专利名称：冷却装置、电子设备、显示单元和生产冷却装置的方法
技术领域：
本发明涉及一种冷却装置，用于降低由例如从用在个人计算机、数字照相机等中的卡式存储媒介的驱动器散发出的热量而导致的温度，并且涉及生产该冷却装置的方法。而且，本发明涉及一种其上安装有该冷却装置的电子设备例如个人计算机、数字照相机等。
背景技术：
存储媒介例如Memory Stick(注册商标)、Smart Media(注册商标)、Compact Flash(注册商标)等尺寸和厚度都较小，并且与传统存储媒介例如Floppy(注册商标)磁盘等相比可以显著增加存储容量。因此，它们通常用在电子设备例如个人计算机、数字照相机等中。对于这些存储媒介中的一些而言，使用与驱动器结合的闪存器，或者将驱动器安装在设备的主要部件上、其它插件板等上。近年来，对于存储媒介而言，其容量已经显著增加。随着如上所述的存储媒介的存储容量的增加，出现的问题在于，产生大量的热量，从而在操作中引起故障。
因此，过去提出，在这种设备中为热源设置一冷却装置。例如，已经提出采用热管的冷却方法。
热管是一种金属管，其内壁具有毛细结构，其内部被抽空，并且在其中封闭地容纳有少量水或代替的氟利昂。当使该热管的一个端部与要加热的热源接触时，容纳在其中的液体蒸发。然后，该热量作为潜热(蒸发热)被带到气体中。该热量被高速(基本上等于声音速度)传递给低温区域。该气体冷却从而恢复为液体，并且释放出热量(该热量由于冷凝潜热而被释放出)。该液体穿过毛细结构(或由于重力)，从而回到其原始位置。因此，可以有效地传递热量。
但是，现有技术的热管是管状的并且体积较大。因此，该热管不适于作为用在例如个人计算机、数字照相机等需要降低尺寸和厚度的电子设备中的冷却装置。
因此，为了减小热管的尺寸，曾经提出一种冷却装置，其中在要相互连接的硅基底的表面和玻璃基底的表面上形成凹槽，并且使这些基底相连以形成热管在这些基底之间的流动通道。当进行连接时，引入少量水或替代氟利昂以密封保存。在热管中改变水或氟利昂的相位，从而可以执行该热管的功能。
但是，在其中热管是使用如上所述的硅基底形成的情况中，由于硅自身的导热率较高，所以来自所要冷却的物体中的热量扩散。因此，出现的问题在于，热管中的液体蒸发不充分，或者根本没有产生蒸发，从而不能实现热管的功能。
而且，具有安装在其上的硅基底的电子设备其问题在于，它们在掉落的情况下可能破裂。
发明概述因此，本发明的一个目的在于提供一种具有优异的冷却性能、热稳定性和强度的冷却装置，装有该冷却装置的一种电子设备和一种显示单元，以及生产该冷却装置的方法。
根据本发明的第一方面，提供一种冷却装置，该装置包括第一基底，具有形成在其中从而暴露在其表面上的用于构成热管的凹槽，这些凹槽至少排除了与吸液芯对应地设置的凹槽；第二基底，它由金属或其导热率基本上等于金属的材料制成，该第二基底具有至少形成在其表面处的用于吸液芯(wick)的凹槽，所述表面与第一基底连接；以及第三基底，所述第二基底结合在其中从而暴露在第三基底的表面上，所述第三基底的所述表面与所述第一基底连接，所述第一基底和第三基底中的至少一个由聚酰亚胺树脂制成。
根据本发明，具有形成在其一个侧面上的用于吸液芯的凹槽的第二基底由其导热率基本上等于金属的材料制成。因此，可以将来自热源的热量有效地传递给吸液芯的凹槽。另一方面，第一基底等由聚酰亚胺制成，从而导热率较低。因此，聚集在吸液芯中的热量扩散较少。因此，将热量封闭在所述吸液芯中，从而可以大大增加潜热量。因此，可以提高热管的冷却性能。另外，热稳定且柔性的聚酰亚胺树脂其强度优异。由此，可以增加冷却装置的使用寿命。
优选的是，至少具有形成在其表面上的用于冷凝器的凹槽的冷却装置的第四基底由金属或其导热率基本等于金属的材料制成。因此，可以将来自热源的热量有效地传递给冷凝器的凹槽。另一方面，第一基底等由聚酰亚胺制成，从而导热率较低。因此，聚集在吸液芯中的热量扩散较少。因此，将热量封闭在该冷凝器中，从而可以大大增加潜热量。因此，可以提高该热管的冷却性能。
优选的是，第二基底和第四基底中的至少一个由含有铜或镍的金属制成。因此，提高了热效率。
