JP2019020001A

JP2019020001A - Vapor chamber

Info

Publication number: JP2019020001A
Application number: JP2017136517A
Authority: JP
Inventors: 浩和矢▲崎▼; Hirokazu Yazaki; 石塚　健一; Kenichi Ishitsuka; 健一石塚; 孟明玉山; Takeaki Tamayama
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2017-07-12
Filing date: 2017-07-12
Publication date: 2019-02-07
Anticipated expiration: 2037-07-12
Also published as: JP6911593B2

Abstract

To allow a heat countermeasure member, specifically, a vapor chamber to have other functions in order to use an internal space of an electronic device more effectively.SOLUTION: A vapor chamber 1a includes: a housing 2 including an upper housing seat 6 and a lower housing seat 7 which are joined at outer edge parts, face each other, and are made of metal and having an internal space; a working fluid enclosed in the internal space of the housing 2; a wick 4 disposed in the internal space of the housing 2; and a first terminal 9a and a second terminal 9b. The vapor chamber 1a has a passive element having electric characteristics which change according to temperature change or volumetric change of the internal space between the first terminal 9a and the second terminal 9b.SELECTED DRAWING: Figure 1A

Description

本発明は、ベーパーチャンバー（Vapor Chamber）に関する。 The present invention relates to a vapor chamber.

近年、素子の高集積化、高性能化により製品内部における発熱量が増加している。また、製品の小型化が進むことで、発熱密度も増加するため、放熱対策が重要となってきた。この状況はスマートフォンやタブレットなどのモバイル端末の分野において特に顕著である。近年、熱対策部材としては、グラファイトシートなどが用いられることが多いが、その熱輸送量は十分ではないため、様々な熱対策部材の使用が検討されている。なかでも、非常に効果的に熱を拡散させることが可能であるとして、ベーパーチャンバーの使用の検討が進んでいる。 In recent years, the amount of heat generated in products has increased due to higher integration and higher performance of elements. In addition, heat dissipation measures have become important because the heat generation density increases as products become smaller. This situation is particularly remarkable in the field of mobile terminals such as smartphones and tablets. In recent years, a graphite sheet or the like is often used as a heat countermeasure member, but since the amount of heat transport is not sufficient, use of various heat countermeasure members has been studied. In particular, the use of a vapor chamber is being studied because it is possible to diffuse heat very effectively.

ベーパーチャンバーとは、ヒートスプレッダの一種であり、平板状の密閉容器内に揮発しやすい適量の作動液を封入したものである。作動液は熱源からの熱で気化し、内部空間内を移動した後、外部に熱を放出して液体に戻る。液体に戻った作動液はウィックと呼ばれる毛細管構造により再び熱源付近へ運ばれて、再び気化する。これを繰り返すことにより、ベーパーチャンバーは外部動力を有することなく自立的に作動し、作動液の蒸発潜熱および凝縮潜熱を利用して、二次元的に高速で熱を拡散することができる。 The vapor chamber is a kind of heat spreader in which an appropriate amount of a working fluid that easily volatilizes is sealed in a flat airtight container. The working fluid is vaporized by heat from the heat source, moves in the internal space, and then releases heat to return to the liquid. The working fluid that has returned to the liquid is transported again to the vicinity of the heat source by a capillary structure called a wick, and vaporizes again. By repeating this, the vapor chamber operates independently without external power, and heat can be diffused at a high speed two-dimensionally using the latent heat of vaporization and the latent heat of condensation of the working fluid.

特許文献１には、上記熱対策部材として、作動液が凝集する凝集部と作動液が蒸発する蒸発部とを有するヒートパイプが記載されている。特許文献１において、ヒートパイプのコンテナの内部には作動液が封入され、下側コンテナの内壁と上側コンテナの内壁の両方にナノメートルオーダーの凹凸構造を有するウィック構造が形成されている。このような構成により、二次元的な熱の拡散が達成されている。 Patent Document 1 describes a heat pipe having an aggregating portion where the working fluid is condensed and an evaporation portion where the working fluid is evaporated as the heat countermeasure member. In Patent Document 1, a working fluid is sealed inside a heat pipe container, and a wick structure having a concavo-convex structure of nanometer order is formed on both the inner wall of the lower container and the inner wall of the upper container. With such a configuration, two-dimensional heat diffusion is achieved.

特開２０１２−０５７８４１号公報JP 2012-057841 A

スマートフォン等のモバイル端末では、各種電気回路が高密度に実装されているため、ベーパーチャンバーにより分散された熱が、ベーパーチャンバーの周囲に配置された各種電気回路に悪影響を与えてしまうおそれがある。このため、高温になったモバイル端末においては、熱源に供給する電流量を低減するなどの対処が必要となる。従って、モバイル端末が高温になった際にそれを検出する温度センサ、または不具合に対応するための部品等を設置する必要があった。しかしながら、スマートフォン等のモバイル端末の分野において、端末の内部に温度センサ等の追加の部品を設置することは、端末の小型化および薄型化の観点から好ましくない。 In a mobile terminal such as a smartphone, various electric circuits are mounted with high density, and thus heat dispersed by the vapor chamber may adversely affect various electric circuits arranged around the vapor chamber. For this reason, in a mobile terminal that has become hot, it is necessary to take measures such as reducing the amount of current supplied to the heat source. Therefore, it has been necessary to install a temperature sensor for detecting when the mobile terminal becomes hot, or a component for dealing with the malfunction. However, in the field of mobile terminals such as smartphones, it is not preferable to install additional parts such as a temperature sensor inside the terminal from the viewpoint of miniaturization and thinning of the terminal.

従って、本発明は、電子機器の内部空間をより有効に利用するために、熱対策部材、具体的にはベーバーチャンバーに他の機能を持たせることを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a heat countermeasure member, specifically, a Baber chamber with other functions in order to use the internal space of the electronic device more effectively.

上記課題を解決するため、本発明のある局面に係るベーパーチャンバーは、
外縁部で接合された対向する金属製の上部筐体シートと下部筐体シートとを含み、内部空間を有する筐体と、前記筐体の内部空間に封入された作動液と、前記筐体の内部空間に配置されたウィックと、第一端子および第二端子と、を有し、前記第一端子および前記第二端子の間に、前記内部空間の温度変化または体積変化に応じて電気特性が変化する受動素子を有する。 In order to solve the above-described problem, a vapor chamber according to an aspect of the present invention includes:
A housing having an inner space, a working fluid sealed in the inner space of the housing, and an upper metal sheet and a lower housing sheet, which are opposed to each other, joined at an outer edge; A wick disposed in the internal space, a first terminal and a second terminal, and between the first terminal and the second terminal, electrical characteristics according to a temperature change or volume change of the internal space With changing passive elements.

また、一実施形態のベーパーチャンバーにおいて、前記受動素子は、キャパシタ、トランス、またはインピーダンス素子のいずれかである。 In one embodiment, the passive element is any one of a capacitor, a transformer, and an impedance element.

また、一実施形態のベーパーチャンバーにおいて、前記ウィックは体積可変部材である。 In one embodiment, the wick is a variable volume member.

また、一実施形態のベーパーチャンバーにおいて、前記第一端子が前記上部筐体シートに電気的に接続され、前記第二端子が前記下部筐体シートに電気的に接続され、前記上部筐体シートと前記下部筐体シートとは電気的に絶縁されている。 In one embodiment of the vapor chamber, the first terminal is electrically connected to the upper housing sheet, the second terminal is electrically connected to the lower housing sheet, and the upper housing sheet and The lower casing sheet is electrically insulated.

また、一実施形態のベーパーチャンバーは、さらに上部電極を有し、前記上部筐体シートが開口部を有し、前記上部電極が前記開口部の内側に、前記上部筐体シートおよび前記下部筐体シートと電気的に絶縁された状態で配置され、前記第一端子が前記上部電極に電気的に接続されている。 The vapor chamber of an embodiment further includes an upper electrode, the upper casing sheet has an opening, and the upper electrode is disposed inside the opening, and the upper casing sheet and the lower casing It arrange | positions in the state electrically insulated with the sheet | seat, and said 1st terminal is electrically connected to the said upper electrode.

また、一実施形態のベーパーチャンバーは、さらに下部電極を有し、前記下部筐体シートが開口部を有し、前記下部電極が前記開口部の内側に、前記上部筐体シートおよび前記下部筐体シートと電気的に絶縁された状態で配置され、前記第二端子が前記下部電極に電気的に接続されている。 The vapor chamber of an embodiment further includes a lower electrode, the lower casing sheet has an opening, and the lower electrode is disposed inside the opening, and the upper casing sheet and the lower casing It arrange | positions in the state electrically insulated with the sheet | seat, and said 2nd terminal is electrically connected to the said lower electrode.

また、一実施形態のベーパーチャンバーは、さらに誘電体層を有し、前記誘電体層が、前記第一端子が電気的に接続された上部筐体シートまたは上部電極と、前記第二端子が電気的に接続された下部筐体シートまたは下部電極との間に存在する。 In one embodiment, the vapor chamber further includes a dielectric layer, and the dielectric layer includes an upper housing sheet or upper electrode to which the first terminal is electrically connected, and the second terminal is electrically connected. Between the lower casing sheet or the lower electrode connected to each other.

また、一実施形態のベーパーチャンバーは、さらに上部コイル導体および下部コイル導体を有し、前記上部筐体シートおよび前記下部筐体シートがそれぞれ開口部を有し、前記上部コイル導体および前記下部コイル導体が、それぞれ、前記上部筐体シートおよび下部筐体シートの開口部の内側に、上部筐体シートおよび下部筐体シートと電気的に絶縁された状態で配置され、前記第一端子が２つ存在し、それぞれ前記上部コイル導体の両端部に電気的に接続されており、前記第二端子が２つ存在し、それぞれ前記下部コイル導体の両端部に電気的に接続されている。 The vapor chamber of an embodiment further includes an upper coil conductor and a lower coil conductor, and the upper housing sheet and the lower housing sheet each have an opening, and the upper coil conductor and the lower coil conductor. Are arranged inside the openings of the upper housing sheet and the lower housing sheet, respectively, in a state of being electrically insulated from the upper housing sheet and the lower housing sheet, and there are two first terminals. Each of the second coil terminals is electrically connected to both end portions of the upper coil conductor, and two of the second terminals are electrically connected to both end portions of the lower coil conductor.

さらに、本発明によれば、外縁部で接合された対向する金属製の上部筐体シートと下部筐体シートとを含み、内部空間を有する筐体と、前記筐体の内部空間に封入された作動液と、前記筐体の内部空間に配置されたウィックと、第一端子および第二端子と、を有し、前記第一端子および前記第二端子の間に、前記内部空間の温度変化または体積変化に応じて電気特性が変化する受動素子を有するベーパーチャンバーと、第一端子および第二端子に接続された検出回路とを有する、温度補償デバイスが提供される。 Furthermore, according to the present invention, the housing includes an upper metal sheet and a lower metal sheet that are opposed to each other and are joined to each other at the outer edge, and has a housing having an internal space, and is enclosed in the internal space of the housing. A hydraulic fluid, a wick disposed in the internal space of the housing, a first terminal and a second terminal, and a temperature change in the internal space or between the first terminal and the second terminal A temperature compensation device is provided having a vapor chamber having a passive element whose electrical characteristics change in response to a volume change, and a detection circuit connected to a first terminal and a second terminal.

本発明によれば、電子機器の内部空間をより有効に利用するために放熱以外の機能を有するベーバーチャンバーが提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in order to utilize the internal space of an electronic device more effectively, the Baber chamber which has functions other than heat dissipation is provided.

