专利名称：电子设备用的冷却装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及在个人计算机等内部搭载有半导体集成电路的电子设备，特别是为了提高电子设备的性能或提高可靠性，能够高效率地冷 却半导体集成电路的发热的冷却装置的热交换技术。
背景技术：
在近年的电子设备中，搭载有以个人计算机的CPU为代表那样的高性能的半导体集成电路。在电子设备提高性能的要求中，要求这种 半导体集成电路要急速地高速化，高集成化，与此相伴，发热量也增 大。然而，当半导体集成电路为规定的温度以上时，不仅不能维持半 导体集成电路所具有的性能，而且在过度的发热中，还会被破坏。因 此，电子设备的半导体集成电路有用任何的方式进行冷却的必要。 电子设备的半导体集成电路的一般的冷却方法为使降温装置(匕一卜、;y:/夕)与半导体集成电路热连接，利用风扇使冷却风在降温装 置进行通风从而进行冷却的空冷方式。但是，在这种空冷方式中，由 于与发热体的发热温度的上升相对应，提高冷却性能，要搭载大形或 高速回转的风扇，增大通风量。另一方面，电子设备的用途也存在多 样化，可移动型的小型机器的开发迅速。即，电子设备的半导体集成 电路的冷却装置要求小型而且高性能的冷却装置。在空冷方式的冷却 装置中，目前的状况是也不能解决噪声的问题，因此通过冷媒液的热 传送提高冷却性能的液冷的冷却方式开始引人注意。另外，在这种液冷方式中，必需提高冷却性能，并实现小型化， 这可提高基于冷媒的热交换性能。即，扩大使冷媒液接受来自发热体的热的量，扩大从冷媒液接受的热进行散热的量。关于这种热交换性能，为了提高与热交换器的冷媒的热传递效率， 散热片微细化正在进步。作为散热片的形成方法，在日本特开昭48-57242号公报中说明了下述方法，即，利用切削工具将基板的表面， 以微细的间距切薄壁厚，在基材上一体地形成多个薄的散热片的旋刮 方法。另外，在日本特开2001-326308号公报中，说明了提高利用旋刮 方法形成的散热片的散热效果的技术。另外，在日本特开2005-338715号公报中说明了在液冷方式中，作 为受热部件的冷媒液流路，由微细加工的微型散热片构成的技术。在 日本特开2003-243590号公报中还说明了特定在半导体器件的冷却中 的下述技术，即，利用轧边加工等，在半导体器件的基板上形成微型 沟槽，提高受热效率，为了通过受热部件简化冷媒液的循环冷却装置， 利用受热部件气化冷媒液的技术。在液冷方式的热交换器中，为了便宜而且小型地实现性能良好的 受热部件，在上述的现有技术中，存在必需解决的技术问题。在日本特开昭48-57242号公报中所示的热交换器为在铝管的表面 上，用旋刮方法一体地构成冷却用的散热片的结构，作为热交换的便 宜的加工方法进行了说明。但是，它是作为空冷方式的散热片构成的 结构，对作为液冷方式的受热部件的流路构成的技术的考虑没有任何 说明。另外，日本特开2001-326308号公报中所示的散热部件为利用与日 本特开昭48-57242号公报中所述的同样的旋刮方法， 一体形成散热片 的降温装置。为了与CPU那样的发热量大的发热体的冷却对应，说明 了改善用传热性良好的铜系材质制造降温装置时的强度问题的方法。 但本专利为关于旋刮散热片形成材质的技术，对于与作为液冷方式的 受热部件的流路的热变换性能相关的散热片形状或结构的技术说明， 与日本特开昭48-57242号公报同样，没有说明。另外，日本特开2005-338715号公报中所示的冷却结构为冷却用于 反射从液晶投影器(7°口--夕夕)等投射型光学装置的光源发出的 光的小型镜的液冷装置，为了在接受小型镜的热的受热套管的冷媒液 的流通空洞中扩大并确保冷媒接触面积，利用腐蚀(工:y于乂夕、')加工等设置微细间距的微型散热片。通过在使冷媒流通的冷却装置的受 热部件中设置微型散热片，可提供吸热效率良好的受热套管。还说明 了在微型散热片的形成中必需使冷媒的循环没有障碍和考虑加工性等 的问题，但没有说明具体的技术的解决措施。另外，日本特开2003-2435卯号公报中所示的冷却装置为利用腐蚀 加工，在半导体器件的基板上形成微型沟槽，达到半导体器件和受热 部件的热连接的可靠性。由于对本壳体器件的硅材料进行腐蚀加工， 散性片间距等的微细加工是有可能的，但作为液冷方式的冷却装置， 用于扩大与流通的冷媒的接触面积而增大的散热片的高度等的形成是 困难的，存在腐蚀加工的成本高的问题。