而且，可以在第一基底的一个侧面和第三基底的一个侧面之间插入由硅或铜制成的薄膜层。由此，每个都由聚酰亚胺树脂制成的第一基底和第三基底可以通过硅或铜薄膜或通过涂在这些薄膜之间的粘合剂相互连接。在该情况中，作为粘合剂，可以适当采用热塑性树脂例如热塑性聚酰亚胺等。
优选的是，相互连接的第一基底和第三基底在物理上相互隔开进入包含第二基底的区域和包含作为热管的一个组成部件的冷凝器的区域中，并且该冷却装置还包括插入在这些分开区域之间的柔性基底，并且具有形成在其中的流动通道，以便将吸液芯和冷凝器相互连接。这使得用于形成热管的流动通道基底具有柔性的形状。
根据本发明的第二方面，提供一种冷却装置，该装置包括至少具有作为热管的组成部件的吸液芯的第一部件，与第一部件物理隔开并且设有作为热管的一个组成部件的冷凝器的第二部件以及插入在第一部件和第二部件之间并且具有形成在其中的用来使吸液芯和冷凝器相互连接的流动通道的柔性基底，所述第一部件和第二部件中的至少一个由聚酰亚胺树脂制成。因此，即使吸液芯部件和冷凝器部件没有布置在一个平面上，也可以将它们安装。
根据本发明的第三方面，提供一种冷却装置，该装置包括第一基底，它具有形成在其中的构成热管的开口槽，该开口槽至少排除了与吸液芯对应地设置的开口槽；第二基底，它由其导热率基本等于金属的材料制成，该第二基底至少具有形成在其表面处的用于吸液芯的凹槽，所述表面与所述第一基底连接；第三基底，所述第二基底结合在其中以便暴露在第三基底的表面上，所述第三基底的所述表面与所述第一基底连接；与所述第一基底的表面连接的盖子基底(lid-substrate)，以便覆盖与在那里第一基底和第二基底相互连接的所述第一基底的侧面相对的所述表面；所述第一基底、第三基底和盖子基底中的至少一个由聚酰亚胺树脂制成。
该盖子基底与所述第一基底的开口槽紧密接触，从而可以形成热管的流动通道，并且所述第一基底的厚度变成为流动通道的厚度。因此，该流动通道其尺寸大大增加，从而提高了该热管的性能。
优选的是，通过连接第一基底和盖子基底的开口槽而形成的用于工作流体的流动通道具有形成在其内壁上的菱形碳膜。
在本发明的冷却装置中，第一基底、第三基底和盖子基底中的至少一个由聚酰亚胺制成。聚酰亚胺树脂具有一定程度的吸水性。因此，在其中用于工作流体的流动通道由聚酰亚胺树脂制成的情况中，通过在流动通道的表面上形成这种菱形碳膜，从而可以提高耐久性。
根据本发明的第四方面，提供一种电子设备，该设备包括一狭槽，包含有闪存器和驱动器的卡式存储装置可以与之连接或脱离；以及设置在所述狭缝附近的冷却装置，该冷却装置包括第一基底，具有形成在其中的构成热管的凹槽以便暴露在其表面上，这些凹槽至少排除了与吸液芯对应地设置的凹槽；第二基底，它由金属或其导热率基本上等于金属的材料制成，该第二基底具有至少形成在其表面处的用于吸液芯的凹槽，所述表面与第一基底连接；以及第三基底，所述第二基底结合在其中以便暴露在第三基底的表面上，所述第三基底的所述表面与所述第一基底连接，所述第一基底和第三基底中的至少一个由聚酰亚胺树脂制成。
本发明可以用作笔记本大小的个人计算机的中央处理单元、用于安装外部存储单元的狭槽以及用于液晶显示单元等的驱动器的冷却装置。由此，可以提高这些设备的冷却性能，而且可以使该设备具有高强度。
根据本发明的第五方面，提供一种生产冷却装置的方法，该方法包括以下步骤形成由聚酰亚胺树脂制成并且具有形成在其中从而暴露在其表面上的用来构成热管的凹槽的第一基底，这些凹槽至少排除了与吸液芯相对应设置的凹槽；形成由金属或其导热率基本上等于金属的材料制成的第二基底，该第二基底至少具有形成在其上的用于吸液芯的凹槽；将第二基底结合进第三基底中，从而暴露在第三基底的表面上；并且使所述第一基底的表面和所述第三基底的表面相互连接。根据本发明，可以有效且安全地生产出具有上述结构的冷却装置。
优选的是，该方法还包括将由金属或其导热率基本上等于金属的材料制成的第四基底结合进第三基底中以便暴露在第三基底的表面上的步骤。根据这个结构，冷凝器部分由具有高导热率的材料制成，因此可以有效地传递热量。
