CN104735956A - 片型热管体 - Google Patents

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Abstract

提供既具有充分的热输送能力而又能合理地设置在薄框体内的片型热管体。其片型热管体(1)通过将两枚以上作为已被蚀刻加工或者被冲压加工的金属箔片的片体(11)、(12)进行堆叠，进而依据接合形成所密闭的容器(15)。这时，通过将蚀刻加工或者冲压加工施加在片体(11)、(12)的表面，且通过接合两枚以上的片体(11)、(12)，即使已被密闭的容器(15)的厚度t1变薄为例如0.5mm以下，也能够将微细的凸凹形成在其容器(15)的内表面，进而获得具有充分的热输送能力的薄片型热管体(1)。另外，通过将容器(15)的厚度薄型化，进而也能够将本实施例的片型热管体(1)合理地设置在移动终端(51)等的薄框体内。

Description

片型热管体
技术领域
本发明涉及为能够搭载在智能手机和图形输入板终端等的移动终端，以及为小型且能够得到充分地热输送量的片型热管体。
背景技术
以往，为了扩散搭载在图形输入板终端等的移动设备的CPU的发热，人们提案出例如专利文献1所示方式的将热传导率高的石墨混在散热片材的散热结构。
专利文献1：日本特开2012-186692号公报
但在以往的构成中，热扩散不充分，CPU超出限制温度或在移动设备的外壳产生热斑。进而不得不限制CPU的发热。因此，不能最大限度地发挥CPU的能力。
一方面，虽得知通过热管体扩散CPU的发热的散热结构，但由于图形输入板终端等的移动设备的优选规格的制约，则难以确保仅将直径Φ3mm以上的热管体收纳在移动设备的框体内的空间。总之，在智能手机等的移动终端中，由于追求使用性，进而框体的厚度受到限制，因此难以设置热管体。另外，在管状热管体中，不能在移动终端的广泛的区域进行良好地热扩散，因此作为移动终端还不能充分地发挥CPU等的热部件的性能。
发明内容
在此，鉴于所述问题，本发明的目的在于，提供薄片型热管体。其具有充分地热输送能力，且即使在薄框体内也能够合理设置。
本发明的片型热管体,其被形成和构成为一种容器。该容器将两枚以上已被蚀刻加工或冲压加工的金属箔片材进行堆叠，且通过接合所密闭。
根据方案1的发明，通过蚀刻加工或冲压加工施加在金属箔片材的表面，且将两枚以上的金属箔片材进行接合，即使将已被密闭的容器的厚度变薄，也能够将微细的凸凹形成在其容器的内表面，进而能够得到具有充分热输送能力的薄片型热管体。另外，通过将容器的厚度薄型化，进而能够将片型热管体合理地设置在移动终端等的薄框体内。
根据方案2的发明，通过将半蚀刻加工施加在金属箔片材的表面，进而能够在容器的内表面形成具有充分热输送能力的微细的蒸汽通道和芯。另外，通过将已堆叠金属箔片材的容器的厚度形成在0.5mm以下，进而能够将片型热管体合理和容易地设置在比移动终端等的厚度薄的框体内。
根据方案3的发明，通过将成为金属箔片材的蒸汽通道的区域的壁厚控制在0.14mm以下，进而能够兼顾在蒸汽通道中的热输送能力的改善和容器整体的厚度限制。另外，若该壁厚为0.03mm以上，则即使是在将容器内密闭为真空状态的情况下，也能够解消由于大气压而压瘪容器的担心。
根据方案4的发明，通过将蒸汽通道的宽度设为0.5mm以上，进而能够确保作为蒸汽通道所需要的截面积，且能够得到作为目的的热输送能力。另外，通过将蒸汽通道的宽度设为2.7mm以下，则即使是在将容器内密闭为真空状态的情况下，也能够解消由于大气压而压瘪容器的担心。
根据方案5的发明，通过适当地规定成为金属箔片材的蒸汽通道的区域的壁厚和宽度的比例，则能够在提高于蒸汽通道中的热输送能力的同时，限制容器整体的厚度，并且进一步能够解消由于大气压而压瘪容器的担心。
根据方案6的发明，由于容器内为循环液的饱和蒸气压，且来自大气压的応力被施加在蒸汽通道的壁面，因此，在蒸汽通道内，通过一方面，将接近被形成成为芯的槽的区域的应力大的部分的壁厚变厚，另一方面，将应力小的中央部分的壁厚变薄，进而能够兼顾实现防止由于大气压而容器被压瘪和确保蒸汽通道的截面积。
根据方案7的发明，由于容器内为循环液的饱和蒸气压，且来自大气压的応力施加在蒸汽通道的壁面，因此，在蒸汽通道内，通过一方面，将应力大的拱形的壁厚的两侧变厚，另一方面，将应力小的拱形的壁厚的中央部分变薄，进而能够兼顾实现防止由于大气压而容器被压瘪和确保蒸汽通道的截面积。
根据方案8的发明，成为芯的微细的槽，其接触循环液的液相的表面积越大其越能提高热输送能力。在此，通过在维持一定程度的截面积的同时，以能够扩大液相的接触表面积的方式适当地规定槽的宽度和深度的比例，进而能够提高在芯中的热输送能力。
根据方案9的发明，若能够适当地规定成为芯的槽的宽度和蒸汽通道的深度的比例，则能够在容器内部加大接触循环液的液相的表面积和、加大流通气相的截面积，并且能够提高热输送能力。
根据方案10的发明，由于芯的功能为将循环液的液相进行环流，若以形成从在容器的外周部中的第一芯朝向中央部延伸的第二芯的方式配置芯，则不论将移动终端等的热源设置在任何位置都能够进行循环液的环流，且为片型热管体，能够进行作良好的热输送，并且能够得到充分的热扩散。
