特許 7544881 冷却器および電子機器

(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】

(24)【登録日】2024-08-26

(45)【発行日】2024-09-03

(54)【発明の名称】冷却器および電子機器

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/427 20060101AFI20240827BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20240827BHJP

【ＦＩ】

H01L23/46 A

H05K7/20 N

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2023008197

(22)【出願日】2023-01-23

(65)【公開番号】P2024104123

(43)【公開日】2024-08-02

【審査請求日】2023-01-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000227205

【氏名又は名称】ＮＥＣプラットフォームズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109313

【弁理士】

【氏名又は名称】机 昌彦

(74)【代理人】

【識別番号】100149618

【弁理士】

【氏名又は名称】北嶋 啓至

(72)【発明者】

【氏名】中村 安仁

【審査官】庄司 一隆

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－２１０７７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００７／１１６８９４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平０５－１９０７１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０２７０９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２８１１６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平３－１０６０６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２３／４２７

Ｈ０５Ｋ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発熱体の実装面と反対側の面である第１の発熱体外面に取り付けられる冷却器であって、
箱型に形成され、前記発熱体の熱により沸騰する冷媒の供給を受けるための冷媒供給口と、前記冷媒を排出するための冷媒排出口と、前記冷媒を前記第１の発熱体外面との間で密閉するように前記第１の発熱体外面に取り付けられる開口部と、を備えたカバーと、
前記第１の発熱体外面に向かって延出するように前記カバーの内部に設けられ、前記冷媒供給口から供給される前記冷媒を前記第１の発熱体外面に向けて供給する複数のノズルと、
前記複数のノズルに前記冷媒を供給する分配流路と、
を備え、
前記複数のノズルは、前記分配流路が形成された方向に配置され、
前記分配流路は、前記冷媒供給口から前記冷媒排出口への方向とは垂直であり、かつ前記第１の発熱体外面とは平行な方向に形成され、
前記第１の発熱体外面の側の前記ノズルの端部と前記第１の発熱体外面との間の距離は、前記冷媒供給口から前記冷媒排出口に向かうにつれて大きくなるように、設定されている、
ことを特徴とする冷却器。

【請求項2】

前記ノズルの流路が管状である、
ことを特徴とする請求項１に記載の冷却器。

【請求項3】

前記ノズルの流路がスリット状である、
ことを特徴とする請求項１に記載の冷却器。

【請求項4】

前記開口部の端部に、弾性部材により形成されたパッキンを係止するための溝が設けられる、
ことを特徴とする請求項１に記載の冷却器。

【請求項5】

前記パッキンを収容する溝が前記カバーの前記開口部に沿って形成されている、
請求項４に記載の冷却器。

【請求項6】

前記ノズルの端部が樹脂により形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の冷却器。

【請求項7】

前記発熱体と、
前記発熱体が実装されている基板と、
請求項１に記載の冷却器と、
を備えた電子機器。

【請求項8】

前記冷却器を前記基板に対して固定する固定部材を、
さらに有することを特徴とする請求項７に記載の電子機器。

【請求項9】

前記発熱体と前記基板との距離を規制するスペーサを、
さらに有することを特徴とする請求項８に記載の電子機器。

【請求項10】

前記基板の前記発熱体と向き合う面と反対側の面に取り付けられ、前記基板を補強するための補強板を、
さらに有することを特徴とする請求項７乃至９のいずれか一項に記載の電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷却器等に関する。

【背景技術】

【0002】

プロセッサや画像処理ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）などの半導体チップは、動作に伴って熱を発生する。近年、高性能化にともなって半導体チップの発熱量が増大している。この熱を放散するために、冷媒の蒸発潜熱を利用した冷却機構が検討されている。

