JP2003158230A - マイクロ冷却装置 - Google Patents

マイクロ冷却装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造が簡単であり、しかも製造コストが節減
できるマイクロ冷却装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 下部面の所定領域が熱源と接触する基板
と、前記基板上に形成され、冷媒が流入する冷媒集中部
が前記下部面の所定領域の向かい側に配設されるマイク
ロチャンネルアレイと、前記マイクロチャンネルアレイ
を固定し、前記熱源の冷却中に生じる蒸気を凝縮し、該
凝縮された蒸気を前記マイクロチャンネルアレイに流入
させる凝縮手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はマイクロ冷却装置に
係り、より詳しくは、毛細管力により熱発生部まで冷媒
を流入させるためのマイクロチャンネルアレイを備える
マイクロ冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】普通半導体装置の動作電圧は約数ボルト
であるが、半導体装置を構成する各種の構成要素をなす
物質そのものの抵抗により、供給される電気エネルギー
が全て活用できず、一部は熱エネルギーの形で放出され
る。
【０００３】熱は半導体装置の性能を急激に低下させる
ことがあり、さらには、半導体装置そのもの又は半導体
装置を構成する重要な部分が回復できないほどに損傷さ
れることもある。この理由から、電子装置の信頼性を高
めると共に、寿命を延ばす方法の一つは、動作中にやむ
を得ず生じる熱を効果的に除去することである。
【０００４】チップあるいは電子装置において生じる熱
を除去するために各種の冷却手段が応用されてきてい
る。例えば、コンピュータの場合、その内部に組み込ま
れている半導体チップから生じる熱を除去するために、
ファンを使って外部の空気を流入させて循環させ、これ
により冷却を行う空冷式冷却手段が汎用されている。そ
して、冷媒の冷却効率からみる時、空冷式よりは水冷式
の方が一層望ましいが、漏水による短絡の恐れがあり、
凝縮機など別途の装置が必要とされるがゆえに、水冷式
の場合にはその使用が限られている。
【０００５】このような事情にも拘わらず、近年、電子
装置において生じる熱がますます増えてくるのに伴い、
空冷式の冷却限界がゆえに、水冷式により電子装置を冷
却しようとする試みがなされている。特に、チップ単位
の冷却が試みられている。しかし、チップ領域において
生じる単位面積当りの発生熱（熱流束）はロケットエン
ジンにおいて生じる単位面積当りの熱流束に次ぐ水準で
ある。この理由から、これを低めるために、循環及び相
変化を効率良く行うための熱伝導係数が高いマイクロチ
ャンネルを用いたマイクロ冷却装置が製造されつつあ
る。
【０００６】図１は、この種の熱交換器に採用されてい
る従来の技術（米国特許第５，７２７，６１８号公報）
によるマイクロチャンネルの斜視図である。
【０００７】図１中、参照番号２５は薄い銅板の積層体
である。この銅板積層体２５上に中実薄板６０が形成さ
れている。中実薄板６０の上面は熱発生部と接触する。
このため、熱発生部からの熱は中実薄板６０を介して銅
板積層体２５に伝わる。銅板積層体２５にはこの銅板積
層体２５を貫通するホール４０が列をなして形成されて
いる。この銅板積層体２５の全面に銀箔（図示せず）が
コーティングされており、ホール４０がマイクロチャン
ネルアレイ１６５を形成するように整列されて結合され
ている。
【０００８】エッチングされた銅板の積層物であるマニ
ホルドセクション１７０が銅板積層物２５の下部面に並
列に取り付けられている。マイクロチャンネルアレイ１
６５に隣り合うマニホルドセクション１７０の第１銅板
６５に複数の細長いアパーチャ７０が形成されている。
これらアパーチャ７０はマイクロチャンネルアレイ１６
