック構造体3の所望の空隙率が得られるように適宜設定されればよい。 The particle size of the micro-copper particles 31 and the sub-micro-copper particles 32a, the compounding ratio or weight ratio of each component contained in the metal paste 30, and the like are appropriately set so as to obtain a desired porosity of the wick structure 3. Just do it.

(4.ベーパーチャンバーの製造方法)
次に、本実施形態のベーパーチャンバー1の製造方法について説明する。図4は、ベーパーチャンバー1の製造工程の流れを示すフローチャートである。図5は、ベーパーチャンバー1の各製造工程を示す断面図である。なお、図4において、Sはスタートを示し、Eはエンドを示す。ベーパーチャンバー1の製造方法は、塗布工程S1と、金属ペースト加熱工程S2と、金属板加熱工程S3と、封止工程S4と、を含む。
(4. Manufacturing method of vapor chamber)
Next, a method for manufacturing the vapor chamber 1 of the present embodiment will be described. FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the manufacturing process of the vapor chamber 1. FIG. 5 is a cross-sectional view showing each manufacturing process of the vapor chamber 1. In FIG. 4, S indicates a start and E indicates an end. The method for manufacturing the vapor chamber 1 includes a coating step S1, a metal paste heating step S2, a metal plate heating step S3, and a sealing step S4.

(4−1.塗布工程)
塗布工程S1では、金属ペースト30を、0.02mm以上0.1mm以下の厚さで第1金属板4上に塗布する。金属ペースト30は、金属粒子と、樹脂33と、分散媒と、を含む。ここで、金属粒子は、上述した複数のマイクロ銅粒子31と、複数のサブマイクロ銅粒子32aと、を含む。すなわち、ベーパーチャンバー1の製造方法は、金属粒子と、揮発性の樹脂と、を含む金属ペーストを、0.02mm以上0.1mm以下の厚さで第1金属板上に塗布する塗布工程S1を含む。また、金属ペースト30は、上記金属粒子として、1μm以上の粒径を有する複数のマイクロ銅粒子31と、1μm未満の粒径を有する複数のサブマイクロ銅粒子32aと、を含む。
(4-1. Coating process)
In the coating step S1, the metal paste 30 is coated on the first metal plate 4 with a thickness of 0.02 mm or more and 0.1 mm or less. The metal paste 30 contains metal particles, a resin 33, and a dispersion medium. Here, the metal particles include the plurality of micro copper particles 31 described above and the plurality of sub micro copper particles 32a. That is, the method for producing the vapor chamber 1 is a coating step S1 in which a metal paste containing metal particles and a volatile resin is applied onto a first metal plate with a thickness of 0.02 mm or more and 0.1 mm or less. include. Further, the metal paste 30 includes a plurality of micro copper particles 31 having a particle size of 1 μm or more and a plurality of sub-micro copper particles 32a having a particle size of less than 1 μm as the metal particles.

(4−2.金属ペースト加熱工程)
金属ペースト加熱工程S2では、レーザー光源Laを用い、第1金属板4と平行な方向にレーザー光を走査しながら金属ペースト30を加熱する。つまり、塗布工程S1で第1金属板4上に塗布した金属ペースト30に対して、+Z方向側からレーザー光を照射するとともにZ軸方向に垂直な方向にレーザー光を走査して、金属ペースト30を加熱する。これにより、第1金属板4上に、表層部3L1および本体部3L2を有するウィック構造体3が形成される。なお、レーザー光の出射波長は、例えば1060〜1080nmである。また、レーザー光の走査速度は、例えば2000mm/secである。
(4-2. Metal paste heating process)
In the metal paste heating step S2, the metal paste 30 is heated while scanning the laser beam in the direction parallel to the first metal plate 4 using the laser light source La. That is, the metal paste 30 coated on the first metal plate 4 in the coating step S1 is irradiated with a laser beam from the + Z direction side and the laser beam is scanned in a direction perpendicular to the Z axis direction to scan the metal paste 30. To heat. As a result, the wick structure 3 having the surface layer portion 3L1 and the main body portion 3L2 is formed on the first metal plate 4. The emission wavelength of the laser light is, for example, 1060 to 1080 nm. The scanning speed of the laser beam is, for example, 2000 mm / sec.

より詳しくは、上記レーザー光を金属ペースト30に照射することにより、金属ペースト30がZ軸方向において温度分布を有して加熱される。例えば、金属ペースト30におけるレーザー光の照射側は、600〜700℃で加熱される。このため、金属ペースト30に含まれる樹脂33が揮発するとともに、マイクロ銅粒子31およびサブマイクロ銅粒子32aが両方とも焼結する。その結果、第1金属板4から+Z方向側に離れた位置に表層部3L1が形成される。したがって、金属ペースト加熱工程S2は、第1金属板4から離れた位置に表層部3L1を形成する表層部形成工程S21を含む。なお、表層部3L1は、マイクロ銅粒子31およびサブマイクロ銅粒子32aの焼結体である第2銅体3aと、空隙部SPとを含む。 More specifically, by irradiating the metal paste 30 with the laser beam, the metal paste 30 is heated with a temperature distribution in the Z-axis direction. For example, the irradiation side of the laser beam in the metal paste 30 is heated at 600 to 700 ° C. Therefore, the resin 33 contained in the metal paste 30 volatilizes, and both the micro copper particles 31 and the sub-micro copper particles 32a are sintered. As a result, the surface layer portion 3L1 is formed at a position away from the first metal plate 4 in the + Z direction. Therefore, the metal paste heating step S2 includes a surface layer portion forming step S21 for forming the surface layer portion 3L1 at a position away from the first metal plate 4. The surface layer portion 3L1 includes a second copper body 3a which is a sintered body of the micro copper particles 31 and the sub-micro copper particles 32a, and the void portion SP.

一方、金属ペースト30における第1金属板4側は、+Z方向側からのレーザー光が届きにくい。このため、表層部3L1よりも低い例えば400〜600℃の温度で加熱される。したがって、金属ペースト30に含まれる樹脂33が揮発するとともに、サブマイクロ銅粒子32aのみが焼結する。その結果、表層部3L1と第1金属板4との間に本体部3L2が形成される。このとき、本体部3L2は、サブマイクロ銅粒子32aのみ焼結して形成されるため、マイクロ銅粒子31およびサブマイクロ銅粒子32aが両方とも焼結して形成される表層部3L1とは、構造が異なる。したがって、金属ペースト加熱工程S2は、ウィック構造体3の表層部3L1と、第1金属板4との間に、表層部3L1とは異なる構造を有する本体部3L2を形成する本体部形成工程S22を含む。なお、本体部3L2は、マイクロ銅粒子31と、サブマイクロ銅粒子32aの焼結体である第1銅粒子連結部321および第2銅粒子連結部322と、空隙部SPとを含む。 On the other hand, it is difficult for the laser beam from the + Z direction side to reach the first metal plate 4 side of the metal paste 30. Therefore, it is heated at a temperature lower than that of the surface layer portion 3L1, for example, 400 to 600 ° C. Therefore, the resin 33 contained in the metal paste 30 is volatilized, and only the sub-micro copper particles 32a are sintered. As a result, the main body portion 3L2 is formed between the surface layer portion 3L1 and the first metal plate 4. At this time, since the main body portion 3L2 is formed by sintering only the sub-micro copper particles 32a, the surface layer portion 3L1 formed by sintering both the micro copper particles 31 and the sub-micro copper particles 32a has a structure. Is different. Therefore, in the metal paste heating step S2, a main body portion forming step S22 for forming a main body portion 3L2 having a structure different from that of the surface layer portion 3L1 is performed between the surface layer portion 3L1 of the wick structure 3 and the first metal plate 4. include. The main body 3L2 includes the micro copper particles 31, the first copper particle connecting portion 321 and the second copper particle connecting portion 322 which are sintered bodies of the sub-micro copper particles 32a, and the void portion SP.