【0003】

例えば、特許文献１には、冷却構造の技術が開示されている。この技術では、集積回路チップ（本発明の発熱体に相当）の上に、冷媒を噴出する円筒型のフィン（本発明の冷却器に相当）が取り付けられる。この冷却構造では、まず、熱伝導性の良い平板が、集積回路チップ上に固着される。そして、この平板の上に、円筒型のフィンが取り付けられる。フィンの側面には、複数の小径の孔が設けられている。また、フィンの上蓋には、フィンの上部を貫通するノズルが取り付けられている。このノズルから冷媒が鉛直下方の方向に向けて噴出され、平板の放熱面（集積回路チップに向かい合う面と反対側の面）に衝突する。そして、平板に衝突した冷媒が、鉛直上方の方向に向けて上昇し、フィン側面の小径の孔から流出される。このような、冷媒の流れによって、集積回路チップが冷却される。また特許文献１には、曲がり管二次ノズルを用いる構成が開示されている。この曲がり管二次ノズルの先端部が、円筒型フィンの内壁面に向いている。このため、冷媒が、円筒型フィンの内面に沿って旋回しながら平板の放熱面に衝突する。特許文献１では、これにより、冷媒の熱輸送の効率が高められ、冷却効率が高められるとされている。

【0004】

また、特許文献２にも関連する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平０７－１４２６５１号公報

【文献】特開平０５－１３６３０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１の技術では、冷媒の流れを作るために、曲がり管二次ノズルが使用されていた、このような曲がり管二次ノズルには、作製に手間がかかるという問題点があった。

【0007】

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、より作製が容易で、冷媒の流れを形成できる冷却器等を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するため、本発明の冷却器は、発熱体の実装面と反対側の面である第１の発熱体外面に取り付けられる冷却器であって、箱型に形成され、前記発熱体の熱により沸騰する冷媒の供給を受けるための冷媒供給口と、前記冷媒を排出するための冷媒排出口と、前記冷媒を前記第１の発熱体外面との間で密閉するように前記第１の発熱体外面に取り付けられる開口部と、を備えたカバーと、前記第１の発熱体外面に向かって延出するように前記カバーの内部に設けられ、前記冷媒供給口から供給される前記冷媒を前記第１の発熱体外面に向けて供給するノズルと、を備え、前記第１の発熱体外面側の前記ノズルの端部と前記第１の発熱体外面との間の距離は、前記冷媒供給口から前記冷媒排出口に向かうにつれて大きくなるように、設定されている。

【0009】

また、本発明の電子機器は、前記発熱体と、前記発熱体が実装されている基板と、上記の冷却器とを備える。

【発明の効果】

【0010】

本発明の効果は、より作製が容易で、冷媒の流れを形成できる冷却器等を提供できることである。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の第１の実施形態の冷却器を示す断面図である。

【図2】本発明の第１の実施形態の冷却器を用いた電子機器を示す断面図である。

【図3】本発明の第１の実施形態の冷却器を用いた冷却システムの一例を示す模式図である。

【図4】本発明の第１の実施形態の電子機器の具体例を示す平面図である。

【図5】本発明の第１の実施形態の冷却器の具体例を示す断面図である。

【図6】本発明の第１の実施形態のノズルの変形例１を示す平面図である。

【図7】本発明の第１の実施形態のノズルの変形例１を示す側面図である。

【図8】本発明の第１の実施形態のノズルの変形例１を示す断面図である。

【図9】本発明の第１の実施形態のノズルの変形例２を示す平面図である。

【図10】本発明の第１の実施形態のノズルの変形例２を示す側面図である。

【図11】本発明の第１の実施形態のノズルの変形例２を示す断面図である。

【図12】本発明の第１の実施形態の電子機器の変形例３を示す断面図である。

【図13】本発明の第１の実施形態の電子機器の変形例４を示す断面図である。

【図14】本発明の第１の実施形態の電子機器の変形例５を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお各図面の同様の構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する場合がある。

【0013】

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の冷却器１００を示す断面図である。冷却器１００は、発熱体２００の第１の発熱体外面２０２に取り付けられる。発熱体２００の実装面２０１と反対側の面が、第１の発熱体外面２０２である。冷却器１００は、カバー１１０と、ノズル１２０とを備える。なお、発熱体２００の実装面２０１は、発熱体２００の基板３００への実装に用いられる面である。実装については後述する。