可以通过对所述第一基底和所述第二基底进行加热来将第一基底的表面和第三基底的表面相互熔接在一起。因此，可以安全地进行该连接，并且由于连接过程简单，所以可以降低成本。
优选的是，该方法还包括在第一基底的凹槽中形成菱形碳膜的步骤。因此，可以提高由聚酰亚胺树脂制成的基底的使用寿命。由于工作流体的流动性增加，所以可以提高冷却性能。
根据本发明的第六方面，提供一种生产冷却装置的方法，该方法包括以下步骤形成具有形成在其中从而暴露在其表面上的用来构成热管的开口槽，这些开口槽至少排除了与吸液芯相对应设置的开口槽；形成由金属或其导热率基本上等于金属的材料制成的第二基底，该第二基底至少具有形成在其上的用于吸液芯的凹槽；将所述第一基底的第一表面连接在一盖子基底上以形成用于工作流体的流动通道；将第二基底结合进第三基底中，从而暴露在第三基底的表面上；并且将所述第三基底的表面连接在第一基底的第二表面上。
由此，可以有效且安全地生产出具有上述结构的冷却装置。
优选的是，该方法还包括以下步骤形成由金属或其导热率基本上等于该金属的材料制成的第四基底，该第四基底具有至少一个形成在其表面上的用于冷凝器的凹槽；并且将第四基底结合进第三基底中从而暴露在第三表面的表面上。由此，可以有效地将散热装置(冷凝器)结合在该装置中。
优选的是，形成工作流体的流动通道的步骤包括在流动通道的表面上形成菱形薄膜的步骤。由此，生产出其基底的耐久性和冷却性能增强的冷却装置。
附图的简要说明
图1为根据本发明的冷却装置的结构的分解透视图；图2为根据本发明的实施方案的组装好的冷却装置的剖视图；图3为根据本发明实施方案的冷却装置的各个基底的平面图；图4为根据本发明实施方案的冷却装置的平面图，该冷却装置由流动通道基底、中间基底、冷凝器基底和蒸发器基底装配成；图5A为硅基底的透视图；图5B为树脂基底的透视图；图5C为根据本发明的聚酰亚胺树脂-金属复合基底的透视图，从热扩散性能的方面看该基底相当于图5A的硅基底和图5B的聚酰亚胺树脂基底；图6显示出生产本发明的冷却装置的过程；图7A、7B、7C、7D和7E示意性地显示出形成用在本发明的冷却装置中的流动通道基底的过程；图8A、8B、8C和8D示意性地显示出形成用在本发明的冷却装置中的冷凝器基底和蒸发器基底的过程；图9示意性地显示出使用在本发明的冷却装置中的流动通道基底和盖子基底相互连接的过程；图10示意性地显示出将冷凝器基底和蒸发器基底结合进用在本发明的冷却装置中的中间基底中的过程；图11示意性地显示出将流动通道基底和中间基底相互连接的过程，所述流动通道基底具有与之连接的盖子基底，所述中间基底具有与之连接的冷凝器基底和蒸发器基底；图12示意性地显示出根据本发明另一个实施方案的冷却装置；图13为其上安装有本发明的冷却装置的个人计算机的示意性透视图；并且图14为其上安装有本发明的冷却装置的液晶显示单元的示意性透视图。
优选实施方案的详细说明之后，将参照这些附图对本发明的实施方案进行说明。
(冷却装置)图1为处于分解状态中的本发明冷却装置的透视图。图2为处于组装好状态中的冷却装置的剖视图。
如在图1和2中所示一样，冷却装置1包括五个基底10、20、30、40和50。流动通道基底10、中间基底30和盖子基底50为矩形并且由非热塑性的聚酰亚胺树脂制成。冷凝器基底20和蒸发器基底40为例如由具有高导热率的金属例如铜等制成的矩形基底。冷凝器基底20和蒸发器基底40分别安装在中间基底30的孔31和32中。对于这五个基底10、20、30、40和50而言，其连接表面分别覆盖有铜薄膜(在这些图中没有示出)。通过热压连接方法利用由热塑性聚酰亚胺树脂(例如由UbeIndustries Ltd.制造的Upilex VT等)构成的粘合剂层60使这些基底相互固定。在冷凝器基底20的表面20a上形成有凹槽21，并且在蒸发器基底40的表面40a上形成有凹槽41。在流动通道基底10中形成有一开口槽11。而且，在中间基底30中形成有孔31和32。这些凹槽21和41、开口槽11以及孔31和32通过粘接形成以便用作环形热管。