本発明の一実施形態のベーパーチャンバー１ａの断面図である。It is sectional drawing of the vapor chamber 1a of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態のベーパーチャンバー１ａの高温時における断面図である。It is sectional drawing at the time of high temperature of the vapor chamber 1a of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態のベーパーチャンバー１ｂの上面図である。It is a top view of the vapor chamber 1b of one Embodiment of this invention. 図２Ａのベーパーチャンバー１ｂのＡ−Ａ断面図である。It is AA sectional drawing of the vapor chamber 1b of FIG. 2A. 図２Ａのベーパーチャンバー１ｂの高温時におけるＡ−Ａ断面図である。It is AA sectional drawing at the time of high temperature of the vapor chamber 1b of FIG. 2A. 本発明の一実施形態のベーパーチャンバー１ｃの断面図である。It is sectional drawing of the vapor chamber 1c of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態のベーパーチャンバー１ｄの断面図である。It is sectional drawing of the vapor chamber 1d of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態のベーパーチャンバー１ｅの断面図である。It is sectional drawing of the vapor chamber 1e of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態のベーパーチャンバー１ｆの断面図である。It is sectional drawing of the vapor chamber 1f of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態のベーパーチャンバー１ｇの上面図である。It is a top view of the vapor chamber 1g of one Embodiment of this invention. 図７Ａのベーパーチャンバー１ｇのＡ−Ａ断面図である。It is AA sectional drawing of the vapor chamber 1g of FIG. 7A.

本発明者は、ベーパーチャンバーを使用する際に、内部の温度が上がり、気体の状態で存在する作動液の量が増加すると、ベーパーチャンバー内部の圧力（以下、単に「内圧」とも称する）が上昇してベーパーチャンバーの内部空間の体積が増加すること、および内部の温度が下がり、気体の状態で存在する作動液の量が減少すると、ベーパーチャンバーの内圧が低下してベーパーチャンバーの内部空間の体積が減少することに着目した。そしてこのような内部空間の温度変化に伴う体積変化を検出する手段について鋭意検討をしたところ、筐体に第一端子と第二端子とを設けることにより、ベーパーチャンバーの内部空間の体積変化を端子間の電気的特性または磁気的特性の変化として検出することに想到し、これにより、放熱と同時に温度変化の検出を行うことが可能なベーパーチャンバーの構成を新たに見出した。 When using the vapor chamber, the present inventor increases the pressure inside the vapor chamber (hereinafter also simply referred to as “internal pressure”) as the internal temperature rises and the amount of hydraulic fluid present in the gaseous state increases. When the volume of the internal space of the vapor chamber increases, and when the internal temperature decreases and the amount of hydraulic fluid present in the gaseous state decreases, the internal pressure of the vapor chamber decreases and the volume of the internal space of the vapor chamber Focused on the decrease. And after earnestly examining the means for detecting the volume change accompanying the temperature change of the internal space, the volume change of the internal space of the vapor chamber is determined by providing the housing with the first terminal and the second terminal. As a result, the present inventors have come up with a new configuration of a vapor chamber capable of detecting a temperature change simultaneously with heat dissipation.

本発明において、ベーパーチャンバーによる温度変化の検出は、第一端子と第二端子との間に設けられた、内部空間の温度変化または体積変化に応じて電気特性が変化する受動素子により達成される。内部空間の温度変化または体積変化に応じて電気特性が変化する受動素子には例えば、キャパシタ、トランス、およびインピーダンス素子が含まれる。 In the present invention, detection of a temperature change by the vapor chamber is achieved by a passive element that is provided between the first terminal and the second terminal and whose electrical characteristics change according to the temperature change or volume change of the internal space. . Passive elements whose electrical characteristics change in response to temperature changes or volume changes in the internal space include, for example, capacitors, transformers, and impedance elements.

以下、本発明について図面を参照してより詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

図１Ａは、本発明の一実施形態のベーパーチャンバー１ａの断面図である。本発明のベーパーチャンバー１ａは、図１Ａに示されるように、外縁部で接合された対向する上部筐体シート６と下部筐体シート７とを含み、内部空間を有する筐体２と、筐体２の内部空間に配置されたウィック４と、第一端子９ａおよび第二端子９ｂとを有する。さらに、ベーパーチャンバー１ａは、筐体２を内側から支持するように筐体２の内部空間に配置される柱３と、筐体２の主内面に設けられた凸部５と、筐体シート同士を接合するための接合層８ａとを有している。図１には示されていないが、本発明のベーパーチャンバー１ａはさらに、筐体２の内部空間に封入された作動液を有する。 FIG. 1A is a cross-sectional view of a vapor chamber 1a according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1A, a vapor chamber 1a according to the present invention includes an upper housing sheet 6 and a lower housing sheet 7 which are opposed to each other at an outer edge portion, and a housing 2 having an internal space, 2 and a first terminal 9a and a second terminal 9b. Further, the vapor chamber 1a includes columns 3 arranged in the internal space of the housing 2 so as to support the housing 2 from the inside, convex portions 5 provided on the main inner surface of the housing 2, and housing sheets And a bonding layer 8a for bonding. Although not shown in FIG. 1, the vapor chamber 1 a of the present invention further has a working fluid sealed in the internal space of the housing 2.

本発明のベーパーチャンバー１ａの筐体２は、対向する上部筐体シート６と下部筐体シート７とを含む。図１のベーパーチャンバー１ａは、１枚の導電性の金属箔から成る、金属製の上部筐体シート６と、１枚の導電性の金属箔から成る、金属製の下部筐体シート７とを有している。筐体シートの厚さは、例えば１０μｍ以上２００μｍ以下であってよく、好ましくは３０μｍ以上１５０μｍ以下の範囲にあり、より好ましくは３０μｍ以上１００μｍ以下の範囲にあり、さらに好ましくは４０μｍ以上６０μｍ以下の範囲にある。１枚の金属箔から形成される筐体シートの厚さが１０μｍ以上であることにより、外部からの圧力によって筐体２が変形することを効果的に防ぐことができる。また、１枚の金属箔から形成される筐体シートの厚さが２００μｍ以下であることにより、ベーパーチャンバー１ａを効果的に薄型化および軽量化することが可能となる。上述した厚さは筐体２のいかなる箇所においても一様であってよく、異なっていてもよい。例えば、上部筐体シート６の厚さと、下部筐体シート７の厚さとが異なっていてもよい。筐体シートを形成する材料は、特に限定されず、例えば銅、ニッケル、アルミ、マグネシウム、チタン、鉄およびそれらを主成分とする合金等を用いることができ、好ましくは銅が用いられる。また、上部筐体シート６を形成する材料と、下部筐体シート７を形成する材料とが異なっていてもよい。 The housing 2 of the vapor chamber 1a of the present invention includes an upper housing sheet 6 and a lower housing sheet 7 that face each other. The vapor chamber 1a of FIG. 1 includes a metal upper casing sheet 6 made of one conductive metal foil and a metal lower casing sheet 7 made of one conductive metal foil. Have. The thickness of the housing sheet may be, for example, 10 μm or more and 200 μm or less, preferably 30 μm or more and 150 μm or less, more preferably 30 μm or more and 100 μm or less, and further preferably 40 μm or more and 60 μm or less. It is in. When the thickness of the housing sheet formed from one metal foil is 10 μm or more, the housing 2 can be effectively prevented from being deformed by external pressure. Moreover, when the thickness of the housing sheet formed from one metal foil is 200 μm or less, the vapor chamber 1a can be effectively reduced in thickness and weight. The thickness described above may be uniform at any location of the housing 2 or may be different. For example, the thickness of the upper housing sheet 6 and the thickness of the lower housing sheet 7 may be different. The material for forming the housing sheet is not particularly limited, and for example, copper, nickel, aluminum, magnesium, titanium, iron, an alloy containing them as a main component, or the like can be used, and copper is preferably used. Further, the material forming the upper housing sheet 6 and the material forming the lower housing sheet 7 may be different.

上部筐体シート６は筐体２の上側の主内面を、下部筐体シート７は筐体２の下側の主内面を、それぞれ形成している。筐体２の主内面の形状は多角形であってもよく、円形であってもよい。本明細書において主内面とは、筐体２の内部空間を規定する面のうち、最も面積の大きい面と、その面に対向する面とをいう。 The upper housing sheet 6 forms the upper main inner surface of the housing 2, and the lower housing sheet 7 forms the lower main inner surface of the housing 2. The shape of the main inner surface of the housing 2 may be polygonal or circular. In the present specification, the main inner surface refers to a surface having the largest area among surfaces defining the internal space of the housing 2 and a surface facing the surface.

ウィック４は、筐体２の内部空間に配置され、作動液を還流させる役割を果たす。ウィック４の形状は、作動液を還流させる役割を果たすことができれば特に限定されず、例えばシート状の部材であってもよく、筐体２の主内面に設けられた凹凸等であってもよい。ウィック４の配置の態様は、特に限定されず、例えば、図１Ａに示されるように、シート状の部材を下部筐体シート７の主内面に設けられた凸部５と、柱３との間に挟持されるように配置してもよい。また、下部筐体シート７の主内面上に配置してもよい。 The wick 4 is disposed in the internal space of the housing 2 and plays a role of refluxing the working fluid. The shape of the wick 4 is not particularly limited as long as it can play a role of refluxing the working fluid. For example, the wick 4 may be a sheet-like member, or may be unevenness provided on the main inner surface of the housing 2. . The arrangement of the wicks 4 is not particularly limited. For example, as illustrated in FIG. 1A, a sheet-like member is provided between the protrusions 5 provided on the main inner surface of the lower housing sheet 7 and the columns 3. You may arrange | position so that it may be pinched | interposed into. Moreover, you may arrange | position on the main inner surface of the lower housing | casing sheet | seat 7. FIG.

ウィック４の厚さは、例えば５μｍ以上２００μｍ以下の範囲にあってよく、好ましくは１０μｍ以上８０μｍ以下であり、より好ましくは３０μｍ以上５０μｍ以下である。ウィック４の厚さは、ウィック４のいかなる箇所においても一様であってよく、異なっていてもよい。また、ウィック４は必ずしも、ベーパーチャンバー１ａの筐体２の主内面全体に亘って形成される必要はなく、部分的に形成されていてもよい。 The thickness of the wick 4 may be, for example, in the range of 5 μm to 200 μm, preferably 10 μm to 80 μm, and more preferably 30 μm to 50 μm. The thickness of the wick 4 may be uniform everywhere in the wick 4 or may be different. Further, the wick 4 is not necessarily formed over the entire main inner surface of the casing 2 of the vapor chamber 1a, and may be formed partially.

ウィック４の材料は、上部筐体シート６と下部筐体シート７間の電気的な絶縁が確保される限り特に限定されず、例えば、多孔体、メッシュ、焼結体、不織布、ワイヤー等を用いることができ、好ましくはメッシュ、不織布が用いられる。ベーパーチャンバー１ａにおいて、ウィック４は好ましくは絶縁性材料から形成される。これにより、柱３および凸部５が導電性材料から形成されていたとしても、上部筐体シート６と下部筐体シート７とは互いに電気的に絶縁される。 The material of the wick 4 is not particularly limited as long as electrical insulation between the upper housing sheet 6 and the lower housing sheet 7 is ensured. For example, a porous body, a mesh, a sintered body, a nonwoven fabric, a wire, or the like is used. Preferably, a mesh or a non-woven fabric is used. In the vapor chamber 1a, the wick 4 is preferably made of an insulating material. Thereby, even if the pillar 3 and the convex part 5 are formed from a conductive material, the upper housing sheet 6 and the lower housing sheet 7 are electrically insulated from each other.

