JPH0482060B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0482060B2 JPH0482060B2 JP60295860A JP29586085A JPH0482060B2 JP H0482060 B2 JPH0482060 B2 JP H0482060B2 JP 60295860 A JP60295860 A JP 60295860A JP 29586085 A JP29586085 A JP 29586085A JP H0482060 B2 JPH0482060 B2 JP H0482060B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hollow part
- condensable
- condensable fluid
- heat pipe
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W40/00—Arrangements for thermal protection or thermal control
- H10W40/70—Fillings or auxiliary members in containers or in encapsulations for thermal protection or control
- H10W40/73—Fillings or auxiliary members in containers or in encapsulations for thermal protection or control for cooling by change of state
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明はICやハイブリツドICなどの集積回
路用の基板自体の熱伝導性を高めるためにその内
部に微小なヒートパイプ（すなわちマイクロヒー
トパイプ）を形成するにあたり、マイクロヒート
パイプとなる微小密閉中空部に凝縮性流体を作動
流体として注入する方法に関するものである。
路用の基板自体の熱伝導性を高めるためにその内
部に微小なヒートパイプ（すなわちマイクロヒー
トパイプ）を形成するにあたり、マイクロヒート
パイプとなる微小密閉中空部に凝縮性流体を作動
流体として注入する方法に関するものである。
従来の技術
周知のようにこの種の集積回路は、シリコン等
のセラミツク製の基板の表面にフオトエツチング
や拡散、蒸着などの方法によつてトランジスタや
ダイオード等の素子を多数含む回路を形成したも
のであり、小型で信頼性が高く、また安価である
などの優れた利点を有している。しかし集積回路
は、パツケージに密封した構成であるから、発熱
による出力の制約を受け、したがつて高出力IC
やハイブリツドICでは、パツケージに放熱フイ
ンを取り付けて熱放散を行なつたり、あるいはプ
リント基板に取り付けた状態で強制換気を行なつ
て冷却を促進したりすることが行なわれている。
のセラミツク製の基板の表面にフオトエツチング
や拡散、蒸着などの方法によつてトランジスタや
ダイオード等の素子を多数含む回路を形成したも
のであり、小型で信頼性が高く、また安価である
などの優れた利点を有している。しかし集積回路
は、パツケージに密封した構成であるから、発熱
による出力の制約を受け、したがつて高出力IC
やハイブリツドICでは、パツケージに放熱フイ
ンを取り付けて熱放散を行なつたり、あるいはプ
リント基板に取り付けた状態で強制換気を行なつ
て冷却を促進したりすることが行なわれている。
しかるに上述した冷却のための手段は、パツケ
ージに密閉した状態での外部との熱授受を促進す
るためのものであるが、発熱源はセラミツク基板
上に形成した回路であるから、その回路から放熱
フイン等の外部に対する放熱部までの熱移動を積
極的に行なわなければ、効率的な冷却とはなり得
ない。この点に関して従来では特に顧みられてい
ず、集積回路の高出力化や高機能化を図るうえで
未だ改良すべき余地があつた。
ージに密閉した状態での外部との熱授受を促進す
るためのものであるが、発熱源はセラミツク基板
上に形成した回路であるから、その回路から放熱
フイン等の外部に対する放熱部までの熱移動を積
極的に行なわなければ、効率的な冷却とはなり得
ない。この点に関して従来では特に顧みられてい
ず、集積回路の高出力化や高機能化を図るうえで
未だ改良すべき余地があつた。
このような背景の下に従来、集積回路用の基板
の内部に微小なヒートパイプを形成して基板自体
の熱伝導性を高めることが考えられている。これ
は、例えばシリコン製の基板の内部に細溝を形成
するとともに、その細溝をパイレツクスガラスや
シリコン板で密閉し、こうして形成した密閉中空
部内に水などの凝縮性流体のみを封入した構成で
あり、その凝縮性流体が蒸発および凝縮をくりか
