特許 6861725 電子デバイス用の多相熱放散デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6861725

(24)【登録日】2021年4月1日

(45)【発行日】2021年4月21日

(54)【発明の名称】電子デバイス用の多相熱放散デバイス

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/427 20060101AFI20210412BHJP

   H01L 23/36 20060101ALI20210412BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20210412BHJP

   F28D 15/02 20060101ALI20210412BHJP

   F28F 23/00 20060101ALI20210412BHJP

   F28D 17/00 20060101ALI20210412BHJP

   G06F 1/20 20060101ALI20210412BHJP

   G06F 1/16 20060101ALI20210412BHJP

   H04M 1/02 20060101ALI20210412BHJP

【ＦＩ】

   H01L23/46 A

   H01L23/36 D

   H05K7/20 Q

   F28D15/02 L

   F28D15/02 101H

   F28D15/02 102H

   F28F23/00 Z

   F28D17/00

   F28D15/02 104Z

   F28D15/02 106G

   G06F1/20 C

   G06F1/20 A

   G06F1/20 Z

   G06F1/16 312G

   G06F1/16 312E

   H04M1/02 C

【請求項の数】10

【全頁数】41

(21)【出願番号】特願2018-552785(P2018-552785)

(86)(22)【出願日】2017年4月10日

(65)【公表番号】特表2019-520693(P2019-520693A)

(43)【公表日】2019年7月18日

(86)【国際出願番号】US2017026841

(87)【国際公開番号】WO2017180524

(87)【国際公開日】20171019

【審査請求日】2020年3月23日

(31)【優先権主張番号】62/321,090

(32)【優先日】2016年4月11日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】15/230,114

(32)【優先日】2016年8月5日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】62/433,135

(32)【優先日】2016年12月12日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】15/481,665

(32)【優先日】2017年4月7日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】507364838

【氏名又は名称】クアルコム，インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100163522

【弁理士】

【氏名又は名称】黒田 晋平

(72)【発明者】

【氏名】ヴィクター・エイドリアン・チリアック

(72)【発明者】

【氏名】ジョルジ・ルイス・ロザレス

(72)【発明者】

【氏名】スティーヴン・アーサー・モロイ

(72)【発明者】

【氏名】ジョン・ジェームズ・アンダーソン

【審査官】 豊島 洋介

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００４／０２４４３９７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／００７９８６５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−２３６７９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０２６８７０４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１５−０３２７７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１１３８６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２０３６９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２８Ｄ１５／００ −２１／００

Ｆ２８Ｆ２１／００ −２７／０２

Ｇ０６Ｆ １／００

１／１６ − １／２０

Ｈ０１Ｌ２３／２９

２３／３４ −２３／３６

２３／３７３−２３／４２７

２３／４４

２３／４６７−２３／４７３

Ｈ０５Ｋ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

集積デバイスを備える領域と、
前記集積デバイスを備える前記領域に結合された熱放散デバイスであって、前記領域から熱を放散させるように構成された熱放散デバイスと
を備えるデバイスであって、前記熱放散デバイスは、
流体と、
前記流体を蒸発させるように構成された蒸発器と、
前記流体を凝縮させるように構成された凝縮器であって、
第１の複数のチャネルを備える第１の凝縮器部分であって、前記第１の複数のチャネルのうちの各チャネルが第１の幅を有する、第１の凝縮器部分と、
第２の複数のチャネルを備える第２の凝縮器部分であって、前記第２の複数のチャネルのうちの各チャネルが、前記第１の幅よりも大きい第２の幅を有する、第２の凝縮器部分と
を備える凝縮器と、
前記蒸発器および前記凝縮器に結合された内壁であって、前記蒸発器から出る流体が前記凝縮器から出る流体と混合するのを防止する分離壁であり、前記第２の凝縮器部分よりも前記第１の凝縮器部分により近い内壁と、
前記流体、前記蒸発器、前記凝縮器、および前記内壁を密封する外殻と、
蒸発後流体を前記蒸発器から前記凝縮器に流すように構成された蒸発部であって、少なくとも部分的に前記内壁によって画定される蒸発部と、
前記蒸発部内の複数の蒸発部壁であって、少なくとも１つの蒸発部壁が非直交部分を備える複数の蒸発部壁と、
凝縮後流体を前記凝縮器から前記蒸発器に流すように構成された収集部であって、少なくとも部分的に前記内壁によって画定される収集部と
を備える、デバイス。

【請求項2】

前記収集部は、少なくとも１つの非直交角度付き部分を備え、前記少なくとも１つの非直交角度付き部分は、重力の助けによって、前記凝縮後流体を前記蒸発器の方へ向けるように構成される、請求項１に記載のデバイス。

【請求項3】

前記領域は、前記集積デバイスおよび前記熱放散デバイスに結合された熱界面材料（ＴＩＭ）をさらに備える、請求項１に記載のデバイス。

【請求項4】

前記熱界面材料（ＴＩＭ）は、前記蒸発器の上方に位置する前記外殻の部分に結合される、請求項３に記載のデバイス。

【請求項5】

前記蒸発器は、前記蒸発器における前記流体の圧力降下が約４９０Ｐａ（０．００４９バール）以下になるように前記流体に前記蒸発器を通過させるように構成された複数のチャネルを備える、請求項１に記載のデバイス。

【請求項6】

前記凝縮器は、それぞれに異なる幅を有する複数のチャネルを備える、請求項１に記載のデバイス。

【請求項7】

前記熱放散デバイスは、前記蒸発部および前記収集部内に複数の障壁、複数のリブ、および複数の壁をさらに備える、請求項１に記載のデバイス。

【請求項8】

前記内壁は二重壁である、請求項１に記載のデバイス。

【請求項9】

前記内壁は非直交部分を含む、請求項１に記載のデバイス。

【請求項10】

前記集積デバイスは、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテイメントユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、モバイルデバイス、モバイルフォン、スマートフォン、携帯情報端末、固定ロケーション端末、タブレットコンピュータ、コンピュータ、装着型デバイス、モノのインターネット（ＩｏＴ）デバイス、ラップトップコンピュータ、サーバ、および自動車車両の中のデバイスからなるグループの中から選択されたデバイスの中に組み込まれる、請求項１に記載のデバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年４月１１日に米国特許商標庁に出願された仮出願第６２／３２１，０９０号、２０１６年８月５日に米国特許商標庁に出願された非仮出願第１５／２３０，１１４号、２０１６年１２月１２日に米国特許商標庁に出願された仮出願第６２／４３３，１３５号、および２０１７年４月７日に米国特許商標庁に出願された非仮出願第１５／４８１，６６５号の優先権および利益を主張する。上記のすべての出願の内容全体が、参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

様々な特徴は、熱放散デバイスに関し、より詳細には、電子デバイス用の多相熱放散デバイスに関する。

【背景技術】

【0003】

電子デバイスは、熱を発生させる内部構成要素を含む。これらの内部構成要素のうちのいくつかは、中央処理装置（ＣＰＵ）、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）、および／またはメモリを含む。こうした内部構成要素のうちのいくつかは多量の熱を発生させることがある。具体的に言うと、電子デバイスの高性能ＣＰＵおよび／またはＧＰＵは、特にデータ集約的動作（たとえば、ゲーム、ビデオの処理）を実行するときに多量の熱を発生させることがある。

【0004】

ＣＰＵおよび／またはＧＰＵによって発生する熱に対処するかまたはそのような熱を放散させるために、電子デバイスは、ヒートスプレッダなどの熱放散デバイスを含む場合がある。図１〜図３は、チップによって発生した熱を放散させるためのヒートスプレッダを含むモバイルデバイスの例を示す。図１および図２に示すように、モバイルデバイス１００は、ディスプレイ１０２と、裏面２００と、ダイ２０２と、ヒートスプレッダ２０４とを含む。どちらも点線で示されているダイ２０２およびヒートスプレッダ２０４は、モバイルデバイス１００内部に位置する。ダイ２０２はヒートスプレッダ２０４の第１の表面に結合される。ヒートスプレッダ２０４の第２の表面は、裏面２００の第１の表面（たとえば、内側面）に結合される。

【0005】

図３は、ヒートスプレッダ２０４を含むモバイルデバイス１００の側面図を示す。図３に示すように、モバイルデバイス１００は、ディスプレイ１０２と、裏面２００と、前面３００と、底面３０２と、上面３０４とを含む。図３は、モバイルデバイス１００内部のプリント回路板（ＰＣＢ）３０６、ダイ２０２、およびヒートスプレッダ２０４も示す。

【0006】

図３にさらに示すように、ダイ２０２の第１の側はＰＣＢ３０６の第１の表面に結合される。ダイ２０２の第２の側は、ヒートスプレッダ２０４の第１の表面に結合される。ヒートスプレッダ２０４の第２の表面は、裏面２００の第１の表面（たとえば、内側面）に結合される。この構成では、ダイ２０２によって発生する熱のほとんどすべてがヒートスプレッダ２０４およびモバイルデバイスの裏面２００を通って放散する。しかし、ヒートスプレッダ２０４は、熱放散機能の制限を含む制限を有する。たとえば、モバイルデバイスに実装されるヒートスプレッダ２０４が放散させる熱は約３ワットに制限される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

したがって、電子デバイス（たとえば、モバイルデバイス）から熱を効率的に放散させ、同時に、電子デバイスの外側面の温度を電子デバイスのユーザに受け入れられるしきい値内に維持するための改善された方法および設計が必要である。さらに、発熱領域の接合温度を低下させる必要がある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

様々な特徴は、熱放散デバイスに関し、より詳細には、電子デバイス用の多相熱放散デバイスに関する。

【0009】

一例では、集積デバイスを備える領域と、集積デバイスを備える領域に結合された熱放散デバイスとを含むデバイスを提供する。熱放散デバイスは、領域から熱を放散させるように構成される。熱放散デバイスは、流体と、流体を蒸発させるように構成された蒸発器と、流体を凝縮させるように構成された凝縮器と、蒸発器および凝縮器に結合された内壁と、流体、蒸発器、凝縮器、および内壁を密封する外殻と、蒸発後流体を蒸発器から凝縮器に流すように構成された蒸発部であって、少なくとも部分的に内壁によって画定される蒸発部と、蒸発部内の複数の蒸発部壁であって、少なくとも１つの蒸発部壁が非直交部分を備える複数の蒸発部壁と、凝縮後流体を凝縮器から蒸発器に流すように構成された収集部であって、少なくとも部分的に内壁によって画定される収集部とを含む。内壁は、蒸発器から出る流体が凝縮器から出る流体と混合するのを防止する分離壁である。

【0010】

別の例では、集積デバイスを備える領域と、集積デバイスを備える領域に結合された熱放散手段とを含むデバイスを提供する。熱放散手段は、領域から熱を放散させるように構成される。熱放散手段は、流体と、流体を蒸発させるように構成された蒸発のための手段と、流体を凝縮させるように構成された凝縮のための手段と、蒸発のための手段および凝縮のための手段に結合された内壁と、流体、蒸発のための手段、凝縮のための手段、および内壁を密封する外殻と、蒸発後流体を蒸発のための手段から凝縮のための手段に流すように構成された蒸発部であって、少なくとも部分的に内壁によって画定される蒸発部と、蒸発部内の複数の蒸発部壁であって、少なくとも１つの蒸発部壁が非直交部分を備える複数の蒸発部壁と、凝縮後流体を凝縮のための手段から蒸発のための手段に流すように構成された収集部であって、少なくとも部分的に内壁によって画定される収集部とを含む。内壁は、蒸発のための手段から出る流体が凝縮のための手段から出る流体と混合するのを防止する分離壁である。

【0011】

別の例では、デバイスを製作するための方法を提供する。この方法は、領域を含むデバイスを組み立てるステップを含む。この方法は、デバイスの領域内に集積デバイスを設けるステップを含む。この方法は、熱放散デバイスを形成するステップを含む。熱放散デバイスを形成するステップは、流体を蒸発させるように構成された蒸発器を形成するステップと、流体を凝縮させるように構成された凝縮器を形成するステップと、内壁を形成し、内壁を蒸発器および凝縮器に結合するステップであって、内壁が、蒸発器から出る流体が凝縮器から出る流体と混合するのを防止する分離壁である、ステップと、蒸発器、凝縮器、および内壁を密封する外殻を形成するステップと、蒸発後流体を蒸発器から凝縮器に流すように構成された蒸発部を形成するステップであって、蒸発部が少なくとも部分的に内壁によって画定される、ステップと、蒸発部内の複数の蒸発部壁を形成するステップであって、少なくとも１つの蒸発部壁が非直交部分を備える、ステップと、凝縮後流体を凝縮器から蒸発器に流すように構成された収集部を形成するステップであって、収集部が、少なくとも部分的に内壁によって画定される、ステップと、熱放散デバイス内部に流体を供給するステップとを含む。この方法は、集積デバイスを備える領域に熱放散デバイスを結合し、熱放散デバイスがこの領域から熱を放散させるように構成される。

【0012】

別の例では、熱放散デバイスを動作させる方法を提供する。この方法は、蒸発器において集積デバイスから熱を受け取るステップを含む。この方法は、受け取られた熱に基づいて蒸発器において流体を蒸発させるステップを含む。この方法は、蒸発後流体を蒸発部を通して凝縮器に流すステップであって、蒸発部が少なくとも部分的に内壁によって画定される、ステップを含む。この方法は、蒸発後流体を凝縮器において凝縮させるステップを含む。この方法は、熱を流体から凝縮器を通して除去されるように伝達するステップを含む。この方法は、凝縮後流体を収集部を通して蒸発器に流すステップであって、収集部が少なくとも部分的に内壁によって画定される、ステップとを含む。内壁は、蒸発器および凝縮器に結合される。内壁は、蒸発器から出る流体が凝縮器から出る流体と混合するのを防止する分離壁である。

【0013】

様々な特徴、性質、および利点は、以下に記載する詳細な説明を図面と併せて検討したときに明らかになる場合があり、図面において、同様の参照符号は、図面全体にわたって対応する要素を識別する。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】モバイルデバイスの正面図である。