なお、マイクロ銅粒子31はサブマイクロ銅粒子32aよりも粒径が大きい。このため、加熱温度が400〜600℃と低い状態では、マイクロ銅粒子31は、サブマイクロ銅粒子32aよりも溶融しにくい。その結果、本体部3L2では、サブマイクロ銅粒子32aのみが溶融し、マイクロ銅粒子31は粒子の形状で残る。 The microcopper particles 31 have a larger particle size than the submicrocopper particles 32a. Therefore, when the heating temperature is as low as 400 to 600 ° C., the micro-copper particles 31 are less likely to melt than the sub-micro-copper particles 32a. As a result, in the main body 3L2, only the sub-micro copper particles 32a are melted, and the micro-copper particles 31 remain in the form of particles.

すなわち、本体部形成工程S22では、レーザー照射によってサブマイクロ銅粒子32aを焼結させることにより、隣り合うマイクロ銅粒子31同士を1μm未満の距離で連結する第1銅粒子連結部321を含む本体部3L2を形成する。 That is, in the main body portion forming step S22, the main body portion including the first copper particle connecting portion 321 that connects the adjacent micro copper particles 31 to each other at a distance of less than 1 μm by sintering the sub-micro copper particles 32a by laser irradiation. Form 3L2.

さらに、本体部形成工程S22では、サブマイクロ銅粒子32aを焼結させることにより、複数のマイクロ銅粒子31の一部と第1金属板4とを1μm未満の距離で連結する第2銅粒子連結部321をさらに含む本体部3L2を形成する。 Further, in the main body forming step S22, the sub-micro copper particles 32a are sintered to connect a part of the plurality of micro copper particles 31 and the first metal plate 4 at a distance of less than 1 μm. A main body portion 3L2 including a portion 321 is formed.

また、上記の表層部形成工程S21で形成された表層部3L1は、本体部3L2を+Z方向側から覆う。そして、マイクロ銅粒子31およびサブマイクロ銅粒子32aの焼結により形成される表層部3L1の第2銅体3aは、本体部3L2のマイクロ銅粒子31および第1銅体32を覆う。すなわち、表層部形成工程S21では、レーザー照射によってマイクロ銅粒子31およびサブマイクロ銅粒子32aを焼結させることにより、本体部3L2のマイクロ銅粒子31および第1銅体32を覆う第2銅体3aを含む表層部3L1を形成する。 Further, the surface layer portion 3L1 formed in the surface layer portion forming step S21 covers the main body portion 3L2 from the + Z direction side. The second copper body 3a of the surface layer portion 3L1 formed by sintering the micro copper particles 31 and the sub-micro copper particles 32a covers the micro copper particles 31 and the first copper body 32 of the main body portion 3L2. That is, in the surface layer portion forming step S21, the micro copper particles 31 and the sub-micro copper particles 32a are sintered by laser irradiation to cover the micro copper particles 31 and the first copper body 32 of the main body 3L2, and the second copper body 3a is covered. The surface layer portion 3L1 containing the above is formed.

(4−3.金属板加熱工程)
金属板加熱工程S3では、第1金属板4を−Z方向側から加熱する。なお、このときの第1金属板4の加熱は、例えばヒーターを接触させることによって行うことができる。ヒーターによる加熱温度は、例えば400〜600℃である。すなわち、ベーパーチャンバー10の製造方法は、第1金属板4を金属ペースト30の塗布側とは反対側から加熱する金属板加熱工程S3をさらに含む。なお、金属板加熱工程S3は、必要に応じて行われればよい。
(4-3. Metal plate heating process)
In the metal plate heating step S3, the first metal plate 4 is heated from the −Z direction side. The heating of the first metal plate 4 at this time can be performed, for example, by bringing the heaters into contact with each other. The heating temperature by the heater is, for example, 400 to 600 ° C. That is, the method for manufacturing the vapor chamber 10 further includes a metal plate heating step S3 in which the first metal plate 4 is heated from the side opposite to the coating side of the metal paste 30. The metal plate heating step S3 may be performed as needed.

(4−4.封止工程)
封止工程S4では、ウィック構造体3と作動媒体2とを封止する。これにより、ベーパーチャンバー1が完成する。すなわち、ベーパーチャンバー1の製造方法は、第1金属板4上のウィック構造体3を作動媒体2とともに封止する封止工程S4を含む。
(4-4. Sealing process)
In the sealing step S4, the wick structure 3 and the working medium 2 are sealed. As a result, the vapor chamber 1 is completed. That is, the method for manufacturing the vapor chamber 1 includes a sealing step S4 for sealing the wick structure 3 on the first metal plate 4 together with the working medium 2.

ここで、封止工程S4は、配置工程S41と、接合工程S42と、を含む。配置工程S41では、第1金属板4と対向して第2金属板5を配置する。このとき、第2金属板5は、第1金属板4上のウィック構造体3を覆う位置に配置される。接合工程S42では、+Z方向から見てウィック構造体3の周囲の位置で、第1金属板4と第2金属板5とをつなぎ合わせて接合部6を形成する。この結果、接合部6は、Z軸方向に垂直なX軸方向およびY軸方向において、ウィック構造体3を挟んで位置する。 Here, the sealing step S4 includes an arrangement step S41 and a joining step S42. In the arrangement step S41, the second metal plate 5 is arranged so as to face the first metal plate 4. At this time, the second metal plate 5 is arranged at a position covering the wick structure 3 on the first metal plate 4. In the joining step S42, the first metal plate 4 and the second metal plate 5 are joined together to form the joining portion 6 at a position around the wick structure 3 when viewed from the + Z direction. As a result, the joint portion 6 is located with the wick structure 3 in between in the X-axis direction and the Y-axis direction perpendicular to the Z-axis direction.

接合工程S42におけるつなぎ合わせは、例えばホットプレスによって行われる。ホットプレスでの加熱時間は、例えば650℃であり、加熱および加圧の処理時間は、例えば30秒程度である。なお、接合工程S42は、拡散接合やろう付けによって行われてもよい。また、接合工程S32では、作動媒体2の注入後、溶接によって注入口を封止する工程も行われる。 The joining in the joining step S42 is performed by, for example, hot pressing. The heating time in the hot press is, for example, 650 ° C., and the processing time for heating and pressurizing is, for example, about 30 seconds. The joining step S42 may be performed by diffusion joining or brazing. Further, in the joining step S32, after the operation medium 2 is injected, a step of sealing the injection port by welding is also performed.

すなわち、封止工程S4は、ウィック構造体3を覆う第2金属板5を、第1金属板4と対向して配置する配置工程S41と、第1金属板4と第2金属板5とをつなぎ合わせる接合工程S42と、を有する。接合工程S42では、第1金属板4と第2金属板5との対向方向に垂直な方向において、ウィック構造体3を挟む位置で、第1金属板4と第2金属板5とをつなぎ合わせる。 That is, in the sealing step S4, the arrangement step S41 in which the second metal plate 5 covering the wick structure 3 is arranged so as to face the first metal plate 4, and the first metal plate 4 and the second metal plate 5 are arranged. It has a joining step S42 for joining. In the joining step S42, the first metal plate 4 and the second metal plate 5 are joined at a position where the wick structure 3 is sandwiched in a direction perpendicular to the opposite direction of the first metal plate 4 and the second metal plate 5. ..