５と交差するように形成されて流体を前記マイクロチャ
ンネルアレイ１６５と流通させる。流体をマニホルドセ
クション１７０に伝え、且つマニホルドセクション１７
０から流体を受け取る同軸の流入及び流出口１８０，１
９０を含むシャフト１３５が設けられている。マニホル
ドセクション１７０の各銅板には、流体の流れを単一の
流入口１８０から第１銅板６５の離隔された細長い流入
アパーチャ７２に変え、且つ、流体の流れを第１銅板６
５の他の離隔された細長い流出アパーチャ７３から単一
の流出口１９０に変えるアパーチャが形成されている。
【０００９】同軸の流入及び流出口１８０，１９０を有
する単一のシャフト１３５は流体の供給とドレイン及び
前記シャフト１３５を固定するための複数のホールを有
する場合、モジューラホールに接続される。マイクロチ
ャンネルアレイ１６５に隣り合う交互に離隔された流入
及び流出アパーチャ７２，７３によりマイクロチャンネ
ルアレイ１６５を介して流体を流入及び流出させるのに
要される圧力が低くなる。マイクロチャンネルアレイ１
６５は熱伝導性に優れている銅板からなり、小さい寸法
及び大きいアスペクト比を有する。
【００１０】前述の通り、従来の技術による熱交換器に
採用されているマイクロチャンネルは、流入口１８０を
介して流入された流体をマニホルドセクション１７０に
形成された細長い流入アパーチャ７２及び第１銅板２５
に形成されたホール４０を介して熱発生部に隣り合う第
１銅板６０まで伝え、前記熱発生部からの熱を吸収した
流体をホール４０及び流出アパーチャ７３を介して流出
口１９０に吐き出す。
【００１１】このように、強制対流方式を用いた冷却に
おいては、マイクロチャンネルアレイ１６５に隣り合う
流入及び流出アパーチャ７２，７３により圧力が低くな
る。このため、このように圧力が低くなることを克服し
て流体を循環させるためには、別途の高圧タンク又はポ
ンプが必要となる。さらに、ホコリや他の不純物などに
よってマイクロチャンネルが閉塞されるハウリング現象
が生じる恐れもある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する技術的課題は、前述の如き従来の技術の問題点を改
善するために、冷却効率が高く、しかも構成が簡単であ
るために小型薄膜化でき、冷媒を循環させるための別途
の装置が不要であるほか、マイクロチャンネルアレイの
製造コストを下げることのできるマイクロ冷却装置を提
供するところにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記技術的課題を達成す
るために、本発明は、下部面の所定領域が熱源と接触す
る基板と、前記基板上に形成され、冷媒が流入する冷媒
集中部が前記下部面の所定領域の反対側に配設されるマ
イクロチャンネルアレイと、前記マイクロチャンネルア
レイを固定し、前記熱源の冷却中に生じる蒸気を凝縮
し、該凝縮された蒸気を前記マイクロチャンネルアレイ
に流入させる凝縮手段とを備えることを特徴とするマイ
クロ冷却装置を提供する。
【００１４】ここで、前記マイクロチャンネルアレイ
は、前記冷媒を前記冷媒集中部に流入させる毛細管力を
発生できる少なくとも一つの単位ユニットを含む。この
時、前記マイクロチャンネルアレイが少なくとも２以上
の単位ユニットを含む場合、前記単位ユニットは同じ形
状を有しても相異なる形状を有しても良い。
【００１５】前記単位ユニットは、枠体と、この枠体内
側に別々に又は連結して配設されて前記冷媒集中部に向
かう複数のピンとを含んでいる。また、前記複数のピン
は枠体の内部及び外部の両方ともに連結されても良い。
この時、前記複数のピンの一部は残りのピンよりも短
く、前記複数のピン間の間隔は毛細管力を発生できるほ
どに狭い。この時、前記間隔は前記冷媒集中部の方へ行
くほど狭まっても一定であっても良い。また、前記複数
のピンは直線状であっても直線状でなくても良い。
【００１６】前記凝縮手段は、前記マイクロチャンネル