【図2】ヒートスプレッダを含むモバイルデバイスの背面図である。

【図3】ヒートスプレッダを含むモバイルデバイスの側面図である。

【図4】熱放散デバイスの内部構成図である。

【図5】熱放散デバイスの外殻の組立て図である。

【図6】熱放散デバイスを製作するためのシーケンスを示す図である。

【図7】熱放散デバイスの外観図である。

【図8】熱放散デバイスの別の外観図である。

【図9】チップに結合された熱放散デバイスがチップから熱をどのように放散させ得るかを示す図である。

【図10】熱放散デバイス内の流体流を示す図である。

【図11】デバイスの内側でチップに結合された熱放散デバイスを含むデバイスの組立て図である。

【図12】デバイスの内側でチップに結合された熱放散デバイスを含むデバイスの側面図である。

【図13】熱放散デバイスの側面図である。

【図14】別の熱放散デバイスの側面図である。

【図15】別の熱放散デバイスの側面図である。

【図16】別の熱放散デバイスの側面図である。

【図17】蒸発器として構成された熱伝導性要素の傾斜図である。

【図18】蒸発器として構成された熱伝導性要素の傾斜図である。

【図19A】熱伝導性要素を製作するためのシーケンスを示したものである。

【図19B】熱伝導性要素を製作するためのシーケンスを示したものである。

【図20】熱放散デバイスを備えるカバーがデバイスに結合されている状態を示す組立て図である。

【図21】熱放散デバイスを備えるカバーがデバイスに結合されている状態を示す側面図である。

【図22】熱放散デバイスを備える別のカバーがデバイスに結合されている状態を示す側面図である。

【図23】デバイスに結合された熱放散デバイスを備えるカバーの側面図である。

【図24】熱放散デバイスを備えるカバーを製作するためのシーケンスを示す図である。

【図25】構造的支持を実現するためのリブおよび壁を備える熱放散デバイスを示す図である。

【図26】構造的支持を実現するためのリブ、分離壁、および壁を備える熱放散デバイスを示す図である。

【図27】熱放散デバイスの選択構成要素を示す図である。

【図28】構造的支持を実現するためのリブ、分離壁、および壁を備える熱放散デバイスを示す図である。

【図29】熱放散デバイスの選択構成要素を示す図である。

【図30】熱放散デバイスを製作するための方法の例示的な流れ図である。

【図31】本明細書で説明する半導体デバイス、集積デバイス、ダイ、集積回路、ＰＣＢ、および／または多層ヒートスプレッダを組み込んでもよい様々な電子デバイスを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下の説明では、本開示の様々な態様を完全に理解できるように、具体的な詳細が与えられる。しかしながら、態様がこれらの具体的な詳細なしに実践される場合があることが、当業者によって理解されよう。たとえば、それらの態様を無用に詳しく説明して曖昧にすることを避けるために、回路はブロック図で示される場合も示されない場合もある。他の例では、本開示の態様を曖昧にしないように、周知の回路、構造、および技術は詳細には示されない場合がある。

【0016】

概説
いくつかの実装形態は、集積デバイス（たとえば、チップ、ダイ）を備える領域と、集積デバイスを備える領域に結合された熱放散デバイスとを含むデバイス（たとえば、モバイルデバイス）を提供する。熱放散デバイスは、多相熱放散デバイスであってもよい。熱放散デバイスは、領域から熱を放散させるように構成される。熱放散デバイスは、流体と、流体を蒸発させるように構成された蒸発器と、流体を凝縮させるように構成された凝縮器と、蒸発器および凝縮器に結合された内壁と、流体、蒸発器、凝縮器、および内壁を密封する外殻と、蒸発後流体を蒸発器から凝縮器に流すように構成された蒸発部であって、少なくとも部分的に内壁によって画定される蒸発部と、凝縮後流体を凝縮器から蒸発器に流すように構成された収集部であって、少なくとも部分的に内壁によって画定される収集部とを含む。いくつかの実装形態では、領域は、集積デバイスおよび熱放散デバイスに結合された熱界面材料（ＴＩＭ）を含んでもよい。

【0017】

例示的な多相熱放散デバイス
図４は、蒸発器４１０と、凝縮器４２０と、内壁４３０と、外殻４４０と、蒸発部４５０と、収集部４６０と、流体４７０とを含む熱放散デバイス４００を示す。蒸発器４１０は蒸発のための手段であってもよい。凝縮器４２０は凝縮のための手段であってもよい。収集部４６０は、少なくとも１つの角度付き部分４６５（たとえば、非直交角度付き部分）を含む。以下でさらに説明するように、少なくとも１つの角度付き部分４６５は、流体を（たとえば、重力によって）蒸発器４１０の方に向けるのを助けるように構成される。

【0018】

いくつかの実装形態では、熱放散デバイス４００（たとえば、熱放散手段）は多相熱放散デバイスである。以下でさらに説明するように、熱放散デバイス４００は、ポンプまたは圧縮器を必要とせずに外殻４４０内に流体を再循環させることによって熱放散を可能にする冷却デバイスであってもよい。

【0019】

外殻４４０は、蒸発器４１０、凝縮器４２０、内壁４３０、蒸発部４５０、収集部４６０、および流体４７０を密封するように構成される。蒸発器４１０は、内壁４３０に結合される。内壁４３０は、凝縮器４２０に結合される。熱放散デバイス４００の蒸発部４５０は、蒸発器４１０の第１の表面、内壁４３０の第１の表面、凝縮器４２０の第１の表面、および／または外殻４４０の第１の部分によって画定される。熱放散デバイス４００の収集部４６０は、蒸発器４１０の第２の表面、内壁４３０の第２の表面、ならびに凝縮器４２０の第２の表面および／または外殻４４０の第２の部分によって画定される。内壁４３０は、蒸発器４１０から出る流体が凝縮器４２０から出る流体と混合するのを防止する分離壁であってもよい。

【0020】

図４は、流体４７０が熱放散デバイス４００内部に位置することを示す。たとえば、流体４７０は、熱放散デバイス４００の外殻４４０の内部に位置する。流体４７０は、熱放散デバイス４００の内部を流れるように構成される。いくつかの実装形態では、熱放散デバイス４００内部の流体４７０の流れは、熱放散デバイス４００のある部分から熱放散デバイス４００の別の部分への効率的な熱伝達を可能にする。たとえば、流体４７０は、熱を蒸発器４１０から凝縮器４２０に伝達するかまたは流すのを可能にするように構成されてもよい。したがって、いくつかの実装形態では、蒸発器４１０を通って流入する（たとえば、発熱領域、すなわち集積デバイスからの）熱が凝縮器４２０を通して放出されてもよい。

【0021】

図４は、流体４７０が熱放散デバイス４００の収集部４６０の内部に位置することを示す。しかし、いくつかの実装形態では、流体４７０は、熱放散デバイス４００の他の部分（たとえば、蒸発器４１０、凝縮器４２０、蒸発部４５０）内に位置してもよい。流体４７０は、液相および気相を含む様々な相を有してもよい。いくつかの実装形態では、流体４７０は、液相と気相の組合せであってもよい。いくつかの実装形態では、流体４７０の蒸気相は、液相と気相の組合せであってもよい。いくつかの実装形態では、流体が液相から気相に変化する温度は、流体の沸点と呼ばれる。いくつかの実装形態では、流体４７０は沸点が摂氏約４０度以下である。いくつかの実装形態では、流体４７０は、熱放散デバイス４００の各部分においてそれぞれに異なる相であってもよい。

【0022】

流体４７０が熱放散デバイス４００内でどのように流れ得るか、熱の放散および／または伝達がどのように生じ得るか、ならびに流体４７０の様々な相についてのより詳細な例に関して以下にさらに説明し、それらを図１０に示す。

【0023】

図５は、熱放散デバイス４００の外殻４４０の組立て図の例を示す。図５に示すように、いくつかの実装形態では、外殻４４０は、第１のシェル５００と第２のシェル５１０とを含んでもよい。第１のシェル５００は、ベース部分といくつかの側壁とを含んでもよい。第１のシェル５００は、単体シェルであっても、またはいくつかの壁および／もしくは表面であってもよい。第２のシェル５１０は、エンクロージャを形成するように第１のシェル５００に結合されるように構成されたカバーであってもよい。結合プロセス（たとえば、溶接プロセス、接着プロセス）を使用して第２のシェル５１０を第１のシェル５００に結合し外殻４４０を形成してもよい。以下にさらに説明し図６に示すように、蒸発器４１０、凝縮器４２０、および内壁４３０が第１のシェル５００および第２のシェル５１０の内部に形成されてもよい。第１のシェル５００は、キャビティ５２０を含む。いくつかの実装形態では、キャビティ５２０は、熱放散デバイス４００内に流体（たとえば、流体４７０）が供給され得るように形成される。キャビティ５２０に流体が流通された後、キャビティ５２０が密封され、密封された（たとえば、気密）熱放散デバイスが形成される。キャビティが様々な形状およびサイズを有してもよいことに留意されたい。さらに、キャビティ５２０は、第１のシェル５００の様々な部分に形成されてもよい。いくつかの実装形態では、キャビティ５２０は第２のシェル５１０内に形成されてもよい。図５に示すように、キャビティ５２０は熱放散デバイスの収集部４６０の近くまたは周りに形成される。しかし、いくつかの実装形態では、キャビティ５２０は他の部分（たとえば、蒸発部４５０）内に形成されてもよい。図５は、キャビティ５２０を示しているが、キャビティ５２０は、流体が漏れるかまたは熱放散デバイスに流入するのを防止するように密封されるかまたはプラグが差し込まれてもよい。図面を明快にするために、本開示の他の図にはキャビティ５２０（または密封されたキャビティもしくはプラグ）は示されていない。しかし、キャビティ５２０（または密封されたキャビティもしくはプラグ）は、本開示において図示および説明する熱放散デバイスのいずれに実装されてもよい。

【0024】

いくつかの実装形態では、熱放散デバイス４００は、熱を発生させるデバイス（たとえば、モバイルデバイス）の領域（たとえば、発熱領域）に結合されるように構成された熱放散手段である。発熱領域は集積デバイス（たとえば、ダイ、チップ、パッケージ、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、グラフィカル処理ユニット（ＧＰＵ））を含んでもよい。発熱領域はまた、集積デバイスに結合された熱界面材料（ＴＩＭ）を含んでもよい。集積デバイスおよび／またはＴＩＭに結合された熱放散デバイス４００の例について以下にさらに説明し、少なくとも図９、図１１、および図１２に示す。

【0025】

各実装形態は、熱放散デバイス４００、蒸発器４１０、凝縮器４２０、内壁４３０、外殻４４０、蒸発部４５０、収集部４６０、および流体４７０にそれぞれに異なる材料を使用してもよい。使用できる様々な材料の例について以下にさらに説明する。

【0026】

例示的な材料および流体
熱放散デバイス４００およびその構成要素はそれぞれに異なる材料を含んでもよい。いくつかの実装形態では、蒸発器４１０、凝縮器４２０、内壁４３０、外殻４４０は、金属、銅、アルミニウム、窒化アルミニウム（セラミック）、および／またはそれらの組合せなどの熱伝導性材料を含んでもよい。

【0027】

以下のＴａｂｌｅ １（表１）は、熱放散デバイス４００または本開示で説明する任意の熱放散デバイスにおいて使用される場合がある材料についての例示的な材料およびそれらの対応する特性を示す。

【0028】

【表1】

【0029】

特定の材料の特定の熱伝導率値は、特定の材料がどれだけうまくまたはどれだけ不十分に熱を伝導させるかを数量化したものである。各実装形態は、熱放散デバイス４００においてそれぞれに異なる流体を使用してもよい。以下のＴａｂｌｅ ２（表２）は、例示的な流体およびそれらの対応する特性を示す。

【0030】

【表2】

【0031】

いくつかの実装形態では、熱放散デバイス４００は、上記に列挙した材料および／または流体のそれぞれに異なる組合せを使用してもよい。しかし、他の実装形態が、上記に列挙した材料および流体またはそれらの組合せとは異なる材料および流体またはそれらの組合せを使用してもよいことに留意されたい。

【0032】

本開示における熱放散デバイスの材料および設計を使用すると、デバイスの発熱領域からの効果的で効率的な熱伝達または熱除去が可能になる。いくつかの実装形態では、蒸発器４１０は、最大熱伝達係数が約３２．８ｋＷ／ｍ^２ｋになるように構成されてもよい。いくつかの実装形態では、凝縮器４２０は、最大熱伝達係数が約９．２７ｋＷ／ｍ^２ｋになるように構成されてもよい。しかし、各実装形態は、それぞれに異なる最大熱伝達係数を有してもよい。

【0033】

いくつかの実装形態では、蒸発器４１０は、出口における限界熱流束が約２６．９Ｗ／ｃｍ^２であってもよい。いくつかの実装形態では、熱放散デバイス４００は、ヒートスプレッダ２０４よりも実質的に多い最大約１８ワットの熱を放散させる（モバイルデバイスでは定格が約３ワットである）ように構成されてもよい。いくつかの実装形態では、熱放散デバイス４００は、寸法が約１３５ｍｍ（Ｌ：長さ）×６５ｍｍ（Ｗ：幅）×０．６ｍｍ（Ｈ：高さ）以下であるにもかかわらず上述の熱を放散させることが可能であってもよい。したがって、熱放散デバイス４００は、その寸法を考慮すれば、モバイルデバイスに実装されると、ヒートスプレッダ２０４よりもはるかに多くの熱を放散させる場合がある。本開示における他の熱放散デバイスが、上述の寸法と同じ寸法を有してもよく、上述の寸法と類似の寸法を有してもよく、または上述の寸法とは異なる寸法を有してもよいことに留意されたい。

【0034】

熱放散デバイス４００の構造および構成要素について説明したが、次に、以下に、熱放散デバイス４００を製作するための高レベルの例示的な方法について説明する。

【0035】

熱放散デバイスを製作する例示的なシーケンス
図６は、熱放散デバイスを製作するための例示的なシーケンスを示す。いくつかの実装形態では、このシーケンスは、熱放散デバイス４００（たとえば、熱放散手段）または本開示において説明する任意の他の熱放散デバイスを製作するために使用されてもよい。いくつかの実装形態では、このシーケンスの順序が変更または修正されてもよい。いくつかの実装形態では、いくつかのプロセスが単一のプロセスとして組み合わされてもよい。

【0036】

図６の段階１は、第１のシェル５００が設けられた後の状態を示す。いくつかの実装形態では、第１のシェル５００を設けることは、いくつかの表面および壁を含むシェルを製作することを含む。

【0037】

段階２は、蒸発器４１０、凝縮器４２０、および内壁４３０が第１のシェル５００に結合された後の状態を示す。いくつかの実装形態では、蒸発器４１０、凝縮器４２０、および／または内壁４３０が別々に製作されて一緒に組み立てられ、次いで第１のシェル５００に結合される。いくつかの実装形態では、蒸発器４１０、凝縮器４２０、および／または内壁４３０が第１のシェル５００と同時に製作される（たとえばそれによって、蒸発器４１０、凝縮器４２０、および／または内壁４３０を含む単体シェルを形成する）。言い換えれば、蒸発器４１０、凝縮器４２０、および／または内壁４３０は一体に組み立てられてよい。接着剤を使用して蒸発器４１０、凝縮器４２０、および／または内壁４３０を互いに結合し、および／または第１のシェル５００に結合してもよい。いくつかの実装形態では、溶接プロセスおよび／または機械的プロセスを使用して蒸発器４１０、凝縮器４２０、および／または内壁４３０を互いに結合し、および／または第１のシェル５００に結合してもよい。