えしつつ中空部内を循環流動することにより、そ
の潜熱として熱の輸送を行ない、その結果、基板
全体としての実質的な熱伝導性が良好になるもの
である。
の内部に微小なヒートパイプを形成して基板自体
の熱伝導性を高めることが考えられている。これ
は、例えばシリコン製の基板の内部に細溝を形成
するとともに、その細溝をパイレツクスガラスや
シリコン板で密閉し、こうして形成した密閉中空
部内に水などの凝縮性流体のみを封入した構成で
あり、その凝縮性流体が蒸発および凝縮をくりか
えしつつ中空部内を循環流動することにより、そ
の潜熱として熱の輸送を行ない、その結果、基板
全体としての実質的な熱伝導性が良好になるもの
である。
上記の所謂マイクロヒートパイプを形成するに
あたり、前記中空部内に凝縮性流体を注入する方
法として、従来、細溝を形成した基板全体を所定
の容器に入れ、その容器の内部を真空状態にして
非凝縮性ガスを排気した後に、容器の内部に凝縮
性流体の蒸気を送り込み、さらにその状態を維持
しつつ前記基板の表面にシリコン板等を貼り付け
て細溝を密閉する方法や、前記細溝を密閉した後
にその中空部内に毛細管を介して凝縮性流体を注
入する方法等が考えられている。
あたり、前記中空部内に凝縮性流体を注入する方
法として、従来、細溝を形成した基板全体を所定
の容器に入れ、その容器の内部を真空状態にして
非凝縮性ガスを排気した後に、容器の内部に凝縮
性流体の蒸気を送り込み、さらにその状態を維持
しつつ前記基板の表面にシリコン板等を貼り付け
て細溝を密閉する方法や、前記細溝を密閉した後
にその中空部内に毛細管を介して凝縮性流体を注
入する方法等が考えられている。
発明が解決しようとする問題点
しかるに基板に形成した細溝を密閉して中空部
を形成した後にその中空部に凝縮性流体を注入す
る方法は、雰囲気を真空にしたり、凝縮性流体雰
囲気にしたりする必要がないので、作業性が良い
と考えられるが、数十μmないし数百μm程度の直
径の毛細管を介して中空部に凝縮性流体を注入し
なければならないために、液相の凝縮性流体を単
に流し込んだのでは、表面張力により凝縮性流体
が毛細管を閉塞させてしまい、迅速に注入を行な
い得ない問題が生じる。
を形成した後にその中空部に凝縮性流体を注入す
る方法は、雰囲気を真空にしたり、凝縮性流体雰
囲気にしたりする必要がないので、作業性が良い
と考えられるが、数十μmないし数百μm程度の直
径の毛細管を介して中空部に凝縮性流体を注入し
なければならないために、液相の凝縮性流体を単
に流し込んだのでは、表面張力により凝縮性流体
が毛細管を閉塞させてしまい、迅速に注入を行な
い得ない問題が生じる。
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、毛細管を介した凝縮性流体の注入を確実かつ
迅速に行なうことのできるマイクロヒートパイプ
の注液方法を提供することを目的とするものであ
る。
で、毛細管を介した凝縮性流体の注入を確実かつ
迅速に行なうことのできるマイクロヒートパイプ
の注液方法を提供することを目的とするものであ
る。
問題点を解決するための手段
この発明は、上記の目的を達成するために、集
積回路用の基板に、毛細管圧力を発生させる微小
幅の凹部を内部に有する微小密閉中空部を形成
し、その中空部から非凝縮性ガスを排気した後に
凝縮性流体を作動流体として封入してマイクロヒ
ートパイプを形成するにあたり、前記中空部に連
通させた毛細管を介して非凝縮性ガスを真空排気
した後、前記凝縮性流体蒸気を前記毛細管を介し
て前記中空部に送り込み、かつその中空部内で凝
縮性流体蒸気を凝縮液化させることを特徴とする
方法である。
積回路用の基板に、毛細管圧力を発生させる微小
幅の凹部を内部に有する微小密閉中空部を形成
し、その中空部から非凝縮性ガスを排気した後に
凝縮性流体を作動流体として封入してマイクロヒ
ートパイプを形成するにあたり、前記中空部に連
通させた毛細管を介して非凝縮性ガスを真空排気
した後、前記凝縮性流体蒸気を前記毛細管を介し
て前記中空部に送り込み、かつその中空部内で凝
縮性流体蒸気を凝縮液化させることを特徴とする
方法である。
作 用
すなわちこの発明の方法では、数十μmないし
数百μm程度の細い毛細管を介して非凝縮性ガス
の真空排気および凝縮性流体の注入を行なうこと
になるが、作動流体となる凝縮性流体は蒸気の状
態で送り込み、かつその凝縮性流体蒸気を中空部
の内部で凝縮液化させるから、毛細管の途中で凝
縮性流体が閉塞することがなく、したがつて必要
量の凝縮性流体を確実かつ迅速に中空部内に注入
することができる。
数百μm程度の細い毛細管を介して非凝縮性ガス
の真空排気および凝縮性流体の注入を行なうこと
になるが、作動流体となる凝縮性流体は蒸気の状
態で送り込み、かつその凝縮性流体蒸気を中空部
の内部で凝縮液化させるから、毛細管の途中で凝