(5.空隙率の設定について)
次に、ウィック構造体3の空隙率について説明する。ウィック構造体3の空隙率は、上述したように、金属ペースト30に含まれる各金属粒子の粒径、各成分の配合比などを調整することによって設定される。例えば、以下の配合比で各成分を有する金属ペーストA〜Cを用い、上述の方法で各金属ペーストA〜Cを加熱してウィック構造体3をそれぞれ形成した場合、各ウィック構造体3において以下の空隙率Pが得られた。
(5. Setting the porosity)
Next, the porosity of the wick structure 3 will be described. As described above, the porosity of the wick structure 3 is set by adjusting the particle size of each metal particle contained in the metal paste 30, the blending ratio of each component, and the like. For example, when metal pastes A to C having each component in the following compounding ratios are used and the metal pastes A to C are heated by the above-mentioned method to form the wick structure 3, the following in each wick structure 3 Porosity P was obtained.

(金属ペーストA)
マイクロ銅粒子:サブマイクロ銅粒子:樹脂:分散媒=71:17:0:12
空隙率P=40%
(金属ペーストB)
マイクロ銅粒子:サブマイクロ銅粒子:樹脂:分散媒=70:15:13:2
空隙率P=55%
(金属ペーストC)
マイクロ銅粒子:サブマイクロ銅粒子:樹脂:分散媒=62:13:22:3
空隙率P=70%
(Metal paste A)
Micro copper particles: Sub-micro copper particles: Resin: Dispersion medium = 71: 17: 0: 12
Porosity P = 40%
(Metal paste B)
Micro copper particles: Sub-micro copper particles: Resin: Dispersion medium = 70:15:13: 2
Porosity P = 55%
(Metal paste C)
Micro copper particles: Sub-micro copper particles: Resin: Dispersion medium = 62:13:22: 3
Porosity P = 70%

ここで、金属ペーストA〜Cに含まれるマイクロ銅粒子31の平均粒径は15μmであり、サブマイクロ銅粒子32aの平均粒径は0.3μmであった。また、金属ペーストA〜Cの樹脂33としてアクリル樹脂を用い、分散媒としてテキサノールを用いた。また、配合比は、重量%の比である。 Here, the average particle size of the micro copper particles 31 contained in the metal pastes A to C was 15 μm, and the average particle size of the sub-micro copper particles 32a was 0.3 μm. Further, an acrylic resin was used as the resin 33 of the metal pastes A to C, and texanol was used as the dispersion medium. The compounding ratio is a weight% ratio.

なお、空隙率Pについては、上述した断面観察に基づく方法、つまり、走査型電子顕微鏡によってウィック構造体の断面の画像を取得し、画像解析ソフトウェアを用いて断面画像から空隙率Pを求めた。 Regarding the void ratio P, an image of a cross section of the wick structure was acquired by a method based on the above-mentioned cross-section observation, that is, a scanning electron microscope, and the void ratio P was obtained from the cross-sectional image using image analysis software.

上記の例では、樹脂の含有量が22重量%である金属ペーストCにおいて、最も高い空隙率Pが得られている。金属ペーストCにおける樹脂33の含有量を22重量%よりも増大させることにより、ウィック構造体3の空隙率Pを80%に設定することも可能である。 In the above example, the highest porosity P is obtained in the metal paste C having a resin content of 22% by weight. It is also possible to set the porosity P of the wick structure 3 to 80% by increasing the content of the resin 33 in the metal paste C to more than 22% by weight.

ところで、ベーパーチャンバー1の筐体1aの厚みは、薄型化の観点から、本実施形態では、100μm以上1000μm以下に設定されている。筐体1aの厚みとして、下限の100μmを実現するためには、筐体1a内に収容されるウィック構造体3の厚みは、100μm以下、つまり、0.1mm以下であることが必要とされる。しかし、ウィック構造体3の厚みが薄く、しかも、ウィック構造体3の空隙率Pが低い場合、ウィック構造体3内を作動媒体2がスムーズに流れなくなり、作動媒体2による熱の輸送効率が低下する。そこで、本実施形態では、ウィック構造体3の厚みが0.1mm以下の構成で、ウィック構造体3の高い空隙率Pを実現することにより、熱輸送効率を高めるようにした。 By the way, the thickness of the housing 1a of the vapor chamber 1 is set to 100 μm or more and 1000 μm or less in the present embodiment from the viewpoint of thinning. In order to realize the lower limit of 100 μm as the thickness of the housing 1a, the thickness of the wick structure 3 housed in the housing 1a needs to be 100 μm or less, that is, 0.1 mm or less. .. However, when the thickness of the wick structure 3 is thin and the porosity P of the wick structure 3 is low, the working medium 2 does not flow smoothly in the wick structure 3, and the heat transport efficiency by the working medium 2 decreases. do. Therefore, in the present embodiment, the thickness of the wick structure 3 is 0.1 mm or less, and the high porosity P of the wick structure 3 is realized to improve the heat transport efficiency.

図6は、ウィック構造体3の厚みTを、0.02mm、0.06mm、0.1mmの3種類に設定したときの各厚みTについて、空隙率Pと、温度差ΔTとの関係を示したグラフである。なお、空隙率Pについては、上述のように、金属ペースト30に含まれる各金属粒子の粒径、各成分の配合比などを調整することによって変化させた。 FIG. 6 shows the relationship between the porosity P and the temperature difference ΔT for each thickness T when the thickness T of the wick structure 3 is set to three types of 0.02 mm, 0.06 mm, and 0.1 mm. It is a graph. The porosity P was changed by adjusting the particle size of each metal particle contained in the metal paste 30, the compounding ratio of each component, and the like, as described above.

温度差ΔTは、ベーパーチャンバー1での熱輸送効率を評価する指標であり、ΔT=T1−T2で表される。ここで、T1は、図1に示すように、発熱体Hによって加熱される被加熱部101の第1温度測定点M1で測定した温度である。T2は、放熱部102の第2温度測定点M2で測定した温度である。温度差ΔTが小さいほど、熱輸送が効率よく行われていることになり、熱伝導部材としての性能が優れていることを示す。つまり、温度差ΔTが小さいほど、ウィック構造体3の内部において、作動媒体2を放熱部102から被加熱部101に還流させるために必要な流路が十分に確保され、被加熱部101と放熱部102との間で効率のよい熱輸送が実現されることを意味する。具体的には、温度差ΔTが5℃以下であれば、熱輸送効率が高いと評価される。さらに、温度差ΔTが4℃以下であれば、熱輸送効率がより高いと評価される。 The temperature difference ΔT is an index for evaluating the heat transport efficiency in the vapor chamber 1, and is represented by ΔT = T1-T2. Here, as shown in FIG. 1, T1 is the temperature measured at the first temperature measurement point M1 of the heated portion 101 heated by the heating element H. T2 is the temperature measured at the second temperature measurement point M2 of the heat radiating unit 102. The smaller the temperature difference ΔT, the more efficiently the heat transport is performed, indicating that the performance as a heat conductive member is excellent. That is, the smaller the temperature difference ΔT, the more the flow path necessary for refluxing the working medium 2 from the heat radiating portion 102 to the heated portion 101 is sufficiently secured inside the wick structure 3, and the heat radiated from the heated portion 101. This means that efficient heat transfer to and from the unit 102 is realized. Specifically, when the temperature difference ΔT is 5 ° C. or less, the heat transport efficiency is evaluated to be high. Further, when the temperature difference ΔT is 4 ° C. or less, the heat transport efficiency is evaluated to be higher.

ウィック構造体3の厚みTが0.02mm以上0.1mm以下である場合、ΔT≦5℃を実現するためには、図6より、P≧51%を実現すればよいことがわかる。さらに、ΔT≦4℃を実現するためには、図6より、P≧61%を実現すればよいことがわかる。なお、空隙率Pの上限については、理論上では80%を超えて設定されてもよいが、空隙率Pとして80%を達成することができれば、T≦4℃を十分に実現することができる。 When the thickness T of the wick structure 3 is 0.02 mm or more and 0.1 mm or less, it can be seen from FIG. 6 that P ≧ 51% should be realized in order to realize ΔT ≦ 5 ° C. Further, in order to realize ΔT ≦ 4 ° C., it can be seen from FIG. 6 that P ≧ 61% should be realized. The upper limit of the porosity P may theoretically be set to exceed 80%, but if the porosity P can be achieved at 80%, T ≦ 4 ° C. can be sufficiently realized. ..