根据方案11的发明，循环液的液相环流，为从朝向容器的中央延伸着的第二芯聚集在外周部的第一芯的环流和，从散热部至受热部环流。其中，其散热部同时分流于从外周部的第一芯朝向中央延伸着的第二芯。在此，第一芯由于比第二芯的液相的环流量为多，若将构成第一芯的槽的槽数设置为比构成第二芯的槽的槽数多，则能够在容器内圆滑地环流的循环液的液相。
根据方案12的发明，构成容器的金属箔片材，作为容器的密闭度和容器，为了得到恰当地强度，在彼此堆叠两枚金属箔片材时，作为在第一芯中的外侧的外周壁所接触的面的宽度，其优选为例如从0.2mm至1.9mm。另一方面，仅构成第一芯的槽的凸壁，其优选为该宽度越窄越有利于槽的微细化。在实施例中约设置为0.1mm，即比槽的宽度要窄。在此，若恰当地规定外周壁的宽度和可望微细化的第一芯的槽宽，以及构成这些的凸壁的宽度的尺寸关系，则能够在一边确保容器的密闭度一边合理地保持其强度的同时，其在第一芯的接触液相的表面积和，流通蒸汽通道的气相的截面积成为最佳，进而能够促进热输送能力的提高。
根据方案13的发明，构成容器的金属箔片材，作为容器的密闭度和容器，为了得到恰当地强度，在彼此堆叠两枚金属箔片材时，作为在第二芯中的宽度的第一凸壁所接触的面的宽度，其优选为例如从0.2mm至1.9mm。另一方面，仅构成第二芯的槽的第二凸壁，其优选为该宽度越窄越有利于槽的微细化。在实施例中约设置为0.1mm，即比槽的宽度要窄。在此，若恰当地规定可望微细化的第二芯的槽宽度和构成这些的第一凸壁和第二凸壁的宽度的尺寸关系，则能够在一边确保容器的密闭度一边合理地保持其强度的同时，其在第二芯的接触液相的表面积和，流通蒸汽通道的气相的截面积成为最佳，进而能够促进热输送能力的提高。
附图说明
图1为在表示本发明的第1实施例的片型热管体的完成状态中的俯视图和侧视图。
图2同上，为第1片体的侧视图和俯视图。
图3同上，为将表示在图2的A部已扩大的详图。
图4同上，为图3的B-B线的剖面图。
图5同上，为将表示在图2的C部已扩大的详图。
图6同上，为将表示在图2的D部已扩大的详图。
图7同上，为将表示在图2的E部已扩大的详图。
图8为作为搭载图1的片型热管体的移动终端的智能手机的外形图。
图9为在将图1的片型热管体设置在触摸面板的背面和主板或电池组件之间的状态的，卸下背面护壳的后视图和，含有背面护壳的纵剖面图。
图10为在将与图1相异形状的片型热管体设置在框体的背面护壳和主板之间的状态的，卸下背面护壳的后视图和，含有背面护壳的纵剖面图。
图11为已依据不同的冷却构成而进行比较移动终端的温度上升的说明图。
具体实施方式
以下，关于在本发明的优选实施方式，以被搭载在图象输入板终端等的移动装置的片型热管体为例加以说明。
实施例1
图1～图7为表示着在本发明的第1实施例中的片型热管体1。在这些的各个图中，片型热管体1为由扩散接合2枚的为铜箔片的第1片体11和第2片体12的容器15所构成。这些片体11、12也可使用例如，如铝那样热传导性良好且能够蚀刻加工的其它的金属片材。
如图1所示，其完成状态的片型热管体1为略矩形平板状，且具有与如在后面所述的智能手机等的移动终端51(参照图31)的框体内部形状相符合的外形，并在其四角形成R形状的倒角部。另外，为了将纯水等的循环液(图中未显示)封入在容器15的内部，在容器15通过熔接，筒状的封闭部17被形成。通过封闭部17所密闭的容器15乃至片型热管体1的厚度t1为0.4mm。
安装部18被配设在容器15的四个角。由于安装部18被形成为贯通孔，进而能够进行朝向移动终端51的框体的安装，例如，将安装部18与形成在框体的螺孔(未图示)一致，且将作为未图示的紧固部件的螺钉贯通在安装部18，并通过被拧入在螺纹孔，进而能够相对移动终端51的框体，在所望的位置容易地安装固定片型热管体1。再者，安装部18不仅被限定在贯通孔，也可采用在发挥同样功能的其它的结构。
图2为第一片体11的侧视图和俯视图。再者，由于第二片体12为和第一片体11相同的形状，故省略其图示。在同图中，片体11、12的厚度t2全部为各0.2mm。以半蚀刻的方式所进行的直至片体11、12的厚度的途中的蚀刻加工，其仅被施加在最终成为容器15的内表面的单侧表面，进而形成将在受热部蒸发循环液的蒸汽输送至散热部的蒸汽通道20和，将在散热部凝缩的循环液环流至受热部的芯22。另外，在片体11、12的的单侧面，除蒸汽通道20和芯22外，沿片体11、12的外周，形成不用蚀刻加工进行蚀刻的凸状的侧壁30。该侧壁30在面向片体11、12的单侧面时，处于重叠的位置，最终通过扩散接合形成容器15的外周部的一部分。再者，在图2用斜线表示着芯22的部位。
而且在本实施例中，将相同形状的两枚片体11、12各自的半蚀刻面相对内侧进行重叠，以构成收容循环液的容器15的方式，接合外周部和芯22的一部分，进而制造于图1所示的片型热管体1。此时，通过外周部的接合其内部被密闭，从而能够得到作为容器15的功能。
在由光蚀刻加工将蒸汽通道20和芯22形成在片体11、12的情况下，其片体11、12需要0.05mm以上的厚度t2。另外，若片体11、12的厚度t2超过0.3mm，且容器15乃至片型热管体1的厚度t1超过0.5mm，则难以将片型热管体1设置为已被限的移动终端51的形状。因此，通过将蚀刻加工施加在具有0.05mm～0.3mm的厚度t2的片体11、12的表面，且将已完成的片型热管体1的厚度t1控制在0.5mm以下，则能够在容器15的内表面形成具有充分热输送能力的微细的蒸汽通道20和芯22，并且，能够将片型热管体1合理地设置在移动终端51等的薄框体内。