【0014】

カバー１１０は、一部が開口された箱型に形成される。カバー１１０は、冷媒供給口１３０と、冷媒排出口１４０と、開口部１５０を備える。カバー１１０は、冷媒供給口１３０を介して、冷却器１００が冷媒の供給を受ける。冷媒には、発熱体２００の熱により沸騰する冷媒が用いられる。発熱体２００の熱を受熱した冷媒が、液体から気体に相変化して、冷媒排出口１４０から排出される。また、カバー１１０には、開口部１５０が設けられる。開口部１５０の外周部が、第１の発熱体外面２０２に取り付けられ、第１の発熱体外面２０２に固定される。この際、カバー１１０と、第１の発熱体外面２０２との間で冷媒が密閉される。

【0015】

なお、説明のために、図１に記載された直交座標が用いられる。冷媒供給口１３０から冷媒排出口１４０に向かう方向がｘ軸である。図１では、紙面の左から右に向かう方向がｘ方向である。また、第１の発熱体外面２０２からカバー１１０に向かう方向がｚ軸である。図１では、紙面の下から上に向かう方向がｚ方向である。そして、図１の紙面の奥行方向がｙ方向である。

【0016】

ノズル１２０は、カバー１１０の内部に設けられる。そして、ノズル１２０が、第１の発熱体外面２０２に向かって延出される。また、冷媒供給口１３０にノズル１２０が接続される。これにより、ノズル１２０に冷媒が供給される。そして、ノズル１２０に供給された冷媒が、ノズル１２０から第１の発熱体外面２０２に向けて供給される。なお、ノズル１２０は、カバー１１０と一体に形成されてよい。あるいは、ノズルが、カバー１１０と別体で形成されてもよい。

【0017】

ここで、ノズル１２０の端部１２１と第１の発熱体外面２０２との間の距離が、冷媒供給口１３０から冷媒排出口１４０に向かうにつれて大きくなる。このように、ノズル１２０の端部１２１の形状が設定されている。つまり、ノズル１２０の端部１２１が、第１の発熱体外面２０２に対して傾きを持つように形成されている。そして、ノズル１２０の開口部が冷媒排出口１４０の方を向くように、端部１２１が傾いている。

【0018】

図２は、本発明の第１の実施形態の冷却器１００を用いた電子機器１０００を示す断面図である。電子機器１０００は、発熱体２００と、基板３００と、冷却器１００とを備える。図２では、パッキン４００を用いて、カバー１１０を第１の発熱体外面２０２に取り付ける例を示す。なお、パッキン４００は、本発明の必須構成要件ではない。つまり、図１に示されたように、パッキン４００が省略されても良い。

【0019】

接続部３１０によって、発熱体２００が、基板３００に実装されている。

【0020】

パッキン４００を介して、カバー１１０の開口部１５０が、発熱体２００の第１の発熱体外面２０２に取り付けられる。パッキン４００によって、開口部１５０と第１の発熱体外面２０２との接続部分が密閉される。例えば、接着によって、パッキン４００が開口部１５０および第１の発熱体外面２０２に取り付けられる。なお、図１では、パッキン４００は設けられていない。この場合、接着によって、カバー１１０の開口部１５０が、発熱体２００の第１の発熱体外面２０２に直接、取り付けられる。

【0021】

冷媒供給口１３０には、冷媒供給管５１０が接続される。例えば、シール継手５１１を用いて、冷媒供給管５１０が冷媒供給口１３０に取り付けられる。

【0022】

冷媒排出口１４０には、冷媒排出管５２０が接続される。例えば、シール継手５２１を用いて、冷媒排出管５２０が冷媒排出口１４０に取り付けられる。

【0023】

次に、発熱体２００が冷却される仕組みについて説明する。まず、低温で液相の冷媒２０００が、冷媒供給管５１０から冷媒供給口１３０に供給される。次に、冷媒供給口１３０に供給された冷媒２０００が、ノズル１２０から第１の発熱体外面２０２に向けて供給される。そして、冷媒２０００が発熱体２００の熱を受熱する。この熱が冷媒２０００を沸騰させる。これにより、冷媒２０００の一部が、液相から気相に相変化する。そして、発熱体２００が冷却される。