図１Ａには示されていないが、本発明のベーパーチャンバー１ａの筐体２内にはさらに作動液が封入されている。作動液は、発熱体からの熱により気化し、気体となる。その後、気体となった作動液は筐体２内を移動し、熱を放出して液体に戻る。液体に戻った作動液は、ウィック４による毛細管現象により再び熱源へ運ばれる。そして再び熱源からの熱により気化し、気体となる。これを繰り返すことにより、本発明のベーパーチャンバー１ａは、外部動力を要することなく自立的に作動し、作動液の蒸発・凝縮潜熱を利用して、二次元的に迅速に熱を拡散させることができる。 Although not shown in FIG. 1A, a working fluid is further sealed in the housing 2 of the vapor chamber 1a of the present invention. The hydraulic fluid is vaporized by the heat from the heating element to become a gas. Thereafter, the working fluid that has become a gas moves in the housing 2, releases heat, and returns to the liquid. The working fluid that has returned to the liquid is transported to the heat source again by capillary action by the wick 4. Then, it is vaporized again by the heat from the heat source to become a gas. By repeating this, the vapor chamber 1a of the present invention operates autonomously without requiring external power, and can rapidly diffuse heat in two dimensions using the latent heat of evaporation / condensation of the hydraulic fluid. it can.

作動液の種類は特に限定されず、例えば、水、アルコール類、代替フロン類等を用いることができ、耐環境性に優れ、潜熱も大きいことから、好ましくは水が用いられる。 The type of the hydraulic fluid is not particularly limited. For example, water, alcohols, alternative chlorofluorocarbons, and the like can be used, and water is preferably used because of excellent environmental resistance and large latent heat.

図１Ａに示されるように、筐体２は柱３を有していてもよい。柱３は、筐体２を内側から支持するように、筐体２の内部空間に配置される。柱３は、筐体２の内部空間に、筐体２と一体に形成されていてもよく、あるいは筐体２に接合されていてもよい。柱３が筐体２の内部空間に配置されることにより、筐体２に外部からの荷重が作用した際の筐体２の変形を低減することができる。 As shown in FIG. 1A, the housing 2 may have a pillar 3. The pillar 3 is disposed in the internal space of the housing 2 so as to support the housing 2 from the inside. The pillar 3 may be formed integrally with the housing 2 in the internal space of the housing 2 or may be joined to the housing 2. By disposing the pillar 3 in the internal space of the housing 2, it is possible to reduce deformation of the housing 2 when an external load is applied to the housing 2.

図１Ａに示されるように、筐体２の主内面には凸部５が形成されていてもよい。図１では凸部５は下部筐体シート７のみに形成されているが、凸部５は、上部筐体シート６のみに形成されていても、上部筐体シート６と下部筐体シート７との両方に形成されていてもよい。凸部５間の空間は作動液を還流させる役割を果たし得る。このため、凸部５を有する本発明のベーパーチャンバー１ａにおいて、作動液の還流はウィック４と凸部５間の空間の両方によって促進されるため、凸部５を有しないベーパーチャンバー１ａと比較して効率的な熱拡散が生じ得る。また、図１Ａに示されるように、凸部５が筐体２の主内面に直接形成されている場合、筐体２の内部空間に露出する筐体２の主内面の面積が増える。これにより、筐体２は熱拡散を効率的に行うことができるようになる。 As shown in FIG. 1A, a convex portion 5 may be formed on the main inner surface of the housing 2. In FIG. 1, the convex portion 5 is formed only on the lower housing sheet 7, but even if the convex portion 5 is formed only on the upper housing sheet 6, the upper housing sheet 6 and the lower housing sheet 7 It may be formed in both. The space between the convex parts 5 can play the role of refluxing the working fluid. For this reason, in the vapor chamber 1a of the present invention having the convex portion 5, the recirculation of the hydraulic fluid is promoted by both the wick 4 and the space between the convex portions 5, and therefore, compared with the vapor chamber 1a having no convex portion 5. Efficient thermal diffusion can occur. Further, as shown in FIG. 1A, when the convex portion 5 is directly formed on the main inner surface of the housing 2, the area of the main inner surface of the housing 2 exposed to the internal space of the housing 2 increases. Thereby, the housing | casing 2 comes to be able to perform a thermal diffusion efficiently.

凸部５を、図１Ａに示されるように筐体２の主内面に直接形成する代わりに、凸部５を有する金属箔を別途準備し、主内面の上に載置してもよい。上記のように凸部５を有する金属箔を筐体内に設置することにより、主内面に凸部５を形成した場合と同様の効果を得ることができる。 Instead of forming the convex portion 5 directly on the main inner surface of the housing 2 as shown in FIG. 1A, a metal foil having the convex portion 5 may be separately prepared and placed on the main inner surface. By installing the metal foil having the convex portions 5 in the casing as described above, the same effect as that obtained when the convex portions 5 are formed on the main inner surface can be obtained.

本明細書において凸部とは、筐体２の主内面のうち、隣接する部分よりも大きい高さを有している部分をいう。凸部は筐体２の主内面または金属箔に突出部を設けることにより形成されてよく、また例えば、筐体２の主内面または金属箔に複数の溝を設けることにより、設けた溝と溝との間に形成されてもよい。 In this specification, a convex part means the part which has a height larger than the adjacent part among the main inner surfaces of the housing | casing 2. As shown in FIG. The convex portion may be formed by providing a protrusion on the main inner surface or metal foil of the housing 2, and, for example, by providing a plurality of grooves on the main inner surface or metal foil of the housing 2, the provided grooves and grooves Between the two.

筐体２の凸部５は、隣接する凸部５との間に、作動液を還流させることができる空間が形成されるような任意の形状に形成することができる。筐体２の凸部５は、好ましくは、互いに平行な対向する底面を有する柱状に形成される。筐体２の凸部５は、例えば、略四角柱形状、略円柱形状、錐台形状であってよい。筐体２の凸部５が略四角柱形状に形成される場合、凸部５の底面は、長辺の長さに対する短辺の長さの比が１に近い四角形であってよい。また、長辺の長さに対する短辺の長さの比が１を大きく下回っていてもよい。また、図示されていないが、長辺の長さに対する短辺の長さの比が１であってもよい。すなわち、凸部５の底面は正方形であってもよい。 The convex part 5 of the housing | casing 2 can be formed in arbitrary shapes so that the space which can circulate a hydraulic fluid between adjacent convex parts 5 is formed. The convex part 5 of the housing | casing 2 is preferably formed in the column shape which has the mutually opposing bottom face parallel to each other. The convex part 5 of the housing | casing 2 may be a substantially square pillar shape, a substantially cylindrical shape, and a frustum shape, for example. When the convex part 5 of the housing | casing 2 is formed in a substantially quadrangular prism shape, the bottom face of the convex part 5 may be a quadrangle whose ratio of the length of the short side to the length of the long side is close to 1. Further, the ratio of the length of the short side to the length of the long side may be significantly less than 1. Although not shown, the ratio of the length of the short side to the length of the long side may be 1. That is, the bottom surface of the convex portion 5 may be square.

凸部５の高さは、例えば１μｍ以上１００μｍ以下の範囲にあってよく、好ましくは、５μｍ以上５０μｍ以下の範囲にある。凸部５と、隣接する凸部５との間の距離は、例えば１μｍ以上５００μｍ以下の範囲にあってよく、好ましくは、５μｍ以上３００μｍ以下の範囲にあり、より好ましくは１５μｍ以上１５０μｍ以下の範囲にある。隣接する凸部５との間の距離がこのような範囲内にあることにより、作動液を効果的に還流させることができる。 The height of the convex portion 5 may be, for example, in a range from 1 μm to 100 μm, and preferably in a range from 5 μm to 50 μm. The distance between the convex part 5 and the adjacent convex part 5 may be in the range of 1 μm to 500 μm, for example, preferably in the range of 5 μm to 300 μm, more preferably in the range of 15 μm to 150 μm. It is in. When the distance between the adjacent convex portions 5 is within such a range, the working fluid can be effectively refluxed.

ベーパーチャンバー１ａの筐体２は、上部筐体シート６と下部筐体シート７とを、内部空間が形成されるように外縁部で接合することによって形成される。上部筐体シート６および下部筐体シート７の外縁部とは、シートの端部から内側に所定距離の領域をいう。図１Ａのベーパーチャンバー１ａにおいて、上部筐体シート６と下部筐体シート７とは、互いの外縁部間に位置する接合層８ａによって、内部空間を形成しながら互いに接合されている。上部筐体シート６と下部筐体シート７とは、接合層８ａを筐体の全周に設けることによって封止されていてもよい。 The housing 2 of the vapor chamber 1a is formed by joining the upper housing sheet 6 and the lower housing sheet 7 at the outer edge so as to form an internal space. The outer edge portions of the upper housing sheet 6 and the lower housing sheet 7 refer to a region of a predetermined distance inward from the end portion of the sheet. In the vapor chamber 1a of FIG. 1A, the upper housing sheet 6 and the lower housing sheet 7 are joined to each other while forming an internal space by a joining layer 8a located between the outer edges of each other. The upper housing sheet 6 and the lower housing sheet 7 may be sealed by providing the bonding layer 8a on the entire circumference of the housing.

図１ＡにおいてＨ１で示される筐体２の高さ（すなわち、ベーパーチャンバー１ａの厚さ）は、例えば１００μｍ以上６００μｍ以下であってよく、好ましくは２００μｍ以上５００μｍ以下の範囲にある。図１ＡにおいてＷで示される筐体２の幅（すなわち、ベーパーチャンバー１ａの幅）は、例えば５ｍｍ以上５００ｍｍ以下であってよく、好ましくは２０ｍｍ以上３００ｍｍ以下の範囲にある。また、図示されていないが、図１Ａにおいて筐体２の幅Ｗを示す矢印と直行する、紙面手前から奥に向かう筐体２の奥行きＤ（すなわち、ベーパーチャンバー１ａの奥行き）は、例えば５ｍｍ以上５００ｍｍ以下であってよく、好ましくは２０ｍｍ以上３００ｍｍ以下の範囲にある。上述した高さＨ１、幅Ｗおよび奥行きＤは筐体２のいかなる箇所においても一様であってもよく、異なっていてもよい。 The height of the housing 2 indicated by H1 in FIG. 1A (that is, the thickness of the vapor chamber 1a) may be, for example, not less than 100 μm and not more than 600 μm, and preferably in the range of not less than 200 μm and not more than 500 μm. The width of the housing 2 indicated by W in FIG. 1A (that is, the width of the vapor chamber 1a) may be, for example, 5 mm or more and 500 mm or less, and is preferably in the range of 20 mm or more and 300 mm or less. Although not shown, the depth D (that is, the depth of the vapor chamber 1a) of the housing 2 that is perpendicular to the arrow indicating the width W of the housing 2 in FIG. It may be 500 mm or less, preferably in the range of 20 mm or more and 300 mm or less. The height H1, the width W, and the depth D described above may be uniform or different at any location of the housing 2.

図１Ａにおいて接合層８ａは絶縁性接合材から形成され得る。これにより、上部筐体シート６と下部筐体シート７とは互いに電気的に絶縁される。接合層８ａを形成する絶縁性接合材には例えばエポキシ樹脂等を使用することができる。図１Ａに示される形態において、上部筐体シート６と下部筐体シート７とは互いに電気的に絶縁されているため、図１のベーパーチャンバー１ａは、上部筐体シート６と下部筐体シート７とを電極とするキャパシタとして使用することができる。このキャパシタの静電容量Ｃ（Ｆ）は、キャパシタ電極として使用される上部筐体シート６と下部筐体シート７との距離（図１Ａにおいて高さＨ１で示される）と相関がある。図１のベーパーチャンバー１ａを、上部筐体シート６と下部筐体シート７とをキャパシタ電極として有するキャパシタとして使用する場合、上部筐体シート６と下部筐体シート７との距離が長いほど、ベーパーチャンバー１ａの静電容量Ｃは小さくなる。 In FIG. 1A, the bonding layer 8a can be formed of an insulating bonding material. Thereby, the upper housing sheet 6 and the lower housing sheet 7 are electrically insulated from each other. For example, an epoxy resin or the like can be used as the insulating bonding material for forming the bonding layer 8a. In the form shown in FIG. 1A, since the upper housing sheet 6 and the lower housing sheet 7 are electrically insulated from each other, the vapor chamber 1a of FIG. Can be used as a capacitor. The capacitance C (F) of this capacitor has a correlation with the distance (indicated by height H1 in FIG. 1A) between the upper housing sheet 6 and the lower housing sheet 7 used as capacitor electrodes. When the vapor chamber 1a of FIG. 1 is used as a capacitor having the upper casing sheet 6 and the lower casing sheet 7 as capacitor electrodes, the longer the distance between the upper casing sheet 6 and the lower casing sheet 7, the more the vapor. The capacitance C of the chamber 1a is reduced.