アレイを覆ってそのマイクロチャンネルアレイの縁部と
密封接触し、蒸気と該内面とが接触して蒸気内の潜熱を
吸収する蓋体と、前記蓋体上に配設されて前記蓋体に伝
わる熱を吸収することにより、前記蓋体の温度を前記蒸
気を凝縮できる所定の温度に維持するヒートシンクとを
含む。
【００１７】本発明によれば、下記のような長所を有す
る。先ず、ポンピング設備が無くても冷媒を自然に循環
できることから、冷却装置の構成が簡単になる。また、
構成要素が大体平板状であることから、小型薄膜化が可
能である。さらに、マイクロチャンネルアレイを構成す
る単位ユニットの製造工数が減ってコスト削減に寄与で
きる。なおかつ、単位ユニットを積層化することにより
高い断面積比を有するように製造できることから、熱伝
達効率を高めることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき、本
発明の実施形態による熱交換器の気化部について詳細に
説明する。ここで、図中の層や領域の厚さは明細書の明
確性のために誇張されている。先ず、本発明の実施形態
による熱交換器の気化部に採用されているマイクロチャ
ンネルアレイを構成する単位ユニットについて説明す
る。
【００１９】図２を参照すれば、マイクロチャンネルア
レイを構成する単位ユニット２００は外形が四角形であ
ることが分かる。単位ユニット２００は枠体２０２と、
枠体２０２の内側に冷媒集中部２０４の方へ向かうよう
に形成された複数のピンＰ１，Ｐ２とを含む。これら複
数のピンＰ１，Ｐ２のうち、第１ピンＰ１は第２ピンＰ
２よりも長い。すなわち、前記複数のピンの一部は冷媒
集中部２０４まで達しているが、残りのものはそうでな
い。冷媒集中部２０４の周りに長いピン及びこれよりも
短いピンが交互に形成されている。これにより、枠体２
０２の内側に配設されたピンは長いもの及び短いものが
一様に分布されることになる。
【００２０】一方、単位ユニット２００は毛細管力によ
り冷媒をピン間の間隔に沿って冷媒集中部２０４に流入
させるものであり、前記複数のピン、例えば第１及び第
２ピンＰ１，Ｐ２間の間隔は前記毛細管力が発生できる
ほどに狭いことが望ましい。さらに、前記冷媒は前記ピ
ン間の間隔に沿って毛細管力により冷媒集中部２０４の
方へ流入するので、第１及び第２ピンＰ１，Ｐ２はそれ
ら同士の間隔が冷媒集中部２０４の方へ行くほど次第に
狭まるように形成されることが望ましいが、前記間隔が
枠体２０２の内側から冷媒集中部２０４まで一様になっ
ていても構わない。従って、前記複数のピンの寸法（例
えば、幅又は厚さ）は一様であっても一様でなくても良
い。例えば、前記複数のピンの寸法が枠体２０２の内側
から冷媒集中部２０４の方へ行くほど減る。
【００２１】図示はしていないが、第１及び第２ピンＰ
１，Ｐ２は直線状ではなくても良い。例えば、第１及び
第２ピンＰ１，Ｐ２は波状であってもＳ字状であっても
良い。第１及び第２ピンＰ１，Ｐ２が直線状ではない場
合であっても、冷媒集中部２０４近傍のピンは冷媒を冷
媒集中部２０４に流入可能に直線状であることが望まし
い。
【００２２】枠体２０２は、前記四角形のほかに、他の
形状であっても良い。例えば、円形、楕円形、又は三角
形、ひし形、五角形などの多角形であっても良い。この
場合にも、枠体２０２の内側に熱源を冷却するための冷
媒が流入する冷媒集中部２０４に当たる領域が形成され
ることはもちろんである。
【００２３】冷媒集中部２０４は熱源に対応する領域で
あるがゆえに、その形状は熱源の形状に応じて決まる。
例えば、冷媒集中部２０４は円形のほかに、三角形及び
四角形などの多角形であっても良い。また、前記熱源が
所定の長さを有する場合、これに見合う長さを有する楕
円形であってもスリット状であっても良い。また、前記
熱源の表面積が大きく、しかも表面の全体から放出され
る熱の量が多いことを考慮して、冷媒集中部２０４を一
層広くしても良い。
【００２４】もちろん、前記熱源が冷媒集中部２０４よ
りも広くてその一部が冷媒集中部２０４の周りのピンＰ