发明内容本发明就是考虑到上述现有技术的冷却装置的受热部件的问题而 提出的，其目的是通过可便宜地形成微细散热片，构成能够提高液冷 方式的受热部件的热变换效率的受热部件，从而提供高性能、而且可 扩大被冷却对象的电子设备用冷却装置。为了解决现有技术的问题，本发明构成下述的结构。本发明为一种冷却装置，其利用冷媒的热传送冷却搭载在电子 设备中的发热体，该冷却装置包括利用冷媒接受来自发热体的热 的受热部件；放出由冷媒接受的热的散热部件；和在受热部件与散 热部件之间，使冷媒可循环地进行配设的管路部件，受热部件的结 构为通过与发热体热连接的基底部件和壳体部件形成可在内部进行 冷媒的流通的密闭空间，在基底部件的与发热体热连接的相对平面 的规定区域， 一体地形成有构成在密闭空间内使冷媒流通的流路的 散热片，其结构为使基底部件的形成散热片的区域的基底部件的厚 度比没有形成散热片的其他基底部厚度薄。另外，在基底部件形成的散热片，在将基底部件沉入的凹下位 置上，通过旋刮加工而切削形成。另外，基底部件，在形成于基底部件的散热片的流路两端部， 从形成有散热片的基底部件的薄壁部高度位置，向着基底部件的厚 壁部高度位置，构成倾斜面。另外，基底部件一体或分体地接合形成，具有当利用基底部件 构成受热部件时，按压散热片的上端部的按压部件，散热片按压部 件的大小在散热片的流路的长度方向上比散热片的宽度尺寸短，在 散热片流路的正交方向上，比散热片列形成长度长。另外，壳体部件，在壳体部件的上表面设有冷媒的流入路口， 在散热片的上部，以与散热片的流路的正交方向的列形成长度大致 相等的长度，设置从散热片的上部使从该流入路口流入的冷媒流通 的头部。采用本发明，能够按照生产性能好的结构形成受热部件，能够提 供可以高效率地冷却发热量增加的发热体的电子设备用的冷却装置。
图1为本发明的冷却装置的受热部件的结构图；图2为表示构成流路的散热片和按压部的形状的立体图；图3为表示沿横向作成开口的情况下的按压部的形状的立体图；图4为搭载本发明的冷却装置的电子设备的大致结构图。
具体实施方式
以下，参照
本发明的实施例。图4为搭载本发明的冷却装置的电子设备的大致结构图。在电子 设备1中搭载有电路基板2，电源IO， HDD11等。在该电路基板2上 具有半导体元件等的发热体3。另外，搭载有对该发热体3进行冷却的冷却装置4。冷却装置4 由以下部件构成。受热部件5与发热体3热连接，通过与在内部流通 的冷媒的热传递而吸热。散热部件6通过使冷却风在散热管等中通过， 将冷媒吸收的热放出至电子设备1的外部。贮液箱7贮存冷却装置1 的冷媒。泵8在受热部件5和散热部件6之间循环驱动冷媒。管路9 按照使冷媒在受热部件5、散热部件6、贮液箱7和泵8之间循环的方 式进行连接。这里，电子设备1不是设想的特定的机器。另外，在这个实施例 中，以半导体元件作为发热体3进行说明，但不是仅限于半导体元件，是也适合于对应HDD等的发热的冷却装置4的结构。 以下，详细说明本发明的冷却装置4的受热部件5。 图1为本发明的冷却装置的受热部件的大致结构图。图1的一部 分表示截而图。图2为表示构成流路的散热片和按压部形状的立体图。 如图1所示，受热部件5的结构为使基底部件51和壳体部件52 两个部件组合接合，构成使冷媒在内部流通的密闭空间。在本发明中， 基底部件51以从加工性和成本观点来看具有优越性的铝材质作为基 材，但在使用传热性好的铜材质等的情况下，能够进一步提高热变换 效率。基底部件51，作为功能结构部，一体地构成基台511和散热片512。 基底部件51的基台511具有与发热体3热连接的热接面513。即，受 热部件5利用热接面513与发热体3热连接，利用法兰部514设置的 多个螺纹孔515等，通过螺钉(图中没有示出)与电子设备1拧紧保 持。在作为基底部件51的热接面513的背面的相对面516的中心区域 516a上，通过基于旋刮加工的切削，以规定的高度(H)形成微细间 距的散热片组512。另外，为了使加工简单，在基底部件51上形成的 散热片组512的周边部516b形成在与法兰部514相同的平面上。以后 进行详细说明，散热片512的形成区域形成为，比热接面513的厚度 薄的薄壁(t)，比基台511的外周部的厚度(T)薄。