そこで、本実施形態では、ウィック構造体3の厚みTが0.02mm以上0.1mm以下である場合において、ウィック構造体3の空隙率Pを51%以上80%以下、より好ましくは、61%以上80%以下に設定している。このようなウィック構造体3は、上述した塗布工程S1において、金属粒子および樹脂33を所定の配合比で含む金属ペースト30を、第1金属板5上に0.02mm以上0.1mm以下の厚さで塗布し、金属ペースト加熱工程S2で金属ペースト30をレーザー照射によって加熱し、金属粒子の少なくとも一部を焼結させることによって形成される。 Therefore, in the present embodiment, when the thickness T of the wick structure 3 is 0.02 mm or more and 0.1 mm or less, the porosity P of the wick structure 3 is 51% or more and 80% or less, more preferably 61%. It is set to 80% or more and 80% or less. In such a wick structure 3, in the coating step S1 described above, the metal paste 30 containing the metal particles and the resin 33 in a predetermined blending ratio is placed on the first metal plate 5 with a thickness of 0.02 mm or more and 0.1 mm or less. It is formed by coating with a metal paste, heating the metal paste 30 by laser irradiation in the metal paste heating step S2, and sintering at least a part of the metal particles.

すなわち、本実施形態のベーパーチャンバー1の製造方法は、第1金属板4とは反対側からのレーザー照射によって金属ペースト30を加熱して、金属粒子の一部を焼結させることにより、51%以上80%以下の空隙率を有する多孔質のウィック構造体3を、第1金属板4上に形成する金属ペースト加熱工程S2を含む。 That is, in the method for manufacturing the vapor chamber 1 of the present embodiment, the metal paste 30 is heated by laser irradiation from the side opposite to the first metal plate 4, and a part of the metal particles is sintered to obtain 51%. The metal paste heating step S2 for forming the porous wick structure 3 having a void ratio of 80% or less on the first metal plate 4 is included.

(6.効果)
以上で説明したように、熱伝導部材としてのベーパーチャンバー1において、ウィック構造体3は、0.02mm以上0.1mm以下の厚さを有し、かつ、51%以上80%以下の空隙率を有する。つまり、ウィック構造体3は、薄型の構成で高い空隙率Pを有する。このため、薄型のウィック構造体3の内部に、作動媒体2を低温側から高温側へ、つまり、放熱部102側から被加熱部101側へ還流させるために必要な流路を確保することができる。したがって、ウィック構造体3が薄型であっても、熱輸送効率の低下を抑えることができる。その結果、薄型で熱輸送効率の高いウィック構造体3を有するベーパーチャンバー1を実現することができる。
(6. Effect)
As described above, in the vapor chamber 1 as a heat conductive member, the wick structure 3 has a thickness of 0.02 mm or more and 0.1 mm or less, and has a porosity of 51% or more and 80% or less. Have. That is, the wick structure 3 has a thin structure and a high porosity P. Therefore, it is possible to secure a flow path inside the thin wick structure 3 for refluxing the working medium 2 from the low temperature side to the high temperature side, that is, from the heat radiating portion 102 side to the heated portion 101 side. can. Therefore, even if the wick structure 3 is thin, it is possible to suppress a decrease in heat transport efficiency. As a result, it is possible to realize the vapor chamber 1 having the wick structure 3 which is thin and has high heat transport efficiency.

特に、ウィック構造体3が、61%以上80%以下の空隙率を有することにより、薄型のウィック構造体3の内部に作動媒体2の必要な流路が確実に確保される。したがって、薄型で熱輸送効率のさらに高いウィック構造体3を有するベーパーチャンバー1を実現することができる。 In particular, since the wick structure 3 has a porosity of 61% or more and 80% or less, the necessary flow path of the working medium 2 is surely secured inside the thin wick structure 3. Therefore, it is possible to realize the vapor chamber 1 having the wick structure 3 which is thin and has a higher heat transport efficiency.

また、ウィック構造体3において、表層部3L1は、本体部3L2と異なる構造を有する。このため、例えば、ウィック構造体3の本体部3L2を構成する材料の塊である材料片が、ベーパーチャンバー1の使用に伴う材料片同士の接合強度の低下によって脱落することを、本体部3L2とは構造の異なる表層部3L1によって抑えることができる。その結果、ベーパーチャンバー1の熱伝導性能の低下を抑えることができる。特に、ウィック構造体3がマイクロ銅粒子31を含む構成では、上記の材料片はマイクロ銅粒子31を含む金属片である。この場合、本体部3L2からの金属片の脱落を、表層部3L1によって抑えることができる。 Further, in the wick structure 3, the surface layer portion 3L1 has a structure different from that of the main body portion 3L2. Therefore, for example, the material piece, which is a mass of the material constituting the main body portion 3L2 of the wick structure 3, falls off due to the decrease in the bonding strength between the material pieces due to the use of the vapor chamber 1, that is, the main body portion 3L2 and the main body portion 3L2. Can be suppressed by the surface layer portion 3L1 having a different structure. As a result, deterioration of the heat conduction performance of the vapor chamber 1 can be suppressed. In particular, in the configuration in which the wick structure 3 contains the micro-copper particles 31, the above-mentioned material piece is a metal piece containing the micro-copper particles 31. In this case, the surface layer portion 3L1 can prevent the metal piece from falling off from the main body portion 3L2.

また、塗布工程S1では、金属粒子を含む金属ペースト30を、0.02mm以上0.1mm以下の厚さで第1金属板4上に塗布する。そして、金属ペースト加熱工程S2では、第1金属板4とは反対側からのレーザー照射によって金属ペースト30を加熱して、金属粒子の一部を焼結させることにより、51%以上80%以下の空隙率を有する多孔質のウィック構造体3を、第1金属板4上に形成する。ウィック構造体3は、厚さが0.02mm以上0.1mm以下の薄型で形成されるが、空隙率が高い。このため、ウィック構造体3の薄型の構成で、ウィック構造体3の内部に作動媒体2の必要な流路を確保することができる。したがって、薄型で熱輸送効率の高いウィック構造体3を有するベーパーチャンバー1を製造することができる。また、形成されるウィック構造体3は、互いに構造の異なる表層部3L1と本体部3L2とを含む。これにより、本体部3L2からの材料片の脱落を表層部3L1で抑えて、ベーパーチャンバー1の熱伝導性能の低下を抑えることができる。 Further, in the coating step S1, the metal paste 30 containing the metal particles is coated on the first metal plate 4 with a thickness of 0.02 mm or more and 0.1 mm or less. Then, in the metal paste heating step S2, the metal paste 30 is heated by laser irradiation from the side opposite to the first metal plate 4, and a part of the metal particles is sintered to be 51% or more and 80% or less. A porous wick structure 3 having a void ratio is formed on the first metal plate 4. The wick structure 3 is formed as thin as 0.02 mm or more and 0.1 mm or less in thickness, but has a high porosity. Therefore, with the thin structure of the wick structure 3, it is possible to secure the necessary flow path of the working medium 2 inside the wick structure 3. Therefore, it is possible to manufacture the vapor chamber 1 having the wick structure 3 which is thin and has high heat transport efficiency. Further, the wick structure 3 to be formed includes a surface layer portion 3L1 and a main body portion 3L2 having different structures from each other. As a result, the material piece can be suppressed from falling off from the main body portion 3L2 by the surface layer portion 3L1, and the deterioration of the heat conduction performance of the vapor chamber 1 can be suppressed.