蒸汽通道20，由第一通道部21A和第二通道部21B所构成。其中，第一通道部21A为在已被密闭的容器15的内部，以沿片型热管体1的纵向方向且多数并肩而形成的凹状；第二通道部21B为分别横贯第一通道部21A且与多数的第一通道部21A连通所形成的一个凹状。第一通道部21A和第二通道部21B全部为直线状，且第一通道部21A和第二通道部21B正交在片型热管体1的中央部，但也不妨将第一通道部21A和第二通道部21B以任何形状以及在任何位置进行连通。本实施例中，在面对且重叠片体11、12的单侧表面时，通过片体11、12的第一通道部21A彼此面对，中空筒状的第一蒸汽通道20A被形成，再通过片体11、12的第二通道部21B彼此面对，中空筒状的第二蒸汽通道20B被形成。这时，通过第一蒸汽通道20A和第二蒸汽通道20B，其蒸汽通道20被配置在容器15的内部。沿片型热管体1的纵向且多数形成的第一蒸汽通道20A与沿片型热管体1的横向方向被形成为一个的第二蒸汽通道20B连通。
芯22在容器15的内部被形成在除蒸汽通道20和侧壁30以外的部位。进一步详细说来，其除与侧壁30一同构成容器15的外周部，且朝向密封部17延长设置的蒸汽通道20的部位以外，由第一芯22A和第二芯22B构成全部的芯22。其中，第一芯22A被形成在片体11、12也就是说容器15的外周部的大致全周；第二芯22B被沿着片体11、12也就是说容器15的纵向，且从第一芯22A的一侧和另一侧朝向容器15的中央部各自多数并肩地形成。第二芯22B全部为直线状，且从第一芯22A的一侧朝向中央的12个的第二芯22B与，从第一芯22A的另一侧朝向中央的12个的第二芯22B面对，进而第二通道部21B被形成在其之间。另外，第一通道部21A被形成在被并肩配置的第一芯22A和第二芯22B之间或，两个的第二芯22B、22B之间。
图3为将在图2中的第一片体11的A部已扩大的图。在同图中，构成芯22的第二芯22B全部由以蚀刻加工进行蚀刻的凹状的槽26和，未以蚀刻加工蚀刻的凸状的壁27所构成，且在第二芯22B的区域内，成为循环液的通道的多数的槽26通过壁27被形成为所望的形状。无论在芯22的哪个位置，都共同地形成有如此的由槽26和壁27所组合的结构。
槽26位于沿蒸汽通道20的两侧部和端部的位置，且具有第一槽26A和第二槽26B以及第三槽26C。其中，第一槽26A为与其蒸汽通道20的方向正交且被按每一定间隔多数配置；第二槽26B为以比第一槽26A从蒸汽通道20离开的方式配置，且比第一槽26A稍间隔大些按每一定间隔多数配置；第三槽26C为沿蒸汽通道20的方向且相互地连通这些第一槽26A和第二槽26B。另外，槽26的深度t3(参照图4)为0.1mm～0.13mm，槽26的宽度d1其第一槽26A和第二槽26B以及第三槽26C全部为0.12mm。在此，若槽26的宽度d1在0.05mm～0.3mm的范围内，则能够通过芯22提高毛细管作用。进一步，第一槽26A的数比第二槽26B的数多，且也比第二槽26B微细的第一槽26A位于蒸汽通道20的两侧部的位置，并且与该蒸汽通道20直接连通着。
一方面，已被形成在槽26之间的壁27，至少具有多数的第一壁27A和多数第二壁27B。其中，第一壁27A为了也以比第二槽26B细小的间隔形成第一槽26A，因此，已沿与蒸汽通道20正交的方向的宽度d2被形成为0.1mm；第二壁27B为了形成第二槽26B，则为与第一壁27A相异的形状。第二壁27B的一部分，其沿与蒸汽通道20正交的方向的d3被形成为比第一壁27A的宽度宽的0.3mm。在本实施例中，并行设置与与蒸汽通道20正交，且为多数的第一壁27A和多数的第二壁27B。另外，通过将侧壁23设置在芯22的外侧，进而多数的第三槽26C以一定的间隔被形成在这些的之间。其优选为，通过将第一壁27A的宽度d2设置为小于0.25mm，且将第二壁27B的宽度d3设置为0.25mm以上，利用重叠片体11、12的第二壁27B，进而在芯22的部分的扩散接合成为可能。
图4为图3的B-B线截面图。在同图中，具有宽度d4的蒸汽通道20的区域被形成在相邻的一方的第二芯22B的端部和另一方的第二芯22B的端部之间。该片体11、12的成为蒸汽通道20的区域的壁厚k1具有在从0.03mm至0.14mm的范围的尺寸。
蒸汽通道20，其截面积越大，且为蒸汽通道20的深度t4和宽度d4的比例的纵横比越相等(即通过蒸汽通道20的循环液所接触的气相的表面积小)则越能够提高热输送能力。一方面，为了将片型热管体1合理地设置在移动终端51等的薄框体内，则需要将容器15也就是说片型热管体1的厚度t1控制在0.5mm以下。在此，为了兼顾作为已完成的片型热管体1的热输送能力和容器15整体的厚度所接受的限制，在成为蒸汽通道20的区域中的壁厚k1的尺寸控制在0.14mm以下。另一方面，若壁厚k1的尺寸小于0.03mm，则由于容器15的内部为真空状态，于外部的大气压会压瘪容器15。在此，在成为蒸汽通道20的区域中的壁厚k1的尺寸其优选为0.03mm以上。