【0024】

なお、冷媒２０００には、液相状態の冷媒と気相状態の冷媒の間で相変化する冷媒が用いられている。冷媒２０００には、例えば、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ：Ｈｙｄｒｏ Ｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎ）やハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ：Ｈｙｄｒｏ Ｆｌｕｏｒｏｅｔｈｅｒ）などを用いることができる。

【0025】

カバー１１０と発熱体２００との間の空間内に冷媒２０００を充填する方法については、例えば、次の通りである。

【0026】

カバー１１０の上面（図１にて紙面上側）または側面（図１にて紙面右側または紙面左側）には、冷媒注入孔（不図示）が予め設けられている。この冷媒注入孔から、カバー１１０と発熱体２００との間の空間内に冷媒２０００が注入される。そして、冷媒注入孔が閉ざされる。また、カバー１１０の上面（図１にて紙面上側）または側面（図１にて紙面右側または紙面左側）には、空気排除用孔（不図示）が、予め設けられている。この空気排除用孔を介して、カバー１１０と発熱体２００との間の空間内から、空気が排除される。空気の排除には、例えば、真空ポンプ（不図示）などが用いられる。そして、空気排除用孔が閉ざされる。このようにして、カバー１１０と発熱体２００との間の空間内に冷媒２０００が満たされる。これにより、カバー１１０と発熱体２００との間の空間内の圧力は冷媒２０００の飽和蒸気圧と等しくなり、カバー１１０と発熱体２００との間の空間内に密閉された冷媒２０００の沸点が室温近傍となる。なお、冷媒注入孔を空気排除用孔として共用してもよい。

【0027】

上記の構成において、ノズル１２０の端部１２１では、開口部が冷媒排出口１４０の方を向いている。ここで、ノズル１２０の端部１２１が、第１の発熱体外面２０２に対向している。そして、端部１２１と第１の発熱体外面２０２との間の距離が、位置が冷媒供給口１３０から冷媒排出口１４０に向かうにつれて大きくなっている。このように、ノズル１２０の端部１２１の形状が設定されている。このため、図２に示されているように、冷媒供給口１３０から冷媒排出口１４０に向かう方向の冷媒２０００の流れが形成される。この流れによって、第１の発熱体外面２０２上で、気相または液相の冷媒２０００が冷媒排出口１４０に向かって移動する。そして、冷媒排出口１４０から冷媒排出管５２０に向かって、冷媒２０００が排出される。なお、冷媒排出口１４０から排出しきれなかった気相の冷媒２０００は、カバー１１０の内壁面との接触などによって、カバー１１０の内部で冷却される。この冷却により、冷媒２０００が気相から液相に相変化する。そして、カバー１１０の内部において、液相の冷媒２０００が、第１の発熱体外面２０２の上に貯留される。また、冷媒排出口１４０から排出しきれなかった液相の冷媒２０００も、カバー１１０の内壁面に沿って鉛直下方（図２のｚ方向）に下降する。そして、カバー１１０の内部にて、第１の発熱体外面２０２の上に冷媒２０００が貯留される。なお、カバー１１０の内部にて第１の発熱体外面２０２の上に貯留される液体の冷媒２０００は、発熱体２００の熱によって、再び、液相から気相に変化される。そして、第１の発熱体外面２０２上で、気相または液相の冷媒２０００が冷媒排出口１４０に向かって移動する。