また、ウィック構造体3の本体部3L2において、隣り合うマイクロ銅粒子31同士は、第1銅粒子連結部321によって1μm未満の距離で連結される。第1銅粒子連結部321は、上述のように、粒径が1μm未満であるサブマイクロ銅粒子32aを、銅の融点である約1085℃よりも非常に低い温度で、かつ、短時間で加熱し、溶融することによって得られる。したがって、第1銅粒子連結部321を有する構造は、多孔質のウィック構造体3の短時間での形成、およびベーパーチャンバー1の生産性向上に寄与することができる。 Further, in the main body portion 3L2 of the wick structure 3, adjacent micro copper particles 31 are connected to each other by a first copper particle connecting portion 321 at a distance of less than 1 μm. As described above, the first copper particle connecting portion 321 heats the sub-micro copper particles 32a having a particle size of less than 1 μm at a temperature much lower than the melting point of copper of about 1085 ° C. and in a short time. And obtained by melting. Therefore, the structure having the first copper particle connecting portion 321 can contribute to the formation of the porous wick structure 3 in a short time and the productivity improvement of the vapor chamber 1.

また、本体部3L1がマイクロ銅粒子31と第1銅体32とを有し、第1銅体32が第1銅粒子連結部321を有する構成は、上述したように、金属粒子として、マイクロ銅粒子31とサブマイクロ銅粒子32aとを含む金属ペースト30を、レーザー照射によって加熱することによって実現することができる。このため、例えば、使用する金属粒子の総粒子数およびウィック構造体3の体積が一定のもとでは、粒径が1μm以上の金属粒子のみを用いてウィック構造体3を形成する場合に比べて、金属粒子の総体積が少なくなる分、ウィック構造体3の空隙率を高めることができる。したがって、上記した薄型で高い空隙率を有するウィック構造体3を実現することが容易となる。 Further, as described above, the configuration in which the main body portion 3L1 has the micro copper particles 31 and the first copper body 32 and the first copper body 32 has the first copper particle connecting portion 321 is micro copper as the metal particles. It can be realized by heating the metal paste 30 containing the particles 31 and the sub-micro copper particles 32a by laser irradiation. Therefore, for example, when the total number of metal particles used and the volume of the wick structure 3 are constant, compared with the case where the wick structure 3 is formed using only metal particles having a particle size of 1 μm or more. As the total volume of the metal particles decreases, the void ratio of the wick structure 3 can be increased. Therefore, it becomes easy to realize the wick structure 3 which is thin and has a high porosity.

複数のマイクロ銅粒子31の一部と第1金属板4とは、第2銅粒子連結部322によって1μm未満の距離で連結される。第2銅粒子連結部322は、第1銅粒子連結部321と同様に、サブマイクロ銅粒子32aを低温、かつ、短時間で加熱し、溶融することによって得られる。したがって、第2銅粒子連結部322を有する構造も、ウィック構造体3の短時間での形成および熱伝導部材の生産性向上に寄与することができる。また、マイクロ銅粒子31と第1金属板4とが第2銅粒子連結部322によって連結されるため、ウィック構造体3が第1金属板4から剥離する事態を低減することもできる。 A part of the plurality of micro copper particles 31 and the first metal plate 4 are connected by a second copper particle connecting portion 322 at a distance of less than 1 μm. The second copper particle connecting portion 322 is obtained by heating and melting the sub-micro copper particles 32a at a low temperature and in a short time in the same manner as the first copper particle connecting portion 321. Therefore, the structure having the second copper particle connecting portion 322 can also contribute to the formation of the wick structure 3 in a short time and the improvement of the productivity of the heat conductive member. Further, since the micro copper particles 31 and the first metal plate 4 are connected by the second copper particle connecting portion 322, it is possible to reduce the situation where the wick structure 3 is peeled off from the first metal plate 4.

また、ウィック構造体3の表層部3L1は、本体部3L2のマイクロ銅粒子31および第1銅体32を覆う第2銅体3aを含む。第2銅体3aは、例えば、上述のように、マイクロ銅粒子31とサブマイクロ銅粒子32aとの焼結によって得られる。したがって、表層部3L1と本体部3L2とで構造の異なるウィック構造体3を実現して、本体部3L2からの材料片の脱落を、表層部3L1の第2銅体3aによって抑えることができる。 Further, the surface layer portion 3L1 of the wick structure 3 includes a second copper body 3a that covers the micro copper particles 31 of the main body portion 3L2 and the first copper body 32. The second copper body 3a is obtained, for example, by sintering the micro copper particles 31 and the sub-micro copper particles 32a as described above. Therefore, the wick structure 3 having a different structure between the surface layer portion 3L1 and the main body portion 3L2 can be realized, and the falling off of the material piece from the main body portion 3L2 can be suppressed by the second copper body 3a of the surface layer portion 3L1.

第1金属板4は銅である。この場合、ウィック構造体3が有する本体部3L2のマイクロ銅粒子31および第2銅粒子連結部322と、第1金属板4は、全て同一材料の銅で構成される。このため、第2銅粒子連結部322を介して、マイクロ銅粒子31と第1金属板4とを、異種材料の金属同士を連結する場合よりも容易に連結することができる。よって、第1金属板4からのウィック構造体3の剥離を確実に抑えることができる。 The first metal plate 4 is copper. In this case, the micro copper particles 31 and the second copper particle connecting portion 322 of the main body portion 3L2 of the wick structure 3 and the first metal plate 4 are all made of copper of the same material. Therefore, the micro copper particles 31 and the first metal plate 4 can be more easily connected via the second copper particle connecting portion 322 than when the metals of different materials are connected to each other. Therefore, peeling of the wick structure 3 from the first metal plate 4 can be reliably suppressed.

なお、第1金属板4を、表面に銅メッキを配した金属により形成した場合も同様に、第1金属板4からのウィック構造体3の剥離を確実に抑えることができる。 Similarly, when the first metal plate 4 is formed of a metal having a copper plating on its surface, peeling of the wick structure 3 from the first metal plate 4 can be reliably suppressed.

第1金属板4と第2金属板5とは、対向方向に垂直な方向においてウィック構造体3を挟む位置で接合部6によって接合される。このように、ウィック構造体3を介して第1金属板4と第2金属板5とを対向配置した構造のベーパーチャンバー1において、上述の効果を得ることができる。 The first metal plate 4 and the second metal plate 5 are joined by a joint portion 6 at a position where the wick structure 3 is sandwiched in a direction perpendicular to the opposite direction. As described above, the above-mentioned effect can be obtained in the vapor chamber 1 having a structure in which the first metal plate 4 and the second metal plate 5 are arranged to face each other via the wick structure 3.

また、本体部形成工程S21では、レーザー照射によってサブマイクロ銅粒子32aを焼結させることにより、第1銅粒子連結部321を含む本体部3L2が形成される。そして、本体部3L2では、第1銅粒子連結部321により、隣り合うマイクロ銅粒子31同士が連結される。これにより、レーザー照射による樹脂33の揮発と同時にマイクロ銅粒子31が飛散する事態を、第1銅粒子連結部321の存在によって低減することができる。したがって、レーザー照射によって金属ペースト30を加熱する方法であっても、マイクロ銅粒子31を含む多孔質のウィック構造体31を製造することができる。また、本体部3L2において、隣り合うマイクロ銅粒子31同士は、第1銅粒子連結部321によって1μm未満の距離で連結される。第1銅粒子連結部321は、粒径が1μm未満であるサブマイクロ銅粒子32aを、銅の融点よりも非常に低い温度で、かつ、短時間で加熱し、溶融することによって得られる。したがって、多孔質のウィック構造体3を短時間で形成することができ、これによってベーパーチャンバー1の生産性を向上させることができる。 Further, in the main body portion forming step S21, the main body portion 3L2 including the first copper particle connecting portion 321 is formed by sintering the sub-micro copper particles 32a by laser irradiation. Then, in the main body portion 3L2, the adjacent micro copper particles 31 are connected to each other by the first copper particle connecting portion 321. Thereby, the situation where the micro copper particles 31 are scattered at the same time as the resin 33 is volatilized by the laser irradiation can be reduced by the presence of the first copper particle connecting portion 321. Therefore, even by the method of heating the metal paste 30 by laser irradiation, the porous wick structure 31 containing the micro copper particles 31 can be produced. Further, in the main body portion 3L2, the adjacent micro copper particles 31 are connected to each other by the first copper particle connecting portion 321 at a distance of less than 1 μm. The first copper particle connecting portion 321 is obtained by heating and melting submicro copper particles 32a having a particle size of less than 1 μm at a temperature much lower than the melting point of copper and in a short time. Therefore, the porous wick structure 3 can be formed in a short time, thereby improving the productivity of the vapor chamber 1.