【0038】

段階２にさらに示すように、蒸発器４１０、凝縮器４２０、および／または内壁４３０を第１のシェル５００に結合すると、熱放散デバイスの蒸発部４５０および収集部４６０が形成される。

【0039】

いくつかの実装形態では、少なくとも収集部４６０内に流体（たとえば流体４７０）が供給されてもよい。流体は、熱放散デバイスの様々な部分（たとえば、蒸発器４１０、凝縮器４２０、蒸発部４５０）に流入してもよい。流体は、熱放散デバイスの一部またはすべてに充填されてもよい。いくつかの実装形態では、流体は製作プロセスの異なる段階の間に供給されてもよい。後述のように、流体４７０は、熱放散デバイス４００が製作された後に供給されてもよく、流体４７０は、小さいキャビティ（たとえば、キャビティ５２０）を通して供給され、その後キャビティが密封される。

【0040】

段階３は、第２のシェル５１０が第１のシェル５００に結合され、熱放散デバイス４００の外殻４４０が形成された状態を示す。第２のシェル５１０は、接着剤、溶接プロセス、および／または機械的結合プロセスによって第１のシェル５００に結合されてもよい。第１のシェル５００と第２のシェル５１０を組み合わせると、蒸発器４１０、凝縮器４２０、内壁４３０、および／または流体４７０が密封される。いくつかの実装形態では、第１のシェル５００、第２のシェル５１０、蒸発器４１０、凝縮器４２０、および／または内壁４３０を組み合わせることによって、蒸発部４５０と収集部４６０との境界および熱放散デバイス４００が画定される。

【0041】

いくつかの実装形態では、上述のように、第２のシェル５１０が第１のシェル５００に結合された後に流体（たとえば流体４７０）の一部またはすべてが供給されてもよい。そのような場合、第１のシェル５００または第２のシェル５１０内に小さいキャビティ（たとえば、穴）が形成されてもよく、それによって、熱放散デバイス内に流体が供給されてもよい。キャビティの一例は図５において説明したキャビティ５２０である。小さいキャビティ（図示せず）を通して流体が供給された後、小さいキャビティが密封され、密封された（たとえば、気密）熱放散デバイスが形成される。

【0042】

例示的な多相熱放散デバイス
熱放散デバイス４００は、様々な構成を有してもよい。いくつかの実装形態では、熱放散デバイス４００の一部が、露出されてもよく（たとえば、外殻４４０によって覆われなくてもよく）、または外殻４４０の一部として一体化されてもよい。いくつかの実装形態では、熱放散デバイス４００は外殻４４０の完全に外側に位置してもよい。

【0043】

図７は、凝縮器４２０の一部（たとえば、表面）が外殻４４０によって覆われない（たとえば、第２のシェル５１０によって覆われない）熱放散デバイス４００を示す。具体的には、凝縮器４２０の（影付き領域によって示された）凝縮器領域は外殻４４０によって覆われない。いくつかの実装形態では、この構成は、凝縮器４２０に対する熱伝達を向上させる場合がある。代替的に、凝縮器４２０の一部が外殻４４０と一体化されてもよく（たとえば、第２のシェル５１０と一体化されてもよく）、それによって、凝縮器４２０の表面が外部環境に露出される。

【0044】

図８は、蒸発器４１０の一部（たとえば、表面）が外殻４４０によって覆われない（たとえば、第１のシェル５００によって覆われない）熱放散デバイス４００を示す。具体的には、蒸発器４１０の（影付き領域によって示された）蒸発器領域は外殻４４０によって覆われない。いくつかの実装形態では、この構成は、蒸発器４１０に対する熱伝達を向上させる場合がある。代替的に、蒸発器４１０の一部が外殻４４０と一体化されてもよく（たとえば、第１のシェル５００と一体化されてもよく）、それによって、蒸発器４１０の表面が外部環境に露出される。

【0045】

いくつかの実装形態では、蒸発器４１０および／もしくは凝縮器４２０の他の部分が露出されてもよく、外殻４４０によって覆われなくてもよく、ならびに／または外殻４４０と一体化されてもよい。蒸発器４１０、凝縮器４２０、および／または外殻は、一緒に製作されてもよいし別々に製作されてもよい。

【0046】

熱放散デバイスの例示的な熱流
図９は、デバイス（たとえば、モバイルデバイス）の発熱領域から熱を放散させるために熱放散デバイス４００がどのように利用され得るかを示す。図９に示すように、熱放散デバイス４００は、熱界面材料（ＴＩＭ）９１０を介して集積デバイス９００（たとえば、ダイ、チップ、パッケージ、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、グラフィカル処理ユニット（ＧＰＵ））に結合されてもよい。熱界面材料（ＴＩＭ）９１０は、熱放散デバイス４００を集積デバイス９００に結合する接着剤であってもよい。熱界面材料（ＴＩＭ）９１０は、適切な熱伝導率特性を含んでもよく、それによって、集積デバイス９００から発生した熱が熱放散デバイス４００に熱伝達してもよい。

【0047】

熱放散デバイス４００は、集積デバイス９００および熱界面材料（ＴＩＭ）９１０の上方に配置され、それによって、蒸発器４１０は集積デバイス９００および熱界面材料（ＴＩＭ）９１０の上方に位置する。

【0048】

図９に示すように、集積デバイス９００は、熱界面材料（ＴＩＭ）９１０を介して蒸発器４１０に熱を伝導させる。したがって、蒸発器４１０は加熱され、それによって、収集部４６０からの流体４７０（液相である）を加熱する。蒸発器４１０から加熱された流体４７０は、気相または蒸気相になり、次いで、蒸発器４１０から蒸発部４５０を通って凝縮器４２０まで移動する。内壁４３０は、蒸発器４１０から出る流体が凝縮器４２０から出る流体と混合するのを防止する。

【0049】

流体４７０（気相または蒸気相である）が凝縮器４２０に達すると、熱が流体４７０から凝縮器４２０を通して除去されるように伝達され、熱放散デバイス４００から逃げる。流体４７０は、凝縮器４２０を通過した後、液相に戻り（またはたとえば、少なくとも部分的に液相に戻り）、収集部４６０に入る。

【0050】

熱放散デバイス４００は、様々な構成を有してもよい。いくつかの実装形態では、熱放散デバイス４００の一部が、露出されてもよく（たとえば、外殻４４０によって覆われなくてもよく）、または外殻４４０の一部として一体化されてもよい。

【0051】

図９および本開示に示すように、凝縮器４２０は蒸発器４１０よりもサイズが大きい。いくつかの実装形態では、熱をより広い領域に拡散してデバイスが臨界温度に達するのを防止するためにこのようなサイズを有している。さらに、凝縮器４２０は、蒸発器４１０からの蒸気を完全に凝縮するのを助けるために蒸発器４１０よりも大きいサイズを有してもよい。たとえば、凝縮器４２０のサイズとしては、熱放散デバイス４００ができるだけ多くの熱を放散させ、しかもデバイス（たとえば、モバイルデバイス）の表面温度をデバイスのユーザに許容される温度よりも低くなるように維持するようなサイズが選択されてもよい。したがって、凝縮器４２０を蒸発器４１０よりも大きくする（たとえば、より大きい表面積）ことによって、凝縮器４２０が、蒸発器を介して熱を効果的に放散させ、同時に、デバイスの表面温度をしきい値温度よりも低くなるように維持し、蒸気を完全に凝縮するのを助けることができることが確実となる。さらに、凝縮器４２０を蒸発器４１０よりも大きくすることによって、熱放散デバイス４００内が乾燥するのを防止する助けになる。乾燥は、凝縮器４２０が熱を十分な速度で放散させることができず、したがって、蒸気を十分に凝縮液に転換する（たとえば、液体流体がまったくまたはほとんど残らない）ことができないときに生じる。乾燥が生じると、熱放散デバイス内部の流体がうまく流れず、したがって、熱放散デバイス４００内で流体がほとんど再循環しない。

【0052】

図１０は、熱放散デバイス内の流体の流体流を示す図である。より詳細には、図１０は、熱放散デバイス４００内部の流体流がどのように集積デバイスの効率的な熱放散を可能にするかを示す。熱放散デバイス４００は、ポンプまたは圧縮器の必要なしに流体を再循環させるのを可能にする冷却デバイスを構成する。いくつかの実装形態では、熱放散デバイス４００内部の流体の再循環は重力によって助けられる。重力は、熱放散デバイス４００の熱放散機能を向上させるのを助け、熱放散デバイス４００が適切に機能するのを可能にする。熱放散デバイス４００は、いくつかの向き（たとえば、デバイスの水平方向、デバイスの垂直方向）においてより良好に動作するように設計されてもよい。いくつかの実装形態では、熱放散デバイス４００の最適な向きは、蒸発器４１０が凝縮器４２０よりも低い位置に配置され、重力が、凝縮器４２０からの流体が収集部４６０を通って蒸発器４１０の方へ流れるのを助ける向きである。

【0053】

上述のように、収集部４６０は、少なくとも１つの角度付き部分４６５を含む。少なくとも１つの角度付き部分４６５は、非直交角度付き部分を含んでもよい。非直交角度付き部分は、凝縮後流体を重力の助けによって蒸発器４１０（たとえば、蒸発のための手段）の方へ向けるように構成される。いくつかの実装形態では、収集部４６０は１つまたは複数の非直交角度付き部分を含んでもよい。非直交部分は様々な角度を含んでもよい。非直交部分は、熱放散デバイス４００の縁部に対する非直角角度付き部分（たとえば、壁）を含む部分（たとえば、壁）である。

【0054】

図１０は、熱放散デバイス４００の収集部４６０の流体４７０を示す。収集部４６０は少なくとも１つの角度付き部分を有し、それによって、流体４７０（液体形態である）は（たとえば、重力に起因して）蒸発器４１０の方へ流れる。蒸発器４１０は、発熱領域（たとえば、ＴＩＭ、集積デバイス）によって加熱される。収集部４６０は、流体４７０を蒸発器４１０に流す。いくつかの実装形態では、少なくとも１つの角度付き部分は、流体４７０を蒸発器４１０の方へ流しかつ向けるのを助ける。

【0055】

流体４７０が蒸発器４１０に進入し、蒸発器４１０内を通って流れると、流体４７０は、蒸発器４１０を通過させられる熱源（たとえば集積デバイス）からの熱に起因して蒸発中流体１０１０になる（たとえば、熱は熱源から蒸発器４１０を介して流体に伝達される）。蒸発器４１０は、蒸発器４１０に入る流体と蒸発器４１０から出る流体との間の圧力降下が約０．００４９バール以下になるように構成される。いくつかの実装形態では、蒸発器４１０における圧力降下は、０．００４９バールよりも低くなる必要があり、その場合、流体は蒸発器４１０を通過することを妨げられず、したがって、熱放散デバイス４００内の流体の再循環が妨げられることがない。上記の値は例示的な値にすぎない。各設計が、それぞれに異なる値を有してもよい。

【0056】

蒸発中流体１０１０は、蒸発器４１０から出た後、蒸発部４５０を通って凝縮器４２０の方へ移動する蒸発後流体１０２０（たとえば、蒸気流体）になる。蒸発部４５０は、蒸発後流体１０２０を凝縮器４２０の方へ流すのを助ける。蒸発後流体１０２０は、気相の流体と液相のいくらかの流体とを含んでもよい。図１０は、内壁４３０が蒸発部４５０内の蒸発後流体１０２０が収集部４６０内の流体４７０と混合するのを防止する分離壁であることを示す。

【0057】

蒸発後流体１０２０は、凝縮器４２０（たとえば、凝縮のための手段）に進入し凝縮器４２０内を通って流れるときに凝縮中流体１０３０になる。このプロセスは、蒸発後流体１０２０から凝縮器４２０を介して熱を奪う。凝縮器４２０からの熱は次いで、熱放散デバイス４００から逃げる（たとえば、熱は流体から凝縮器４２０を通して除去されるように伝達され、熱放散デバイス４００から逃げる）。

【0058】

いくつかの実装形態では、凝縮器４２０は、凝縮器４２０に入る流体と凝縮器４２０から出る流体との間の圧力降下が約０．０００２バール以下になるように構成される。いくつかの実装形態では、凝縮器４２０における圧力降下は、０．０００２バールよりも低くなる必要があり、その場合、流体は凝縮器４２０を通過することを妨げられず、したがって、熱放散デバイス４００内の流体の再循環が妨げられることがない。

【0059】

凝縮中流体１０３０は、凝縮器から出た後、液相の流体４７０（たとえば、凝縮後流体）として収集部４６０に戻り、このサイクルが繰り返される（たとえば、流体が再循環する）。

【0060】

図１０は、熱放散デバイス４００が、流体の再循環を使用して、流体を移動させるためのポンプまたは圧縮器の必要なしにどのように熱の放散および冷却を実現するかを示す。いくつかの実装形態では、熱放散デバイス４００の様々な設計および／または構成要素を使用することによって熱放散デバイス４００内の流体再循環が可能である。

【0061】

たとえば、角度付き部分（たとえば、少なくとも１つの角度付き部分４６５）が凝縮後液体を（たとえば、重力を介して）蒸発器４１０に流し、向け、および／または戻すのを助けてもよい。

【0062】

別の例では、内壁４３０は、流体４７０が収集部４６０内の蒸発後流体１０２０（たとえば、蒸気流体）と混合するのを防止する分離壁である。熱放散デバイス４００内で流体が再循環するように蒸発後流体１０２０と流体４７０が分離されることが重要である。

【0063】

別の例では、蒸発器４１０および凝縮器４２０は、流体が蒸発器４１０および凝縮器４２０を横切るときに圧力降下を最小限に抑えるように設計される。圧力降下を最小限に抑えることは、流体が移動するチャネルに関する適切な寸法を選択することによって実現することができる。蒸発器４１０および凝縮器４２０用のチャネルに関する寸法の例について、以下に少なくとも図１７〜図１８において説明する。