縮性流体が閉塞することがなく、したがつて必要
量の凝縮性流体を確実かつ迅速に中空部内に注入
することができる。
実施例
以下、この発明の実施例を添附の図面を参照し
て説明すると、第１図はこの発明の方法を実施す
るための装置の概略図であつて、集積回路用の基
板１に形成されたマイクロヒートパイプとされる
中空部２に、直径が数十μmないし数百μm程度の
毛細管３を接続し、その毛細管３は他方でバルブ
（以下、第１バルブと記す）４を介して真空排気
装置５に連通させるとともに、その第１バルブ４
の前段で分岐させて作動流体とされる凝縮性流体
６を入れた加熱容器７に他のバルブ（以下、第２
バルブと記す）８を介して接続し、さらにその加
熱容器７は、恒温槽９の加温媒体１０中に浸漬し
ておく。ここで前記中空部２は、基板１に予めＶ
字状の細溝を刻設しておくとともに、その基板１
の表面にパイレツクスガラスなどの板材を貼り付
けて細溝を密閉することにより形成し、また前記
毛細管３はその板材に予め取り付けておくことに
より、中空部２に対して連通させる。
て説明すると、第１図はこの発明の方法を実施す
るための装置の概略図であつて、集積回路用の基
板１に形成されたマイクロヒートパイプとされる
中空部２に、直径が数十μmないし数百μm程度の
毛細管３を接続し、その毛細管３は他方でバルブ
（以下、第１バルブと記す）４を介して真空排気
装置５に連通させるとともに、その第１バルブ４
の前段で分岐させて作動流体とされる凝縮性流体
６を入れた加熱容器７に他のバルブ（以下、第２
バルブと記す）８を介して接続し、さらにその加
熱容器７は、恒温槽９の加温媒体１０中に浸漬し
ておく。ここで前記中空部２は、基板１に予めＶ
字状の細溝を刻設しておくとともに、その基板１
の表面にパイレツクスガラスなどの板材を貼り付
けて細溝を密閉することにより形成し、また前記
毛細管３はその板材に予め取り付けておくことに
より、中空部２に対して連通させる。
上記の装置によつて凝縮性流体６の中空部２に
対する注入を行なうには、先ず、第１バルブ４を
開くとともに、第２バルブ８を閉じた状態で真空
排気装置５を駆動して中空部２から非凝縮性ガス
を排気し、中空部２内を真空にする。ついで第１
バルブを閉じるとともに、第２バルブ８を開き、
同時に加熱容器７中の凝縮性流体６を加温媒体１
０によつて加熱蒸発させ、さらに基板１を冷却し
ておく。このようにすると、凝縮性流体６が蒸気
となつて毛細管３の内部を通り基板１の中空部２
に流入し、しかる後その蒸気が凝縮液化し、その
結果、凝縮性流体６が中空部２内に注入される。
その場合、毛細管３が極めて細くても、凝縮性流
体６は蒸気の形で毛細管３の内部を流れるから、
円滑に中空部２まで流れ、途中で閉塞を生じるな
どの不都合は生じない。また蒸気は容積が大きい
ものの液体としては少量であるから、液体として
の極少量の注入を容易に行なうことができ、さら
に加温条件を制御することにより、注入液量の微
量調整を容易に行なうことができる。
対する注入を行なうには、先ず、第１バルブ４を
開くとともに、第２バルブ８を閉じた状態で真空
排気装置５を駆動して中空部２から非凝縮性ガス
を排気し、中空部２内を真空にする。ついで第１
バルブを閉じるとともに、第２バルブ８を開き、
同時に加熱容器７中の凝縮性流体６を加温媒体１
０によつて加熱蒸発させ、さらに基板１を冷却し
ておく。このようにすると、凝縮性流体６が蒸気
となつて毛細管３の内部を通り基板１の中空部２
に流入し、しかる後その蒸気が凝縮液化し、その
結果、凝縮性流体６が中空部２内に注入される。
その場合、毛細管３が極めて細くても、凝縮性流
体６は蒸気の形で毛細管３の内部を流れるから、
円滑に中空部２まで流れ、途中で閉塞を生じるな
どの不都合は生じない。また蒸気は容積が大きい
ものの液体としては少量であるから、液体として
の極少量の注入を容易に行なうことができ、さら
に加温条件を制御することにより、注入液量の微
量調整を容易に行なうことができる。
そして前記毛細管３を基板１の表面近くで封止
して溶着させることにより、中空部３を完全に密
閉すれば、その中空部３内における鋭角のコーナ
部が毛細管圧力を生じさせるウイツクとして作用
するマイクロヒートパイプとなる。
して溶着させることにより、中空部３を完全に密
閉すれば、その中空部３内における鋭角のコーナ
部が毛細管圧力を生じさせるウイツクとして作用
するマイクロヒートパイプとなる。
なお、上記の説明では、非凝縮性ガスの排気の
後に直ちに凝縮性流体の注入を行なつたが、凝縮
性流体蒸気の注入と真空排気とを複数回交互に行
なつて非凝縮性ガスの排気を更に充分行なうよう
にしてもよい。
後に直ちに凝縮性流体の注入を行なつたが、凝縮
性流体蒸気の注入と真空排気とを複数回交互に行
なつて非凝縮性ガスの排気を更に充分行なうよう
にしてもよい。
発明の効果
以上の説明から明らかなようにこの発明の方法
では、集積回路用の基板に、毛細管圧力を発生さ