本体部形成工程S22では、第2銅粒子連結部322を有する本体部3L2が形成される。第2銅粒子連結部322によってマイクロ銅粒子31と第1金属板4とが連結されるため、ウィック構造体3が第1金属板4から剥離する事態を低減することができる。また、第2銅粒子連結部322は、第1銅粒子連結部321と同様に、サブマイクロ銅粒子32aを低温、かつ、短時間で加熱し、溶融することによって得られる。したがって、第2銅粒子連結部322を有するウィック構造体3を短時間で形成して、ベーパーチャンバー1の生産性を向上させることができる。 In the main body portion forming step S22, the main body portion 3L2 having the second copper particle connecting portion 322 is formed. Since the micro copper particles 31 and the first metal plate 4 are connected by the second copper particle connecting portion 322, it is possible to reduce the situation where the wick structure 3 is peeled off from the first metal plate 4. Further, the second copper particle connecting portion 322 is obtained by heating and melting the sub-micro copper particles 32a at a low temperature and in a short time, similarly to the first copper particle connecting portion 321. Therefore, the wick structure 3 having the second copper particle connecting portion 322 can be formed in a short time, and the productivity of the vapor chamber 1 can be improved.

また、表層部3L1に含まれる第2銅体3aは、レーザー照射によってマイクロ銅粒子31およびサブマイクロ銅粒子32aを焼結することにより形成される。これにより、表層部3L1を構成するマイクロ銅粒子31を含む金属片がウィック構造体3から脱落することを低減することができる。 Further, the second copper body 3a contained in the surface layer portion 3L1 is formed by sintering the micro copper particles 31 and the sub-micro copper particles 32a by laser irradiation. As a result, it is possible to reduce the metal pieces containing the micro copper particles 31 constituting the surface layer portion 3L1 from falling off from the wick structure 3.

また、第1金属板4をレーザー光の照射側とは反対側から加熱することにより、本体部3L2のマイクロ銅粒子31の一部と第1金属板4との間に位置するサブマイクロ銅粒子32aを容易に溶融させることができる。これにより、上記のサブマイクロ銅粒子32aの焼結体である第2銅粒子連結部322を介して、マイクロ銅粒子31と第1金属板4とを連結することが容易となる。その結果、ウィック構造体3が第1金属板から剥離する事態を容易に低減することができる。 Further, by heating the first metal plate 4 from the side opposite to the laser beam irradiation side, the sub-micro copper particles located between a part of the micro copper particles 31 of the main body 3L2 and the first metal plate 4 are formed. 32a can be easily melted. As a result, it becomes easy to connect the micro copper particles 31 and the first metal plate 4 via the second copper particle connecting portion 322 which is a sintered body of the sub-micro copper particles 32a. As a result, the situation where the wick structure 3 is peeled off from the first metal plate can be easily reduced.

封止工程S4では、第1金属板4と第2金属板5とを対向配置し、対向方向に垂直な方向においてウィック構造体3を挟む位置で両者をつなぎ合わせる。これにより、第1金属板4と第2金属板5とを、ウィック構造体3を介して対向配置して接合した構造のベーパーチャンバー1を得ることができる。 In the sealing step S4, the first metal plate 4 and the second metal plate 5 are arranged to face each other, and they are connected at a position where the wick structure 3 is sandwiched in a direction perpendicular to the facing direction. As a result, it is possible to obtain a vapor chamber 1 having a structure in which the first metal plate 4 and the second metal plate 5 are arranged and joined to face each other via the wick structure 3.

(7.マイクロ銅粒子の粒径分布について)
図7は、ウィック構造体3、特に本体部3L2に含まれるマイクロ銅粒子31の粒径Mdと粒子数Aとの関係を示すグラフである。複数のマイクロ銅粒子31は、第1銅粒子群31Aと、第2銅粒子群31Bとを有することが望ましい。第1銅粒子群31Aは、粒径Md1を平均粒径とするマイクロ銅粒子31の集合である。第2銅粒子群31Bは、粒径Md2を平均粒径とするマイクロ銅粒子31の集合である。ただし、Md1<Md2である。図7に示す粒径分布は、粒径がMd1であるピークP1を有し、粒径がMd2であるピークP2を有する。よって、複数のマイクロ銅粒子31の粒径分布は、異なる粒径のピークを複数有する。なお、粒径Md、Md1およびMd2の単位は、それぞれμmである。また、粒子数Aの単位は「個」である。
(7. Particle size distribution of micro copper particles)
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the particle size Md of the microcopper particles 31 contained in the wick structure 3, particularly the main body 3L2, and the number of particles A. It is desirable that the plurality of micro copper particles 31 have a first copper particle group 31A and a second copper particle group 31B. The first copper particle group 31A is a set of micro copper particles 31 having a particle size Md1 as an average particle size. The second copper particle group 31B is a set of micro copper particles 31 having a particle size Md2 as an average particle size. However, Md1 <Md2. The particle size distribution shown in FIG. 7 has a peak P1 having a particle size of Md1 and a peak P2 having a particle size of Md2. Therefore, the particle size distribution of the plurality of micro copper particles 31 has a plurality of peaks having different particle sizes. The units of the particle sizes Md, Md1 and Md2 are μm, respectively. The unit of the number of particles A is "pieces".

上記粒径分布において、例えば、ピークP1を維持したまま、ピークP2のみを平均粒径が増大する方向にシフトさせると、粒径の大きいマイクロ銅粒子31の数が増えるため、ウィック構造体3の空隙率Pは減少する。加えて、ピークP1も平均粒径が増大する方向にシフトさせると、空隙率Pはさらに減少する。逆に、ピークP1を維持したまま、ピークP2のみを平均粒径が減少する方向にシフトさせると、粒径の大きいマイクロ銅粒子31の数が減るため、空隙率Pは増大する。加えて、ピークP1も平均粒径が減少する方向にシフトさせると、空隙率Pはさらに増大する。 In the above particle size distribution, for example, if only the peak P2 is shifted in the direction of increasing the average particle size while maintaining the peak P1, the number of microcopper particles 31 having a large particle size increases, so that the wick structure 3 The porosity P decreases. In addition, when the peak P1 is also shifted in the direction in which the average particle size increases, the porosity P further decreases. On the contrary, if only the peak P2 is shifted in the direction of decreasing the average particle size while maintaining the peak P1, the number of microcopper particles 31 having a large particle size decreases, so that the porosity P increases. In addition, when the peak P1 is also shifted in the direction in which the average particle size decreases, the porosity P further increases.