【0064】

別の例では、蒸発器４１０および凝縮器４２０の寸法は、熱放散デバイス４００内の乾燥を防止するように選択される。上述のように、乾燥は、凝縮器４２０が熱放散デバイス４００内で（熱が蒸発器４１０から流入する速度に対して）熱を十分な速度で放散させず、熱放散デバイス４００内の流体を（液相をほとんどまたはまったく有さない）気相にするときに生じる。乾燥が生じると、再循環はほとんど生じなくなる。蒸発器４１０および凝縮器４２０に関する寸法の例について、以下に少なくとも図１７〜図１８において説明する。

【0065】

いくつかの実装形態では、熱放散デバイス４００は、蒸発器４１０が凝縮器４２０よりも低い位置に配置され、流体４７０を蒸発器４１０の方へ引き込む重力を利用するように熱放散デバイス４００が配置されるときに最適に動作する。いくつかの実装形態では、流体の温度が摂氏約４０度以上（たとえば、流体の沸点）であるときに熱放散デバイスにおいて流体再循環が生じる。しかし、様々な流体はそれぞれに異なる温度で沸騰するので、流体再循環は、各実装形態に関してそれぞれに異なる温度で開始する場合がある。

【0066】

熱放散デバイスを備える例示的なデバイス
図１１は、熱放散デバイス４００と、集積デバイス９００と、熱界面材料（ＴＩＭ）９１０とを含むデバイス１１００の組立て図を示す。デバイス１１００は、モバイルデバイス（たとえば、電話、タブレット）であってもよい。図１１に示すように、熱放散デバイス４００は、蒸発器４１０と、凝縮器４２０と、内壁４３０と、外殻４４０と、蒸発部４５０と、収集部４６０と、流体４７０とを含む。

【0067】

図１１に示すように、集積デバイス９００は、熱放散デバイス４００に結合された熱界面材料（ＴＩＭ）９１０に結合される。具体的には、熱放散デバイス４００は、蒸発器４１０に最も近い外殻４４０の部分に結合される。

【0068】

図１２は、デバイス１１００の側面図を示す。デバイス１１００は、ディスプレイ１０２と、裏面２００と、前面３００と、底面３０２と、上面３０４とを含む。図１１は、デバイス１１００の内部のプリント回路板（ＰＣＢ）３０６、集積デバイス９００、熱界面材料（ＴＩＭ）９１０、および熱放散デバイス４００も示す。図１２は、熱放散デバイス４００がデバイス１１００の裏面２００に接触することがないことを示す。しかし、いくつかの実装形態では、熱放散デバイス４００は裏面２００に接触する場合がある。いくつかの実装形態では、熱放散デバイス４００はヒートスプレッダに結合されてもよい。

【0069】

例示的な熱放散デバイス
図１３〜図１６は、それぞれに異なる構成を有する様々な熱放散デバイスの側面図を示す。図１３〜図１６に示す熱放散デバイス（たとえば、１３００〜１６００）は、熱放散デバイス４００のより詳細な例であってもよい。

【0070】

図１３は、蒸発器４１０と、凝縮器４２０と、内壁４３０と、外殻４４０とを含む熱放散デバイス１３００を示す。図１３に示すように、蒸発器４１０は、熱伝導性要素内にチャネル１３１０（たとえば、蒸発器チャネル）を含む。チャネル１３１０は、流体（たとえば、流体４７０）が流通するのを可能にする。チャネル１３１０は、蒸発器４１０の上部上および／または熱放散デバイス４００の上部上に形成される。チャネル１３１０は、外殻４４０によって画定されてもよい。

【0071】

凝縮器４２０は、熱伝導性要素内にチャネル１３２０（たとえば、凝縮器チャネル）を含む。チャネル１３２０は、流体（たとえば、蒸発後流体１０２０および凝縮中流体１０３０）が流通するのを可能にする。チャネル１３２０は、凝縮器４２０の下部上および／または熱放散デバイス４００の下部上に形成される。チャネル１３２０は、外殻４４０によって画定されてもよい。

【0072】

図１４は、蒸発器４１０と、凝縮器４２０と、内壁４３０と、外殻４４０とを含む熱放散デバイス１４００を示す。図１４に示すように、蒸発器４１０は、熱伝導性要素内にチャネル１３１０（たとえば、蒸発器チャネル）を含む。チャネル１３１０は、流体（たとえば、流体４７０）が流通するのを可能にする。チャネル１３１０は、蒸発器４１０の下部上および／または熱放散デバイス４００の下部上に形成される。チャネル１３１０は、外殻４４０によって画定されてもよい。

【0073】

凝縮器４２０は、熱伝導性要素内にチャネル１３２０（たとえば、凝縮器チャネル）を含む。チャネル１３２０は、流体（たとえば、蒸発後流体１０２０および凝縮中流体１０３０）が流通するのを可能にする。チャネル１３２０は、凝縮器４２０の下部上および／または熱放散デバイス４００の下部上に形成される。チャネル１３２０は、外殻４４０によって画定されてもよい。

【0074】

図１５は、蒸発器４１０と、凝縮器４２０と、内壁４３０と、外殻４４０とを含む熱放散デバイス１５００を示す。図１５に示すように、蒸発器４１０は、熱伝導性要素内にチャネル１３１０（たとえば、蒸発器チャネル）を含む。チャネル１３１０は、流体（たとえば、流体４７０）が流通するのを可能にする。チャネル１３１０は、蒸発器４１０の上部上および／または熱放散デバイス４００の上部上に形成される。チャネル１３１０は、外殻４４０によって画定されてもよい。

【0075】

凝縮器４２０は、熱伝導性要素内にチャネル１３２０（たとえば、凝縮器チャネル）を含む。チャネル１３２０は、流体（たとえば、蒸発後流体１０２０および凝縮中流体１０３０）が流通するのを可能にする。チャネル１３２０は、凝縮器４２０の上部上および／または熱放散デバイス４００の上部上に形成される。チャネル１３２０は、外殻４４０によって画定されてもよい。

【0076】

図１６は、蒸発器４１０と、凝縮器４２０と、内壁４３０と、外殻４４０とを含む熱放散デバイス１６００を示す。図１６に示すように、蒸発器４１０は、熱伝導性要素内にチャネル１３１０（たとえば、蒸発器チャネル）を含む。チャネル１３１０は、流体（たとえば、流体４７０）が流通するのを可能にする。チャネル１３１０は、蒸発器４１０の下部上および／または熱放散デバイス４００の下部上に形成される。チャネル１３１０は、外殻４４０によって画定されてもよい。

【0077】

凝縮器４２０は、熱伝導性要素内にチャネル１３２０（たとえば、凝縮器チャネル）を含む。チャネル１３２０は、流体（たとえば、蒸発後流体１０２０および凝縮中流体１０３０）が流通するのを可能にする。チャネル１３２０は、凝縮器４２０の上部上および／または熱放散デバイス４００の上部上に形成される。チャネル１３２０は、外殻４４０によって画定されてもよい。

【0078】

蒸発器または凝縮器として構成された例示的な熱伝導性要素
図１７は、熱放散デバイス内の蒸発器（たとえば、蒸発器４１０）として動作するように構成することができる熱伝導性要素１７００を示す。図１８は、熱放散デバイス内の凝縮器（たとえば、凝縮器４２０）として動作するように構成することができる熱伝導性要素１８００を示す。

【0079】

熱伝導性要素１７００は、上記でＴａｂｌｅ １（表１）および／または本開示の他の部分において説明した材料のいずれかによって作られてもよい。熱伝導性要素１７００は、長さ（Ｌ）と、幅（Ｗ）と、高さ（Ｈ）とを含む。熱伝導性要素１７００は、熱伝導性要素１７００の長さに沿って延びる複数のチャネル１７１０を含む。複数のチャネル１７１０からの１つまたは複数のチャネルは幅（Ｃ_ｗ）および深さ（Ｃ_Ｄ）を有してもよい。複数のチャネル１７１０からの２つ以上のチャネルは間隔（Ｓ）によって分離されてもよい。

【0080】

いくつかの実装形態において、熱伝導性要素１７００は、蒸発器（たとえば蒸発器４１０）として構成されるときには、寸法が約２０ｍｍ（Ｌ）×１５ｍｍ（Ｗ）×４５０ミクロン（μｍ）（Ｈ）であってもよい。いくつかの実装形態では、熱伝導性要素１７００のチャネル１７１０は、熱伝導性要素１７００が蒸発器として構成されるときには約３００ミクロン（μｍ）（Ｃ_ｗ）×２５０ミクロン（μｍ）（Ｃ_Ｄ）であってもよい。いくつかの実装形態では、チャネルの寸法は、熱伝導性要素１７００（たとえば、蒸発器）における圧力降下が約０．００４９バール以下になるように選択される。

【0081】

いくつかの実装形態において、熱伝導性要素１８００は、凝縮器（たとえば凝縮器４２０）として構成されるときには、寸法が約２０ｍｍ（Ｌ）×１２０ｍｍ（Ｗ）×４５０ミクロン（μｍ）（Ｈ）であってもよい。いくつかの実装形態では、熱伝導性要素１８００のチャネル１８１０は、熱伝導性要素１８００が凝縮器として構成されるときには約３００ミクロン（μｍ）（Ｃ_ｗ）×３００ミクロン（μｍ）（Ｃ_Ｄ）であってもよい。いくつかの実装形態では、チャネルの寸法は、熱伝導性要素１８００（たとえば、凝縮器）における圧力降下が約０．０００２バール以下になるように選択される。

【0082】

上記の寸法は例示的な寸法である。各実装形態がそれぞれに異なる寸法を使用してもよい。

【0083】

熱伝導性要素を製作するための例示的なシーケンス
図１９（図１９Ａ〜図１９Ｂを含む）は、熱放散デバイス内の蒸発器（たとえば、蒸発器４１０）または凝縮器（たとえば、凝縮器４２０）として構成することができる熱伝導性要素を製作するための例示的なシーケンスを示す。図１９のシーケンスを使用して熱伝導性要素１７００または熱伝導性要素１８００を製作することができる。説明を簡略化するために、図１９のシーケンスを使用して熱伝導性要素１８００の製作について説明する。

【0084】

図１９Ａの段階１は、（たとえば、供給者によって）供給された熱伝導性要素１８００または製作された熱伝導性要素１８００を示す。各実施態様では、熱伝導性要素１８００にそれぞれに異なる材料を使用してもよい。熱伝導性要素１８００用の材料の例はＴａｂｌｅ １（表１）に記載されている。

【0085】

段階２は、熱伝導性要素１８００内に形成された第１の複数のチャネル１８１０ａを示す。第１の複数のチャネル１８１０ａは、プラウイングプロセスまたはマイクロ接合プロセスによって形成されたマイクロチャネルであってもよい。いくつかの実装形態では、そのようなプロセスを使用して幅が約３００ミクロン（μｍ）で奥行きが約２５０ミクロン（μｍ）であるチャネルを形成することができる。しかしながら、各実装形態では、それぞれに異なる材料を使用してもよい。

【0086】

図１９Ｂの段階３は、熱伝導性要素１８００内に形成された第２の複数のチャネル１８１０ｂを示す。第２の複数のチャネル１８１０ｂは、上記で段階２において説明したようにプラウイングプロセスまたはマイクロ接合プロセスによって形成されたマイクロチャネルであってもよい。

【0087】

段階４は、カバー１９００が第１の複数のチャネル１８１０ａおよび第２の複数のチャネル１８１０ｂを覆うように場合によっては熱伝導性要素１８００に結合されるカバー１９００を示す。接着プロセスまたは溶接プロセスを使用してカバー１９００を熱伝導性要素１８００に結合してもよい。いくつかの実装形態では、カバー１９００は省略可能であってもよい。いくつかの実装形態では、カバー１９００、熱伝導性要素１８００、第１の複数のチャネル１８１０ａ、および第２の複数のチャネル１８１０ｂは、熱伝導性要素用の蒸発器（たとえば、蒸発器４１０）または凝縮器（たとえば、凝縮器４２０）として動作するように構成されてもよい。

【0088】

カバー１９００が省略可能であるのは、いくつかの実装形態では、外殻４４０が熱伝導性要素（たとえば、１７００、１８００）用のカバーとして働く場合があるからである。

【0089】

熱放散デバイスを備える例示的なデバイス
いくつかの実装形態では、熱放散デバイスはカバー内に組み込まれてもよく、その場合、カバーがモバイルデバイスに結合される。図２０は、デバイス１１００（たとえば、モバイルデバイス）およびカバー２０００の組立て図を示す。カバー２０００は、熱放散デバイス４００と、外部カバー壁２０１０と、内部カバー壁２０２０とを含む。内部カバー壁２０２０は省略可能であってもよい。以下でさらに説明するように、カバー２０００は、熱放散デバイス４００を密封するシェルであってもよい。このシェルは、カバー２０００を形成するうえで材料（たとえば、プラスチック）が充填されてもよいし充填されなくてもよい。カバー２０００は、中実のカバーであっても中空のカバーであってもよい。

【0090】

デバイス１１００は、集積デバイス９００と熱界面材料（ＴＩＭ）９１０とを含む。デバイス１１００は場合によっては、デバイス壁（図示せず）を含んでもよい。デバイス１１００は、モバイルデバイス（たとえば、電話、タブレット）であってもよい。

【0091】

図２０に示すように、熱放散デバイス４００は、蒸発器４１０と、凝縮器４２０と、内壁４３０と、外殻４４０と、蒸発部４５０と、収集部４６０と、流体４７０とを含む。熱放散デバイス４００はカバー２０００内に組み込まれる。

【0092】

図２０に示すように、集積デバイス９００は、（カバー２０００内に配置された）熱放散デバイス４００に結合された熱界面材料（ＴＩＭ）９１０に結合される。具体的には、熱放散デバイス４００は、蒸発器４１０に最も近い外殻４４０の部分に結合される。

【0093】

図２１および図２２は、デバイスに結合された様々なカバーの例を示す。図２１は、熱放散デバイス４００を含むカバー２０００を示す。図２１に示すように、熱放散デバイス４００の表面は、カバー２０００の内部カバー壁２０２０の表面に対して実質的に整合するかまたは実質的に共面である。カバー２０００は、蒸発器４１０が熱界面材料（ＴＩＭ）９１０に結合されるようにデバイス１１００に結合される。図２１に示すように、熱界面材料（ＴＩＭ）９１０は、集積デバイス９００に結合される。

【0094】

図２２は、熱放散デバイス４００を含むカバー２０００を示し、この場合、熱放散デバイス４００の表面は外部カバー壁２０１０の表面に実質的に整合する。図２２は、熱放散デバイス４００の表面がカバー２０００の内部カバー壁２０２０に整合しないことを示す。図２２に示すように、カバー２０００は、蒸発器４１０の上方にキャビティ２２２０を含む。図２２に示すように、カバー２０００は、蒸発器４１０がカバー２０００のキャビティ２２２０を介して熱界面材料（ＴＩＭ）９１０に結合されるようにデバイス１１００に結合される。熱界面材料（ＴＩＭ）９１０は集積デバイス９００に結合される。