本発明のベーパーチャンバー１ａは、電子機器の使用に伴って発生した熱を放散させるために使用される。このとき、ベーパーチャンバー１ａの温度が上がることで気体の状態で存在する作動液の量が増加し、ベーパーチャンバー１ａの内圧が大きくなると、筐体は、上部筐体シート６と下部筐体シート７とを互いに遠ざけるように膨らむ。このようなベーパーチャンバー１ａの内部空間の体積変化が始まる温度は、使用する作動液の種類、筐体内部の真空度、筐体シートの種類、厚み、形状等を変更することで所望の温度に調整することができる。図１Ｂは使用に際して、上部筐体シート６と下部筐体シート７とを互いに遠ざけるように膨らんだ状態のベーパーチャンバー１ａの断面図を示している。図１Ｂに示される筐体２の高さＨ２は、図１Ａに示される筐体の高さＨ１よりも大きい。ベーパーチャンバー１ａを、後述する方法で、上部筐体シート６と下部筐体シート７とを電極とするキャパシタとして使用する場合、図１Ｂに示されるようにベーパーチャンバー１ａは高温において上部筐体シート６と下部筐体シート７とを互いに遠ざけるように膨らむため、上部筐体シート６と下部筐体シート７との距離が長くなり、ベーパーチャンバー１ａの静電容量Ｃが小さくなる。このように、キャパシタとして使用されるベーパーチャンバー１ａの静電容量Ｃの変化は、ベーパーチャンバー１ａが設置される電子機器の温度の変化と相関がある。ベーパーチャンバー１ａが設置される電子機器の温度が上がることで、電子機器内部に設置される回路でインピーダンスの不整合が生じ得るが、同じく電子機器内部の温度に依存する本発明のベーパーチャンバー１ａの静電容量Ｃの変化を利用することにより、この不整合を解消することができる。本発明のベーパーチャンバー１ａは、放熱機能に加え、電子機器内部の高温における温度変化を検知する機能を有している。さらに、電子機器内部に本発明のベーパーチャンバー１ａが組み込まれた温度補償回路を設けることにより、上述したような電子機器内部の高温における不具合を解消することができる。 The vapor chamber 1a of the present invention is used to dissipate heat generated with the use of electronic equipment. At this time, when the temperature of the vapor chamber 1a rises, the amount of the working fluid that exists in the gaseous state increases, and when the internal pressure of the vapor chamber 1a increases, the casing is divided into the upper casing sheet 6 and the lower casing sheet 7. Swell away from each other. The temperature at which the volume change of the internal space of the vapor chamber 1a starts is changed to a desired temperature by changing the type of working fluid used, the degree of vacuum inside the casing, the type, thickness, shape, etc. of the casing sheet. Can be adjusted. FIG. 1B shows a cross-sectional view of the vapor chamber 1a in a state in which the upper housing sheet 6 and the lower housing sheet 7 are swelled away from each other in use. The height H2 of the housing 2 shown in FIG. 1B is larger than the height H1 of the housing shown in FIG. 1A. When the vapor chamber 1a is used as a capacitor using the upper housing sheet 6 and the lower housing sheet 7 as electrodes by a method described later, the vapor chamber 1a is heated at a high temperature as shown in FIG. 1B. And the lower casing sheet 7 are swelled away from each other, the distance between the upper casing sheet 6 and the lower casing sheet 7 is increased, and the electrostatic capacity C of the vapor chamber 1a is decreased. Thus, the change in the capacitance C of the vapor chamber 1a used as a capacitor is correlated with the change in the temperature of the electronic device in which the vapor chamber 1a is installed. As the temperature of the electronic device in which the vapor chamber 1a is installed rises, impedance mismatch may occur in the circuit installed in the electronic device. However, the vapor chamber 1a of the present invention also depends on the temperature in the electronic device. By utilizing the change in the capacitance C, this mismatch can be eliminated. The vapor chamber 1a of the present invention has a function of detecting a temperature change at a high temperature inside the electronic device in addition to a heat dissipation function. Furthermore, by providing the temperature compensation circuit in which the vapor chamber 1a of the present invention is incorporated inside the electronic device, the above-described problems at high temperatures inside the electronic device can be solved.

図１Ａのベーパーチャンバー１ａはさらに、第一端子９ａと第二端子９ｂとを有している。図１Ａにおいて、第一端子９ａは上部筐体シート６に電気的に接続され、第二端子９ｂは下部筐体シート７に電気的に接続され、上述したように、上部筐体シート６と下部筐体シート７とは電気的に絶縁されている。このとき、第一端子９ａと第二端子９ｂとの間には、上部筐体シート６と下部筐体シート７とを電極とするキャパシタが設けられているといえ、これにより、ベーパーチャンバー１ａを上部筐体シート６と下部筐体シート７とをキャパシタ電極として有するキャパシタとして、ベーパーチャンバー１ａを回路に組み込むことができる。図１において第一端子９ａと第二端子９ｂとは筐体の外縁部の外側に接するように配置されているが、第一端子９ａと第二端子９ｂとは任意の方法で配置することができる。例えば、外縁部の外側に延在するように配置されていてもよく、外縁部を形成するように配置されていてもよい。 The vapor chamber 1a of FIG. 1A further has a first terminal 9a and a second terminal 9b. In FIG. 1A, the first terminal 9a is electrically connected to the upper housing sheet 6 and the second terminal 9b is electrically connected to the lower housing sheet 7, and as described above, the upper housing sheet 6 and the lower housing sheet 6 are electrically connected. The casing sheet 7 is electrically insulated. At this time, it can be said that a capacitor having the upper housing sheet 6 and the lower housing sheet 7 as electrodes is provided between the first terminal 9a and the second terminal 9b. The vapor chamber 1a can be incorporated in a circuit as a capacitor having the upper housing sheet 6 and the lower housing sheet 7 as capacitor electrodes. In FIG. 1, the first terminal 9a and the second terminal 9b are arranged so as to contact the outside of the outer edge of the housing, but the first terminal 9a and the second terminal 9b can be arranged by any method. it can. For example, you may arrange | position so that it may extend outside an outer edge part, and you may arrange | position so that an outer edge part may be formed.

ベーパーチャンバー１ａのウィック４は、図１Ｂに示されるように、ベーパーチャンバー１ａの温度が上がることで体積が増加する材料から形成される体積可変部材である。ウィック４が体積可変部材であることにより、高温におけるベーパーチャンバー１ａの内部空間の体積変化が、作動液の気化のみでなく、体積可変部材が上部筐体シート６を押し上げるように体積変化することによっても生じるようになる。固体の体積可変部材を用いることにより、ベーパーチャンバー１ａの内部空間の温度の変化の検出値を安定化できる。体積可変部材の材料には例えば樹脂製のメッシュ材が挙げられる。 As shown in FIG. 1B, the wick 4 of the vapor chamber 1a is a variable volume member formed of a material whose volume increases as the temperature of the vapor chamber 1a increases. Since the wick 4 is a variable volume member, the volume change of the internal space of the vapor chamber 1a at a high temperature is not only due to the vaporization of the hydraulic fluid, but also the volume change so that the variable volume member pushes up the upper housing sheet 6. Will also occur. By using the solid volume variable member, it is possible to stabilize the detected value of the change in the temperature of the internal space of the vapor chamber 1a. Examples of the material of the volume variable member include a resin mesh material.

以下、本発明の別の実施形態を示した図２Ａ〜７Ｂについて説明する。なお、図１Ａ〜７Ｂに示された各部分のうち、同一の符号が付された部分は同一の特徴を有し得る。 Hereinafter, FIGS. 2A to 7B showing another embodiment of the present invention will be described. In addition, the part to which the same code | symbol was attached | subjected among each part shown by FIGS. 1A-7B may have the same characteristic.

図２Ａは本発明の一実施形態のベーパーチャンバー１ｂの上面図であり、図２Ｂは、図２Ａのベーパーチャンバー１ｂのＡ−Ａ線断面図である。ベーパーチャンバー１ｂは、主に、上部筐体シートが開口部６０を有し、上部電極６１と上部保護シート１０とを含む点において、ベーパーチャンバー１ａと異なっている。図２Ａおよび図２Ｂのベーパーチャンバー１ｂにおいて、上部筐体シート６が開口部６０を有し、開口部６０の内側に上部筐体シート６と離隔して上部電極６１が存在し、上部筐体シート６および上部電極６１は、上部保護シート１０により覆われている。即ち、ベーパーチャンバー１ｂの内部空間は、上部筐体シート６、下部筐体シート７、および上部保護シート１０により密封されている。上部電極６１は上部筐体シート６および下部筐体シート７と電気的に絶縁されている。上部電極６１上の上部保護シート１０は、開口部１００を有している。第一端子９ａは開口部１００に配置され、上部電極６１に電気的に接続されている。即ち、第一端子９ａは、上部保護シート１０を貫通している。一方、第二端子９ｂは、下部筐体シート７と電気的に接続されている。ここに上記筐体シートの開口部の「内側」とは、上面図における開口部の内部を意味する。即ち、高さは問わない。 2A is a top view of a vapor chamber 1b according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a cross-sectional view of the vapor chamber 1b of FIG. 2A taken along line AA. The vapor chamber 1b is different from the vapor chamber 1a mainly in that the upper housing sheet has an opening 60 and includes the upper electrode 61 and the upper protective sheet 10. In the vapor chamber 1b of FIGS. 2A and 2B, the upper housing sheet 6 has an opening 60, and the upper electrode 61 is present inside the opening 60 so as to be separated from the upper housing sheet 6. 6 and the upper electrode 61 are covered with the upper protective sheet 10. That is, the internal space of the vapor chamber 1 b is sealed by the upper casing sheet 6, the lower casing sheet 7, and the upper protective sheet 10. The upper electrode 61 is electrically insulated from the upper housing sheet 6 and the lower housing sheet 7. The upper protective sheet 10 on the upper electrode 61 has an opening 100. The first terminal 9 a is disposed in the opening 100 and is electrically connected to the upper electrode 61. That is, the first terminal 9 a passes through the upper protective sheet 10. On the other hand, the second terminal 9 b is electrically connected to the lower housing sheet 7. Here, “inside” the opening of the housing sheet means the inside of the opening in the top view. That is, the height does not matter.