１，Ｐ２の下方領域にまで延びる場合、冷媒の冷媒集中
部２０４への流入中に前記熱源が熱を吸収し始めるため
に、冷媒集中部２０４を広くしなくても良い。もし、冷
媒集中部２０４を広くする場合、冷媒が冷媒集中部２０
４の外側から内側中心の方へ流入されつつ熱を吸収して
気化される。このため、熱発生部が高温であって発生熱
量も多い場合には、冷媒集中部２０４の内側中心まで冷
媒が到達できず前記内側中心の冷却がなされない場合も
ある。しかし、激しい気化が起こらずに冷媒が冷媒集中
部２０４まで到達できる場合には、前述の通り、冷媒集
中部２０４を図２に示したよりも広くしても良い。これ
は、枠体２０２の内側に配設された複数のピンを短くす
るということを意味する。
【００２５】他方で、外形は図２の如く四角形であって
内側形状はそうでない枠体と、この枠体内側に配設され
て前記枠体内側の冷媒集中部２０４に対応する領域まで
延びた複数のピンとを含む単位ユニットも採用可能であ
る。
【００２６】例えば、外形は図２の如く四角形であり、
枠体２０２内側のピンＰ１，Ｐ２が形成された領域は円
形であり、この円形領域内に冷媒集中部２０４が存在す
る単位ユニットも採用可能である。この時、前記円形領
域に形成されたピンの長さは選択的に異ならしめても良
く、いずれも同一にしても良い。この時、ピンの形状
は、前述の如く様々である。
【００２７】以上のような形状の単位ユニットにおい
て、ピンが形成される円形領域と四角形枠体との間には
ピンが形成されていない広い領域ができてしまい、この
領域内に冷媒が流入する場合がある。この時、この流入
された冷媒は冷媒集中部２０４に対応する中心領域に流
入させる必要がある。この理由から、前記ピンが形成さ
れていない領域には前記流入された冷媒を前記中心領域
に円滑に流入可能にする所定形状のパターンを形成する
ことが望ましい。この時、前記所定形状のパターンは、
前記冷媒の円滑な流入を可能にする範囲内で各種の形状
を有することができる。例えば、前記所定形状のパター
ンは前記冷媒を中心領域の方へ流入可能にする長さ及び
高さを有する直方体であっても良く、円柱であっても良
い。
【００２８】以上において、単位ユニット２００の材質
としては熱伝導性に優れているものであれば制限はな
く、特に、銅であることが望ましい。
【００２９】＜第１実施形態＞図３を参照すれば、基板
２１０上に、図２の如き単位ユニットが複数積層された
マイクロチャンネルアレイ２１２が形成されている。こ
こで、前記マイクロチャンネルアレイ２１２は、各々の
冷媒集中部（図２の２０４）が一致するように順次積層
された第１単位ユニット２１２ａ〜第６単位ユニット２
１２ｅを含む。この時、前記マイクロチャンネルアレイ
２１２はこれよりも少数の単位ユニットを含んでも多数
の単位ユニットを含んでも良い。
【００３０】基板２１０の下部面の所定領域には熱源Ｈ
が取り付けられている。熱源Ｈは半導体メモリ素子を構
成する要素のうち相対的に多くの熱を放出するもの、例
えばＣＰＵであっても良い。熱源Ｈの熱は基板２１０を
介して冷媒に伝わるので、基板２１０はできる限り熱伝
導性に優れている物質から形成することが望ましい。マ
イクロチャンネルアレイ２１２を構成する第１単位ユニ
ット２１２ａ〜第６単位ユニット２１２ｅの冷媒集中部
２０４は熱源Ｈに対応する。これにより、熱源Ｈから基
板２１０を介して伝わる熱は冷媒集中部２０４に流入す
る冷媒に吸収される。その結果、前記冷媒は気化され、
冷媒集中部２０４に対応するマイクロチャンネルアレイ
２１２の中心領域において蒸気が生じる。
【００３１】一方、マイクロチャンネルアレイ２１２の
周りの基板２１０上に、即ち、基板２１０の縁部上にマ
イクロチャンネルアレイ２１２を覆う蓋体２１４が密封
形成されている。前記マイクロチャンネルアレイ２１２
の第６単位ユニット２１２ｅと接触する前記蓋体２１４
の内面には突部が形成されている。マイクロチャンネル
アレイ２１２の枠体はこの突部を通じて蓋体２１４の荷