【0095】

図２３は、デバイス１１００に結合されたカバー２０００の側面図を示す。デバイス１１００は、ディスプレイ１０２と、（外部カバー壁２０１０および／または内部カバー壁２０２０を含む）カバー２０００と、前面３００と、底面３０２と、上面３０４とを含む。図２３は、プリント回路板（ＰＣＢ）３０６、集積デバイス９００、熱界面材料（ＴＩＭ）９１０も示す。いくつかの実装形態では、内部カバー壁２０２０は省略可能である。

【0096】

図２３は、熱放散デバイス４００がカバー２０００の外部カバー面２０１０に接触しないことを示す。しかし、いくつかの実装形態では、熱放散デバイス４００は外部カバー壁２０１０に接触してもよい。いくつかの実装形態では、ヒートスプレッダは熱放散デバイス４００と外部カバー壁との間に位置する。

【0097】

熱放散デバイスを備えるカバーを製作するための例示的なシーケンス
図２４は、熱放散デバイスを含むカバーを製作するための例示的なシーケンスを示す。いくつかの実装形態では、このシーケンスを使用して、熱放散デバイス４００を含むカバー２０００を製作することができる。

【0098】

図２４の段階１は、供給されたカバー２４００を示す。カバー２４００は、外部カバー壁（たとえば、２０１０）を含むシェルであってもよい。カバー２４００は、キャビティを有する。

【0099】

段階２は、カバー２４００内に組み込まれた熱放散デバイス４００を示す。各実装形態では、カバー２４００内に熱放散デバイス４００をそれぞれに異なるように配置してもよい。

【0100】

段階３は、熱放散デバイス４００の上方の層２４１０を示す。層２４１０は、内部カバー壁（たとえば、２０２０）として使用されてもよい。層２４１０は、熱放散デバイス４００の蒸発器４１０の上方にキャビティ２２２０を含む。キャビティ２２２０から蒸発器４１０が露出している。キャビティ２２２０は、カバー２０００がデバイスに結合されたときに熱界面材料（ＴＩＭ）９１０を含んでもよい。

【0101】

いくつかの実装形態では、層２４１０は、熱放散デバイス４００によって占有されないカバー２４００の部分を充填する充填材料（たとえば、プラスチック）であってもよい。いくつかの実装形態では、層２４１０は、熱放散デバイス４００の表面が図２１に示すようにカバーの表面に対して実質的に整合するかまたは実質的に共面になるように形成される。いくつかの実装形態では、カバーは設けられない。

【0102】

例示的な熱放散デバイス
いくつかの実装形態では、熱放散デバイス内部の流体は加熱され非常に高い圧力を有する。高圧は、熱放散デバイスに亀裂および／または破断を生じさせることがあるので、問題となり、非常に危険である場合がある。したがって、熱放散デバイスが非常に高い内圧（たとえば、約６バール以上）に耐えることができることが重要である。この高圧値は使用される様々な流体（たとえば、冷媒）に基づいてばらつく。

【0103】

図２５は、高い内圧に耐えることができる熱放散デバイス２５００の一例を示す。熱放散デバイス２５００は、熱放散デバイスに対する構造的支持を可能にするように構成された構成要素および／または構造を含む。熱放散デバイス２５００は、熱放散デバイス４００と同様であり、したがって、熱放散デバイス４００と同様の構成要素を含む。熱放散デバイス２５００はまた、１つまたは複数の蒸発部壁２５５０と、１つまたは複数の収集部壁２５６０と、複数のリブ２５７０とを含む。流体（たとえば、蒸発後流体１０２０）は、１つまたは複数の蒸発部壁２５５０および複数のリブ２５７０に沿って移動するかまたはそれらを通過してもよい。流体（たとえば、流体４７０）は、１つまたは複数の収集部壁２５６０に沿って移動するかまたはそれらを通過してもよい。熱放散デバイス２５００は、熱放散デバイス４００と同様に動作するが、より高い内圧（たとえば、約６バール以上）で動作することができる。

【0104】

１つまたは複数の蒸発部壁２５５０、１つまたは複数の収集部壁２５６０、および／または複数のリブ２５７０は、外殻４４０の第１のシェル５００と第２のシェル５１０との間のさらなる結合を可能にし、したがって、高い内圧に耐えるためのさらなる構造的支持を実現するように構成される。いくつかの実装形態では、１つまたは複数の蒸発部壁２５５０、１つまたは複数の収集部壁２５６０、および／または複数のリブ２５７０は、熱放散デバイス２５００内部の約６バール以上の内圧に耐えることができる熱放散デバイス２５００を形成する。

【0105】

図２５は、蒸発部壁２５５０が蒸発部４５０を細分し、収集部壁２５６０が収集部４６０を細分することも示す。いくつかの実装形態では、熱放散デバイス２５００内部の流体の流れは熱放散デバイス４００内部の流体の流れと同様である。熱放散デバイス２５００は、ポンプまたは圧縮器を必要とせずに外殻４４０内に流体を再循環させることによって熱放散を可能にする冷却デバイスであってもよい。

【0106】

図２５は、熱放散デバイス２５００の収集部４６０内の流体４７０を示す。収集部４６０は収集部壁２５６０を含む。収集部４６０は、角度付き部分（たとえば、４６５）を有し、それによって、流体４７０（液体形態である）は（たとえば、重力に起因して）蒸発器４１０の方へ流れる。蒸発器４１０は、発熱領域（たとえば、ＴＩＭおよび／または集積デバイスを備える領域）によって加熱される。

【0107】

流体４７０は、蒸発器４１０に流入し蒸発器４１０内を通って流れるときに、蒸発器４１０からの熱に起因して蒸発中流体１０１０になる。蒸発中流体１０１０は、蒸発器４１０から出た後、蒸発部４５０内を通って（たとえば、蒸発部壁２５５０および／またはリブ２５７０に沿って）凝縮器４２０の方へ移動する蒸発後流体１０２０（たとえば、蒸気流体）になる。蒸発後流体１０２０は、気相の流体と液相のいくらかの流体とを含んでもよい。

【0108】

蒸発後流体１０２０（たとえば、蒸気流体）は、凝縮器４２０に進入し凝縮器４２０内を通って流れるときに凝縮中流体１０３０になる。このプロセスは、熱を蒸発後流体１０２０から奪い、凝縮器４２０内に伝達する。凝縮器４２０からの熱は熱放散デバイス２５００から逃げる。凝縮中流体１０３０は、凝縮器から出た後、液相の流体４７０（たとえば、凝縮後流体）として（たとえば、収集部壁２５６０に沿って）収集部４６０に（たとえば、重力を介して）戻り、このサイクルが繰り返される。

【0109】

いくつかの実装形態では、蒸発器４１０が外部熱源または発熱領域によって加熱される限り、流体４７０は、上述のように熱放散デバイス２５００内を循環する。

【0110】

いくつかの実装形態では、熱放散デバイス２５００は、蒸発器４１０が凝縮器４２０よりも低い位置に配置され、（たとえば、ポンプまたは圧縮器を必要とせずに）流体４７０を蒸発器４１０の方へ引き込む重力を利用するように熱放散デバイス２５００が配置されるときに最適に動作する。上述のように、重力によって、凝縮後流体を収集部に戻す力が生成される場合がある。

【0111】

各実装形態が、熱放散デバイスにそれぞれに異なる形状、設計、および／または構成を付与する場合があることに留意されたい。たとえば、蒸発器４１０は１つまたは複数の蒸発器を含んでもよい。同様に、凝縮器４２０は１つまたは複数の凝縮器を含んでもよい。他の特徴は、熱放散デバイスの熱放散機能を向上させるように実現されてもよい。

【0112】

図２６は、向上した熱放散機能を有する熱放散デバイス２６００の一例を示す。熱放散デバイス２６００は、熱放散デバイスに対する構造的支持を可能にし、デバイス内の流体圧力降下を低減させ、気泡を破壊し気泡が特定の構成要素に流入するのを防止し、流体流を向上させ、デバイスのいくつかの異なる領域間の熱分離を向上させ、デバイス内の空間の全体的な利用を向上させるように構成された構成要素および／または構造を含む。熱放散デバイス２６００は、熱放散デバイス４００および２５００と同様であり、したがって、熱放散デバイス４００および２５００と同様の構成要素を含む。熱放散デバイス２６００は、本開示の他の部分において説明する構成要素および構造とは異なるように配置された構成要素および構造を含む。しかし、各実装形態は、本開示において説明する特徴のそれぞれに異なる組合せを使用してもよい。

【0113】

熱放散デバイス２６００は、１つまたは複数の障壁２６１０と、１つまたは複数の蒸発部壁２６５０と、内壁２６３０（たとえば、分離壁）と、１つまたは複数の支持壁２６６０と、１つまたは複数の収集部壁２５６０と、複数のリブ２５７０と、可変幅チャネルを含む凝縮器２６２０とを含む。

【0114】

流体（たとえば、蒸発後流体１０２０）は、１つまたは複数の蒸発部壁２６５０および複数のリブ２５７０に沿って移動するかまたはそれらを通過してもよい。流体（たとえば、流体４７０）は、凝縮器２６２０を通過し、かつ１つまたは複数の収集部壁２５６０に沿って移動するかまたはそれらを通過してもよい。熱放散デバイス２６００は、熱放散デバイス４００および／または熱放散デバイス２５００と同様に動作するが、熱放散機能を向上させるように動作することができる。

【0115】

１つまたは複数の蒸発部壁２６５０は、蒸発部４５０による流体圧力降下を低減させ、流体流を向上させ、したがって熱放散機能を向上させるように構成される。流体圧力降下の低減は、蒸発部壁２６５０用の（たとえば、熱放散デバイス２６００の他の壁に対する）角度付き壁または傾斜壁を設けることによって実現される。いくつかの実装形態では、蒸発部壁２６５０は非直交蒸発部壁２６５０である。いくつかの実装形態では、１つまたは複数の蒸発部壁２６５０は、直線状部分、角度付き部分、傾斜部分、直交部分、非直交部分、ずれた部分、および／または千鳥状部分を含む。いくつかの実装形態では、ずれた蒸発部壁および／または千鳥状蒸発部壁２６５０を使用すると、蒸発部４５０内を通って流れる場合がある気泡を破壊するのを助ける。気泡を破壊しおよび／または気泡を低減させると、蒸発後流体１０２０の流れを改善する助けになり、それによって熱放散デバイス２６００の熱放散機能が向上する。１つまたは複数の蒸発部壁２６５０について図２７においてさらに説明する。

【0116】

内壁２６３０（たとえば、分離壁）は、角度付きであっても、傾斜していても、直交していなくてもよく、ならびに／または直線状部分、角度付き部分、傾斜部分、直交部分、および／もしくは非直交部分を含んでもよい。さらに、内壁２６３０は二重壁を含んでもよい。内壁２６３０は、キャビティ２６３１を含んでもよい。キャビティ２６３１は、内壁２６３０の内部に位置してもよい。キャビティ２６３１は、空であっても、真空であってもよく、（たとえば、内壁２６３０に対する）低熱導電率材料を含んでもよく、またはガス（たとえば、不活性ガス）を含んでもよい。キャビティ２６３１を含む内壁２６３０は、蒸発部４５０および／または蒸発器４１０からの熱が内壁２６３０を通り抜けて収集部４６０に流入するのを防止するかまたは最小限に抑えるように分離層または分離障壁として動作するように構成される。内壁２６３０はまた、流体同士が混合するのを防止するように構成される。

【0117】

凝縮器２６２０は、可変幅を有する複数のチャネルを含む。凝縮器２６２０の各部分は、第１の幅、第２の幅、第３の幅などを有するチャネルを含んでもよい。いくつかの実装形態では、内壁２６３０により近いチャネルは、内壁２６３０からより遠いチャネルよりも小さい幅を有する。いくつかの実装形態では、可変幅を有するチャネルを使用すると、流体の流れの方向を定める助けになり、それによって、凝縮器２６２０のうちのより広い部分が流体を凝縮させるのに利用されるようになる。蒸発後流体１０２０は、内壁２６３０に近いチャネルを通って流れる代わりに、内壁２６３０からより遠いチャネル内も通って流れる。チャネル（たとえば、１３２０）の例について図１３〜図１８において説明する。可変幅を有するチャネルを含む凝縮器２６２０についてさらに図２７において説明する。

【0118】

１つまたは複数の支持壁２６６０は、外殻４４０の第１のシェル５００と第２のシェル５１０との間のさらなる結合を可能にし、したがって、高い内圧に耐えるためのさらなる構造的支持を実現するように構成される。１つまたは複数の支持壁２６６０は、収集部壁２５６０の近くの収集部４６０および角度付き部分（たとえば、４６５）に位置する。１つまたは複数の支持壁２６６０は、収集部４６０内の気泡を破壊しおよび／または低減させるように構成されてもよい。気泡を破壊しおよび／または気泡を低減させると、流体４７０の流れを改善する助けになり、それによって熱放散デバイス２６００の熱放散機能が向上する。

【0119】

１つまたは複数の障壁２６１０は蒸発器４１０の近くに位置する。１つまたは複数の障壁２６１０間には、流体４７０を通過させる間隔がある。１つまたは複数の障壁２６１０は、気泡が蒸発器４１０に入るのを防止しおよび／または流体４７０が蒸発器４１０に進入する前に流体４７０中の気泡を破壊するように構成される。１つまたは複数の障壁２６１０は壁であってもよい。１つまたは複数の障壁２６１０は、収集部４６０からの気泡を破壊しおよび／または低減させるように構成されてもよい。気泡を破壊しおよび／または気泡を低減させると、蒸発器４１０内への流体４７０の流れを改善する助けになり、それによって熱放散デバイス２６００の熱放散機能が向上する。障壁２６１０は気泡破壊のための手段であってもよい。

【0120】

いくつかの実装形態では、１つもしくは複数の蒸発部壁２６５０、１つもしくは複数の収集部壁２５６０、複数のリブ２５７０、１つもしくは複数の障壁２６１０、および／または１つもしくは複数の支持壁２６６０は、外殻４４０の第１のシェル５００と第２のシェル５１０との間のさらなる結合を可能にし、したがって、高い内圧に耐えるためのさらなる構造的支持を実現するように構成される。いくつかの実装形態では、１つもしくは複数の蒸発部壁２６５０、１つもしくは複数の収集部壁２５６０、複数のリブ２５７０、１つもしくは複数の障壁２６１０、および／または１つもしくは複数の支持壁２６６０は、熱放散デバイス２６００内部の約６バール以上の内圧に耐えることができる熱放散デバイス２６００を形成する。

