[发明专利]冷却装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于半导体装置和电子设备的冷却装置，并且具体涉及一种使用蒸发冷却系统的冷却装置及其制造方法，在该蒸发冷却系统中通过制冷剂的汽化和冷凝循环来执行传热和放热。

背景技术

近年来，随着半导体装置、电子设备等等中的高性能和高功能性的发展，从其中产生的热量也一直在增大。另一方面，由于便携式装置的普及，半导体装置和电子设备的小型化也一直在向前推进。由于这种背景，所以需要具有高效率和小尺寸的冷却装置。已经预期将使用通过制冷剂的汽化和冷凝循环执行传热和放热的蒸发冷却系统的冷却装置用作用于半导体装置和电子设备等等的冷却装置，这是因为其不需要任何的驱动单元，诸如泵。

在专利文件1中描述了一种使用蒸发冷却系统的冷却装置（下文也称为蒸发冷却装置）。专利文件1中所述的蒸发冷却系统包括：制冷剂箱，其内部储存液态制冷剂；和放热部，其与制冷剂箱的内部连通，并且被固定至制冷剂箱的上部。加热元件被布置在制冷剂箱的外部，并且放热部冷凝通过该加热元件的热汽化的制冷剂，并且使其再次返回制冷剂箱。此外，在与制冷剂箱的底壁一起形成的沸腾传热表面上布置多个散热片，以增大加热表面积和加速热扩散。这样构造散热片，即散热片的高度是所释放的气泡直径的1倍以上至3.4倍以下，并且两个相邻散热片之间的散热片间距被设定为所释放气泡直径的2倍或更大。据说上述构造使得能够在不使空气泡的排出特性更差的情况下加速该加热元件的热扩散。

在专利文件2中，描述了一种蒸发冷却装置，其包括：蒸发器，其储存液态制冷剂；冷凝器，其冷凝和液化制冷剂蒸汽并且放热；和立方体凸起部分，其由和沸腾表面相同的材料构件，在处于接触蒸发器中的液态制冷剂的内壁一侧处的沸腾表面上制成。并且使用研磨材料，对该凸起部分的顶部表面和横向表面上的所有表面以及除了凸起部分之外的平表面以喷砂处理加工，从而使其变得粗糙。据说，通过所有这些因素，由于提高了沸腾传热系数，所以能够获得具有极好冷却性能的蒸发冷却装置，这是因为可以获得下列效果：将通过喷砂处理加工的面积增大，并且气泡核增大。

专利文件1：日本专利申请公开No.2010-050326（第[0026]至[0056]段）

专利文件2：日本专利申请公开No.2003-139476（第[0023]至[0049]段）

发明内容

本发明将解决的问题

在专利文件1所述的上述蒸发冷却装置中，为了密闭地密封制冷剂罐和放热部，必需使其作为整体成型。出于该原因存在下列问题，即需要先进的制造工艺，并且制造成本提高。并且也存在下列问题，即如果有意将其小型化，以便在电子装置等等中使用，就难以热分离制冷剂罐和放热部，并且难以从放热部高效地向外部放热。

在专利文件2所述的上述蒸发冷却装置中，其被构造成，以喷砂处理加工沸腾表面的所有表面。出于该原因，需要通过部分地覆盖表面以保护不期望的区域不被粗糙化的工艺（掩蔽工艺），因此，存在制造成本增加的问题。

如上所述，相关蒸发冷却装置都具有下列问题，即难以不增加制造成本地提高冷却性能。

本发明的目标是提供一种冷却装置及其制造方法，其解决了上述问题，即在使用蒸发冷却系统的冷却装置中，难以不增加制造成本地提高冷却性能。

解决问题的措施

根据本发明的示例性方面的冷却装置包括：受热部，其储存制冷剂，并且接收来自被冷却物体的热；放热部，其通过冷凝和液化来自在受热部中汽化的制冷剂的汽态制冷剂而放热；和连接部，其将受热部连接至放热部；其中受热部包括与被冷却物体热接触的基底，和被连接至该连接部的容器；该基底包括受热部外壁，其组成受热部的外壁的一部分，和多个突起，其被布置在接触制冷剂的内壁侧处的下表面的受热部下表面上；该基底包括制冷剂接触面上的气泡核形成面，所述制冷剂接触面由受热部下表面和突起的表面组成；并且受热部包括汽态制冷剂区域，该区域在突起的上端和容器的内壁面的与受热部下表面相对的一个内壁面之间含有汽态制冷剂。