重を受けて基板２１０上に固着される。蓋体２１４の天
井とマイクロチャンネルアレイ２１２とは、前記蒸気が
蓋体２１４の天井まで上がって天井及び側面に沿って移
動しつつ凝縮され、該凝縮された蒸気がマイクロチャン
ネルアレイ２１２に再び流入可能に、所定距離だけ離れ
ている。図中、点線はマイクロチャンネルアレイ２１２
の中心領域から生じる蒸気の循環経路を示す。
【００３２】前記蒸気が蓋体２１４の天井に達すれば、
蒸気内の潜熱が前記蓋体２１４に吸収されつつ蒸気は凝
縮される。この蒸気の凝縮により、前記蓋体２１４の側
面には冷媒液滴が結ばれ、これが所定の大きさになれば
自体荷重により前記側面に沿ってマイクロチャンネルア
レイ２１２に流入する。このように、マイクロチャンネ
ルアレイ２１２に流入した冷媒は第１単位ユニット２１
２ａに達しつつ毛細管力を受けて第１単位ユニット２１
２ａの冷媒集中部２０４に流入し、前記循環過程を再び
経る。
【００３３】前記蓋体２１４上には、蓋体２１４から熱
を吸収して蓋体２１４を一定の温度に維持するヒートシ
ンク（図示せず）が取り付けられている。従って、前記
蒸気は蓋体２１４の天井に突き当たることによりヒート
シンクに伝わる。これにより、前記蓋体２１４は前記蒸
気が凝縮できるほどの温度に一定に維持される。
【００３４】一方、基板２１０の熱源Ｈと接する面とは
反対側の上面への冷媒の流入は基板２１０上に形成され
た単位ユニットのピンにより生じる毛細管力によってな
されるために基板２１０の上面は平らであることが望ま
しいが、縁部よりも中心領域が低くなっていても構わな
い。この場合には、基板２１０の縁部と中心領域との間
の上面は前記中心領域の下方に向かって傾く。しかし、
マイクロチャンネルアレイ２１２が取り付けられる基板
２１０の縁部及び前記中心領域は平らである。このた
め、基板２１０の前記縁部と前記中心領域との間には段
差が形成され、これにより、マイクロチャンネルアレイ
２１２への流入冷媒は単位ユニットにおいて生じる毛細
管力及び自体荷重を同時に受けて冷媒集中部への流入が
やや速まる。
【００３５】図４は、図３の如き断面を有する気化部に
対する分解斜視図である。これより、基板２１０とマイ
クロチャンネルアレイ２１２と蓋体２１４とが組み立て
られる過程がより明確になる。また、マイクロチャンネ
ルアレイ２１２を構成する第１単位ユニット２１２ａ〜
第５単位ユニット２１２ｅは、各々の冷媒集中部が一致
するように形成されている。
【００３６】一方、マイクロチャンネルアレイ２１２を
構成する第１単位ユニット２１２ａ〜第５単位ユニット
２１２ｅは、図示の如く同一の形状であっても良く、相
異なる形状であっても良い。例えば、第１単位ユニット
２１２ａは図２の如き形状の単位ユニットであり、且つ
第２単位ユニット２１２ｂ〜第５単位ユニット２１２ｅ
のうちいずれか一つは非直線状のピンが配設された単位
ユニットであっても良い。これらのほかにも各種の組み
合わせが採用可能である。
【００３７】図５は、前記蓋体２１４の斜視図であっ
て、マイクロチャンネルアレイ２１２の方へ向かう内側
が覗かれるように示されている。ここで、参照番号２１
６はマイクロチャンネルアレイ２１２の縁部と接触して
マイクロチャンネルアレイ２１２に下向力を伝える突部
を指す。
【００３８】前述の如く、本発明の第１実施形態による
熱交換器の気化部において、冷媒の循環はポンピング設
備なしに自然になされる。これにより、熱交換器の組立
て工程が簡単になり、これは、製造コストの節減につな
がる。
【００３９】＜第２実施形態＞マイクロチャンネルアレ
イを構成する複数の単位ユニットがピンによって基板に
固着された場合である。
【００４０】図６を参照すれば、参照番号２２２は複数
の単位ユニット２２２ａ〜２２２ｅを含むマイクロチャ
ンネルアレイを指す。複数の単位ユニット２２２ａ〜２
２２ｅは各々の縁部に締結ピン２１８が嵌合できるホー
ルが形成されていることを除いては、第１実施形態の第
１単位ユニット２１２ａ〜第５単位ユニット２１２ｅと