【0121】

図２６は、蒸発部壁２６５０が蒸発部４５０を細分し、収集部壁２５６０が収集部４６０を細分することも示す。いくつかの実装形態では、熱放散デバイス２６００内部の流体の流れは熱放散デバイス２５００内部の流体の流れと同様である。熱放散デバイス２６００は、ポンプまたは圧縮器を必要とせずに外殻４４０内に流体を再循環させることによって熱放散を可能にする冷却デバイスであってもよい。

【0122】

図２６は、熱放散デバイス２６００の収集部４６０内の流体４７０を示す。収集部４６０は収集部壁２５６０を含む。収集部４６０は、角度付き部分（たとえば、４６５）を有し、それによって、流体４７０（液体形態である）は（たとえば、重力に起因して）蒸発器４１０の方へ流れる。いくつかの実装形態では、流体４７０は、蒸発器４１０に入る前に、１つまたは複数の障壁２６１０を通過し、それによって、流体４７０中の気泡が破壊されるかまたは流体４７０中の気泡が蒸発器４１０に入るのが防止される場合がある。蒸発器４１０は、発熱領域（たとえば、ＴＩＭおよび／または集積デバイスを備える領域）によって加熱される。

【0123】

流体４７０は、蒸発器４１０に流入し蒸発器４１０内を移動するときに、蒸発器４１０からの熱に起因して蒸発中流体１０１０になる。蒸発中流体１０１０は、蒸発器４１０から出た後、蒸発部４５０を通って（たとえば、蒸発部壁２６５０および／またはリブ２５７０に沿って）凝縮器２６２０の方へ移動する蒸発後流体１０２０（たとえば、蒸気流体）になる。蒸発部壁２６５０はずれているかまたは千鳥状であり、蒸発後流体１０２０中の気泡を破壊する助けになる。蒸発部壁２６５０は、蒸発後流体１０２０が蒸発部４５０内を通って流れるときに蒸発後流体１０２０の圧力降下を低減させるように角度が付けられている。壁２６５０の角度付き部分は、熱放散デバイス２６００内の直角を小さくするか、最小限に抑えるか、および／またはなくした部分であり、したがって、蒸発後流体１０２０がより効率的に流れるのを助ける。蒸発後流体１０２０は、気相の流体と液相のいくらかの流体とを含んでもよい。

【0124】

蒸発後流体１０２０（たとえば、蒸気流体）は、凝縮器２６２０に進入し凝縮器２６２０内を移動するときに凝縮中流体１０３０になる。凝縮器２６２０のチャネルの様々な幅（たとえば、可変幅）は、蒸発後流体１０２０の一部について、内壁２６３０からより遠いチャネルを通って移動し、それによって凝縮器２６２０のより広い部分を利用するように方向を定めるのを助ける。いくつかの実装形態では、内壁２６３０により近い凝縮器２６２０のチャネルは、内壁２６３０からより遠い凝縮器２６２０内のチャネルよりも小さい。

【0125】

流体を凝縮させるプロセスは、熱を蒸発後流体１０２０から奪い、凝縮器２６２０内に伝達する。凝縮器２６２０からの熱は熱放散デバイス２６００から逃げる。凝縮中流体１０３０は、凝縮器から出た後、液相の流体４７０（たとえば、凝縮後流体）として（たとえば、収集部壁２５６０に沿って）収集部４６０に（たとえば、重力を介して）戻り、このサイクルが繰り返される。

【0126】

いくつかの実装形態では、蒸発器４１０が外部熱源または発熱領域によって加熱される限り、流体４７０は、上述のように熱放散デバイス２６００内を循環する。いくつかの実装形態では、熱放散デバイス２６００は、蒸発器４１０が凝縮器２６２０よりも低い位置に配置され、（たとえば、ポンプまたは圧縮器を必要とせずに）流体４７０を蒸発器４１０の方へ引き込む重力を利用するように配置されるときに最適に動作する。上述のように、重力によって、凝縮後流体を収集部に戻す力が生成される場合がある。

【0127】

図２７は、図２６の熱放散デバイス２６００のいくつかの構成要素を示す。具体的には、図２７は、蒸発器４１０、蒸発部壁２６５０、内壁２６３０、凝縮器２６２０、および１つまたは複数の障壁２６１０を示す。

【0128】

いくつかの実装形態では、蒸発器４１０は複数のチャネル（たとえば、チャネル１３１０）を含む。チャネルは、幅が約５００ミクロン（μｍ）であってよい。チャネル間の間隔は約１５０ミクロン（μｍ）であってもよい。

【0129】

蒸発部壁２６５０は、第１の複数の蒸発部壁２６５０ａと第２の複数の蒸発部壁２６５０ｂとを含む。第１の複数の蒸発部壁２６５０ａは、第２の複数の蒸発部壁２６５０ｂに対してずれていてもよくおよび／または千鳥状であってもよい。蒸発部壁同士をずらしおよび／または千鳥状にすると、流体中に存在する場合がある気泡を破壊する助けになる。第１の複数の蒸発部壁２６５０ａは、蒸発器４１０に結合されてもよい。第２の複数の蒸発部壁２６５０ｂは、直線状部分、角度付き部分、直交部分、および／または非直交部分を含む。第２の複数の蒸発部壁２６５０ｂは、それぞれに異なる角度を有する蒸発部壁を含んでもよい。いくつかの実装形態では、蒸発部壁２６５０は、約５００ミクロン（μｍ）の厚さを有してもよい。しかし、各実装形態は、蒸発部壁２６５０の厚さについてそれぞれに異なる値を有してもよい。

【0130】

内壁２６３０（たとえば、分離壁）はまた、角度付きであっても、傾斜していても、直交していなくてもよく、ならびに／または直線状部分、角度付き部分、傾斜部分、直交部分、および／もしくは非直交部分を含んでもよい。さらに、内壁２６３０は二重壁を含んでもよい。内壁２６３０は、キャビティ２６３１を含んでもよい。キャビティ２６３１は、内壁２６３０の内部に位置してもよい。キャビティ２６３１は、空であっても、真空であってもよく、（たとえば、内壁２６３０に対する）低熱導電率材料を含んでもよく、または気体（たとえば、不活性ガス）を含んでもよい。キャビティ２６３１を含む内壁２６３０は、蒸発部４５０および／または蒸発器４１０からの熱が内壁２６３０を通って収集部４６０に流入するのを防止するかまたは最小限に抑えるように分離層または分離障壁として動作するように構成される。内壁２６３０はまた、流体が混合するのを防止するように構成される。

【0131】

凝縮器２６２０は、可変幅を有する複数のチャネルを含む。凝縮器２６２０のそれぞれに異なる部分は、第１の幅、第２の幅、第３の幅などを有するチャネルを含んでもよい。図２７に示すように、凝縮器２６２０は、第１の凝縮器部分２７２０ａと第２の凝縮器部分２７２０ｂとを含む。第１の凝縮器部分２７２０ａは第２の凝縮器部分２７２０ｂよりも内壁２６３０に近い。第１の凝縮器部分２７２０ａは、第１の幅を含む第１の複数のチャネルを含む。第２の凝縮器部分２７２０ｂは、第２の幅を含む第２の複数のチャネルを含む。第２の幅は、第１の幅とは異なる。いくつかの実装形態では、第２の幅は第１の幅よりも大きい。たとえば、第１の凝縮器部分２７２０ａは、幅が約４５０ミクロン（μｍ）であるチャネルを含み、第２の凝縮器部分２７２０ｂは、幅が約６００ミクロン（μｍ）であるチャネルを含む。

【0132】

いくつかの実装形態では、凝縮器２６２０は、異なる幅（たとえば、第３の幅、第４の幅）を有するチャネルを含む他の部分（たとえば、第３の凝縮器部分、第４の凝縮器部分）を含んでもよい。いくつかの実装形態では、内壁２６３０により近いチャネルは、内壁２６３０からより遠いチャネルよりも小さい幅を有する。いくつかの実装形態では、凝縮器２６２０のチャネルの幅は、チャネルが内壁２６３０から遠くなるにつれて漸進的に大きくなってもよい。いくつかの実装形態では、可変幅を有するチャネルを使用すると、流体の流れの方向を定める助けになり、それによって、凝縮器２６２０のうちのより広い部分が蒸発後流体１０２０を凝縮させるのに利用されるようになる。蒸発後流体１０２０は、内壁２６３０に近いチャネル内を通って流れる代わりに、内壁２６３０からより遠いチャネル内も通って流れる。より大きい幅を有するチャネルは、より小さい幅を有するチャネルよりも抵抗が小さい。したがって、流体は、これらのより大きい幅のチャネルが内壁２６３０からより遠いにもかかわらず、これらの大きい幅のチャネルを通って移動する場合がある。いくつかの実装形態では、凝縮器２６２０の中央におけるチャネルは、凝縮器２６２０の端部の近くのチャネルと比較して幅が大きくてもよい。しかし、各実装形態は、凝縮器２６２０内のチャネルに幅および／または間隔のそれぞれに異なる組合せを使用してもよい。

【0133】

１つまたは複数の障壁２６１０は蒸発器４１０の近くに位置する。いくつかの実装形態では、１つまたは複数の障壁２６１０は収集部４６０内に位置する。障壁２６１０間の間隔は約５００ミクロン（μｍ）であってもよい。しかし、各実装形態は、障壁の間隔についてそれぞれに異なる値を有してもよい。

【0134】

上述の寸法、サイズ、形状が例にすぎず、各実装形態がそれぞれに異なる寸法、サイズ、および形状を使用してもよいことに留意されたい。たとえば、蒸発器４１０用のチャネルの数と蒸発部壁２６５０の数との比は、実装形態ごとに異なってもよい。いくつかの実装形態では、蒸発器４１０における２つの近隣する蒸発部壁（たとえば、２６５０）間に５つのチャネルがある。同様に、凝縮器２６２０用のチャネルの数と収集部壁２５６０の数との比は、実装形態ごとに異なってもよい。いくつかの実装形態では、凝縮器２６２０における２つの近隣する収集部壁（たとえば、２５６０）間に４つのチャネルがある。熱放散デバイス２６００の全体的な寸法は、本開示において説明した他の熱放散デバイスの寸法と同様であってもよい。

【0135】

図２８は、向上した熱放散機能を有する熱放散デバイス２８００の一例を示す。熱放散デバイス２８００は、熱放散デバイスに対する構造的支持を可能にし、デバイス内の流体圧力降下を低減させ、気泡を破壊し気泡が特定の構成要素に流入するのを防止し、流体流を向上させ、デバイスのいくつかの異なる領域間の熱分離を向上させ、デバイス内の空間の全体的な利用を向上させるように構成された構成要素および／または構造を含む。熱放散デバイス２８００は、熱放散デバイス４００、２５００、および２６００と同様であり、したがって、熱放散デバイス４００、２５００、および２６００と同様の構成要素を含む。熱放散デバイス２８００は、本開示の他の部分において説明する構成要素および構造とは異なるように配置された構成要素および構造を含む。しかし、各実装形態は、本開示において説明する特徴のそれぞれに異なる組合せを使用してもよい。

【0136】

いくつかの実装形態では、熱放散デバイス２８００は、約１０ワット以上の熱を放散させるように構成されてもよい。（たとえば、約１０〜１３ワットの熱）。いくつかの実装形態では、熱放散デバイス２８００は、高圧（たとえば、約６バール以上）で動作するように構成されてもよい。

【0137】

熱放散デバイス２８００は、１つまたは複数の障壁２８１０と、１つまたは複数の蒸発部壁２８５０と、内壁２８３０（たとえば、分離壁）と、１つまたは複数の支持壁２６６０と、１つまたは複数の収集部壁２５６０と、複数のリブ２８７０と、可変幅チャネルを含む凝縮器２８２０とを含む。

【0138】

流体（たとえば、蒸発後流体１０２０）は、１つまたは複数の蒸発部壁２８５０および複数のリブ２８７０に沿って移動するかまたはそれらを通過してもよい。流体（たとえば、流体４７０）は、凝縮器２８２０の内部を移動し、かつ１つまたは複数の収集部壁２５６０に沿って移動するかまたはそれらの内部を移動してもよい。熱放散デバイス２８００は、熱放散デバイス４００、熱放散デバイス２５００、および／または熱放散デバイス２６００と同様に動作するが、熱放散機能を向上させるように動作することができる。

【0139】

１つまたは複数の蒸発部壁２８５０は、蒸発部４５０による流体圧力降下を低減させ、流体流を向上させ、したがって熱放散機能を向上させるように構成される。流体圧力降下の低減は、蒸発部壁２８５０用の（たとえば、熱放散デバイス２８００の他の壁に対する）角度付き壁または傾斜壁を設けることによって実現される。いくつかの実装形態では、蒸発部壁２８５０は非直交蒸発部壁２８５０である。いくつかの実装形態では、１つまたは複数の蒸発部壁２８５０は、直線状部分、角度付き部分、傾斜部分、直交部分、非直交部分、ずれた部分、および／または千鳥状部分を含む。いくつかの実装形態では、ずれた蒸発部壁および／または千鳥状蒸発部壁２８５０を使用すると、蒸発部４５０内を通って流れる場合がある気泡を破壊するのを助ける。気泡を破壊しおよび／または気泡を低減させると、蒸発後流体１０２０の流れを改善する助けになり、それによって熱放散デバイス２８００の熱放散機能が向上する。１つまたは複数の蒸発部壁２８５０について図２９においてさらに説明する。

【0140】

内壁２８３０（たとえば、分離壁）は、角度付きであっても、傾斜していても、直交していなくてもよく、ならびに／または直線状部分、角度付き部分、傾斜部分、直交部分、および／もしくは非直交部分を含んでもよい。さらに、内壁２８３０は二重壁を含んでもよい。内壁２８３０は、キャビティ２８３１を含んでもよい。キャビティ２８３１は、内壁２８３０の内部に位置してもよい。キャビティ２８３１は、空であっても、真空であってもよく、（たとえば、内壁２８３０に対する）低熱導電率材料を含んでもよく、またはガス（たとえば、不活性ガス）を含んでもよい。キャビティ２８３１を含む内壁２８３０は、蒸発部４５０および／または蒸発器４１０からの熱が内壁２８３０を通り抜けて収集部４６０に流入するのを防止するかまたは最小限に抑えるように分離層または分離障壁として動作するように構成される。内壁２８３０はまた、流体同士が混合するのを防止するように構成される。内壁２８３０は、（図２６に示すように）内壁２６３０に対して左側に離れた位置に配置される。いくつかの実装形態では、蒸発器４１０からの熱が凝縮器２８２０および／または収集部４６０に影響をそれほど与えないようにするために上記の配置が使用される。