之后，将参照图3对形成在冷凝器基底20中的凹槽21、形成在蒸发器基底40中的凹槽41、形成在流动通道基底10中的开口槽11以及形成在中间基底30中的孔31和32以及盖子基底50的结构进行说明。
如在图3中所示一样，在将要粘接在流动通道基底10上的盖子基底50的表面上形成有一铜薄膜(未示出)。
开口槽11分别形成在流动通道基底10中，从而穿过流动通道基底10。开口槽11在利用粘接层60将它们粘接在盖子基底50上时形成作为工作流体的液体从中流过的液相通道12，作为该工作流体的气体从中流过的气相通道15以及其中存储并且提供液体的容器13。由菱形碳(之后，被称为DLC)构成的薄膜(未示出)可以形成在液相通道12、气相通道15和容器12的凹槽中，它们可以通过使用盖子基底50和流动通道基底10来形成。作为盖子基底50和流动通道基底10的材料的聚酰亚胺树脂具有一定程度的吸水性。因此，基底50和10会变形。由DLC制成的这些薄膜层用作保护薄膜，由此，该冷却装置1具有优异的耐久性。
孔31和32形成在中间基底30中，从而穿过中间基底30。
凹槽21形成在冷凝器基底20的表面20a上。这些凹槽21用作使通过气相通道15被引入在其中的气体冷凝成液体的冷凝器，并且使所产生的液体循环到低温部分16。
凹槽41形成在蒸发器40的表面40a上。这些凹槽41用作冷却部分。这些凹槽41如此作用，从而使得通过液相通道12或容器13被引入的液体蒸发，并且使所产生出的气体流进蒸发部分14。
图4显示出相互连接的基底10、20、30、40和50。
将液体设置并且密封保持在通过将基底10、20、30、40和50连接在一起而形成的热管内部。使紧密封闭在热管中的液体循环流动，同时使之从其气相改变成其液相，并且在该热管中反之亦然，由此进行热传递。因此，该冷却装置1起作用。
之后，将对液体和气体的循环进行说明，其中为了方便起见该循环在液相通道12处开始。
首先，液体通过液相通道12流进蒸发部分14。在该情况中，如果流进蒸发部分14的液体量小于预定量，则从容器13提供其量用以补偿这个不足的液体，从而防止干枯。
将流进蒸发部分14的液体加热至沸腾。由于沸腾而产生出的气体通过气相通道15流进低温部分16，并且冷凝成液体。通过冷凝产生的液体从低温部分16流进液相通道12以进行循环。
根据这个实施方案，冷凝器基底20和蒸发器基底40由铜制成。但是，作为这些基底20和40的材料，可以使用硅、镍等。
图5A、5B和5C分别示意性地显示出在预定时间中热量在基底上扩散的区域。图5显示出热量在硅基底上的扩散。图5B显示出在聚酰亚胺树脂基底上的热量扩散。图5C显示出在结合到聚酰亚胺树脂基底中的包含聚酰亚胺树脂和金属例如铜的复合基底上的热量扩散。
如在图5A中所示一样，来自热源A-1的热量对于硅基底而言如由图5A中的箭头(A-2)所示一样在较宽的区域中扩散。另一方面，如在图5B中所示一样，来自热源B-1的热量对于聚酰亚胺基底而言如由图5B中的箭头所示一样没有在较宽的区域中广泛扩散(该热量在区域B-2中扩散)。
需要预定量或更多的热量聚集到蒸发器，从而该热管可以起作用。在其中基底由如在图5A中所示一样的硅材料制成的情况中，热管的功能不能充分地实现，因为热量被过多扩散。
另外，需要蒸发器具有预定数值或更高的导热率，从而该热管可以起作用。如在图5B中所示一样，只是由聚酰亚胺制成的基底的导热率基本上为零，该热管的功能不能充分地实现。
另一方面，根据本发明，如在图5C中所示一样，来自在聚酰亚胺数值-金属复合基底中的热源C-1的热量在金属部分中高度扩散，并且在金属部分(C-2)的周边中的聚酰亚胺树脂区域中几乎不扩散。因此，在蒸发器中热量被充分传递，同时在周围的聚酰亚胺树脂部分中热量难以扩散。因此，热量集中在蒸发器上。因此，可以令人满意地执行热管的功能。
本发明的冷却装置1包括分别由聚酰亚胺树脂制成的流动通道基底10、中间基底30和盖子基底50以及由具有高导热率的金属制成并且分别结合进中间基底30的孔31和32中的冷凝器基底20和蒸发器基底40。