这里，利用机械加工形成的散热片512组的间距约为0.1 1.0mm， 切削基台511的相对面516a形成列，在相邻的平行的散热片512的壁 面构成冷媒的流路。另一方面，为了以切削出的散热片512作为冷媒的流路，现说明 与基底部件51接合的壳体部件52。壳体部件52为利用平面部521和 侧壁部522构成的筒状结构，在侧壁部522的端面和基台511的相对 面516的516b部，通过无泄漏地经由挡圈的接合(图中没有示出)或 粘接等结合方法(图中没有示出)进行接合。为了形成基于散热片512构成的流路，在壳体部件52上，与散热 片512相对，通过一体或另外(图2)的接合，设置有覆盖散热片512 的上端部的按压部件525。由于切削形成的散热片512的高度(H)由旋刮加工形成，所以有一定的偏差。为了形成冷媒从散热片512的上端面不泄漏的流路，按压部件525构成为，按压散热片512的上端， 作为比高度(H)小的尺寸(h)进行夹持。另外，由于将全部散热片512群作为流路构成，按压部件525的 平面形状形成为比散热片512的散热片列形成长度(W)大的(W+); 另外，如后所述，为了使冷媒的流通顺利，形成为比散热片512的散 热片宽度尺寸(L)小的(L-)。另外，在壳体部件52的平面部521，在散热片512的上部中央部 设置冷媒的流入路口 523，在散热片512的端上部，设置有冷媒的流出 路口 524。此外，在壳体部件52的平面部521以外，流出路口 524设 在侧壁522也可以。另外，如果有必要，则可如图3所示，流入路口 523也可横向配置。在壳体部件52构成的按压部件525处，具有头部526，该头部526 使得从流入路口 523流入的冷媒，以散热片512的形成全列为流路， 在散热片512的流路正交方向上，具有与散热片列形成长度(W)大 致相等的长度，扩散冷媒。另外，在端部存在的散热片512的形状因 加工上的缘故有高度不稳定等的问题，在不适合使用的情况下，只在 希望使用的散热片的范围内设置头部526的开口也可以。在这种情况 下，按压部件525为希望使用的散热片的范围+a的大小即可以。头部526的形状，基本上形成为长方体的空间，但根据从发热体3 到散热片512的传热状态，作成从中心向着周边有楔形的断平面空间， 使冷媒向发热体3的发热量大的部分的通流量增多也可以。另外，散热片512是在基台511处沉入利用旋刮加工形成的，但 散热片512的周围由从形成有散热片512的基底部件的薄壁部高度位 置516a面，向着基底部件的厚壁部高度位置516b表面的倾斜面构成。接着，说明冷媒的流通。在图4所示的冷却装置4中，循环驱动冷媒。由基底部件51和壳 体部件52装配的受热部件5，如图1所示。冷媒如箭头所示，在受热 部件5中流通。循环驱动的冷媒从冷媒流入路口 523，从散热片宽度尺寸和散热片 列长度的大致中央部流下，流入受热部件5的内部。冷媒在受热部件5的内部，通过配置在散热片512的上部的头部526，以各散热片512 间作为流路，向图中的左右流通。这时，发热体3的热利用热连接的 热接面513进行热传递，为向散热片512传热的状态，与流通来的冷 媒进行热传递使之受热。这里，由于为了增加向散热片512的传热量，希望减小基底部件 的厚度，所以优选为薄壁的基底部件。然而，基底减薄会引起强度不 足。因此，将其构成为，使形成散热片512的区域下沉，作成薄壁(t)， 将周围部分作成可确保强度的壁厚(T)。这里，散热片512成为对薄壁(t)的基底513切削后的形状，这 可起增强基底513的作用。另外，散热片的厚度和散热片的间隙也与 基底513的强度增强有关系，希望散热片的厚度相对于散热片间隙为 0.5倍以上。另外，为了从散热片512向冷媒传热，如上所述，通过形 成基于旋刮加工制造的微细间距的散热片512，增加与冷媒的表面积。这里，由于向下沉散热片512，冷媒的流路高度为在散热片的高度 (h)上只加将散热片下沉后的深度(T-t)后的高度。然而，因为散热 片512流路的冷媒终端部为由按压部件525和基台51的壁厚部518b 构成的流路高度(h)和狭窄的高度，妨碍冷媒的顺利流通。因此，从散热片512的根本面512a向着基台511的壁厚部516b 形成倾斜面，同时，使按压部件525的流路方向长度比散热片的流路 宽度长度(L)小。这样，可使冷媒的流出方向在散热片512的上部， 可使冷媒平顺地流通。