【0141】

熱放散デバイス２８００は、熱放散デバイス２６００よりも多くのリブ２８７０を含む。いくつかの実装形態では、追加のリブ２８７０は、熱放散デバイス２８００が他の熱放散デバイスよりも高い圧力で動作するのを助ける。本開示内のリブ（たとえば、リブ２８７０）の数および構成は一例であり、各実装形態がそれぞれに異なる数および構成のリブ（たとえば、リブ２８７０）を使用してもよい。凝縮器２８２０は、可変幅を有する複数のチャネルを含む。凝縮器２８２０の各部分は、第１の幅、第２の幅、第３の幅などを有するチャネルを含んでもよい。いくつかの実装形態では、内壁２８３０により近いチャネルは、内壁２８３０からより遠いチャネルよりも小さい幅を有する。いくつかの実装形態では、可変幅を有するチャネルを使用すると、流体の流れの方向を定める助けになり、それによって、凝縮器２８２０のうちのより広い部分が流体を凝縮させるのに利用されるようになる。蒸発後流体１０２０は、内壁２８３０に近いチャネル内を通って流れる代わりに、内壁２８３０からより離れたチャネル内も通って流れる。さらに、図２８に示すように、凝縮器２８２０の各部は、蒸発後流体１０２０が凝縮器２８２０のチャネル内によりうまく流入することができるように角度付けされおよび／または傾斜させられる。さらに、凝縮器２８２０のいくつかの部分は、外壁または外殻に対して直線状であってもよく、角度付けられてもよく、傾斜させられてもよく、湾曲していてもよく、直交していてもよく、および／または直交していなくてもよい。チャネル（たとえば、１３２０）の例について図１３〜図１８において説明する。可変幅を有するチャネルを含む凝縮器２８２０についてさらに図２９において説明する。

【0142】

１つまたは複数の支持壁２６６０は、外殻４４０の第１のシェル５００と第２のシェル５１０との間のさらなる結合を可能にし、したがって、高い内圧に耐えるためのさらなる構造的支持を実現するように構成される。１つまたは複数の支持壁２６６０は、収集部壁２５６０の近くの収集部４６０および角度付き部分（たとえば、４６５）に位置する。１つまたは複数の支持壁２６６０は、収集部４６０内の気泡を破壊しおよび／または低減させるように構成されてもよい。気泡を破壊しおよび／または気泡を低減させると、流体４７０の流れを改善する助けになり、それによって熱放散デバイス２８００の熱放散機能が向上する。各実装形態は、それぞれに異なる形状および／またはサイズを有する支持壁２６６０を含んでもよい。たとえば、支持壁２６６０は、障壁２８１０と同様の形状および／またはサイズを有してもよい。

【0143】

１つまたは複数の障壁２８１０は蒸発器４１０の近くに位置する。障壁２８１０は気泡破壊のための手段であってもよい。１つまたは複数の障壁２８１０間には、流体４７０を通過させる間隔がある。１つまたは複数の障壁２８１０は、気泡が蒸発器４１０に入るのを防止しおよび／または流体４７０が蒸発器４１０に進入する前に流体４７０中の気泡を破壊するように構成される。各実装形態は、それぞれに異なるサイズおよび形状を有する障壁２８１０を使用してもよい。たとえば、いくつかの実装形態では、障壁２８１０は、縁部を含む形状を有してもよく、この縁部が気泡を破壊する助けになる。たとえば、障壁２８１０は、菱形、方形、矩形、八角形などを含んでもよい。いくつかの実装形態では、１つまたは複数の障壁２８１０は壁であってもよい。１つまたは複数の障壁２８１０は、収集部４６０からの気泡を破壊しおよび／または低減させるように構成されてもよい。気泡を破壊しおよび／または気泡を低減させると、蒸発器４１０内への流体４７０の流れを改善する助けになり、それによって熱放散デバイス２８００の熱放散機能が向上する。障壁の詳細な例について図２９においてさらに説明する。

【0144】

いくつかの実装形態では、１つもしくは複数の蒸発部壁２８５０、１つもしくは複数の収集部壁２５６０、複数のリブ２８７０、１つもしくは複数の障壁２８１０、および／または１つもしくは複数の支持壁２６６０は、外殻４４０の第１のシェル５００と第２のシェル５１０との間のさらなる結合を可能にし、したがって、高い内圧に耐えるためのさらなる構造的支持を実現するように構成される。いくつかの実装形態では、１つもしくは複数の蒸発部壁２８５０、１つもしくは複数の収集部壁２５６０、複数のリブ２８７０、１つもしくは複数の障壁２８１０、および／または１つもしくは複数の支持壁２６６０は、熱放散デバイス２８００内部の約６バール以上の内圧に耐えることができる熱放散デバイス２８００を形成する。

【0145】

図２８は、蒸発部壁２８５０が蒸発部４５０を細分し、収集部壁２５６０が収集部４６０を細分することも示す。いくつかの実装形態では、熱放散デバイス２８００内部の流体の流れは熱放散デバイス２６００内部の流体の流れと同様である。熱放散デバイス２８００は、ポンプまたは圧縮器を必要とせずに外殻４４０内に流体を再循環させることによって熱放散を可能にする冷却デバイスであってもよい。

【0146】

図２８は、熱放散デバイス２８００の収集部４６０内の流体４７０を示す。収集部４６０は収集部壁２５６０を含む。収集部４６０は、角度付き部分（たとえば、４６５）を有し、それによって、流体４７０（液体形態である）は（たとえば、重力に起因して）蒸発器４１０の方へ流れる。いくつかの実装形態では、流体４７０は、蒸発器４１０に入る前に、１つまたは複数の障壁２８１０を通過し、それによって流体４７０中の気泡が破壊されるかまたは流体４７０中の気泡が蒸発器４１０に入るのが防止される。蒸発器４１０は、発熱領域（たとえば、ＴＩＭおよび／または集積デバイスを備える領域）によって加熱される。図２８内の蒸発器４１０は図２６の蒸発器４１０よりも大きい。図２８は、凝縮器２８２０が図２６の凝縮器２６２０よりも小さいことも示す。しかし、各実装形態は、それぞれに異なる形状および／またはサイズを有する蒸発器および凝縮器を使用してもよい。いくつかの実装形態では、蒸発器４１０のチャネルの入口および／または壁は、蒸発器４１０に入る流体中の気泡を破壊するのを助けるように縁部（たとえば、Ｖ字形縁部）を含んでもよい。

【0147】

流体４７０は、蒸発器４１０に流入し蒸発器４１０内を通って流れるときに、蒸発器４１０からの熱に起因して蒸発中流体１０１０になる。いくつかの実施態様において、蒸発器４１０の１つまたは複数のチャネルは１つまたは複数のポストを含んでもよい。蒸発器４１０内のポストの例について図２９においてさらに説明する。蒸発中流体１０１０は、蒸発器４１０から出た後、蒸発部４５０内を通って（たとえば、蒸発部壁２８５０および／またはリブ２８７０に沿って）凝縮器２８２０の方へ移動する蒸発後流体１０２０（たとえば、蒸気流体）になる。蒸発部壁２８５０はずれているかまたは千鳥状であり、蒸発後流体１０２０中の気泡を破壊する助けになる。蒸発部壁２８５０は、蒸発後流体１０２０が蒸発部４５０内を通って流れるときに蒸発後流体１０２０の圧力降下を低減させるように角度が付けられている。壁２８５０の角度付き部分は、熱放散デバイス２８００内の直角を小さくするか、最小限に抑えるか、および／またはなくした部分であり、したがって、蒸発後流体１０２０がより効率的に流れるのを助ける。蒸発後流体１０２０は、気相の流体と液相のいくらかの流体とを含んでもよい。

【0148】

蒸発後流体１０２０（たとえば、蒸気流体）は、凝縮器２８２０に進入し凝縮器２８２０内を通って流れるときに凝縮中流体１０３０になる。凝縮器２８２０のチャネルの様々な幅（たとえば、可変幅）は、蒸発後流体１０２０の一部について、内壁２８３０からより遠いチャネルを通って移動し、それによって凝縮器２８２０のより広い部分を利用するように方向を定めるのを助ける。いくつかの実装形態では、内壁２８３０により近い凝縮器２８２０のチャネルは、内壁２８３０からより遠い凝縮器２８２０内のチャネルよりも小さい。

【0149】

流体を凝縮させるプロセスは、熱を蒸発後流体１０２０から奪い、凝縮器２８２０内に伝達する。凝縮器２８２０からの熱は熱放散デバイス２８００から逃げる。凝縮中流体１０３０は、凝縮器から出た後、液相の流体４７０（たとえば、凝縮後流体）として（たとえば、収集部壁２５６０に沿って）収集部４６０に（たとえば、重力を介して）戻り、このサイクルが繰り返される。

【0150】

いくつかの実装形態では、蒸発器４１０が外部熱源または発熱領域によって加熱される限り、流体４７０は、上述のように熱放散デバイス２８００内を循環する。いくつかの実装形態では、熱放散デバイス２８００は、蒸発器４１０が凝縮器２８２０よりも低い位置に配置され、（たとえば、ポンプまたは圧縮器を必要とせずに）流体４７０を蒸発器４１０の方へ引き込む重力を利用するように熱放散デバイス２８００が配置されるときに最適に動作する。上述のように、重力によって、凝縮後流体を収集部に戻す力が生成される場合がある。

【0151】

図２９は、図２８の熱放散デバイス２８００のいくつかの構成要素を示す。具体的には、図２９は、蒸発器４１０、蒸発部壁２８５０、内壁２８３０、キャビティ２８３１、凝縮器２８２０、および１つまたは複数の障壁２８１０を示す。

【0152】

いくつかの実装形態では、蒸発器４１０は複数のチャネル（たとえば、チャネル１３１０）を含む。チャネルは、幅が約５００ミクロン（μｍ）であってよい。チャネル間の間隔は約１５０ミクロン（μｍ）であってもよい。蒸発器４１０はまた、ポスト２９１０（たとえば、２９１０ａ、２９１０ｂ、２９１０ｃ）を含んでもよい。これらのポスト２９１０は、蒸発器４１０のチャネルの内部に配置されてもよい。これらのポスト２９１０は、流体中に存在する場合がある気泡を破壊するのを助ける場合がある。各実装形態は、それぞれに異なる数および構成のポスト２９１０を有してもよい。いくつかの実装形態では、ポスト２９１０は、蒸発器４１０のチャネルを通って流れる流体の流れに対する効果を最小にするように円形断面プロファイルを有してもよい。

【0153】

蒸発部壁２８５０は、第１の複数の蒸発部壁２８５０ａと第２の複数の蒸発部壁２８５０ｂとを含む。第１の複数の蒸発部壁２８５０ａは、第２の複数の蒸発部壁２８５０ｂに対してずれていてもよくおよび／または千鳥状であってもよい。蒸発部壁同士をずらしおよび／または千鳥状にすると、流体中に存在する場合がある気泡を破壊する助けになる。第１の複数の蒸発部壁２８５０ａは、蒸発器４１０に結合されてもよい。第２の複数の蒸発部壁２８５０ｂは、直線状部分、角度付き部分、湾曲部分、直交部分、および／または非直交部分を含む。第２の複数の蒸発部壁２８５０ｂは、それぞれに異なる角度を有する蒸発部壁を含んでもよい。いくつかの実装形態では、蒸発部壁２８５０は、約５００ミクロン（μｍ）の厚さを有してもよい。しかし、各実装形態は、蒸発部壁２８５０の厚さについてそれぞれに異なる値を有してもよい。

【0154】

内壁２８３０（たとえば、分離壁）はまた、角度付きであっても、傾斜していても、直交していなくてもよく、ならびに／または直線状部分、角度付き部分、傾斜部分、直交部分、および／もしくは非直交部分を含んでもよい。さらに、内壁２８３０は二重壁を含んでもよい。内壁２８３０は、キャビティ２８３１を含んでもよい。キャビティ２８３１は、内壁２８３０の内部に位置してもよい。キャビティ２８３１は、空であっても、真空であってもよく、（たとえば、内壁２８３０に対する）低熱導電率材料を含んでもよく、またはガス（たとえば、不活性ガス）を含んでもよい。キャビティ２８３１を含む内壁２８３０は、蒸発部４５０および／または蒸発器４１０からの熱が内壁２８３０を通り抜けて収集部４６０に流入するのを防止するかまたは最小限に抑えるように分離層または分離障壁として動作するように構成される。内壁２８３０はまた、流体同士が混合するのを防止するように構成される。

【0155】

凝縮器２８２０は、可変幅を有する複数のチャネルを含む。凝縮器２８２０の各部分は、第１の幅、第２の幅、第３の幅などを有するチャネルを含んでもよい。図２９に示すように、凝縮器２８２０は、第１の凝縮器部分２８２０ａと第２の凝縮器部分２８２０ｂとを含む。第１の凝縮器部分２８２０ａは第２の凝縮器部分２８２０ｂよりも内壁２８３０に近い。第１の凝縮器部分２８２０ａは、角度付き部分を含み、この角度付き部分によってチャネル内部の流体の流れが容易になる。第１の凝縮器部分２８２０ａは、第１の幅を含む第１の複数のチャネルを含む。第２の凝縮器部分２８２０ｂは、第２の幅を含む第２の複数のチャネルを含む。第２の幅は、第１の幅とは異なる。いくつかの実装形態では、第２の幅は第１の幅よりも大きい。たとえば、第１の凝縮器部分２８２０ａは、幅が約４５０ミクロン（μｍ）であるチャネルを含み、第２の凝縮器部分２８２０ｂは、幅が約６００ミクロン（μｍ）であるチャネルを含む。