另外，若蒸汽通道20的宽度d4一旦成为比0.5mm小的尺寸，则蒸汽通道20的截面积变小，进而不能得到作为目的的热输送能力。另一方面，若蒸汽通道20的宽度d4成为比2.7mm大的尺寸，则由于容器15的内部为真空状态，于外部的大气压会压瘪容器15。在此，在片体11、12的成为蒸汽通道20的区域的宽度d4其优选为具有在从0.5mm至2.7mm的范围的尺寸。
关于蒸汽通道20，从以上理由，若去求得适宜的壁厚k1和宽度d4的比例，则成为从1：4至1：90的范围。例如，在壁厚k1为0.03mm的情况下，若宽度d4为0.03×90＝2.7mm以下，则来不会有由于外部的大气压而压瘪容器15的担心。另外，在壁厚k1为0.14mm的情况下，若宽度d4为0.14×4＝0.56mm以上，则能够得到作为目的的热输送能力。
片体11、12的成为蒸汽通道20的区域的壁厚k1，不是在任何部位都为相同的尺寸，而是接近被形成成为芯22的槽26的区域的两侧部分，比蒸汽通道20的中央部分厚，且整体以变化为平缓地大致拱形的方式所形成。这些，由于容器15内为循环液的饱和蒸气压，且来自大气压的応力施加在蒸汽通道的壁面，因此，在蒸汽通道20内，通过一方面，将接近被形成成为芯22的槽26的区域的应力大的两侧部分的壁厚k1变厚，另一方面，将应力小的中央部分的壁厚k1的变薄，则可解消由于外部大气压容器15被压瘪之忧。另外，能够确保作为蒸汽通道20获得其为目的的热输送能力的截面积。
如上所述，片体11、12通过蚀刻加工或冲压加工多数形成成为芯22的槽26。该成为芯22的微细的槽26，在容器15的内部接触循环液的液相的表面积越大越能提高热输送能力。在此，以能够一边维持一定程度的截面积一边接触液相的表面积变大的方式，每一枚片体11、12的槽26的宽度d1和深度t3的比，其优选为从1：1至2：1的范围。依据这些，能够提高在芯22中的热输送能力。
另外，每一枚片体11、12的槽26的宽度d1与所述蒸汽通道20的深度t4的比例，其优选为在从1：0.8至1：1.6的范围。若在该范围内，则能够在容器15的内部加大循环液的液相与芯22的槽26接触的表面积，并且能够加大流通气相的蒸汽通道20的截面积，进而能够提高作为片型热管1的热输送能力。
图5为将在图2中的第一片体11的C部已扩大的图。在同图中，构成芯22的第一芯22A由凹状的槽26和凸状的壁27所构成。在第一芯22A的区域内成为循环液的通道的多数的槽26通过壁27被形成为所望的形状。另外，第一芯22A的构成虽具有所述第一槽26A和第二槽26B以及第三槽26C，但第一芯22A的壁27仅由多数的第一壁27A和多数的第二壁27B所构成，不设置比第一壁27A和第二壁27B幅宽的第三壁27C。因此，一方面，通过将侧壁30配设在与蒸汽通道20的方向正交且多列并排的第二壁27B的一侧，另一方面将多数的第一壁27A并列设置在另一侧，进而多数的第三槽26C以一定的间隔被形成在这些的之间。
在本实施例中，作为第一芯22A的纵槽具有12列的第三槽26C。而为了形成该第三槽26C，作为凸壁整体设置着12列的第一壁27A和第二壁27B，以及在第一芯22A的外侧的凸状的侧壁30。
作为构成容器15的金属箔片的片体11和片体12，在将两枚的片体11和片体12进行重叠时，其作为在第一芯22A的外侧的外周壁所接触的侧壁30的表面宽度d5，被形成为从0.2mm至1.9mm的范围的尺寸。依据这些，在已完成片型热管1的状态能够得到作为容器15所需要的密闭度和适宜的强度。其另一方面，仅构成第一芯22A的槽26的第一壁27A和第二壁27B，其优选为该宽度d6越狭窄其槽26越有利于微细化。在实施例中，与所述的宽度d2同样为0.1mm，且比第三槽26C的宽度d7窄。该宽度d7与所述的宽度d1同样为0.12mm。总之，在第一芯22A中，第三槽26C的宽度d7和第一壁27A与第二壁27B的宽度d6以及被形成在第一芯22A的外侧的侧壁30的宽度d5的各尺寸成为d5＞d7＞d6的关系。通过保持这样的尺寸关系，进而能够在一边确保容器15的闭密度一边适宜地保持其强度的同时，其液相与第一芯22A的槽26所接触的表面积和流通蒸汽通道20的气相的截面积成为最适，从而提高作为片型热管1的热输送能力。
图6为将在图2中的第一片体11的D部已扩大的图，图7为将在图2中的第一片体11的E部已扩大的图。虽在图6，将第二芯22B的大致中间部扩大，在图7，将第二芯22B的前端部扩大，但其构成和尺寸关系为在图3和图4所说明的相同。尤其是在第二芯22B的前端侧，除所述的第一壁27A和第二壁27B以及第三壁27C外，具有与第三壁27C相同排列，且具有与该第三壁27C相同的宽度d3。扇形形状的第5壁27E被分别配设在沿蒸汽通道20的方向的长度比第三壁27C短的多数的第四壁27D和，第四壁27D的两侧。通过这些，形成第一槽26A和第二槽26B以及第三槽26C。
参照图6，在本实施例中，具有作为第二芯22B的纵槽的4列的第三槽的26C。为了形成其第三槽26C，设置着作为宽幅的凸壁的1列的第三壁27C，以及窄幅的整体为4例的第一壁27A和第二壁27B。