したがって、図7のように、マイクロ銅粒子31の粒径分布が複数のピークを有する場合、少なくとも1つの粒径のピークを変化させることにより、ウィック構造体3の空隙率Pを容易に変化させることができる。つまり、ウィック構造体3の空隙率Pを微調整することが容易となる。 Therefore, as shown in FIG. 7, when the particle size distribution of the microcopper particles 31 has a plurality of peaks, the porosity P of the wick structure 3 can be easily changed by changing the peak of at least one particle size. be able to. That is, it becomes easy to finely adjust the porosity P of the wick structure 3.

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されず、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。また、上記実施形態やその変形例は適宜任意に組み合わせることができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention. Further, the above-described embodiment and its modifications can be arbitrarily combined as appropriate.

本発明の熱伝導部材は、例えば電子機器に搭載される基板または電子部品の放熱用の部材として利用可能である。 The heat conductive member of the present invention can be used, for example, as a member for heat dissipation of a substrate or an electronic component mounted on an electronic device.

1 ベーパーチャンバー(熱伝導部材)
1a 筐体
2 作動媒体
3 ウィック構造体
3a 第2銅体
3L1 表層部
3L2 本体部
4 第1金属板
5 第2金属板
6 接合部
30 金属ペースト
31 マイクロ銅粒子
32 第1銅体
32a サブマイクロ銅粒子
33 樹脂
321 第1銅粒子連結部
322 第2銅粒子連結部
P 空隙率
1 Vapor chamber (heat conductive member)
1a Housing 2 Operating medium 3 Wick structure 3a Second copper body 3L1 Surface layer part 3L2 Main body part 4 First metal plate 5 Second metal plate 6 Joint part 30 Metal paste 31 Micro copper particles 32 First copper body 32a Sub-micro copper Particle 33 Resin 321 First copper particle connecting part 322 Second copper particle connecting part P Void ratio

Claims (14)

作動媒体と、前記作動媒体を輸送する多孔質のウィック構造体と、を収容する筐体を備える熱伝導部材であって、
前記ウィック構造体は、0.02mm以上0.1mm以下の厚さを有し、かつ、51%以上80%以下の空隙率を有し、
前記筐体は、前記ウィック構造体を支持する第1金属板を有し、
前記ウィック構造体は、
前記第1金属板から離れて位置する表層部と、
前記表層部と前記第1金属板との間に位置する本体部と、を含み、
前記表層部は、前記本体部と異なる構造を有する、熱伝導部材。
A heat conductive member comprising a housing for accommodating an actuating medium and a porous wick structure for transporting the actuating medium.
The wick structure has a thickness of 0.02 mm or more and 0.1 mm or less, and has a porosity of 51% or more and 80% or less.
The housing has a first metal plate that supports the wick structure.
The wick structure is
A surface layer portion located away from the first metal plate and
Including a main body portion located between the surface layer portion and the first metal plate,
The surface layer portion is a heat conductive member having a structure different from that of the main body portion.
前記本体部は、
1μm以上の粒径を有する複数のマイクロ銅粒子と、
前記複数のマイクロ銅粒子の周囲に位置する第1銅体と、を含み、
前記第1銅体は、隣り合う前記マイクロ銅粒子同士を、1μm未満の距離で連結する第1銅粒子連結部を含む、請求項1に記載の熱伝導部材。
The main body
With a plurality of microcopper particles having a particle size of 1 μm or more,
Includes a first copper body located around the plurality of microcopper particles.
The heat conductive member according to claim 1, wherein the first copper body includes a first copper particle connecting portion that connects adjacent micro copper particles to each other at a distance of less than 1 μm.
前記第1銅体は、前記複数のマイクロ銅粒子の一部と前記第1金属板とを、1μm未満の距離で連結する第2銅粒子連結部をさらに含む、請求項2に記載の熱伝導部材。 The heat conduction according to claim 2, wherein the first copper body further includes a second copper particle connecting portion that connects a part of the plurality of micro copper particles and the first metal plate at a distance of less than 1 μm. Element. 前記表層部は、前記本体部の前記マイクロ銅粒子および前記第1銅体を覆う第2銅体を含む、請求項2または3に記載の熱伝導部材。 The heat conductive member according to claim 2 or 3, wherein the surface layer portion includes the micro copper particles of the main body portion and a second copper body covering the first copper body. 前記第1金属板は銅である、請求項2から4のいずれかに記載の熱伝導部材。 The heat conductive member according to any one of claims 2 to 4, wherein the first metal plate is copper. 前記筐体は、
前記第1金属板と対向して位置し、前記ウィック構造体を覆う第2金属板と、
前記第1金属板と前記第2金属板とをつなぎ合わせる接合部と、を有し、
前記接合部は、前記第1金属板と前記第2金属板との対向方向に垂直な方向において、前記ウィック構造体を挟んで位置する、請求項1から5のいずれかに記載の熱伝導部材。
The housing is
A second metal plate located opposite to the first metal plate and covering the wick structure,
It has a joint portion that connects the first metal plate and the second metal plate.
The heat conductive member according to any one of claims 1 to 5, wherein the joint portion is located so as to sandwich the wick structure in a direction perpendicular to the opposite direction of the first metal plate and the second metal plate. ..
前記ウィック構造体は、61%以上80%以下の空隙率を有する、請求項1から6のいずれかに記載の熱伝導部材。 The heat conductive member according to any one of claims 1 to 6, wherein the wick structure has a porosity of 61% or more and 80% or less. 前記複数のマイクロ銅粒子の粒径分布は、異なる粒径のピークを複数有する、請求項1から7のいずれかに記載の熱伝導部材。 The heat conductive member according to any one of claims 1 to 7, wherein the particle size distribution of the plurality of microcopper particles has a plurality of peaks having different particle sizes. 金属粒子と、揮発性の樹脂と、を含む金属ペーストを、0.02mm以上0.1mm以下の厚さで第1金属板上に塗布する塗布工程と、
前記第1金属板とは反対側からのレーザー照射によって前記金属ペーストを加熱して、前記金属粒子の一部を焼結させることにより、51%以上80%以下の空隙率を有する多孔質のウィック構造体を、前記第1金属板上に形成する金属ペースト加熱工程と、
前記第1金属板上の前記ウィック構造体を作動媒体とともに封止する封止工程と、を含み、
前記金属ペースト加熱工程は、
前記ウィック構造体において、前記第1金属板から離れた位置に表層部を形成する表層部形成工程と、
前記ウィック構造体の前記表層部と、前記第1金属板との間に、前記表層部とは異なる構造を有する本体部を形成する本体部形成工程と、を含む、熱伝導部材の製造方法。
A coating step of applying a metal paste containing metal particles and a volatile resin on a first metal plate with a thickness of 0.02 mm or more and 0.1 mm or less.
A porous wick having a void ratio of 51% or more and 80% or less by heating the metal paste by laser irradiation from the side opposite to the first metal plate and sintering a part of the metal particles. A metal paste heating step of forming the structure on the first metal plate, and
Including a sealing step of sealing the wick structure on the first metal plate together with a working medium.
The metal paste heating step is
In the wick structure, a surface layer portion forming step of forming a surface layer portion at a position away from the first metal plate, and
A method for manufacturing a heat conductive member, which comprises a main body portion forming step of forming a main body portion having a structure different from that of the surface layer portion between the surface layer portion of the wick structure and the first metal plate.
前記金属ペーストは、前記金属粒子として、1μm以上の粒径を有する複数のマイクロ銅粒子と、1μm未満の粒径を有する複数のサブマイクロ銅粒子と、を含み、
前記本体部形成工程では、前記レーザー照射によって前記サブマイクロ銅粒子を焼結させることにより、隣り合う前記マイクロ銅粒子同士を1μm未満の距離で連結する第1銅粒子連結部を含む前記本体部を形成する、請求項9に記載の熱伝導部材の製造方法。
The metal paste contains, as the metal particles, a plurality of microcopper particles having a particle size of 1 μm or more and a plurality of submicrocopper particles having a particle size of less than 1 μm.
In the main body forming step, the main body including the first copper particle connecting portion that connects the adjacent micro copper particles to each other at a distance of less than 1 μm by sintering the sub-micro copper particles by the laser irradiation. The method for manufacturing a heat conductive member according to claim 9, wherein the heat conductive member is formed.
前記本体部形成工程では、前記サブマイクロ銅粒子を焼結させることにより、前記複数のマイクロ銅粒子の一部と前記第1金属板とを1μm未満の距離で連結する第2銅粒子連結部をさらに含む前記本体部を形成する、請求項10に記載の熱伝導部材の製造方法。 In the main body forming step, the sub-micro copper particles are sintered to form a second copper particle connecting portion that connects a part of the plurality of micro copper particles and the first metal plate at a distance of less than 1 μm. The method for manufacturing a heat conductive member according to claim 10, further comprising the main body portion. 前記表層部形成工程では、前記レーザー照射によって前記マイクロ銅粒子および前記サブマイクロ銅粒子を焼結させることにより、前記本体部の前記マイクロ銅粒子および前記第1銅体を覆う第2銅体を含む前記表層部を形成する、請求項10または11に記載の熱伝導部材の製造方法。 The surface layer forming step includes the micro copper particles in the main body and the second copper body covering the first copper body by sintering the micro copper particles and the sub micro copper particles by the laser irradiation. The method for producing a heat conductive member according to claim 10 or 11, which forms the surface layer portion. 前記第1金属板を前記金属ペーストの塗布側とは反対側から加熱する金属板加熱工程をさらに含む、請求項9から12のいずれかに記載の熱伝導部材の製造方法。 The method for producing a heat conductive member according to any one of claims 9 to 12, further comprising a metal plate heating step of heating the first metal plate from a side opposite to the coating side of the metal paste. 前記封止工程は、
前記ウィック構造体を覆う第2金属板を、前記第1金属板と対向して配置する配置工程と、
前記第1金属板と前記第2金属板とをつなぎ合わせる接合工程と、を有し、
前記接合工程では、前記第1金属板と前記第2金属板との対向方向に垂直な方向において、前記ウィック構造体を挟む位置で、前記第1金属板と前記第2金属板とをつなぎ合わせる、請求項9から13のいずれかに記載の熱伝導部材の製造方法。
The sealing step is
An arrangement step of arranging the second metal plate covering the wick structure so as to face the first metal plate,
It has a joining step of joining the first metal plate and the second metal plate.
In the joining step, the first metal plate and the second metal plate are joined at a position sandwiching the wick structure in a direction perpendicular to the opposite direction of the first metal plate and the second metal plate. , The method for manufacturing a heat conductive member according to any one of claims 9 to 13.
JP2020028238A 2020-02-21 2020-02-21 Heat conducting member and manufacturing method therefor Pending JP2021131214A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020028238A JP2021131214A (en) 2020-02-21 2020-02-21 Heat conducting member and manufacturing method therefor
CN202110179046.4A CN113295028A (en) 2020-02-21 2021-02-08 Heat conducting member and method for manufacturing same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020028238A JP2021131214A (en) 2020-02-21 2020-02-21 Heat conducting member and manufacturing method therefor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021131214A true JP2021131214A (en) 2021-09-09