図２Ａおよび図２Ｂのベーパーチャンバー１ｂは、上部電極６１と下部筐体シート７とを一対のキャパシタ電極として有するキャパシタとして、種々の回路に組み込むことができる。上部電極６１は上部筐体シート６と離隔しており、上部筐体シート６から電気的に独立した島状の電極である。この上部電極６１は、上部筐体シート６よりも弾性変形しやすい上部保護シート１０の、開口部６０に重なる部分によって支持されている。上部電極６１は、平面状の電極である。ベーパーチャンバー１ｂの内部空間の気体が膨張する場合、図２Ｃに示されるように、上部保護シート１０の開口部６０に重なる部分は、他の上部保護シート１０の部分と比較して筐体の外側に向かって変形しやすい。そのため、ベーパーチャンバー１ｂを上部電極６１と下部筐体シート７とを一対のキャパシタ電極として有するキャパシタとして使用する場合、ベーパーチャンバー１ａと比べて、電極間の距離ｄの変化が大きくなりやすく、温度変化に伴う静電容量の変化が大きくなる。そのため、ベーパーチャンバーの内部空間の温度変化をより高精度に検出することができる。 2A and 2B can be incorporated into various circuits as a capacitor having the upper electrode 61 and the lower housing sheet 7 as a pair of capacitor electrodes. The upper electrode 61 is an island-shaped electrode that is separated from the upper housing sheet 6 and is electrically independent from the upper housing sheet 6. The upper electrode 61 is supported by a portion of the upper protective sheet 10 that is more elastically deformed than the upper housing sheet 6 and overlaps the opening 60. The upper electrode 61 is a planar electrode. When the gas in the internal space of the vapor chamber 1b expands, as shown in FIG. 2C, the portion that overlaps the opening 60 of the upper protective sheet 10 is outside the casing as compared with the other upper protective sheet 10 portions. It tends to deform toward Therefore, when the vapor chamber 1b is used as a capacitor having the upper electrode 61 and the lower housing sheet 7 as a pair of capacitor electrodes, the change in the distance d between the electrodes is likely to be larger than the vapor chamber 1a, and the temperature change The change in the capacitance accompanying the increase is increased. Therefore, it is possible to detect the temperature change in the internal space of the vapor chamber with higher accuracy.

上部電極６１は任意の導電性の材料から形成することができる。例えば、上部電極６１は、導電性の材料から形成される上部筐体シート６と同じ材料から形成される。上部電極６１は、上面から視て正方形、長方形、円形、楕円形等の任意の形状に形成され得る。 The upper electrode 61 can be formed from any conductive material. For example, the upper electrode 61 is formed from the same material as the upper housing sheet 6 formed from a conductive material. The upper electrode 61 can be formed in an arbitrary shape such as a square, a rectangle, a circle, and an ellipse as viewed from above.

上部保護シート１０は、上部筐体シート６の開口部６０を完全に覆い、筐体の内部空間を密封していればよい。例えば、上部保護シート１０は、図２Ｂに示されるように、上部筐体シート６の外面（内部空間に露出しない面）全体を覆うように筐体の内部空間を密封していてもよく、あるいは上部筐体シートを部分的に覆うように筐体の内部空間を密封していてもよい。また、上部保護シート１０は、上部筐体シート６の主内面に対向する外面のみを覆い、外縁部を覆わないように内部空間を密封していてもよい。上部保護シート１０は、絶縁性の材料から形成されることが好ましい。上部保護シート１０が絶縁性の材料から形成されることにより、上部電極６１を、導電性の材料から形成された上部筐体シート６と電気的に絶縁された状態で配置することができる。上部保護シート１０には、上部筐体シート６よりも弾性変形しやすく、かつ塑性変形を生じない材料が好ましく使用され、例えばＰＥＮや液晶ポリマ等の耐熱性樹脂フィルムを使用することができる。これにより、ベーパーチャンバー１ｂの内部空間の気体が膨張する場合に、上部保護シート１０の開口部６０に重なる部分を、より外側に向かって変形しやすくすることができる。そのため、ベーパーチャンバー１ｂを上部電極６１と下部筐体シート７とをキャパシタ電極として有するキャパシタとして使用する場合の、電極間の距離の変化をより大きくすることができ、内部空間の温度変化に伴う静電容量の変化をより大きくすることができる。そのため、ベーパーチャンバーの内部空間の温度変化をより高精度に検出することができる。 The upper protective sheet 10 only needs to completely cover the opening 60 of the upper casing sheet 6 and seal the internal space of the casing. For example, as shown in FIG. 2B, the upper protective sheet 10 may seal the internal space of the housing so as to cover the entire outer surface (surface not exposed to the internal space) of the upper housing sheet 6, or The internal space of the housing may be sealed so as to partially cover the upper housing sheet. The upper protective sheet 10 may cover only the outer surface facing the main inner surface of the upper housing sheet 6 and may seal the inner space so as not to cover the outer edge. The upper protective sheet 10 is preferably formed from an insulating material. By forming the upper protective sheet 10 from an insulating material, the upper electrode 61 can be disposed in a state of being electrically insulated from the upper casing sheet 6 formed from a conductive material. The upper protective sheet 10 is preferably made of a material that is more easily elastically deformed than the upper housing sheet 6 and does not cause plastic deformation. For example, a heat-resistant resin film such as PEN or liquid crystal polymer can be used. Thereby, when the gas of the internal space of the vapor chamber 1b expand | swells, the part which overlaps with the opening part 60 of the upper protection sheet 10 can be made easy to deform | transform toward the outer side. Therefore, when the vapor chamber 1b is used as a capacitor having the upper electrode 61 and the lower housing sheet 7 as capacitor electrodes, the change in the distance between the electrodes can be further increased, and the static change accompanying the temperature change in the internal space can be increased. The change in capacitance can be made larger. Therefore, it is possible to detect the temperature change in the internal space of the vapor chamber with higher accuracy.

ベーパーチャンバー１ｂの接合層８ｂは、図１Ａおよび１Ｂに示されるベーパーチャンバー１ａの接合層８ａと同様に絶縁性接合材から形成され得る。また、ベーパーチャンバー１ｂの接合層８ｂは、導電性接合材から形成されていてもよい。接合層８ｂを形成する導電性接合材には例えばはんだ材やろう材を使用することができる。また、接合層８ｂは、存在しなくてもよい。すなわち、接合層８ｂによって接合されている上部筐体シート６と下部筐体シート７とは、接合層を用いずに直接接合することができる。このとき、上部筐体シート６と下部筐体シート７とは、任意の方法で封止することができる。例えば、上部筐体シート６と下部筐体シート７とは、レーザー溶接、抵抗溶接、拡散接合等により封止することができる。 The bonding layer 8b of the vapor chamber 1b can be formed of an insulating bonding material in the same manner as the bonding layer 8a of the vapor chamber 1a shown in FIGS. 1A and 1B. Further, the bonding layer 8b of the vapor chamber 1b may be formed of a conductive bonding material. For example, a solder material or a brazing material can be used as the conductive bonding material for forming the bonding layer 8b. Further, the bonding layer 8b may not exist. That is, the upper housing sheet 6 and the lower housing sheet 7 joined by the joining layer 8b can be directly joined without using the joining layer. At this time, the upper housing sheet 6 and the lower housing sheet 7 can be sealed by any method. For example, the upper housing sheet 6 and the lower housing sheet 7 can be sealed by laser welding, resistance welding, diffusion bonding, or the like.

ベーパーチャンバー１ｂのウィック４は、図１Ａおよび図１Ｂに示されるベーパーチャンバー１ａのウィック４と同様の絶縁性材料から形成され得る。また、ベーパーチャンバー１ｂのウィック４は、図２Ｂに示されるように、上部電極６１と接触しないように設けられる場合、導電性材料から形成され得る。 The wick 4 of the vapor chamber 1b can be formed of an insulating material similar to the wick 4 of the vapor chamber 1a shown in FIGS. 1A and 1B. Further, as shown in FIG. 2B, the wick 4 of the vapor chamber 1b may be formed of a conductive material when provided so as not to contact the upper electrode 61.

上部筐体シート６が有する開口部６０は、本発明の目的を達成し得る限り、いずれの形状であってもよい。例えば、上部筐体シート６が有する開口部は、図２Ａに示されるような略四角形状であってもよい。また、上部筐体シート６が有する開口部は、上面から視て例えば、三角形、四角形、五角形などの多角形、楕円、あるいはこれらを組み合わせた形状であってもよい。また、開口部６０は、必ずしも、図２Ａに示されるように筐体２の中心部に存在する必要はない。また、開口部６０は、必ずしも、図２Ａに示されるように筐体２の中心部に存在する必要はない。また、開口部６０は、図２Ａのような上面図において、筐体２の四辺のいずれか１つ以上に開口した切り欠き形状を有していてもよい。 The opening 60 of the upper housing sheet 6 may have any shape as long as the object of the present invention can be achieved. For example, the opening of the upper housing sheet 6 may have a substantially rectangular shape as shown in FIG. 2A. Moreover, the opening part which the upper housing | casing sheet | seat 6 has may be a polygon, such as a triangle, a tetragon | quadrangle, and a pentagon, an ellipse, or the shape which combined these, seeing from the upper surface. Moreover, the opening part 60 does not necessarily need to exist in the center part of the housing | casing 2, as FIG. 2A shows. Moreover, the opening part 60 does not necessarily need to exist in the center part of the housing | casing 2, as FIG. 2A shows. Moreover, the opening part 60 may have a notch shape opened to any one or more of the four sides of the housing 2 in the top view as shown in FIG. 2A.

図３は本発明の一実施形態のベーパーチャンバー１ｃの断面図である。ベーパーチャンバー１ｃは、主に、下部電極７１と下部保護シート１１とをさらに含み、凸部５と柱３とを有しない点において、図２Ａ〜Ｃに示すベーパーチャンバー１ｂと異なっている。図３のベーパーチャンバー１ｃにおいて、上部筐体シート６が開口部６０を有し、開口部６０の内側に上部筐体シート６と離隔して上部電極６１が存在し、上部筐体シート６および上部電極６１は、上部保護シート１０により覆われている。上部電極６１は上部筐体シート６および下部筐体シート７と電気的に絶縁されている。上部電極６１上の上部保護シート１０は、開口部１００を有しており、そこに第一端子９ａが配置され、上部電極６１に電気的に接続されている。即ち、第一端子９ａは、上部保護シート１０を貫通している。また、下部筐体シート７が開口部７０を有し、開口部７０の内側に下部筐体シート７と離隔して下部電極７１が存在し、下部筐体シート７および下部電極７１は、下部保護シート１１により覆われている。下部電極７１は上部筐体シート６および下部筐体シート７と電気的に絶縁されている。下部電極７１は、下部筐体シート７から電気的に独立した島状の電極である。下部電極７１は、平面状の電極である。下部電極７１上の下部保護シート１１は、開口部１１０を有しており、そこに第二端子９ｂが配置される。第二端子２６は、下部電極７１に電気的に接続されている。即ち、第二端子９ｂは、上部保護シート１０を貫通している。 FIG. 3 is a cross-sectional view of a vapor chamber 1c according to an embodiment of the present invention. The vapor chamber 1c mainly differs from the vapor chamber 1b shown in FIGS. 2A to 2C in that it further includes a lower electrode 71 and a lower protective sheet 11 and does not have the convex portion 5 and the pillar 3. In the vapor chamber 1c of FIG. 3, the upper housing sheet 6 has an opening 60, and an upper electrode 61 is present inside the opening 60 so as to be separated from the upper housing sheet 6. The electrode 61 is covered with the upper protective sheet 10. The upper electrode 61 is electrically insulated from the upper housing sheet 6 and the lower housing sheet 7. The upper protective sheet 10 on the upper electrode 61 has an opening 100, in which the first terminal 9 a is disposed and is electrically connected to the upper electrode 61. That is, the first terminal 9 a passes through the upper protective sheet 10. Further, the lower housing sheet 7 has an opening 70, and a lower electrode 71 exists inside the opening 70 so as to be separated from the lower housing sheet 7, and the lower housing sheet 7 and the lower electrode 71 are provided with a lower protection. Covered by the sheet 11. The lower electrode 71 is electrically insulated from the upper housing sheet 6 and the lower housing sheet 7. The lower electrode 71 is an island-shaped electrode that is electrically independent from the lower housing sheet 7. The lower electrode 71 is a planar electrode. The lower protective sheet 11 on the lower electrode 71 has an opening 110, and the second terminal 9b is disposed there. The second terminal 26 is electrically connected to the lower electrode 71. That is, the second terminal 9 b penetrates the upper protective sheet 10.