作为构成容器15的金属箔片的片体11和片体12，在将两枚的片体11和片体12进行重叠时，其作为在第二芯22B的第一凸壁所接触的第三壁27C的表面宽度d3被形成为在从0.2mm至1.9mm的范围的尺寸。依据这些，在已完成片型热管1的状态，能够得到作为容器15所需要的密闭度和适宜的强度。另一方面，仅构成第一芯22A的槽26的为第二凸壁的第一壁27A和第二壁27B，其优选为该宽度d2越狭窄其槽26越有利于微细化。在实施例中，为0.1mm，且比第三槽26C的宽度d1窄。总之，在第一芯22B中，第三槽26C的宽度d1与第一壁27A和第二壁27B的宽度d2以及第三壁27C的宽度d3的各个尺寸成为d3＞d1＞d2关系。通过保持这样的尺寸关系，在一边确保容器15的闭密度一边适宜地保持其强度的同时，其液相与第二芯22B的槽26接触的表面积和气相流通的蒸汽通道20的截面积成为最适，进而能够提高作为片型热管1的热输送能力。
另外，如图1所述的片型热管体1，虽通过在任意部位与热源进行热连接，进而去变化该受热部和散热部的各个位置，但已被形成在容器15的内部的多个的第一蒸汽通道20A，通过与被形成为一个的第二蒸汽通道20B进行连通，其受热部和散热部即使位于片型热管体1的任意部位，其通过分别互相连通蒸汽通道20A和20B，都能够将片型热管体1的整个表面均热化。
以下，对在将上述实施例的片型热管体1封装于薄型的移动终端51时的结构和作用效果加以说明。
图8表示已搭载片型热管体1的移动终端51的外形。另外，图9表示已将图1的片型热管体1搭载在内部的移动终端51的内部构成。表示在图8和图9中的移动终端51为比平板型终端为小型，且为具有用手持拿程度的外形尺寸的智能手机。通过将竖长大致为矩形的后罩52配设在平板状的触摸面板53的背面一侧，进而形成呈现作为移动终端51的偏平状的外壳(框体)。成为移动终端51的控制部的CPU(中央处理单元)54和，其它的未图示的各种电子部件，在已封装在为基板的印刷电路板56的状态下被收纳在移动终端51的框体内部的同时，为了将所需的电力供给至这些的CPU54和电子部件的能够充电的偏平且大致矩形的为充电单元的电池组件57，相对移动终端51被装卸可能地收容。另外，已将输入装置和显示装置一体化的操作显示部58被配设在触摸面板53的前侧的一方，相对后罩52的正面一侧的开口的触摸面板53的背面，其由无凸凹的平坦的铝等的金属板59所构成。操作显示部58以能够用使用者的手指接触的方式露出且被配置在移动终端51的前面。
如图9所示，第一实施例的片型热管1，具有与移动终端51的框体内部形状相吻合的外形，且以原封不动的的单体被设置在移动终端51的框体内部。在此，其优选为，将片型热管体1设置在占该触摸面板53的背面的50％以上的区域内。片型热管体1的一侧面，其一部分包括与作为受热部且成为热源的CPU54的印刷电路板56接触并热连接，尤其是在远离CPU54的部位形成散热部。总之，片型热管体1被设置在触摸面板53的背面与印刷电路板56和电池组件57之间。
在所述图9所示的移动终端51，若在框体的内部由CPU54等发热，进而导致温度上升，则来自该CPU54的热被输送到片型热管体1的一侧面的受热部，并在受热部循环液蒸发，其蒸气通过蒸汽通道20从受热部流向低温的散热部，进而在片型热管体1的内部进行热输送。被输送至该散热部的热被热扩散在片型热管体1的宽敞的平面状的区域，且从片型热管体1的表里，即从一侧和另一侧的两面被分别散热至形成触摸面板53的背面的金属板59和电池组件57。通过这些，由于移动终端51能够将发生在CPU54等处的热，热扩散至宽敞的区域，进而于触摸面板53等的外壳表面的热斑的生成得以缓和，同时也能够抑制CPU54的温度上升。
一方面，在片型热管体1的散热部，由于蒸气冷凝进而使循环液滞留；而在片型热管体1的内部，通过被形成在蒸汽通道20的两侧的芯22的强力的毛细管引力，其循环液从正交于蒸汽通道20的由第一槽26A和第二槽26B所构成的液体流路，至流布通过沿蒸汽通道20的第三槽26C的液体流路，然后从散热部返回受热部。因此，在受热部的循环液不会穷尽，在此已蒸发的循环液通过流布芯22且以毛细管引力使其导向散热部继续进行蒸发，进而发挥着作为片型热管体1的原有的性能。
另外，片型热管体1其厚度t1为0.5mm以下。特别是在智能手机等的移动终端51，由于能够对应已追求易用性的框体的厚度的限制，因此在活用与石墨片材相比其热传导率非常好的片型热管体1的特征的同时，并能够将CPU54等的热迅速地热扩散至宽敞的区域。
图10表示着将与图1不同形状的片型热管体1搭载在内部的移动终端51的内部结构。在此的片型热管体1作为与移动终端51的框体之间产生干涉的位置，设置着已逃逸电池组件57的用于防止干涉的逃逸部36。通过这些，以片型热管体1不接触电池组件57的方式，能够将片型热管体1配设在移动终端51的框体内部，且能够缓解从片型热管体1朝向电池组件57的热影响。这样的逃逸部36不限于电池组件57，也可设置在与被纳入移动终端51的框体内部的各种功能部件之间产生干涉的部位。
在图10中，片型热管体1的一个侧面，在与含有其一部分作为受热部且成为热源的CPU54的印刷电路板56接触并热连接的同时，片型热管体1的另一个侧面，其一部分与框体的后罩52接触并热连接，尤其是在远离CPU54的部位形成散热部。总之，在此的片型热管体1于移动终端51的框体内部，被设置在后罩52与搭载CPU54的印刷电路板56之间。