【0156】

いくつかの実装形態では、凝縮器２８２０は、異なる幅（たとえば、第３の幅、第４の幅）を有するチャネルを含む他の部分（たとえば、第３の凝縮器部分、第４の凝縮器部分）を含んでもよい。いくつかの実装形態では、内壁２８３０により近いチャネルは、内壁２８３０からより遠いチャネルよりも小さい幅を有する。いくつかの実装形態では、凝縮器２８２０のチャネルの幅は、チャネルが内壁２８３０から遠くなるにつれて漸進的に大きくなってもよい。いくつかの実装形態では、可変幅を有するチャネルを使用すると、流体の流れの方向を定める助けになり、それによって、凝縮器２８２０のうちのより広い部分が蒸発後流体１０２０を凝縮させるのに利用されるようになる。蒸発後流体１０２０は、内壁２８３０に近いチャネル内を通って流れる代わりに、内壁２８３０からより離れたチャネル内も通って流れる。より大きい幅を有するチャネルは、より小さい幅を有するチャネルよりも抵抗が小さい。したがって、流体は、これらのより大きい幅のチャネルが内壁２８３０からより遠いにもかかわらず、これらの大きい幅のチャネルを通って移動する場合がある。いくつかの実装形態では、凝縮器２８２０の中央におけるチャネルは、凝縮器２８２０の端部の近くのチャネルと比較して幅が大きくてもよい。しかし、各実装形態は、凝縮器２８２０内のチャネルに幅および／または間隔のそれぞれに異なる組合せを使用してもよい。いくつかの実装形態において、上記の例では、流体をより一様に凝縮させ、したがって、流体をより効率的に凝縮させる凝縮器を設ける。

【0157】

１つまたは複数の障壁２８１０は蒸発器４１０の近くに位置する。いくつかの実装形態では、１つまたは複数の障壁２８１０は収集部４６０内に位置する。各実装形態は、障壁の間隔についてそれぞれに異なる値を有してもよい。各実装形態は、それぞれに異なる形状を有する障壁２８１０を使用してもよい。障壁２８１０に関する形状の例には、菱形、方形、矩形、および八角形が含まれる。いくつかの実装形態では、障壁２８１０は、気泡を破壊するのを助けるための１つまたは複数の縁部を有する。図２９に示すように、障壁２８１０は、菱形を有する障壁２８１０ａ、２８１０ｂ、および２８１０ｃを含む。

【0158】

上述の寸法、サイズ、形状が例にすぎず、各実装形態がそれぞれに異なる寸法、サイズ、および形状を使用してもよいことに留意されたい。たとえば、蒸発器４１０用のチャネルの数と蒸発部壁２８５０の数との比は、実装形態ごとに異なってもよい。いくつかの実装形態では、蒸発器４１０における２つの近隣する蒸発部壁（たとえば、２８５０）間に５つのチャネルがある。同様に、凝縮器２８２０用のチャネルの数と収集部壁２５６０の数との比は、実装形態ごとに異なってもよい。いくつかの実装形態では、凝縮器２８２０における２つの近隣する収集部壁（たとえば、２５６０）間に４つのチャネルがある。熱放散デバイス２８００の全体的な寸法は、本開示において説明した他の熱放散デバイスの寸法と同様であってもよい。熱放散デバイス（たとえば、２５００、２６００、２８００）が本開示において説明する特徴を含む他の特徴を含むように修正されてもよいことに留意されたい。熱放散デバイス（たとえば、２５００、２６００、２８００）が異なるようにデバイス（たとえば、電子デバイス）に実装され集積されてもよいことに留意されたい。

【0159】

熱放散デバイスを製作するための例示的な方法
図３０は、熱放散デバイスを製作しデバイス（たとえば、モバイルデバイス）に結合するための例示的な方法３０００のフローチャートを示す。図３０の方法は、本開示において説明する熱放散デバイスのいずれかを製作するために使用されてもよい。この方法の順序が変更されおよび／または修正されてもよいことに留意されてもよい。いくつかの実装形態では、構成要素のいくつかが同時に形成されてもよい。いくつかの実装形態では、後述の構成要素のすべてが１つの部品および／または材料から形成されてもよい。

【0160】

熱放散デバイスを製作するための方法３０００は、デバイス（たとえば、モバイルデバイス）が組み立てられる前に実行されてもよく、組み立てられるのと同時に実行されてもよく、または組み立てられた後に実行されてもよい。たとえば、デバイス（たとえば、モバイルデバイス）は、領域を含むように組み立てられてもよく、集積デバイスが上記のデバイスの上記の領域に設けられてもよく、熱放散デバイスが製作され、集積デバイスを含む上記の領域に結合されてもよい。

【0161】

図３０に示すように、この方法では、（３００５において）蒸発器（たとえば蒸発器４１０）を形成する。蒸発器は、チャネルおよび／またはポストを含んでもよい。蒸発器を形成する例が図１９Ａ〜図１９Ｂに示されている。

【0162】

この方法では、（３０１０において）内壁（たとえば内壁４３０）を形成して蒸発器に結合する。内壁は、二重壁および／またはキャビティ（たとえば、２３６１）を含んでもよい。内側キャビティは、空であってもよく、内壁とは異なる材料、ガス（たとえば、不活性ガス）を含んでもよく、または真空であってもよい。

【0163】

この方法では、（３０１５において）凝縮器（たとえば凝縮器４２０）を形成して内壁に結合する。蒸発器を形成する例が図１９Ａ〜図１９Ｂに示されている。いくつかの実装形態では、蒸発器、内壁、および／または凝縮器が同時に形成されて単体構成要素が形成される。

【0164】

この方法では、（３０２０で）蒸発部（たとえば、蒸発部４５０）を形成する。いくつかの実装形態では、蒸発部は、外殻が形成されるときに形成される。

【0165】

この方法では、（３０２５で）収集部（たとえば、収集部４６０）を形成する。いくつかの実装形態では、収集部は、外殻が形成されるときに形成される。

【0166】

この方法では、場合によっては高圧用途向けの（３０３０において）リブ（たとえば、２５７０）、障壁（たとえば、２６１０）、および／または壁（たとえば、２５５０、２５６０）を形成する。これらの壁、障壁、および／またはリブは、高圧用途（たとえば、６バール以上）における熱放散デバイスに対するさらなる構造的支持を可能にする。これらの壁、障壁、および／またはリブはさらに、熱放散デバイスにおける流体流を向上させ得る。障壁はずれていてもよくおよび／または千鳥状であってもよい。高圧用途において使用される壁、障壁、および／またはリブの例について説明し図２５〜図２６に示す。

【0167】

この方法では、（３０３５において）蒸発器、内壁、凝縮器の周りに外殻（たとえば外殻４４０）を形成して熱放散デバイスを製作する。いくつかの実装形態では、外殻を形成することは、蒸発部、収集部、壁、および／またはリブを形成することも含む。外殻を形成する例について説明し図６に示す。

【0168】

この方法では、（３０４０において）熱放散デバイス内に流体（たとえば、流体４７０）を供給する。いくつかの実装形態では、流体は小さいキャビティを通して外殻内に供給され、その後小さいキャビティは密封される。

【0169】

この方法では、場合によっては（３０４５において）熱放散デバイスをカバーに組み込む。熱放散デバイスを含むカバーの例について説明し、図２０〜図２４に示す。

【0170】

この方法では、（３０５０において）熱放散デバイスをデバイス（たとえば、モバイルデバイス）内の集積デバイス（たとえば、チップ、ダイ、パッケージ）に結合する。いくつかの実装形態では、熱放散デバイスは、熱界面材料（ＴＩＭ）を介して集積デバイスに結合される。いくつかの実装形態では、熱放散デバイスは、（たとえば、ＴＩＭを介して）デバイスの発熱領域に結合される。いくつかの実装形態では、熱放散デバイスがカバー内に実装されると、熱放散デバイスを備えるカバーは、集積デバイスを備えるデバイスに結合される。

【0171】

例示的な電子デバイス
図３１は、上述の熱放散デバイス、集積デバイス、半導体デバイス、集積回路、ダイ、インターポーザ、パッケージ、またはパッケージオンパッケージ（ＰｏＰ）のいずれかと統合されることがある様々な電子デバイスを示す。たとえば、モバイル電話デバイス３１０２、ラップトップコンピュータデバイス３１０４、固定ロケーション端末デバイス３１０６、装着型デバイス３１０８が、本明細書で説明するような集積デバイス３１００および／または熱放散デバイスを含んでよい。集積デバイス３１００は、たとえば、本明細書で説明する集積回路、ダイ、集積デバイス、集積デバイスパッケージ、集積回路デバイス、デバイスパッケージ、集積回路（ＩＣ）パッケージ、パッケージオンパッケージデバイスのいずれかであってよい。図３１に示すデバイス３１０２、３１０４、３１０６、３１０８は、例にすぎない。他の電子デバイスも、限定はしないが、モバイルデバイス、ハンドヘルドパーソナル通信システム（ＰＣＳ）ユニット、携帯情報端末などのポータブルデータユニット、全地球測位システム（ＧＰＳ）対応デバイス、ナビゲーションデバイス、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテイメントユニット、メーター読取り機器などの固定ロケーションデータユニット、通信デバイス、スマートフォン、タブレットコンピュータ、コンピュータ、装着型デバイス（たとえば、時計、眼鏡）、モノのインターネット（ＩｏＴ）デバイス、サーバ、ルータ、自動車車両（たとえば、自律車両）に実装された電子デバイス、またはデータもしくはコンピュータ命令を記憶しもしくは取り出す任意の他のデバイス、またはそれらの任意の組合せを含むデバイス（たとえば、電子デバイス）のグループを含む、集積デバイス３１００を特徴として備えてもよい。

【0172】

図４、図５、図６、図７、図８、図９、図１０、図１１、図１２、図１３、図１４、図１５、図１６、図１７、図１８、図１９Ａ〜図１９Ｂ、図２０、図２１、図２２、図２３、図２４、図２５、図２６、図２７、図２８、図２９、図３０、および／または図３１に示す構成要素、プロセス、特徴、および／または機能のうちの１つまたは複数は、単一の構成要素、プロセス、特徴、または機能に再構成および／または結合されてもよいし、いくつかの構成要素、プロセス、または機能で具現化されてもよい。本開示から逸脱することなく、追加の要素、構成要素、プロセス、および／または機能がさらに追加されてもよい。本開示における図４、図５、図６、図７、図８、図９、図１０、図１１、図１２、図１３、図１４、図１５、図１６、図１７、図１８、図１９Ａ〜図１９Ｂ、図２０、図２１、図２２、図２３、図２４、図２５、図２６、図２７、図２８、図２９、図３０、および／または図３１と、それに対応する説明とは、ダイおよび／またはＩＣに限定されないことにも留意されたい。いくつかの実装態様では、図４、図５、図６、図７、図８、図９、図１０、図１１、図１２、図１３、図１４、図１５、図１６、図１７、図１８、図１９Ａ〜図１９Ｂ、図２０、図２１、図２２、図２３、図２４、図２５、図２６、図２７、図２８、図２９、図３０、および／または図３１と、それに対応する説明とは、集積デバイスの製造、作製、提供、および／または生産のために用いられてもよい。いくつかの実装形態では、デバイスは、ダイ、集積デバイス、ダイパッケージ、集積回路（ＩＣ）、デバイスパッケージ、集積回路（ＩＣ）パッケージ、ウエハ、半導体デバイス、パッケージオンパッケージ（ＰｏＰ）デバイス、および／またはインターポーザを含んでもよい。

【0173】

「例示的」という語は、本明細書では「例、事例、または例示としての働きをすること」を意味するために使用される。本明細書で「例示的」として説明されている任意の実施形態または態様は、必ずしも本開示の他の態様よりも好ましいまたは有利であると解釈されるべきではない。同様に、「態様」という用語は、本開示のすべての態様が、説明した特徴、利点、または動作モードを含むことを必要としない。「結合される」という用語は、２つの物体間の直接的または間接的な結合を指すために本明細書において使用される。たとえば、物体Ａが物体Ｂに物理的に接触し、物体Ｂが物体Ｃに接触する場合、物体ＡとＣはやはり、直接的に物理的に互いに接触しない場合であっても、互いに結合されると見なされることがある。

【0174】

また、本明細書に含まれる様々な開示が、フローチャート、流れ図、構造図、またはブロック図として示されるプロセスとして説明される場合があることに留意されたい。フローチャートは動作を逐次プロセスとして説明することがあるが、動作の多くは並行してまたは同時に実行することができる。加えて、動作の順序は並べ替えられてよい。プロセスは、その動作が完了するときに終了される。

【0175】

本明細書で説明した本開示の様々な特徴は、本開示から逸脱することなく様々なシステムにおいて実施することができる。本開示の上記の態様が例にすぎず、本開示を限定するものとして解釈すべきでないことに留意されたい。本開示の態様の説明は、例示的であることを意図しており、特許請求の範囲を限定することを意図していない。したがって、本教示は、他のタイプの装置に容易に適用することができ、多くの代替、修正、および変形が当業者には明らかであろう。

【符号の説明】

【0176】

１０２ ディスプレイ
２００ 裏面
２０４ ヒートスプレッダ
３００ 前面
３０２ 底面
３０４ 上面
３０６ プリント回路板（ＰＣＢ）
４００ 熱放散デバイス
４１０ 蒸発器
４２０ 凝縮器
４３０ 内壁
４４０ 外殻
４５０ 蒸発部
４６０ 収集部
４６５ 角度付き部分
４７０ 流体
５００ 第１のシェル
５１０ 第２のシェル
５２０ キャビティ
９００ 集積デバイス
９１０ 熱界面材料（ＴＩＭ）
１０１０ 蒸発中流体
１０２０ 蒸発後流体
１０３０ 凝縮中流体
１３００ 熱放散デバイス
１３１０、１３２０ チャネル
１４００ 熱放散デバイス
１５００ 熱放散デバイス
１６００ 熱放散デバイス
１７００、１８００ 熱伝導性要素
１７１０、１８１０、１８１０ａ、１８１０ｂ チャネル
１９００、２０００ カバー
２０１０ 外部カバー壁
２０２０ 内部カバー壁
２２２０ キャビティ
２３６１ キャビティ
２４００ カバー
２４１０ 層
２５００ 熱放散デバイス
２５５０ 蒸発部壁
２５６０ 収集部壁
２５７０ リブ
２６００ 熱放散デバイス
２６１０ 障壁
２６２０ 凝縮器
２６３０ 内壁
２６３１ キャビティ
２６５０、２６５０ａ、２６５０ｂ 蒸発部壁
２６６０ 支持壁
２７２０ａ 第１の凝縮器部分
２７２０ｂ 第２の凝縮器部分
２８００ 熱放散デバイス
２８１０ 障壁
２８２０ 凝縮器
２８２０ａ 第１の凝縮器部分
２８２０ｂ 第２の凝縮器部分
２８３０ 内壁
２８３１ キャビティ
２８５０、２８５０ａ、２８５０ｂ 蒸発部壁
２８７０ リブ
２９１０、２９１０ａ、２９１０ｂ、２９１０ｃ ポスト
３１００ 集積デバイス
３１０２ モバイル電話デバイス
３１０４ ラップトップコンピュータデバイス
３１０６ 固定ロケーション端末デバイス
３１０８ 装着型デバイス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19A】

【図19B】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】