ベーパーチャンバー１ｂの内部空間の気体が膨張した場合を示す図２Ｃに示される上部保護シート１０と同様に、ベーパーチャンバー１ｃの下部電極７１を有する部分である、下部保護シート１１の開口部７０に重なる部分は、他の下部保護シート１１の部分と比較して筐体の外側に向かって変形しやすい。すなわち、図３のベーパーチャンバー１ｃは、上部電極６１を有する部分と、下部電極７１を有する部分の両方が、筐体の外側に向かって変形しやすくなるように形成されている。そのため、ベーパーチャンバー１ｃはベーパーチャンバー１ａと比べて、内部空間の気体の温度変化に伴う電極間の距離の変化が大きくなるため、キャパシタとして使用する場合、内部空間の温度変化に伴う静電容量の変化が大きくなる。そのため、ベーパーチャンバーの内部空間の温度変化をより高精度に検出することができる。 Similar to the upper protective sheet 10 shown in FIG. 2C showing the case where the gas in the internal space of the vapor chamber 1b expands, it overlaps the opening 70 of the lower protective sheet 11 which is the portion having the lower electrode 71 of the vapor chamber 1c. The portion is easily deformed toward the outside of the housing as compared with other portions of the lower protective sheet 11. That is, the vapor chamber 1c of FIG. 3 is formed such that both the portion having the upper electrode 61 and the portion having the lower electrode 71 are easily deformed toward the outside of the housing. For this reason, the vapor chamber 1c has a greater change in the distance between the electrodes due to the temperature change of the gas in the internal space than the vapor chamber 1a. Change will be greater. Therefore, it is possible to detect the temperature change in the internal space of the vapor chamber with higher accuracy.

図４は本発明の一実施形態のベーパーチャンバー１ｄの断面図である。ベーパーチャンバー１ｄは、上部電極６１が上部保護シート１０の外側に、即ち内部空間外に設けられている点において、図２Ａ〜Ｃのベーパーチャンバー１ｂと異なっている。図４のベーパーチャンバー１ｄにおいて、上部筐体シート６が開口部６０を有し、開口部６０は上部保護シート１０により閉じられており、上部保護シート１０上の開口部６０の内側部分に上部電極６１が存在する。該上部電極６１は上部筐体シート６および下部筐体シート７と電気的に絶縁された状態で、第一端子９ａと接続されている。 FIG. 4 is a cross-sectional view of a vapor chamber 1d according to an embodiment of the present invention. The vapor chamber 1d is different from the vapor chamber 1b of FIGS. 2A to 2C in that the upper electrode 61 is provided outside the upper protective sheet 10, that is, outside the internal space. In the vapor chamber 1 d of FIG. 4, the upper housing sheet 6 has an opening 60, and the opening 60 is closed by the upper protective sheet 10, and an upper electrode is formed on the inner portion of the opening 60 on the upper protective sheet 10. 61 exists. The upper electrode 61 is connected to the first terminal 9 a while being electrically insulated from the upper housing sheet 6 and the lower housing sheet 7.

図４のベーパーチャンバー１ｄは、上部電極６１と下部筐体シート７とをキャパシタ電極として有するキャパシタとして、種々の回路に組み込むことができる。上部電極６１は上部筐体シート６と離隔しており、上部筐体シート６よりも弾性変形しやすい上部保護シート１０の開口部６０に重なる部分によって支持されている。ベーパーチャンバー１ｄの内部空間の気体が膨張する場合、上部保護シート１０の開口部６０に重なる部分は、他の上部保護シート１０の部分と比較して筐体の外側に向かって変形しやすい。そのため、ベーパーチャンバー１ｄを上部電極６１と下部筐体シート７とをキャパシタ電極として有するキャパシタとして使用する場合、ベーパーチャンバー１ａと比べて、電極間の距離の変化が大きくなりやすく、温度変化に伴う静電容量の変化が大きくなる。そのため、ベーパーチャンバーの内部空間の温度変化をより高精度に検出することができる。 The vapor chamber 1d of FIG. 4 can be incorporated into various circuits as a capacitor having the upper electrode 61 and the lower housing sheet 7 as capacitor electrodes. The upper electrode 61 is separated from the upper housing sheet 6 and is supported by a portion overlapping the opening 60 of the upper protective sheet 10 that is more elastically deformed than the upper housing sheet 6. When the gas in the internal space of the vapor chamber 1d expands, the portion of the upper protective sheet 10 that overlaps the opening 60 is likely to be deformed toward the outside of the housing as compared with the other upper protective sheet 10 portions. Therefore, when the vapor chamber 1d is used as a capacitor having the upper electrode 61 and the lower housing sheet 7 as capacitor electrodes, the change in the distance between the electrodes is likely to be larger than that in the vapor chamber 1a, and the static chamber accompanying the temperature change. The change in capacitance increases. Therefore, it is possible to detect the temperature change in the internal space of the vapor chamber with higher accuracy.

図５は本発明の一実施形態のベーパーチャンバー１ｅの断面図である。ベーパーチャンバー１ｅは、主に、下部筐体シート７に設けられた開口部７０と、下部電極７１と、下部保護シート１１とをさらに含み、この下部電極７１も上部電極６１のように、下部保護シート１１の外側に設けられている点において、図４に示されるベーパーチャンバー１ｄと異なっている。図５のベーパーチャンバー１ｅにおいて、上部筐体シート６が開口部６０を有し、開口部６０は上部保護シート１０により閉じられている。上部保護シート１０上の開口部６０の内側部分に上部電極６１が存在する。該上部電極６１は上部筐体シート６および下部筐体シート７と電気的に絶縁された状態で、第一端子９ａと接続されている。また、下部筐体シート７が開口部７０を有し、開口部７０は下部保護シート１１により閉じられている。下部保護シート１１上の開口部７０の内側部分に下部電極７１が存在する。該下部電極７１は上部筐体シート６および下部筐体シート７と電気的に絶縁された状態で、第二端子９ｂと接続されている。 FIG. 5 is a cross-sectional view of a vapor chamber 1e according to an embodiment of the present invention. The vapor chamber 1 e mainly further includes an opening 70 provided in the lower housing sheet 7, a lower electrode 71, and a lower protective sheet 11, and the lower electrode 71 also has a lower protection like the upper electrode 61. It differs from the vapor chamber 1d shown in FIG. 4 in that it is provided outside the sheet 11. In the vapor chamber 1 e of FIG. 5, the upper housing sheet 6 has an opening 60, and the opening 60 is closed by the upper protective sheet 10. An upper electrode 61 exists in an inner portion of the opening 60 on the upper protective sheet 10. The upper electrode 61 is connected to the first terminal 9 a while being electrically insulated from the upper housing sheet 6 and the lower housing sheet 7. Further, the lower housing sheet 7 has an opening 70, and the opening 70 is closed by the lower protective sheet 11. A lower electrode 71 exists in an inner portion of the opening 70 on the lower protective sheet 11. The lower electrode 71 is electrically insulated from the upper housing sheet 6 and the lower housing sheet 7 and is connected to the second terminal 9b.

図５のベーパーチャンバー１ｅは、上部電極６１と下部電極７１とをキャパシタ電極として有するキャパシタとして、種々の回路に組み込むことができる。上部電極６１は上部筐体シート６と離隔しており、下部電極７１は下部筐体シート７と離隔している。このため、上部電極６１は上部筐体シート６よりも弾性変形しやすい上部保護シート１０の開口部６０に重なる部分によって支持されており、下部電極７１は下部筐体シート７よりも弾性変形しやすい下部保護シート１１の開口部７０に重なる部分によって支持されている。ベーパーチャンバー１ｄの内部空間の気体が膨張する場合、上部および下部保護シート１０，１１の開口部６０、７０に重なる部分は、それぞれ他の上部および下部保護シート１０，１１の部分と比較して筐体の外側に向かって変形しやすい。そのため、ベーパーチャンバー１ｅを上部電極６１と下部電極７１とをキャパシタ電極として有するキャパシタとして使用する場合、ベーパーチャンバー１ａと比べて、電極間の距離の変化が大きくなりやすく、温度変化に伴う静電容量の変化が大きくなる。そのため、ベーパーチャンバーの内部空間の温度変化をより高精度に検出することができる。 The vapor chamber 1e of FIG. 5 can be incorporated into various circuits as a capacitor having the upper electrode 61 and the lower electrode 71 as capacitor electrodes. The upper electrode 61 is separated from the upper housing sheet 6, and the lower electrode 71 is separated from the lower housing sheet 7. Therefore, the upper electrode 61 is supported by a portion overlapping the opening 60 of the upper protective sheet 10 that is more elastically deformed than the upper housing sheet 6, and the lower electrode 71 is more elastically deformed than the lower housing sheet 7. The lower protective sheet 11 is supported by a portion overlapping the opening 70. When the gas in the internal space of the vapor chamber 1d expands, the portions overlapping the openings 60 and 70 of the upper and lower protective sheets 10 and 11 are compared with the portions of the other upper and lower protective sheets 10 and 11, respectively. Easily deforms toward the outside of the body. Therefore, when the vapor chamber 1e is used as a capacitor having the upper electrode 61 and the lower electrode 71 as capacitor electrodes, the change in the distance between the electrodes is likely to be larger than that in the vapor chamber 1a, and the capacitance due to the temperature change. The change of becomes large. Therefore, it is possible to detect the temperature change in the internal space of the vapor chamber with higher accuracy.

図６は本発明の一実施形態のベーパーチャンバー１ｆの断面図である。ベーパーチャンバー１ｆは、主に、誘電体層１２を有する点において、図２Ａ〜Ｃのベーパーチャンバー１ｂと異なっている。図６のベーパーチャンバー１ｆにおいて、第一端子９ａが接続された上部電極６１と、第二端子９ｂが接続された下部筐体シート７との間に、誘電体層１２が存在する。誘電体層１２は、第一端子９ａが接続された上部電極６１と、第二端子９ｂが接続された下部筐体シート７とによって挟持されていてもよく、上部電極６１および下部筐体シート７に、またはこれらのいずれか一方に固定されていてもよい。誘電体層１２は内部空間の温度変化に伴い誘電率が変化する材料であって、上部電極６１と下部電極７１とを一対のキャパシタ電極として有するキャパシタの静電容量Ｃの増減を検出することができる。誘電体層１２には、温度特性を持つ任意の誘電性材料を使用することができ、例えばチタン酸バリウム等の誘電率の温度依存性（温度係数）の大きな材料を使用することができる。誘電体層１２には、正の温度係数を持つもの、負の温度係数を持つもののいずれも用いることができる。 FIG. 6 is a cross-sectional view of a vapor chamber 1f according to an embodiment of the present invention. The vapor chamber 1f is different from the vapor chamber 1b of FIGS. 2A to 2C mainly in that the dielectric layer 12 is provided. In the vapor chamber 1f of FIG. 6, the dielectric layer 12 exists between the upper electrode 61 to which the first terminal 9a is connected and the lower housing sheet 7 to which the second terminal 9b is connected. The dielectric layer 12 may be sandwiched between the upper electrode 61 to which the first terminal 9a is connected and the lower housing sheet 7 to which the second terminal 9b is connected. Or any one of them. The dielectric layer 12 is a material whose dielectric constant changes as the temperature of the internal space changes, and can detect an increase or decrease in the capacitance C of a capacitor having the upper electrode 61 and the lower electrode 71 as a pair of capacitor electrodes. it can. For the dielectric layer 12, any dielectric material having temperature characteristics can be used. For example, a material having a large temperature dependence (temperature coefficient) of dielectric constant such as barium titanate can be used. As the dielectric layer 12, any one having a positive temperature coefficient and one having a negative temperature coefficient can be used.