另外，在散热片高度足够，或相对于L，可以充 分地减小L-的情况下，省略上述倾斜面也可以。在散热片512中流通的冷媒在由散热片512和壳体部件522形成 的空间中回游，从在壳体部件522上作出的流出路口 524流出，作成 利用由管路9连接的散热部件6，从冷媒传热进行散热的结构。另外， 利用使冷媒从受热部件5的流路上部中央部流下(向下流动)的结构， 能够提高散热片512和冷媒的传热特性。如上所述，通过利用高传热材料一体地切削成的微细散热片形成 流路，可以大大增加与冷媒的接触面积。由于使冷媒的流通，按照向 散热片的流下方式流通，可提高向冷媒的传热。还由于为可以减薄散 热片下部的基底厚度的结构，可以高效率地进行从发热体向冷媒的传热，所以能够生产性能良好地实现高性能l
权利要求
1.一种电子设备用的冷却装置，其利用冷媒的热传送冷却搭载在电子设备中的发热体，其特征在于，该冷却装置包括利用所述冷媒接受来自发热体的热的受热部件；放出由所述冷媒接受的热的散热部件；和在所述受热部件与所述散热部件之间，使所述冷媒可循环地进行配设的管路部件，所述受热部件的结构为通过与所述发热体热连接的基底部件和壳体部件形成可在内部进行冷媒的流通的密闭空间，在所述基底部件的与所述发热体热连接的相对平面的规定区域，一体地形成有构成在所述密闭空间内使所述冷媒流通的流路的散热片，其结构为使所述基底部件的形成所述散热片的区域的基底部件的厚度比没有形成散热片的其他基底部厚度薄。
2. 如权利要求l所述的电子设备用的冷却装置，其特征在于 在所述基底部件形成的所述散热片，在将所述基底部件沉入的凹下位置上，通过旋刮加工而切削形成。
3. 如权利要求1或2所述的电子设备用的冷却装置，其特征在于所述基底部件，在形成于所述基底部件的所述散热片的流路两 端部，从形成有所述散热片的所述基底部件的薄壁部高度位置，向 着所述基底部件的厚壁部高度位置，构成倾斜面。
4. 如权利要求1或2所述的电子设备用的冷却装置，其特征在于所述壳体部件一体或分体地接合形成，具有当利用所述基底部 件构成受热部件时，按压散热片的上端部的按压部件，所述散热片 按压部件的大小在所述散热片的流路的长度方向上比散热片的宽度尺寸短，在所述散热片流路的正交方向上，比散热片列形成长度长。
5. 如权利要求1 4中任一项所述的电子设备用的冷却装置， 其特征在于所述壳体部件，在壳体部件的上表面设有所述冷媒的流入路口 ， 在所述散热片的上部，以与所述散热片的流路的正交方向的列形成 长度大致相等的长度，设置从所述散热片的上部使从该流入路口流 入的所述冷媒流通的头部。
6. —种冷却器件，其通过冷媒的热传送冷却搭载在电子设备中 的发热体，其特征在于，包括将所述发热体产生的热热传递至所述冷媒的窄间距散热片； 散热片基底，其与所述发热体热连接，形成所述窄间距散热片的区域的部件厚度，比没有形成所述窄间距散热片的区域的部件厚度薄；和壳体，其与所述散热片基底连接，形成所述冷媒流通用的密闭 空间。
7. 如权利要求6所述的冷却器件，其特征在于 所述散热片基底，从形成有散热片的所述基底部件的薄壁部高度位置向着所述基底部件的厚壁部高度位置构成倾斜面。
8. 如权利要求6所述的冷却器件，其特征在于 所述窄间距散热片，按照使冷媒流通的方式，在所述散热片基底的一个的方向上平行地配置有多个散热片，具有冷媒的流入头部，该头部在与所述窄间距散热片的散热片 基底相对的侧，具有与散热片正交的空间。
9. 如权利要求8所述的冷却器件，其特征在于 从所述流入头部流入的冷媒，以向下流动方式在所述窄间距散热片的散热片间流通，从所述窄间距散热片的散热片长度方向排出。
全文摘要
本发明涉及电子设备用的冷却装置，在电子设备用的冷却装置中，受热部件的结构为通过与发热体热连接的基底部件和壳体部件形成可在内部进行冷媒的流通的密闭空间，在基底部件的与发热体热连接的相对平面的规定区域，一体地形成有构成在密闭空间内使冷媒流通的流路的散热片，其结构为使基底部件的形成散热片的区域的基底部件的厚度比没有形成散热片的其他基底部厚度薄。这样，能够便宜地构成能够提高液冷方式的热变换效率的受热部件。
文档编号H05K7/20GK101257784SQ200810080940
公开日2008年9月3日 申请日期2008年2月29日 优先权日2007年3月2日
发明者及川洋典 申请人:株式会社日立制作所