而且，如所述图10所示的移动终端51，若在框体的内部由于CPU54等发热进而导致温度上升，则来自其CPU54的热传递到片型热管体1的已侧面的受热部，并在受热部循环液蒸发，其蒸气通过蒸汽通道20从受热部流向低温的散热部，进而在片型热管体1的内部进行热输送。被输送至该散热部热被热扩散在片型热管体1的宽阔的平面状的区域，且从片型热管体1另一侧面散热至框体的后罩52。通过这些，由于移动终端51能够将发生在CPU54等处的热，热扩散至宽敞的区域，进而于后罩52等的外壳表面的热斑的生成得以缓和，同时也能够抑制CPU54的温度上升。
一方面，在片型热管体1的散热部，蒸气冷凝进而使循环液滞留；而在片型热管体1的内部，通过被形成在蒸汽通道20的两侧的芯22的强力的毛细管引力，其循环液通过从正交于蒸汽通道20的由第一槽26A和第二槽26B所构成的液体流动通道，沿蒸汽通道20再流布通过第三槽26C的液体流动通道，然后从散热部返回受热部。因此，在受热部的循环液不会穷尽，在此已蒸发的循环液通过流过芯22且以毛细管引力使其导向散热部继续进行蒸发，进而发挥着作为片型热管体1的原有的性能。
图11为表示已比较通过冷却结构的差异的移动终端51的温度上升的试验结果。在同图中，试验中，关于“本发明的实施例(片型热管体)”和“其它的实施例HP+铜板t0.2”以及“以往的实施例石墨片材”的各个冷却构成，测定取代CPU54作为热源已装着的热源加热器(未图示)的温度，和移动终端51的触摸面板53前面的温度以及后罩52表面的温度，并分别表示为“热源温度”、“外壳温度触摸面板”以及“外壳温度框体背面”。其中，“本发明的实施例(片型热管体)”为将在图1所示的片型热管体1搭载在作为冷却单元的移动终端51的框体的内部；“其它的实施例HP+铜板t0.2”为已将偏平加工施加在直径2mm(Φ2)的管状的容器的一根偏平型热管体，以及已焊接接合在宽度60mm×高度105mm×厚度0.2mm的铜板的冷却单元搭载在作为冷却单元的移动终端51的框体的内部；“以往的实施例石墨片材”为将石墨片材作为冷却单元搭载在移动终端51的框体的内部。尤其是在“外壳温度触摸面板”和“外壳温度框体背面”方面，用数字表示面的最大温度，并且作为画像表示着面整体的温度分布。另外，也同时记载着各冷却构成的“热扩散评价”和为外形尺寸的“主要规格”和作为冷却单元的“散热面积”和相当于热管的厚度的“HP厚度”以及相当于冷却单元的厚度的“整体厚度”。
在试验中，将作为热源的热源加热器装着在为移动终端51的智能手机中进行试验。作为试验条件，环境温度为25℃，热源加热器的发热量为5W，且测定已经过20分钟后的温度。另外，在“本发明的实施例(片型热管体)”中,对在图1中所示的片型热管体1的宽度W为在60mm、45mm、30mm以及15mm的各尺寸的条件下分别进行了试验。这些片型热管体1的高度H全部具有105mm的尺寸。另外，在“其它的实施例HP+铜板t0.2”中已使用的铜板和，“以往的实施例石墨片材”中已使用的石墨片材也具有同样的宽度W和高度H的尺寸。作为冷却单元的“散热面积”为将该宽度W和高度H相乘的值。
图中，“热扩散评价”为将所述的任意一个冷却单元和作为热源的发热量为5W的热源加热器设置在移动终端51的框体内，且在热源和，将铜板接合在片型热管体1或偏平型热管体的冷却单元之间，在借助导热硅脂进行热连接的条件下，测定热源的温度上升值和框体的表面温度的分布，进而进行热扩散效果的比较。
从以上试验结果，与为其它的方式的“其它的实施例HP+铜板t0.2”和“以往的实施例石墨片材”相比，在“本发明的实施例(片型热管体1)”中，通过创意蒸汽通道20和芯22的结构，即使片型热管体1的厚度薄，以及散热面积小，其热扩散也为良好，进而降低控制热源温度和框体外壳的温度。因此，能够得到为小型且冷却性能优异的片型热管体1。
具体而言，尤其在“本发明的实施例(片型热管体1)”中已使用宽度W为60mm和45mm的片型热管体1的情况下，能够降低控制热源温度和框体外壳的温度，进而获得优异的热扩散评价。另外，在“本发明的实施例(片型热管体)”中已使用宽度W为30mm的片型热管体1的情况下，也能得到与“其它的实施例HP+铜板t0.2”同样良好的热扩散评价。进一步，在“本发明的实施例(片型热管体)”中已使用宽度W为15mm的片型热管体1的情况下，虽未出现如“以往的实施例石墨片材”那样的热源温度超过100℃的状态，但与在已使用宽度W为30mm的片型热管体1的情况下和，“其它的实施例HP+铜板t0.2”相比，其热扩散评价不佳。这样，为了提高作为片型热管体1的冷却性，其优选为在框体内部尽可能大地确保其散热面积。
如上所述，所述实施例的片型热管体1，其特征在于，将作为已被蚀刻加工或冲压加工的金属箔片的片体11、12两枚以上堆叠，且通过接合形成已被密闭的容器15。
在这种情况下，将蚀刻加工或冲压加工施加在为片体11、12的表面的单面或双面，且通过接合两枚以上的片体11、12，即使将已被密闭的容器15的厚度t1变薄为0.5mm以下，也能够将微细的凸凹形成在该容器15的内表面上，进而能够获得具有充分的输送能力的薄片型热管体1。另外，通过将容器15的厚度薄型化，进而也能够将本实施例的片型热管体1合理地设置在移动终端51等的薄框体内。
另外，所述片体11和12通过半蚀刻加工进而被形成成为蒸汽通道20和芯的槽26等的一部分，并通过堆叠和接合，进而形成厚度t1为0.5mm以下的已被密闭的容器15。