Family

ID=77319124

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020028238A Pending JP2021131214A (en) 2020-02-21 2020-02-21 Heat conducting member and manufacturing method therefor

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2021131214A (en)
CN (1) CN113295028A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022059733A1 (en) * 2020-09-17 2022-03-24 昭和電工マテリアルズ株式会社 Copper paste, wick formation method, and heat pipe
CN115355745A (en) * 2022-08-16 2022-11-18 广东思泉热管理技术有限公司 A method for preparing a capillary wick with controllable internal microenvironment
CN117870426A (en) * 2024-03-11 2024-04-12 深圳大学 A heat spreader with a laser sintered liquid wick structure and a preparation method thereof
CN118919932A (en) * 2024-08-26 2024-11-08 华南理工大学 Radiator and battery

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002022379A (en) * 2000-07-06 2002-01-23 Showa Denko Kk Heat pipe
US6945317B2 (en) * 2003-04-24 2005-09-20 Thermal Corp. Sintered grooved wick with particle web
US6994152B2 (en) * 2003-06-26 2006-02-07 Thermal Corp. Brazed wick for a heat transfer device
CN204678938U (en) * 2015-04-17 2015-09-30 广东新创意科技有限公司 A kind of compound liquid-sucking core ultrathin heat pipe
CN208567612U (en) * 2015-12-28 2019-03-01 古河电气工业株式会社 Heat pipe
CN105973045B (en) * 2016-05-17 2017-12-08 广东省惠州市质量计量监督检测所 A kind of flat-plate heat pipe and its manufacture method with multi-channel sintering supporting construction
CN110608628A (en) * 2019-09-12 2019-12-24 Oppo广东移动通信有限公司 Hydrophilic treatment method of uniform temperature plate and uniform temperature plate

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022059733A1 (en) * 2020-09-17 2022-03-24 昭和電工マテリアルズ株式会社 Copper paste, wick formation method, and heat pipe
CN115355745A (en) * 2022-08-16 2022-11-18 广东思泉热管理技术有限公司 A method for preparing a capillary wick with controllable internal microenvironment
CN117870426A (en) * 2024-03-11 2024-04-12 深圳大学 A heat spreader with a laser sintered liquid wick structure and a preparation method thereof
CN117870426B (en) * 2024-03-11 2024-06-11 深圳大学 A heat spreader with a laser sintered liquid wick structure and a preparation method thereof
CN118919932A (en) * 2024-08-26 2024-11-08 华南理工大学 Radiator and battery

Also Published As

Publication number Publication date
CN113295028A (en) 2021-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2021131214A (en) Heat conducting member and manufacturing method therefor
JP5568289B2 (en) Heat dissipation component and manufacturing method thereof
Wiedenheft et al. Hotspot cooling with jumping-drop vapor chambers
Deng et al. Thermal performance of composite porous vapor chambers with uniform radial grooves
Sudhakar et al. Experimental investigation of boiling regimes in a capillary-fed two-layer evaporator wick
US10495387B2 (en) Multi-layer wick structures with surface enhancement and fabrication methods
CN217929917U (en) Heat conduction member
US20150007965A1 (en) Cooling Assemblies Having Porous Three Dimensional Surfaces
JP2002124611A (en) Heat sink for electronic device, method for manufacturing the same and semiconductor laser module employing the heat sink
US10018428B2 (en) Method and apparatus for heat spreaders having a vapor chamber with a wick structure to promote incipient boiling
CN110192273A (en) Method and apparatus for spreading high heat flux in a thermal ground plane
Meng et al. Experimental study on the heat transfer performance of a vapour chamber with porous wick structures printed via metallic additive manufacturing
JP2010062234A (en) Heat spreader, electronic equipment and method of manufacturing heat spreader
CN111761050A (en) Method for manufacturing capillary structure by using metal slurry
JP2014527121A (en) Method of forming a composite material and heat sink
Weibel et al. Experimental characterization of capillary-fed carbon nanotube vapor chamber wicks
JP6732395B1 (en) Heat sink
JP2022013305A (en) Heat conduction member and manufacturing method of the same
TWI871445B (en) Joining sheet and joining structure
JP2021131213A (en) Heat conducting member and manufacturing method therefor
Jaikumar et al. Dip Coating of Electrochemically Generated Graphene and Graphene Oxide Coatings to Enhance Pool Boiling Performance
JP2013243212A (en) Thermal diffusion device
JP2022013309A (en) Heat conduction member and manufacturing method of the same
TW201007110A (en) Method of manufacturing evaporator for loop heat pipe system
WO2022210477A1 (en) Joint structure