【0028】

以上の構成では、ノズル１２０の端部１２１が第１の発熱体外面２０２に対向する。そして、端部１２１と第１の発熱体外面２０２との間の距離が、位置が冷媒供給口１３０から冷媒排出口１４０に向かうにつれて大きくなる。このように、端部１２１の形状が設定されている。すなわち、ノズル１２０の端部１２１が、第１の発熱体外面２０２に対して傾いている。そして、ノズル１２０の端部１２１の開口部が冷媒排出口１４０の方を向いている。これにより、ノズル１２０の開口部が、冷媒排出口１４０側に向いている。このため、ノズル１２０から第１の発熱体外面２０２に冷媒２０００が供給される際に、冷媒供給口１３０から冷媒排出口１４０に向かう冷媒２０００の流れが形成される。この流れによって、第１の発熱体外面２０２における冷媒２０００の滞留が防止される。このため、発熱体２００が均等に冷却されやすい。また、ノズル１２０の端部が斜めであれば良いので、曲がったノズル（曲がり管二次ノズル）が用いられる特許文献１の冷却構造よりも、冷却器１００の作製が容易である。

【0029】

次に、電子機器１０００を冷却する冷却システムについて説明する。図３は、本発明の第１の実施形態の冷却器１００を用いた冷却システム３０００の一例を示す模式図である。冷却システム３０００は、冷媒供給管５１０と、冷媒排出管５２０と、放熱器５３０と、ポンプ５４０を備える。冷媒供給管５１０および冷媒排出管５２０が冷却器１００に接続される。

【0030】

冷却の対象となる発熱体２００は、基板３００に実装されている。そして、発熱体２００には、冷却器１００が取り付けられる。図３の例では、３つの発熱体２００が基板３００に実装されている。そして、それぞれの発熱体２００に冷却器１００が取り付けられている。一般的な冷却システムと同様に、冷却システム３０００が閉ループ内で冷媒２０００を循環させる。

【0031】

次に、ポンプ５４０を起点として、冷媒２０００の動きについて説明する。まず、ポンプ５４０から冷媒供給管５１０に冷媒２０００が供給される。次に、冷媒２０００が分配される。そして、それぞれの冷却器１００に冷媒２０００が供給される。ここで冷媒２０００が発熱体２００の熱を受熱する。次に、それぞれの冷却器１００から冷媒排出管５２０に冷媒２０００が排出される。この冷媒２０００が、放熱器５３０に供給される。ここで、冷媒２０００が冷却される。そして、冷媒２０００がポンプ５４０に戻る。

【0032】

（具体例）
次に、冷却器１００および電子機器１０００の具体例について説明する。図４は、本発明の第１の実施形態の冷却器１００の具体例を示す平面図である。また、図５は、本発明の第１の実施形態の電子機器１０００の具体例を示す断面図である。

【0033】

図４に示されているように、本具体例では、冷却器１００のカバー１１０が箱型に形成されている。そして図４の左方向の側面には冷媒供給口１３０が設けられている。また、図４の右側の側面には、冷媒排出口１４０が設けられている。図４に示されているように、変形例１の冷却器１００では、カバー１１０の内側の第１の発熱体外面２０２に対向する面（図４のｘ－ｙ平面）に、４×４＝１６のノズル１２０が設けられている。また、カバー１１０の開口部１５０には、パッキン４００を取り付けるための溝１６０が形成されている。

【0034】

図５に示されているように、電子機器１０００では、接続部３１０によって基板３００に発熱体２００が実装されている。そして、カバー１１０の溝１６０に、パッキン４００が係止されている。パッキン４００によって、開口部１５０と発熱体２００の第１の発熱体外面２０２との間が密閉される。

【0035】

発熱体２００は、例えば、半導体チップ等の電子部品である。接続部３１０は、例えば、はんだ等の導体で形成されたバンプやボールなどである。カバー１１０は、金属や樹脂などによって形成される。カバー１１０およびパッキン４００は、冷媒２０００に侵されない材料で形成される。ノズル１２０は、例えば、金属や樹脂によって形成される。電子機器１０００において、例えば、温度上昇等によって発熱体２００が反る場合がある。また、反りによって、ノズル１２０の端部１２１が発熱体２００に接触する場合がある。ノズル１２０が樹脂で形成されていれば、このような接触があっても、発熱体２００が傷つかない。また、基板３００としては、例えば、ガラスエポキシ基板、セラミック基板などが用いられる。