同一である。しかし、その構成面においてやや異なって
も良い。締結ピン２１８により基板２１０上に固着され
たマイクロチャンネルアレイ２２２は蓋体２２０により
覆われる。蓋体２２０はマイクロチャンネルアレイ２２
２の周りの基板と密封接触しつつマイクロチャンネルア
レイ２２２の側面と接触する。すなわち、蓋体２２０は
マイクロチャンネルアレイ２２２の側面を覆うように基
板と接触する。蓋体２２０は、第１実施形態の蓋体（図
４の２１４）に前記突部（図５の２１６）を形成しない
点を除いては、第１実施形態の蓋体２１４と同じ形状、
同じ作用及び同じ構成を有する。蓋体２２０上にヒート
シンク（図示せず）が取り付けられている点も同じであ
る。
【００４１】以上、多くの事項が具体的に記載された
が、これは本発明の範囲を限定するというよりは、望ま
しい実施形態の例示として解釈されるべきである。例え
ば、本発明が属する技術分野における当業者であれば、
図２の単位ユニット２００の冷媒集中部２０４が広い場
合、冷媒集中部２０４に当たる基板の中心領域への冷媒
の円滑な流入及び前記中心領域の前記冷媒との接触面積
の増大のために各種の形状のパターンが形成できること
は理解できるであろう。例えば、前記基板の中心領域に
半球状のパターンや微細な円柱が形成できるであろう。
また、熱源からの熱伝達率を高めるために、基板２１０
の前記中心領域を周りの領域よりも低くもできるであろ
う。このように、本発明の多様性を考慮する時、本発明
の範囲は前述の実施形態により定まるのではなく、特許
請求の範囲に記載された技術的な思想によって定まるべ
きである。
【００４２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の実施形態に
よるマイクロ冷却装置に採用されているマイクロチャン
ネルアレイを構成する単位ユニットは、枠体と、その内
側に配設されて中心の方へ向かう複数のピンとを備え
る。この種の単位ユニットは半導体製造工程に用いられ
るフォトリソグラフィ工程によってエッチング選択比を
調節でき、また、化学的ウェットエッチング法などによ
って製造されるので製造工程が簡単であり、これは、製
造コストの節減につながる。さらに、前記単位ユニット
を積層してマイクロチャンネルアレイを構成することか
ら、高い断面積比を有するマイクロチャンネルが形成で
きて冷却効率が高められる。なおかつ、熱源の冷却に用
いるための冷媒の流入は毛細管力によりなされ、冷却中
に生じる蒸気はマイクロチャンネルアレイを覆っている
蓋体により凝縮され、且つ凝縮された冷媒は自体荷重に
よってマイクロチャンネルアレイに流入するなど冷媒の
循環が自然になされるので、冷媒の循環のための別途の
ポンプを備える必要がない。これにより、冷却装置の構
成及び組立てが簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の技術による熱交換器に採用されている
マイクロチャンネルの斜視図である。
【図２】 本発明の実施形態によるマイクロ冷却装置に
形成されているマイクロチャンネルアレイを構成する単
位ユニットの斜視図である。
【図３】 本発明の実施形態によるマイクロ冷却装置を
気化部の中心領域を横切って切り取った断面図である。
【図４】 図３の如き断面を有する本発明の実施形態に
よるマイクロ冷却装置の分解斜視図である。
【図５】 図４の蓋体２１４の内側を示す斜視図であ
る。
【図６】 本発明の他の実施形態によるマイクロ冷却装
置の分解斜視図である。
【符号の説明】
２１０ 基板 ２１２ マイクロチャンネルアレイ ２１２ａ〜２１２ｅ 第１〜第５単位ユニット ２１４ 蓋体
フロントページの続き (72)発明者 趙 庚一 大韓民国ソウル特別市松坡区芳夷洞89番地 オリンピックアパート117棟1102号 Ｆターム(参考） 3L044 AA04 BA06 CA14 DD03 EA01 KA04 5E322 DB02 FA01 5F036 AA01 BA07 BB44 BD01