在这种情况下，通过对片体11和12的表面施加半蚀刻加工，进而能够将具有充分的热输送能力的微细的蒸汽通道20和芯22的槽26形成在容器15的内表面。另外，通过将已堆叠片体11和12的容器厚度t1形成在0.5mm以下，进而能够将片型热管体1合理且容易地设置在比移动终端51等的厚度更薄的框体内。
另外，成为片体11和12的蒸汽通道20的区域的壁厚k1，其优选为被形成在从0.03mm至0.14mm的范围。
在这种情况下，通过将片体11和12的成为蒸汽通道20的区域的壁厚k1控制在0.14mm以下，进而能够兼顾在蒸汽通道20中的热输送能力的改善和容器15的整体厚度的限制。另外，该壁厚k1若在0.03mm以上，则即使在将容器15已密闭为真空状态的情况下，也能够解除由于大气压而压瘪容器15的担忧。
另外，成为片体11和12的蒸汽通道20的区域的宽度d4，其优选为被形成在从0.5mm至2.7mm的范围。
在这种情况下，通过将成为蒸汽通道20的区域的宽度d4形成为0.5mm以上，进而能够确保作为蒸汽通道20所需要的截面积，且能够得到作为目的的热输送能力。另外，通过将成为蒸汽通道20的区域的宽度d4形成为2.7mm以下，则即使在将容器15已密闭为真空状态的情况下，也能够解除由于大气压而压瘪容器15的担忧。
另外，片体11和12的成为蒸汽通道20的区域的壁厚k1和宽度d4的比例，其优选为被形成在从1:4至1:90的范围。
在这种情况下，通过合理地规范成为片体11和12的蒸汽通道20的区域的壁厚k1和宽度d4的比例，在提高蒸汽通道20的热输送能力的同时，还能够限制容器15整体的厚度，并且进一步能够解除由于大气压而压容器15瘪的担忧。
另外,片体11和12的成为蒸汽通道20的区域的壁厚k1,其优选为将接近形成成为芯22的槽26的区域的部分形成为比蒸汽通道20的中央部分厚。
在这种情况下，容器15内为循环液的饱和蒸气压。由于大气压的应力施加在蒸汽通道20的壁表面，因此在蒸汽通道20中，通过一方面将接近形成成为芯22的槽26的区域的应力大的部分的壁厚k1增厚,另一方面将应力小的中央部分的壁厚k1变薄，从而能够实现，兼顾防止由于大气压而压瘪容器15和确保蒸汽通道20的截面积。
另外，成为片体11和12的区域的壁厚k1,其优选为被形成为大致拱形。
在这种情况下，容器15内为循环液的饱和蒸气压。由于大气压的应力施加在蒸汽通道20的壁表面，因此在蒸汽通道20中，通过一方面将应力大的拱状的壁厚的两侧部分增厚,另一方面将应力小的拱状的壁厚的中央部分变薄，从而能够实现，兼顾防止由于大气压而压瘪容器15和确保蒸汽通道20的截面积。
另外，在本实施例中，将成为芯22的微细的槽26形成在片体11和12，并以该片体11和12的每一枚的槽26的宽度d1和深度t3的比例为在从1:1至2:1的范围的方式形成芯22。
在这种情况下，成为芯22的微细的槽26，其接触循环液的液相的表面积越大越能提高热输送能力。在此，通过以能够一边维持一定程度的截面积一边加大液相的接触表面积的方式，合理地规定槽26的宽度d1和深度t3的比例，进而能够提高在芯22中的热输送能力。
另外，在本实施例中，将成为芯22的槽26和蒸汽通道20形成在片体11和12，且将其每一枚的片体11和12的槽26的宽度d1和蒸汽通道20的深度t4的比例形成为在从1:0.8至1:1.6的范围。
在这种情况下，若合理地规定成为芯22的槽26的宽度d1和蒸汽通道20的深度t4的比例，则在容器15的内部接触循环液的液相的表面积增大，进而能够增大流通气相的截面积，从而能够提高热输送能力。
另外，在本实施例中，于容器15的内部，将由槽26组成的第一芯22A形成在容器15的外周部的大体全周，且第二芯22B从该第一芯22A朝向容器15的中央部进行延伸。
在这种情况下，由于芯22的功能为将循环液的液相进行环流，若以形成从在容器15的外周部的第一芯22A朝向容器15的中央部进行延伸的第二芯22B的方式配置芯22，则不论将移动终端51等的热源设置在任何位置都能够环流循环液，进而能够进行作为片型热管体1的良好的热输送，从而能够得到充分的热扩散。
另外，在本实施例中，第一芯22A的槽26的槽数被形成为比第二芯22B多。
在这种情况下，循环液的液相环流为从朝向容器15的中央部延伸着的第二芯22B聚集在外周部的第一芯22A的环流和，从散热部至受热部的环流。其中，从散热部至受热部的环流为，分流于从外周部的第一芯22A朝向中央延伸着的第二芯22B。在此，第一芯22A由于比第二芯22B的液相的环流量为多，若将构成第一芯22A的槽26的槽数设置为比构成第二芯22B的槽的槽数多，则能够圆滑地环流容器15内的循环液的液相。
另外，本实施例的第一芯22A，由槽26和，作为为了形成该槽26中的例如第三槽26C的凸壁的第一壁27A和第二壁27B所组成。并且以成为d5＞d7＞d6的方式形成第三槽26C的宽度d7与第一壁27A和第二壁27B的宽度d6，以及被形成在第一芯22A的外侧的为外周壁的侧壁30的宽度d5的各尺寸。