根据上述结构，具有吸液芯的凹槽的蒸发器基底40由金属或具有与金属一样的高导热率的材料制成，从而来自热源的热量可以高效地传递给吸液芯的凹槽。另一方面，由聚酰亚胺树脂制成的流动通道基底10、中间基底30、盖子基底59等具有较低的导热率。因此，存储在吸液芯的热量扩散较少，即该热量被封闭。因此，可以大大增加潜热量，从而可以提高热管的冷却性能。而且，聚酰亚胺树脂是热稳定的，并且也是柔性的。因此，该树脂其强度优异，从而可以提高该冷却装置1的使用寿命。
(生产冷却装置的方法)图6显示出生产冷却装置的过程。
首先，在流动通道基底10中形成开口槽11，并且在中间基底30中形成孔。这些凹槽和孔用作热管(步骤S601)。将开口槽11形成在由聚酰亚胺树脂制成的流动通道基底10的表面10a处。该开口槽11用作液相通道12、气相通道15、容器13、蒸发部分14和低温部分16。孔31和32形成在由聚酰亚胺树脂制成的中间基底30中，从而穿过该中间基底30。
图7A至7E显示出作为步骤S601的一个实施例的形成流动通道基底10的过程。
图7A显示出在处理之前其厚度大约为25-1000μm的流动通道基底10。
然后，如在图7B中所示一样，将铜薄膜70形成在流动通道基底1-的两个侧面上，这两个侧面分别粘接在中间基底30和盖子基底50上。对于形成该铜薄膜70的方法而言，用氧气-等离子对流动通道基底10的两个侧面进行处理以对该基底进行表面改性。然后，通过气相沉积采用溅射方法在其上形成厚度大约为50nm至1μm的铜薄膜70。
接下来，将具有如在图7C中所示的铜薄膜70的所形成的流动通道基底10安放到真空热压机上，并且在大约10-4Torr至10Torr的降压下将温度为150℃至350℃的热量施加到基底上。在2-60kg/cm2的压力下通过热压粘接将粘接层60固定在盖子基底50的粘接表面上。
接下来，如在图7D中所示一样，将流动通道衬底10设置在激光机中，从流动通道基底10的一个侧面将由YAG激光产生的三次谐波照射在其上以加工该基底10。在该情况中，必须将用于流动通道基底10的所要求图案提前输入到激光机中。
然后，如在图7E中所示的一样，通过由激光产生的三次谐波在流动通道基底10中形成开口槽11，从而以所要求的图案穿过基底10。
上面说明了在流动通道10中形成开口槽11的方法。对于中间基底30而言，以与上面所述相同的方式形成铜薄膜和粘接层60，然后通过激光加工以与上面所述相同的方式形成孔。而且，对于盖子基底50而言，将铜薄膜70形成在流动通道10的粘接表面上。对于盖子基底50而言，不需要形成孔。因此，不需要进行激光加工。
接下来，在冷凝器基底20和蒸发器基底40上形成有凹槽，从而可以实现热管的功能(步骤602)。
首先，如在图8A中所示一样，在板82上形成有例如由作为一种有机材料的SU 8制成的防腐层(resist layer)81。防腐层83以一种图案的形式形成在其上。该板82以及层81和83构成图案基底80。
之后，如在图8B中所示一样，从图案层80的上侧照射出UV射线，从而对防腐层81进行蚀刻。
接下来，如在图8C中所示一样，从该图案基底80中将防腐层83剥离。通过铜的电成形来将铜层84形成在所形成的表面上。
然后，如在图8D中所示一样从图案基底80将铜层84剥离。所形成的铜层84构成具有凹槽的冷凝器基底20和蒸发器基底40中的每一个。
在生产冷却装置的下一个过程中，通过热压连接法使流动通道基底10和盖子基底50相连(步骤603)。
如上所述，通过在150℃-350℃下在大约10-4Torr至10Torr的降压下施加2-60kg/cm2的压力5-15分钟，从而流动通道基底10和盖子基底50通过形成在其粘接表面上的铜薄膜和粘接层60相互连接。
在流动通道基底10和盖子基底50相互连接之后，在所产生的用于工作流体的流动通道的表面上形成DLC薄膜(未示出)(步骤604)。