例えば、誘電体層１２を形成する材料として正の温度係数を持つ誘電体材料を用いたベーパーチャンバー１ｆをキャパシタとして回路に組み込むことができる。このとき、ベーパーチャンバー１ｆの内部空間の温度が上昇すると、誘電体層１２の誘電率が増加し、これにより、キャパシタとしてのベーパーチャンバー１ｆの静電容量Ｃが増加する。すなわち、ベーパーチャンバー１ｆの第一端子９ａおよび第二端子９ｂの間に、内部空間の温度変化に応じて電気特性が変化するキャパシタが設けられているといえる。より温度変化による誘電率の変化の小さい誘電体層１２を用いることにより、ベーパーチャンバー１ａの内部空間の温度の変化の検出値を安定化できる。 For example, a vapor chamber 1f using a dielectric material having a positive temperature coefficient as a material for forming the dielectric layer 12 can be incorporated in a circuit as a capacitor. At this time, when the temperature of the internal space of the vapor chamber 1f rises, the dielectric constant of the dielectric layer 12 increases, thereby increasing the capacitance C of the vapor chamber 1f as a capacitor. That is, it can be said that a capacitor whose electrical characteristics change according to the temperature change of the internal space is provided between the first terminal 9a and the second terminal 9b of the vapor chamber 1f. By using the dielectric layer 12 having a smaller change in dielectric constant due to a temperature change, it is possible to stabilize the detected value of the temperature change in the internal space of the vapor chamber 1a.

図７Ａは本発明の一実施形態のベーパーチャンバー１ｇの透視上面図であり、図７Ｂは、高温における図７Ａのベーパーチャンバー１ｇのＡ−Ａ線断面図である。図３のベーパーチャンバー１ｃと異なる主な点として、ベーパーチャンバー１ｇは、上部電極６１および下部電極７１に代えて上部コイル導体６２と下部コイル導体７２とを含んでいる。また第一端子９ａが２つ存在し、それぞれ上部コイル導体６２の両端部に電気的に接続されている。また第二端子９ｂが２つ存在し、それぞれ下部コイル導体７２の両端部に電気的に接続されている。 FIG. 7A is a transparent top view of the vapor chamber 1g of one embodiment of the present invention, and FIG. 7B is a cross-sectional view of the vapor chamber 1g of FIG. As a main point different from the vapor chamber 1 c of FIG. 3, the vapor chamber 1 g includes an upper coil conductor 62 and a lower coil conductor 72 instead of the upper electrode 61 and the lower electrode 71. There are also two first terminals 9a, which are electrically connected to both ends of the upper coil conductor 62, respectively. There are two second terminals 9b, which are electrically connected to both ends of the lower coil conductor 72, respectively.

ベーパーチャンバー１ｇは、上部コイル導体６２および下部コイル導体７２を有し、ベーパーチャンバー１ｇの上部筐体シート６および下部筐体シート７はそれぞれ開口部６０，７０を有する。上部コイル導体６２および下部コイル導体７２が、それぞれ、上部筐体シート６および下部筐体シート７の開口部６０、７０の内側に、上部筐体シート６および下部筐体シート７と電気的に絶縁された状態で配置されている。また、第一端子９ａが２つ存在し、それぞれ上部コイル導体６２の両端部に電気的に接続されている。また、第二端子９ｂが２つ存在し、それぞれ下部コイル導体７２の両端部に電気的に接続されている。このとき、第一端子９ａと第二端子９ｂとの間には、上部コイル導体６２と下部コイル導体７２とを有するトランスが設けられているといえ、上部コイル導体６２と下部コイル導体７２とは磁気結合している。上部コイル導体６２は上部筐体シート６と離隔しており、上部保護シート１０によって支持されている。また、下部コイル導体７２は下部筐体シート７と離隔しており、下部保護シート１１によって支持されている。このように、上部コイル導体６２と下部コイル導体７２とはそれぞれ筐体２に固定されていないため、ベーパーチャンバー１ｇの内部空間の気体が膨張した場合、上部保護シート１０および下部保護シート１１の開口部６０および開口部７０に重なる部分は、他の上部保護シート１０および下部保護シート１１の部分と比較して筐体の外側に向かって変形しやすい。上部保護シート１０および下部保護シート１１の開口部６０および開口部７０に重なる部分が外側に向かって変形することで、上部コイル導体６２と下部コイル導体７２との間の距離が長くなる。そのため、例えば上部コイル導体６２に電流を流して、上部コイル導体６２と下部コイル導体７２とを磁気結合させた状態でベーパーチャンバー１ｇの内部空間の気体が膨張すると、上部コイル導体６２と下部コイル導体７２との間の距離が長くなることでコイル同士の結合係数ｋが低下し、下部コイル導体７２に流れる電流の量が減る。 The vapor chamber 1g has an upper coil conductor 62 and a lower coil conductor 72, and the upper housing sheet 6 and the lower housing sheet 7 of the vapor chamber 1g have openings 60 and 70, respectively. The upper coil conductor 62 and the lower coil conductor 72 are electrically insulated from the upper housing sheet 6 and the lower housing sheet 7 inside the openings 60 and 70 of the upper housing sheet 6 and the lower housing sheet 7, respectively. It is arranged in the state. Two first terminals 9 a are present and are electrically connected to both ends of the upper coil conductor 62, respectively. Further, there are two second terminals 9b, which are electrically connected to both ends of the lower coil conductor 72, respectively. At this time, it can be said that a transformer having an upper coil conductor 62 and a lower coil conductor 72 is provided between the first terminal 9a and the second terminal 9b. Magnetically coupled. The upper coil conductor 62 is separated from the upper housing sheet 6 and is supported by the upper protective sheet 10. Further, the lower coil conductor 72 is separated from the lower housing sheet 7 and is supported by the lower protective sheet 11. Thus, since the upper coil conductor 62 and the lower coil conductor 72 are not fixed to the casing 2 respectively, when the gas in the internal space of the vapor chamber 1g expands, the openings of the upper protective sheet 10 and the lower protective sheet 11 are opened. The portion overlapping the portion 60 and the opening 70 is likely to be deformed toward the outside of the housing as compared with the other upper protective sheet 10 and lower protective sheet 11 portions. The portions of the upper protective sheet 10 and the lower protective sheet 11 that overlap with the opening 60 and the opening 70 are deformed outward, so that the distance between the upper coil conductor 62 and the lower coil conductor 72 is increased. Therefore, for example, when the gas in the internal space of the vapor chamber 1g expands when a current is passed through the upper coil conductor 62 and the upper coil conductor 62 and the lower coil conductor 72 are magnetically coupled, the upper coil conductor 62 and the lower coil conductor As the distance between the coil 72 and the coil 72 increases, the coupling coefficient k between the coils decreases, and the amount of current flowing through the lower coil conductor 72 decreases.

上述したように、例えば上部コイル導体６２に電流を流して、上部コイル導体６２と下部コイル導体７２とを磁気結合させたベーパーチャンバー１ｇにおける、上部コイル導体６２と下部コイル導体７２との結合係数ｋの変化は、ベーパーチャンバー１ｇが設置される電子機器の温度の変化と相関がある。ベーパーチャンバー１ｇが設置される電子機器の温度が上がることで、電子機器内部に設置される回路でインピーダンスの不整合が生じ得るが、同じく電子機器内部の温度に依存する本発明のベーパーチャンバー１ｇのコイル同士の結合係数ｋの変化を利用することにより、この不整合を解消することができる。本発明のベーパーチャンバー１ｇは、放熱機能に加え、電子機器内部の高温における温度変化を検知する機能を有している。さらに、電子機器内部に本発明のベーパーチャンバー１ｇが組み込まれた温度補償回路を設けることにより、上述したような電子機器内部の高温における不具合を解消することができる。例えば、本発明のベーパーチャンバー１ｇを、熱源付近に配置するだけでなく、アンテナに接続される方向性結合器にトランスとして組み込むことにより、方向性結合器の結合量を温度に依存させて変化させることができる。 As described above, for example, the coupling coefficient k between the upper coil conductor 62 and the lower coil conductor 72 in the vapor chamber 1g in which a current is passed through the upper coil conductor 62 and the upper coil conductor 62 and the lower coil conductor 72 are magnetically coupled. Is correlated with a change in temperature of the electronic device in which the vapor chamber 1g is installed. As the temperature of the electronic device in which the vapor chamber 1g is installed rises, impedance mismatch may occur in the circuit installed in the electronic device. However, the vapor chamber 1g of the present invention also depends on the temperature in the electronic device. By utilizing the change in the coupling coefficient k between the coils, this mismatch can be eliminated. The vapor chamber 1g of the present invention has a function of detecting a temperature change at a high temperature inside the electronic device in addition to a heat dissipation function. Furthermore, by providing the temperature compensation circuit in which the vapor chamber 1g of the present invention is incorporated inside the electronic device, the above-described problems at high temperatures inside the electronic device can be solved. For example, the vapor chamber 1g of the present invention is not only disposed near the heat source but also incorporated as a transformer in the directional coupler connected to the antenna, thereby changing the coupling amount of the directional coupler depending on the temperature. be able to.

上部コイル導体６２と下部コイル導体７２とは任意の巻き数および半径を有するように形成することができる。上部コイル導体６２と下部コイル導体７２の巻き数は、好ましくは１巻き以上１０巻き以下であり、より好ましくは２巻き以上５巻き以下である。また、上部コイル導体６２と下部コイル導体７２の半径は、好ましくは３００μｍ以上９００μｍ以下であり、より好ましくは５００μｍ以上７００μｍ以下である。上部コイル導体６２と下部コイル導体７２には任意の導電性の材料を使用することができ、例えば銅、銀等を使用することができる。 The upper coil conductor 62 and the lower coil conductor 72 can be formed to have an arbitrary number of turns and radius. The number of turns of the upper coil conductor 62 and the lower coil conductor 72 is preferably 1 or more and 10 or less, more preferably 2 or more and 5 or less. The radii of the upper coil conductor 62 and the lower coil conductor 72 are preferably 300 μm or more and 900 μm or less, and more preferably 500 μm or more and 700 μm or less. Arbitrary conductive materials can be used for the upper coil conductor 62 and the lower coil conductor 72. For example, copper, silver, or the like can be used.