【0036】

また、図５に示されているように、複数のノズル１２０が、冷媒供給口１３０から冷媒排出口１４０に向かって並んでいる。このように、冷媒２０００の流れの上流から下流に向かって冷媒２０００が分割供給されることで、発熱体２００が均等に冷却されやすくなる。上流の１カ所から供給される構成では、下流に近いほど冷媒２０００の温度が上昇する。これに対し、本具体例の構成では、下流側にも低温の冷媒２０００が供給される。

【0037】

以上説明したように、本具体例の構成では、発熱体２００の第１の発熱体外面２０２に低温の冷媒が供給される。このため、発熱体２００が均等に冷却されやすい。また、特許文献１の構成よりも作製が容易である。

【0038】

（変形例１）
次に、ノズル１２０の変形例について説明する。図６は、本発明の第１の実施形態のノズル１２０の変形例１を示す平面図である。また、図７は、本発明の第１の実施形態のノズル１２０の変形例１を示す側面図である。また、図８は、本発明の第１の実施形態のノズル１２０の変形例１を示す断面図である。なお、図８は、図６のＡ－Ａ´における断面図である。

【0039】

変形例１では、冷却器１００が、中継部材１２２と、ノズルユニット１２３を備えている。

【0040】

中継部材１２２には、冷媒供給口１３０と中継流路１２２ａが設けられている。冷媒供給口１３０からノズルユニット１２３への冷媒２０００の供給を、中継流路１２２ａが中継する。

【0041】

ノズルユニット１２３は、柱状である。ノズルユニット１２３には、中継流路１２２ａに接続する分配流路１２３ａが設けられる。さらに、分配流路１２３ａから第１の発熱体外面２０２に向かう方向の流路が設けられる。この流路がノズル１２０として機能する。

【0042】

ノズルユニット１２３には、複数のノズル１２０が備えられている。そして、冷媒供給口１３０から冷媒排出口１４０に向かう方向に対して垂直な方向（ｙ方向）に、複数のノズル１２０が並んでいる。この構成によって、ｙ方向に幅広く冷媒２０００が供給される。

【0043】

図８に示されているように、それぞれのノズル１２０の端部１２１が、第１の発熱体外面２０２に対して傾いている。この傾きでは、位置が冷媒排出口１４０に近くなる（ｘ座標が＋になる）につれて、端部１２１と第１の発熱体外面２０２との距離が大きくなる。この構成により、第１の発熱体外面２０２に供給される冷媒２０００には、＋ｘ方向の流れが形成される。このため、上述した具体例と同様に、発熱体２００が均等に冷却されやすくなる。

【0044】

また、中継部材１２２には、複数のノズルユニット１２３が取り付けられている。そして、それぞれのノズルユニット１２３で、冷媒供給口１３０からの距離が異なっている。つまり、冷媒２０００の流れの上流から下流に向かって、複数のノズルユニット１２３が並んでいる。このため、冷媒の流れの下流側の第１の発熱体外面２０２にも低温の冷媒が供給される。その結果、発熱体２００が均等に冷却されやすくなる。

【0045】

（変形例２）
次に、ノズル１２０の別の変形例について説明する。図９は、本発明の第１の実施形態のノズル１２０の変形例２を示す平面図である。また、図１０は、本発明の第１の実施形態のノズル１２０の変形例２を示す側面図である。また、図１１は、本発明の第１の実施形態のノズル１２０の変形例２を示す断面図である。なお、図１１は、図９のＢ－Ｂ´における断面図である。

【0046】

変形例２では、冷却器１００が、中継部材１２２と、ノズルユニット１２３を備えている。中継部材１２２の構成は、変形例１と同様である。

【0047】

ノズルユニット１２３は、柱状である。ノズルユニット１２３には、中継流路１２２ａに接続する分配流路１２３ａが設けられる。そして、分配流路１２３ａの先に、ノズルユニット１２３の長手方向（ｙ方向）に長いスリット状の流路が設けられている。このスリット状の流路がノズル１２０として機能する。この構成によって、ｙ方向に幅広く冷媒２０００が供給される。