具体地说，首先将铜薄膜嵌入到作为工作流体流动通道的凹槽的表面中，该凹槽在步骤603中形成，并且将它引入到PBII设备中。将氧离子注入到凹槽的表面中以改变铜表面。工作流体流动通道的没有被处理的部分即除了所述凹槽之外的部分由作为保护膜的金属掩模或防腐掩模保护。流体通道基底10和盖子基底50设置在真空设备的中心中，并且通过绝缘体与脉冲电源连接。通过抽真空泵将真空设备抽真空。而且，在离子源处将氧气、甲烷、氮气、钛等转换成脉冲等离子以与脉冲同步提供。如上所述，没有受到处理的部分由保护膜保护。因此，DLC薄膜可以形成在被选择处理的区域中，即只是工作流体通道的凹槽。将从离子源提供的甲烷气体转换成其脉冲等离子。因此，在工作流体流动通道的凹槽的改变表面上形成厚为3μm的DLC薄膜。水与表面的接触角为70度。而且，从离子源提供的CF4气体被转换成其脉冲-等离子，并且进行离子注入大约3分钟，从而将氟置换了在该表面处的氢。在该情况中，水与该表面的接触角变为110度。因此，将DLC薄膜形成在用于工作流体流动通道的凹槽上。上面对铜的氧化进行了说明。在其中使用钛来代替铜并且注入的情况中，也可以获得类似的结果。
如在图10中所示一样，使冷凝器基底20和蒸发器基底40分别与中间基底30的孔31和32连接(步骤605)。
具体地说，从该基底30的粘接表面侧面将冷凝器基底20和蒸发器基底40结合进具有形成在粘接表面上的由热塑性聚酰亚胺树脂制成的粘接层60的中间基底30中，并且通过在150℃-350℃的预定温度下在大约10-4Torr至10Torr的降压条件下施加2-60kg/cm2的压力5-15分钟，从而将它们连接在其上。
最后，如在图11中所示一样，将与盖子基底50连接的流动通道基底10连接在与冷凝器基底20和蒸发器基底40连接的中间基底30上(步骤606)。
具体地说，通过在150℃-350℃的温度下在大约10-4Torr至10Torr的降压下施加2-60kg/cm2的压力5-15分钟，从而将具有铜薄膜和形成在其粘接表面上的由热塑性聚酰亚胺树脂制成的粘接层的中间基底30连接在流动通道基底10上。
在该实施方案中，采用铜作为冷凝器基底20和蒸发器基底40的材料。也可以采用其它材料例如硅、镍等。
在该实施方案中，可以采用热塑性聚酰亚胺树脂作为粘接层60。可以使用热固性聚酰亚胺树脂。在该情况中，通过加热使热固性聚酰亚胺树脂固化。因此，合适的是在连接的最后阶段中对该粘接层60进行加热。
而且，根据这个实施方案，采用激光加工来形成在流动通道10中的开口槽11以及在中间基底30中的孔31和32。这些凹槽和孔可以通过采用模具进行成形即通过热模压等来形成。在该情况中，如上所述一样形成在流动通道基底10中从而穿过该基底10的开口槽11并不限于开口槽，它可以形成为普通的凹槽。在其中凹槽11形成为普通凹槽的情况中，盖子基底50和粘接层60变得是不必要的。因此，可以降低该装置的尺寸。还有，优选的是，在构成热管的流动通道的凹槽上形成DLC薄膜。
参照对流动通道基底10的开口槽11和中间基底30的孔31和32的加工，可以采用蚀刻法(采用联氨、KOH等碱溶液的化学蚀刻，或采用氧等离子的等离子蚀刻)、喷砂等方法。
根据该实施方案，采用UV-LIGA方法来形成冷凝器基底20和蒸发器基底40。可以通过光刻、机加工、反应离子蚀刻(RIE)等来进行该成形。
根据上述生产方法可以有效地生产出热管。
(冷却装置的其它实施例)图12显示出一种柔性冷却装置120，其中冷凝器部件122和蒸发器部件124通过柔性基底121相互连接。
冷凝器部件122和蒸发器部件124分别由聚酰亚胺树脂制成。冷凝器基底20和蒸发器基底40通过上述方法结合在其中。
柔性基底121由塑料制成，并且包含有热管的流动通道123。这些部件和基底结合在一起形成热管。
柔性基底121可以按要求变形。例如，蒸发器部件124例如安装在电子设备的加热单元上，并且可以将柔性衬底设置成与电子设备的表面部件紧密接触地延伸。
根据冷却装置的上述结构，即使在狭窄的空间中也能有效地安装该热管。因此，可以减小电子设备等的尺寸或厚度。
(电子设备)图13为其中安装有本发明的冷却装置的个人计算机的示意性透视图。
个人计算机130包含有可以与具有闪存器133和驱动器132的存储媒介132连接或脱离的一狭槽131和中央处理单元(CPU)135。本发明的冷却装置1可以如此布置在个人计算机130中，从而吸液芯例如位于放置在狭槽131中的存储媒介134的驱动器132下方。