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 下部面の所定領域が熱源と接触する基板
    と、 前記基板上に形成され、冷媒が流入する冷媒集中部が前
    記下部面の所定領域の反対側に配設されるマイクロチャ
    ンネルアレイと、 前記マイクロチャンネルアレイを固定し、前記熱源の冷
    却中に生じる蒸気を凝縮し、該凝縮された蒸気を前記マ
    イクロチャンネルアレイに流入させる凝縮手段とを備え
    ることを特徴とするマイクロ冷却装置。
  2. 【請求項２】 前記マイクロチャンネルアレイは、前記
    冷媒を前記冷媒集中部に流入させる毛細管力を発生でき
    る少なくとも一つの単位ユニットを含むことを特徴とす
    る請求項１に記載のマイクロ冷却装置。
  3. 【請求項３】 前記マイクロチャンネルアレイが少なく
    とも２以上の単位ユニットを含む場合、前記単位ユニッ
    トは同じ形状を有することを特徴とする請求項２に記載
    のマイクロ冷却装置。
  4. 【請求項４】 前記マイクロチャンネルアレイが少なく
    とも２以上の単位ユニットを含む場合、前記単位ユニッ
    トは相異なる形状を有することを特徴とする請求項２に
    記載のマイクロ冷却装置。
  5. 【請求項５】 前記単位ユニットは、枠体と、この枠体
    内側に別々に又は連携して配設されて前記冷媒集中部に
    向かう複数のピンとを含むことを特徴とする請求項２な
    いし４のいずれか１項に記載のマイクロ冷却装置。
  6. 【請求項６】 前記複数のピンの一部は残りのピンより
    も短いことを特徴とする請求項５に記載のマイクロ冷却
    装置。
  7. 【請求項７】 前記複数のピンの各々は波状であること
    を特徴とする請求項５に記載のマイクロ冷却装置。
  8. 【請求項８】 前記単位ユニットの枠体の外形は円形、
    楕円形又は多角形であることを特徴とする請求項５に記
    載のマイクロ冷却装置。
  9. 【請求項９】 前記単位ユニットのうち少なくとも一つ
    は、 前記残りの単位ユニットと同じ外形を持ち、その内側が
    円形である枠体と、 前記枠体内側に配設されて前記枠体内側の中心に向かう
    複数のピンとを含むことを特徴とする請求項４に記載の
    マイクロ冷却装置。
  10. 【請求項１０】 前記単位ユニットの外形は円形、楕円
    形又は多角形であることを特徴とする請求項９に記載の
    マイクロ冷却装置。
  11. 【請求項１１】 前記複数のピンの一部は残りのピンと
    長さが異なることを特徴とする請求項９に記載のマイク
    ロ冷却装置。
  12. 【請求項１２】 前記複数のピンの各々は波状であるこ
    とを特徴とする請求項９に記載のマイクロ冷却装置。
  13. 【請求項１３】 前記枠体の広い領域上に、前記冷媒を
    前記枠体内側の中心の方へ円滑に流入できる所定のパタ
    ーンが形成されていることを特徴とする請求項９に記載
    のマイクロ冷却装置。
  14. 【請求項１４】 前記パターンは、前記枠体内側の中心
    の方に向かって所定の長さを持ち、且つ前記冷媒を前記
    中心の方へ流入できる所定の高さを持つ直方体であるこ
    とを特徴とする請求項１３に記載のマイクロ冷却装置。
  15. 【請求項１５】 前記凝縮手段は、 前記マイクロチャンネルアレイを覆ってその周りの基板
    と密封接触し、蒸気と該内面とが接触して蒸気内の潜熱
    を吸収する蓋体と、 前記蓋体上に配設されて前記蓋体に伝わる熱を吸収する
    ことにより、前記蓋体の温度を前記蒸気を凝縮できる温
    度に維持するヒートシンクとを含むことを特徴とする請
    求項１に記載のマイクロ冷却装置。
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