図１Ａ〜７Ｂを用いて、本発明のベーパーチャンバーの第一端子９ａと第二端子９ｂとの間を電気的に絶縁させて使用することについて述べたが、本発明のベーパーチャンバーにおいて、第一端子９ａと第二端子９ｂとの間に導通が生じていてもよい。例えば、図２Ａ〜２Ｃに示されるベーパーチャンバー１ｂにおいて、ウィック４が導電性材料から形成される体積可変部材であり、これにより、上部電極６１と下部筐体シート７とが互いに電気的に接続されていてもよい。また、図３に示されるベーパーチャンバー１ｃにおいて、ウィック４が導電性材料から形成される体積可変部材であり、これにより、上部電極６１と下部電極７１とが互いに電気的に接続されていてもよい。ここで、体積可変部材が、ベーパーチャンバーの内部空間の温度の上昇に伴い体積の増加を生じ、ベーパーチャンバーが上部筐体シート６と下部筐体シート７とを互いに遠ざけるように膨らんだ場合、第一端子９ａと第二端子９ｂとの間の線路長が増加する。これに伴いベーパーチャンバーにおける第一端子９ａと第二端子９ｂとの間のインピーダンスが変化する。このようにして生じ得る本発明のベーパーチャンバーにおける第一端子９ａと第二端子９ｂとの間のインピーダンスの変化は、ベーパーチャンバー１ｂの内部空間の温度の変化と相関がある。そのため、第一端子９ａと第二端子９ｂとの間に導通が生じている、本発明のベーパーチャンバーのインピーダンスの変化を、外部回路によって検出することによっても、本発明のベーパーチャンバーを用いて放熱と温度補償とを１つの部品で同時に行うことができるようになる。このとき、第一端子９ａと第二端子９ｂとの間には、温度変化によりインピーダンスが変化するインピーダンス素子が設けられているといえ、これにより、温度の変化の検出ならびに放熱を行うことができる。本明細書において、インピーダンス素子とは、第一端子９ａと第二端子９ｂとの間の線路である。本明細書におけるインピーダンス素子のインピーダンスは、ベーパーチャンバーの内部空間の温度変化または体積変化に応じて変化する線路長と相関がある。 1A to 7B, it has been described that the first terminal 9a and the second terminal 9b of the vapor chamber of the present invention are electrically insulated from each other. However, in the vapor chamber of the present invention, Conduction may occur between the terminal 9a and the second terminal 9b. For example, in the vapor chamber 1b shown in FIGS. 2A to 2C, the wick 4 is a volume-variable member formed of a conductive material, whereby the upper electrode 61 and the lower housing sheet 7 are electrically connected to each other. It may be. Further, in the vapor chamber 1c shown in FIG. 3, the wick 4 is a volume variable member formed of a conductive material, whereby the upper electrode 61 and the lower electrode 71 may be electrically connected to each other. . Here, when the volume variable member increases in volume as the temperature of the internal space of the vapor chamber increases, the vapor chamber swells away from the upper housing sheet 6 and the lower housing sheet 7. The line length between the one terminal 9a and the second terminal 9b increases. Accordingly, the impedance between the first terminal 9a and the second terminal 9b in the vapor chamber changes. The change in impedance between the first terminal 9a and the second terminal 9b in the vapor chamber of the present invention that can occur in this way correlates with the change in the temperature of the internal space of the vapor chamber 1b. Therefore, it is possible to dissipate heat using the vapor chamber of the present invention by detecting the change in impedance of the vapor chamber of the present invention, in which conduction is generated between the first terminal 9a and the second terminal 9b, using an external circuit. And temperature compensation can be performed simultaneously with one component. At this time, it can be said that an impedance element whose impedance changes due to a temperature change is provided between the first terminal 9a and the second terminal 9b, so that a change in temperature and heat dissipation can be performed. . In this specification, the impedance element is a line between the first terminal 9a and the second terminal 9b. The impedance of the impedance element in this specification correlates with the line length that changes in accordance with the temperature change or volume change of the internal space of the vapor chamber.

本発明のベーパーチャンバーは、放熱と温度補償とを目的として電子機器に搭載され得る。従って、本発明は、本発明のベーパーチャンバーと、第一端子および第二端子に接続された検出回路とを有する、温度補償デバイスを提供する。本発明の電子機器としては、例えばスマートフォン、タブレット、ノートＰＣ等が挙げられる。本発明のベーパーチャンバーは上記のとおり、外部動力を必要とせず自立的に作動し、作動液の蒸発・凝縮潜熱を利用して、二次元的に高速で熱を拡散することができ、同時に、内部空間の体積変化を端子間の電気的特性または磁気的特性の変化として検出することができる。そのため、電子機器が本発明のベーパーチャンバーまたは放熱デバイスを備えることにより、電子機器内部の限られたスペースにおいて、放熱と温度補償とを効果的に実現することができる。 The vapor chamber of the present invention can be mounted on an electronic device for the purpose of heat dissipation and temperature compensation. Accordingly, the present invention provides a temperature compensation device having the vapor chamber of the present invention and a detection circuit connected to the first terminal and the second terminal. Examples of the electronic device of the present invention include a smartphone, a tablet, and a notebook PC. As described above, the vapor chamber of the present invention operates autonomously without the need for external power, and can diffuse heat at a high speed two-dimensionally using the latent heat of evaporation / condensation of the hydraulic fluid, A change in volume of the internal space can be detected as a change in electrical characteristics or magnetic characteristics between terminals. Therefore, by providing the electronic device with the vapor chamber or the heat dissipation device of the present invention, heat dissipation and temperature compensation can be effectively realized in a limited space inside the electronic device.

本発明のベーパーチャンバー、放熱デバイスおよび電子機器は携帯情報端末等の分野において、広範な用途に使用できる。例えば、ＣＰＵ等の熱源の温度を下げ、電子機器の使用時間を延ばすために使用することができ、スマートフォン、タブレット、ノートＰＣ等に使用することができる。 The vapor chamber, heat dissipation device and electronic apparatus of the present invention can be used for a wide range of applications in the field of portable information terminals and the like. For example, it can be used to lower the temperature of a heat source such as a CPU and extend the usage time of an electronic device, and can be used for a smartphone, a tablet, a notebook PC, and the like.

１ａベーパーチャンバー
１ｂベーパーチャンバー
１ｃベーパーチャンバー
１ｄベーパーチャンバー
１ｅベーパーチャンバー
１ｆベーパーチャンバー
１ｇベーパーチャンバー
２筐体
３柱
４ウィック
５凸部
６上部筐体シート
６０開口部
６１上部電極
６２上部コイル導体
７下部筐体シート
７０開口部
７１下部電極
７２下部コイル導体
８ａ接合層
８ｂ接合層
９ａ第一端子
９ｂ第二端子
１０上部保護シート
１００開口部
１１下部保護シート
１１０開口部
１２誘電体層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a Vapor chamber 1b Vapor chamber 1c Vapor chamber 1d Vapor chamber 1e Vapor chamber 1f Vapor chamber 1g Vapor chamber 2 Housing 3 Pillar 4 Wick 5 Convex 6 Upper housing sheet 60 Opening 61 Upper electrode 62 Upper coil conductor 7 Lower housing Sheet 70 Opening 71 Lower electrode 72 Lower coil conductor 8a Bonding layer 8b Bonding layer 9a First terminal 9b Second terminal 10 Upper protective sheet 100 Opening 11 Lower protective sheet 110 Opening 12 Dielectric layer

Claims

外縁部で接合された対向する金属製の上部筐体シートと下部筐体シートとを含み、内部空間を有する筐体と、
前記筐体の内部空間に封入された作動液と、
前記筐体の内部空間に配置されたウィックと、
第一端子および第二端子と、を有し、
前記第一端子および前記第二端子の間に、前記内部空間の温度変化または体積変化に応じて電気特性が変化する受動素子を有する、ベーパーチャンバー。 A housing including an opposing metal upper housing sheet and a lower housing sheet joined at an outer edge, and having an internal space;
Hydraulic fluid sealed in the internal space of the housing;
A wick disposed in the internal space of the housing;
A first terminal and a second terminal,
A vapor chamber having a passive element whose electrical characteristics change according to a temperature change or volume change of the internal space between the first terminal and the second terminal.

前記受動素子は、キャパシタ、トランス、またはインピーダンス素子のいずれかである、請求項１に記載のベーパーチャンバー。 The vapor chamber according to claim 1, wherein the passive element is any one of a capacitor, a transformer, and an impedance element.

前記ウィックが体積可変部材である、請求項１または２に記載のベーパーチャンバー。 The vapor chamber according to claim 1, wherein the wick is a variable volume member.

前記第一端子が前記上部筐体シートに電気的に接続され、前記第二端子が前記下部筐体シートに電気的に接続され、前記上部筐体シートと前記下部筐体シートとは電気的に絶縁されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のベーパーチャンバー。 The first terminal is electrically connected to the upper housing sheet, the second terminal is electrically connected to the lower housing sheet, and the upper housing sheet and the lower housing sheet are electrically connected The vapor chamber according to claim 1, wherein the vapor chamber is insulated.

さらに上部電極を有し、
前記上部筐体シートが開口部を有し、
前記上部電極が前記開口部の内側に、前記上部筐体シートおよび前記下部筐体シートと電気的に絶縁された状態で配置され、
前記第一端子が前記上部電極に電気的に接続されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のベーパーチャンバー。 Furthermore, it has an upper electrode,
The upper casing sheet has an opening;
The upper electrode is disposed inside the opening in a state of being electrically insulated from the upper housing sheet and the lower housing sheet,
The vapor chamber according to claim 1, wherein the first terminal is electrically connected to the upper electrode.

さらに下部電極を有し、
前記下部筐体シートが開口部を有し、
前記下部電極が前記開口部の内側に、前記上部筐体シートおよび前記下部筐体シートと電気的に絶縁された状態で配置され、
前記第二端子が前記下部電極に電気的に接続されている、請求項１〜３または５に記載のベーパーチャンバー。 Furthermore, it has a lower electrode,
The lower casing sheet has an opening;
The lower electrode is disposed inside the opening, in a state of being electrically insulated from the upper housing sheet and the lower housing sheet,
The vapor chamber according to claim 1, wherein the second terminal is electrically connected to the lower electrode.

さらに誘電体層を有し、
前記誘電体層が、前記第一端子が電気的に接続された上部筐体シートまたは上部電極と、前記第二端子が電気的に接続された下部筐体シートまたは下部電極との間に存在する、請求項１〜６のいずれか一項に記載のベーパーチャンバー。 Furthermore, it has a dielectric layer,
The dielectric layer exists between an upper housing sheet or upper electrode to which the first terminal is electrically connected and a lower housing sheet or lower electrode to which the second terminal is electrically connected. The vapor chamber according to any one of claims 1 to 6.

さらに上部コイル導体および下部コイル導体を有し、
前記上部筐体シートおよび前記下部筐体シートがそれぞれ開口部を有し、
前記上部コイル導体および前記下部コイル導体が、それぞれ、前記上部筐体シートおよび下部筐体シートの開口部の内側に、上部筐体シートおよび下部筐体シートと電気的に絶縁された状態で配置され、
前記第一端子が２つ存在し、それぞれ前記上部コイル導体の両端部に電気的に接続されており、
前記第二端子が２つ存在し、それぞれ前記下部コイル導体の両端部に電気的に接続されている、
請求項１〜３のいずれか一項に記載のベーパーチャンバー。 Furthermore, it has an upper coil conductor and a lower coil conductor,
Each of the upper housing sheet and the lower housing sheet has an opening,
The upper coil conductor and the lower coil conductor are disposed inside the openings of the upper casing sheet and the lower casing sheet, respectively, in a state of being electrically insulated from the upper casing sheet and the lower casing sheet. ,
There are two first terminals, each of which is electrically connected to both ends of the upper coil conductor,
There are two second terminals, each of which is electrically connected to both ends of the lower coil conductor,
The vapor chamber as described in any one of Claims 1-3.

外縁部で接合された対向する金属製の上部筐体シートと下部筐体シートとを含み、内部空間を有する筐体と、
前記筐体の内部空間に封入された作動液と、
前記筐体の内部空間に配置されたウィックと、
第一端子および第二端子と、を有し、
前記第一端子および前記第二端子の間に、前記内部空間の温度変化または体積変化に応じて電気特性が変化する受動素子を有するベーパーチャンバーと、
前記第一端子および前記第二端子に接続された検出回路と
を有する、温度補償デバイス。 A housing including an opposing metal upper housing sheet and a lower housing sheet joined at an outer edge, and having an internal space;
Hydraulic fluid sealed in the internal space of the housing;
A wick disposed in the internal space of the housing;
A first terminal and a second terminal,
Between the first terminal and the second terminal, a vapor chamber having a passive element whose electrical characteristics change according to a temperature change or volume change of the internal space;
A temperature compensation device comprising: a detection circuit connected to the first terminal and the second terminal.