此外，本发明的冷却装置1可以如此布置，从而将蒸发器放置在中央处理单元135附近。在该情况中，冷凝器适合设置在冷却风扇等(未示出)附近。由此，通过该蒸发器来吸收从中央处理单元135中产生出的热量。该热量由于冷却风扇的作用而从冷凝器中释放出来。因此，可以使该中央处理单元135冷却。
在上面的说明中，将个人计算机当作电子设备的一个实施例。可以将本发明的冷却装置安装到其它电子设备例如数字照相机、摄像机等上。
(显示单元)
图14为其上安装有本发明的冷却装置的液晶显示单元的示意性透视图。
液晶显示单元140包含一驱动器141、一显示部分142和一冷却风扇143。本发明的冷却装置1如此布置在液晶显示单元中，从而蒸发器设置在驱动器141附近，并且冷凝器设置在冷却风扇143附近。通过蒸发器来吸收由于液晶显示单元140的操作而导致的从驱动器142产生出的热量。吸收热使得在冷却装置1中的液体蒸发并且通过流动通道流进冷凝器。冷却风扇143使该冷凝器冷却，从而流进该冷凝器的气体的热量释放出，并且该气体再次液化。在冷凝器中产生出的液体通过流动通道流进蒸发器，并且吸收从驱动器141中产生出的热量以再次蒸发。通过在冷却装置1中的液体的上述循环可以使驱动器141冷却。同样可以通过将蒸发器设置在显示部分142附近来使显示部分142冷却。
权利要求
1.一种冷却装置，该装置包括第一基底，具有形成在其中从而暴露在其表面上的用于构成热管的凹槽，这些凹槽至少排除了与吸液芯对应地设置的凹槽；第二基底，它由金属或其导热率基本上等于金属的材料制成，该第二基底至少具有形成在其表面处的用于吸液芯的凹槽，所述表面与第一基底连接；以及第三基底，所述第二基底结合在其中从而暴露在第三基底的表面上，所述第三基底的所述表面与所述第一基底连接；所述第一基底和第三基底中的至少一个由聚酰亚胺树脂制成。
2.如权利要求1所述的冷却装置，还包括由金属或其导热率基本上等于金属的材料制成的第四基底，该第四基底具有形成在其表面上用于冷凝器的至少一个凹槽，所述第四基底的所述表面连接在所述第一基底上，并且所述第四基底结合到第三基底中从而暴露到所述第三基底的表面上。
3.如权利要求2所述的冷却装置，其中所述第二基底和所述第四基底中的至少一个由含有铜或镍的金属制成。
4.如权利要求1所述的冷却装置，其中所述第一基底具有形成在所述凹槽的表面上的菱形碳膜。
5.如权利要求4所述的冷却装置，其中相互连接的所述第一基底和所述第三基底在物理上相互隔开进入包含第二基底的区域以及包含作为该热管的一个组成部件的冷凝器的区域，并且冷却装置还包括插入在这些分开区域之间的柔性基底，该柔性基底具有形成在其中的流动通道，从而使吸液芯和冷凝器相互连接。
6.一种冷却装置，它包括第一部件，它至少具有作为热管的一组成部件的吸液芯；第二部件，它在物理上与第一部件分开并且设有作为热管的一个组成部件的冷凝器；以及柔性基底，它插入在第一部件和第二部件之间并且具有形成在其中的用来使吸液芯和冷凝器相互连接的流动通道；所述第一部件和第二部件中的至少一个由聚酰亚胺树脂制成。
7.一种冷却装置，它包括第一基底，它具有形成在其中的构成热管的开口槽，该开口槽至少排除了与吸液芯对应地设置的开口槽；第二基底，它由其导热率基本等于金属的材料制成，该第二基底至少具有形成在其表面处的用于吸液芯的凹槽，所述表面与所述第一基底连接；第三基底，所述第二基底结合在其中以便暴露在第三基底的表面上，所述第三基底的所述表面与所述第一基底连接；以及与所述第一基底的表面连接的盖子基底，以便覆盖与在那里第一基底和第二基底相互连接的所述第一基底的侧面相对的所述表面；所述第一基底、第三基底和盖子基底中的至少一个由聚酰亚胺树脂制成。
8.如权利要求7所述的冷却装置，其中通过使所述第一基底的开口槽与所述盖子基底连接而形成的用于工作流体的所述流动通道具有形成在其中的菱形碳膜。