在这种情况下，构成容器15的片体11和12，为了得到作为容器15的密闭度和作为容器15的恰当地强度，而在将两枚的片体11和12彼此堆叠时，作为在第一芯22A的外侧的外周壁的所接触的侧壁30的表面的宽度d5，其优选为例如从0.2mm至1.9mm。另一方面，仅构成第一芯22A的槽26的第一壁27A和第二壁27B，其优选为该宽度d6越窄越有利于槽26的微细化。在实施例中约设置为0.1mm，即比第3槽的26C的宽度d7要窄。在此，若恰当地规定侧壁30的宽度d5和，可望微细化的相当于第一芯22A的槽宽度的第3槽26C的宽度d7以及构成这些的第一壁27A和第二壁27B的宽度d6的尺寸关系，则能够在一边确保容器15的密闭度一边合理地保持其强度的同时，其液相与在第一芯22A所接触的表面积和，流通蒸汽通道20的气相的截面积成为最佳，进而能够导致热输送能力的提高。
另外，本实施例的第二芯22B，由槽26，和作为形成该槽26的一部分的幅宽的第一凸壁的第三壁27C和，作为形成该槽26的另一部分的幅窄的为第二凸壁的第一壁27A和第二壁27B所组成。成为槽26的第三槽26C的宽度d1和第一壁27A与第二壁27B的宽度d2以及第三壁27C的宽度d3的各尺寸，被形成成为d3＞d1＞d2的方式。
在这种情况下，构成容器15的片体11和12，为了得到作为容器15的密闭度和容器15的恰当的强度，在将两枚的片体11和12彼此堆叠时，作为在第二芯22B中的幅宽的第三壁27C所接触的面的宽度d3，其优选为例如从0.2mm至1.9mm。另一方面，仅构成第二芯22B的槽的第一壁27A和第二壁27B，其优选为该宽度d2越窄越有利于槽26的微细化。在实施例中约设置为0.1mm，即比第3槽的26C的宽度d1要窄。在此，若恰当地规定可望微细化的成为第二芯22B的槽26的第三槽26C的宽度d1和，构成这些的第一壁27A和第二壁27B的宽度d2以及第三壁27C的宽度d3的尺寸关系，则能够在一边确保容器15的密闭度一边合理地保持其强度的同时，其在第二芯22B的接触液相的表面积和，流通蒸汽通道20的气相的截面积成为最佳，进而能够促使热输送能力的提高。
再者，本发明不限定于以上的实施例的方法，在不脱离本发明的要旨的范围内可进行各种变通实施。例如，在上述实施例中，虽可扩散接合片体11和12，但也可采用例如超声波接合等的其它的接合方式，或者也可将片体11和12三枚以上堆叠进行接合。另外，所述的各部分的形状和尺寸不需要完全为一例，在不脱离本发明的要旨的范围内可进行适当地变通实施。另外，也不需要将片体11和12形成为完全相同的形状。
附图标记说明：
1：片型热管体；11、12：片体(金属箔片材)；15：容器；20：蒸汽通道；22：芯(Wick)；22A：第1芯；22B：第2芯；26：槽；27A：第1壁(凸壁、第二凸壁)；27B：第2壁(凸壁、第二凸壁)；27C：第3壁(第一凸壁)；30：侧壁(外周壁)。

Claims (13)

1.一种片型热管体，其特征在于，
形成一种容器，其将两枚以上的已被蚀刻加工或冲压加工的金属箔片材进行堆叠，且通过接合而被密闭。
2.如权利要求1所述的一种片型热管体，其特征在于，
所述金属箔片材通过半蚀刻加工形成蒸汽通道和成为芯的槽，且通过堆叠和接合所述金属箔片材，所述被密闭的容器的厚度被形成为在0.5mm以下。
3.如权利要求1所述的一种片型热管体，其特征在于，
成为所述金属箔片材的蒸汽通道的区域的壁厚为在从0.03mm至0.14mm的范围。
4.如权利要求1所述的一种片型热管体，其特征在于，
成为所述金属箔片材的蒸汽通道的区域的宽度为在从0.5mm至2.7mm的范围。
5.如权利要求1所述的一种片型热管体，其特征在于，
成为所述金属箔片材的蒸汽通道的区域的壁厚和宽度的比例为在从1:4至1:90的范围。
6.如权利要求1所述的一种片型热管体，其特征在于，
成为所述金属箔片材的蒸汽通道的区域的壁厚，将接近形成成为芯的槽的区域的部分比所述蒸汽通道的中央部分变厚。
7.如权利要求1所述的一种片型热管体，其特征在于，
成为所述金属箔片材的蒸汽通道的区域的壁厚，被大致形成为拱形。
8.如权利要求1所述的一种片型热管体，其特征在于，
将成为芯的槽形成在所述金属箔片材上，
每一枚所述金属箔片材的所述槽的宽度和深度的比例为在从1:1至2:1的范围。
9.如权利要求1所述的一种片型热管体，其特征在于，
将成为芯的槽和蒸汽通道形成在所述金属箔片材上，
每一枚所述金属箔片材的所述槽的宽度和所述蒸汽通道的深度的比例为在从1:0.8至1:1.6的范围。
10.如权利要求1所述的一种片型热管体，其特征在于，
将由槽所组成的第一芯形成在所述容器的外周部的大致全周，
且从所述第一芯朝向所述容器的中央部延伸第二芯。
11.如权利要求10所述的一种片型热管体，其特征在于，
所述第一芯，其所述槽的槽数被形成为比所述第二芯的槽数多。
12.如权利要求10所述的一种片型热管体，其特征在于，
所述第一芯由所述槽和为了形成所述槽的凸壁所组成，
所述槽和所述凸壁以及被形成在所述第一芯的外侧的外周壁的各宽度的尺寸为外周壁＞槽＞凸壁。
13.如权利要求10所述的一种片型热管体，其特征于，
所述第二芯由槽和形成所述槽的宽幅的第一凸壁以及形成所述槽的窄幅的第二凸壁所组成，
所述槽和所述第一凸壁以及所述第二凸壁的各宽度的尺寸为第一凸壁＞槽＞第二凸壁。
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