せる微小幅の凹部に有する微小密閉中空部を形成
し、その中空部から非凝縮性ガスを排気した後に
凝縮性流体を作動流体として封入してマイクロヒ
ートパイプを形成するにあたり、前記中空部に連
通させた毛細管を介して非凝縮性ガスを真空排気
した後、前記凝縮性流体蒸気を前記毛細管を介し
て前記中空部に送り込み、かつその中空部内で凝
縮性流体蒸気を凝縮液化させるから、注液管がた
とえ内径の極めて細い毛細管であつても、表面張
力による閉塞を生じさせることなく、確実かつ迅
速に中空部に対して凝縮性流体を注入することが
できる。またこの発明の方法では、蒸気の状態で
の注入であるから、極少量の注入が容易であるう
えに、蒸気の発生のための加温条件を制御するこ
とにより、注入量の微量調整が容易となるなどの
効果も奏する。
では、集積回路用の基板に、毛細管圧力を発生さ
せる微小幅の凹部に有する微小密閉中空部を形成
し、その中空部から非凝縮性ガスを排気した後に
凝縮性流体を作動流体として封入してマイクロヒ
ートパイプを形成するにあたり、前記中空部に連
通させた毛細管を介して非凝縮性ガスを真空排気
した後、前記凝縮性流体蒸気を前記毛細管を介し
て前記中空部に送り込み、かつその中空部内で凝
縮性流体蒸気を凝縮液化させるから、注液管がた
とえ内径の極めて細い毛細管であつても、表面張
力による閉塞を生じさせることなく、確実かつ迅
速に中空部に対して凝縮性流体を注入することが
できる。またこの発明の方法では、蒸気の状態で
の注入であるから、極少量の注入が容易であるう
えに、蒸気の発生のための加温条件を制御するこ
とにより、注入量の微量調整が容易となるなどの
効果も奏する。
第１図はこの発明の方法を実施するために使用
する装置の一例を示す概略図である。 １…基板、２…中空部、３…毛細管、６…凝縮
性流体。
する装置の一例を示す概略図である。 １…基板、２…中空部、３…毛細管、６…凝縮
性流体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 集積回路用の基板に、毛細管圧力を発生させ
る微小幅の凹部を内部に有する微小密閉中空部を
形成し、その中空部から非凝縮性ガスを排気した
後に凝縮性流体を作動流体として封入してマイク
ロヒートパイプを形成するにあたり、 前記中空部に連通させた毛細管を介して非凝縮
性ガスを真空排気した後、前記凝縮性流体蒸気を
前記毛細管を介して前記中空部に送り込み、かつ
その中空部内で凝縮性流体蒸気を凝縮液化させる
ことを特徴とするマイクロヒートパイプの注液方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60295860A JPS62152148A (ja) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | マイクロヒ−トパイプの注液方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60295860A JPS62152148A (ja) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | マイクロヒ−トパイプの注液方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62152148A JPS62152148A (ja) | 1987-07-07 |
| JPH0482060B2 true JPH0482060B2 (ja) | 1992-12-25 |
Family
ID=17826124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60295860A Granted JPS62152148A (ja) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | マイクロヒ−トパイプの注液方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62152148A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109579581A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-04-05 | 大连理工大学 | 一种基于pdms的微热管封装方法 |
-
1985
- 1985-12-25 JP JP60295860A patent/JPS62152148A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62152148A (ja) | 1987-07-07 |
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