9.一种电子设备，该设备包括一狭槽，包含有闪存器和驱动器的卡式存储装置可以与之连接或脱离；以及设置在所述狭缝附近的冷却装置，该冷却装置包括第一基底，具有形成在其中以便暴露在其表面上的构成热管的凹槽，这些凹槽至少排除了与吸液芯对应地设置的凹槽；第二基底，它由金属或其导热率基本上等于金属的材料制成，该第二基底至少具有形成在其表面处的用于吸液芯的凹槽，所述表面与第一基底连接；以及第三基底，所述第二基底结合在其中以便暴露在第三基底的表面上，所述第三基底的所述表面与所述第一基底连接；所述第一基底和第三基底中的至少一个由聚酰亚胺树脂制成。
10.一种显示单元，它包括一显示部分；用于进行显示的一驱动器；以及一冷却装置，该冷却装置包括第一基底，具有形成在其中以便暴露在其表面上的构成热管的凹槽，这些凹槽至少排除了与吸液芯对应地设置的凹槽；第二基底，它由金属或其导热率基本上等于金属的材料制成，该第二基底至少具有形成在其表面处的用于吸液芯的凹槽，所述表面与第一基底连接；以及第三基底，所述第二基底结合在其中以便暴露在第三基底的表面上，所述第三基底的所述表面与所述第一基底连接；所述第一基底和第三基底中的至少一个由聚酰亚胺树脂制成。
11.一种电子设备，它包括一中央处理单元；以及设置在所述中央处理单元附近的一冷却装置，所述冷却装置包括第一基底，具有形成在其中从而暴露在其表面上的用来构成热管的凹槽，这些凹槽至少排除了与吸液芯对应地设置的凹槽；第二基底，它由金属或其导热率基本上等于金属的材料制成，该第二基底至少具有形成在其表面处的用于吸液芯的凹槽，所述表面与第一基底连接；以及第三基底，所述第二基底结合在其中以便暴露在第三基底的表面上，所述第三基底的所述表面与所述第一基底连接；所述第一基底和第三基底中的至少一个由聚酰亚胺树脂制成。
12.一种生产冷却装置的方法，该方法包括以下步骤形成由聚酰亚胺树脂制成并且具有形成在其中从而暴露在其表面上的用来构成热管的凹槽，这些凹槽至少排除了与吸液芯相对应设置的凹槽；形成由金属或其导热率基本上等于金属的材料制成的第二基底，该第二基底至少具有形成在其上的用于吸液芯的凹槽；将第二基底结合进第三基底中，从而暴露在第三基底的表面上；并且使所述第一基底的表面和所述第三基底的一个表面相互连接。
13.如权利要求12所述的生产冷却装置的方法，还包括以下步骤形成由金属或其导热率基本上等于金属的材料制成的第四基底，该第四基底具有形成在其表面上的用于冷凝器的凹槽；并且将所述第四基底结合进所述第三基底，从而暴露在所述第三基底的表面上。
14.如权利要求12所述的生产冷却装置的方法，还包括以下步骤在所述第一基底的所述凹槽中形成菱形碳膜。
15.一种生产冷却装置的方法，该方法包括以下步骤形成具有形成在其中的用来构成热管的开口槽，这些槽至少排除了与吸液芯相对应设置的槽；形成由金属或其导热率基本上等于金属的材料制成的第二基底，该第二基底至少具有形成在其上的用于吸液芯的凹槽；将所述第一基底的第一表面连接在一盖子基底上以形成用于工作流体的流动通道；将第二基底结合进第三基底中，从而暴露在第三基底的表面上；并且将第一基底的第二表面连接在所述第三基底的表面上。
16.如权利要求15所述的生产冷却装置的方法，还包括以下步骤形成由金属或其导热率基本上等于金属的材料制成的第四基底，该第四基底具有形成在其表面上的用于冷凝器的凹槽；并且将所述第四基底结合进所述第三基底，从而暴露在所述第三基底的表面上。
17.如权利要求15所述的生产冷却装置的方法，其中形成用于工作流体的流动通道的步骤包括在所述流动通道的表面上形成菱形薄膜的步骤。
全文摘要
一种冷却装置，它包括每个都由聚酰亚胺树脂制成的一流动通道基底、一中间基底和一盖子基底以及结合进中间基底的孔中的冷凝器基底和蒸发器基底，冷凝器基底和蒸发器基底都由具有高导热率的金属制成，由此可以将来自热源的热量封闭到蒸发器基底和冷凝器基底中，从而可以大大增加潜热量。
文档编号F28D15/02GK1472802SQ0314623
公开日2004年2月4日 申请日期2003年7月4日 优先权日2002年7月5日
发明者大海元 , 大海元祐, 作, 加藤豪作, 外崎峰広 申请人:索尼株式会社