【0048】

図１１に示されているように、それぞれのノズル１２０の端部１２１が、第１の発熱体外面２０２に対して傾いている。そして、この傾きでは、位置が冷媒排出口１４０に近くなる（ｘ座標が＋になる）につれて、端部１２１と第１の発熱体外面２０２との距離が大きくなる。この構成により、第１の発熱体外面２０２に供給される冷媒２０００には、＋ｘ方向の流れが形成される。このため、上述した具体例と同様に、発熱体２００が均等に冷却されやすくなる。

【0049】

また、中継部材１２２には、複数のノズルユニット１２３が取り付けられている。そして、それぞれのノズルユニット１２３で、冷媒供給口１３０からの距離が異なっている。つまり、冷媒２０００の流れの上流から下流に向かって、複数のノズルユニット１２３が並んでいる。このため、冷媒の流れの下流側の第１の発熱体外面２０２にも低温の冷媒が供給される。その結果、発熱体２００が均等に冷却されやすくなる。また、ノズル１２０がスリット状である。このため、ノズル１２０が管状の構成に比べて小さな圧力で、同じ量の冷媒２０００が供給される。また、ノズル１２０の構造が簡単であるため、ノズルユニット１２３の作製が容易である。

【0050】

（変形例３）
次に、電子機器１０００の変形例について説明する。図１２は、本発明の第１の実施形態の電子機器１０００の変形例３を示す断面図である。

【0051】

変形例３では、図５の具体例の構成に加えて、固定部材６００が設けられている。その他の構成は、具体例と同様である。固定部材６００によって、冷却器１００が基板３００に対して固定される。固定部材６００には、例えば、ネジが用いられる。この場合は、例えば、基板３００にネジ穴が設けられ、そこにネジが締結される。

【0052】

このような構成とすることで、冷却器１００の発熱体２００への固定が強固になる。このため、冷却器１００と発熱体２００の間における冷媒２０００の密閉の確実性が向上される。

【0053】

（変形例４）
次に、電子機器１０００の別の変形例について説明する。図１３は、本発明の第１の実施形態の電子機器１０００の変形例４を示す断面図である。

【0054】

変形例４では、変形例３の構成に加えて、スペーサ６１０が設けられている。発熱体２００の実装面２０１の端部と基板３００との間に、スペーサ６１０が取り付けられる。その他の構成は、変形例４と同様である。

【0055】

固定部材６００が、例えば、ネジの場合、ネジの締結が強まると、冷媒２０００の密閉の確実性が向上する。一方で、発熱体２００と基板３００との間に存在する接続部３１０に圧縮応力が加わる。そして、締結が過剰になると、接続部３１０が破損する恐れがある。そこで、発熱体２００と基板３００との距離を規制するスペーサ６１０が設けられる。スペーサ６１０の材料としては、例えば、セラミックや硬質樹脂などが用いられる。スペーサ６１０が設けられることで、接続部３１０の破損が防止される。

【0056】

（変形例５）
次に、電子機器１０００の別の変形例について説明する。図１４は、本発明の第１の実施形態の電子機器１０００の変形例５を示す断面図である。

【0057】

変形例５では、変形例３の構成に加えて、補強板７００が設けられている。例えば、基板３００が薄い構成では、固定部材６００による冷却器１００の固定によって、基板３００に、湾曲などの変形が発生するおそれがある。補強板７００によって、基板３００の変形が防止される。基板３００の発熱体２００が実装されている面と反対の面に補強板７００が取り付けられる。補強板７００を取り付けることで、接続部３１０や発熱体２００などの破損が防止される。なお、補強板７００は、スチフナやスティフナとも呼ばれる。

【0058】

以上、本実施形態の冷却器１００等について説明した。

【0059】

本実施形態の冷却器１００は、発熱体２００の実装面２０１と反対側の面である第１の発熱体外面２０２に取り付けられる。冷却器１００は、カバー１１０とノズル１２０とを備える。カバー１１０が、箱型に形成される。カバー１１０には、冷媒供給口１３０と、冷媒排出口１４０と、開口部１５０が設けられる。冷媒供給口１３０が冷媒２０００の供給を受ける。発熱体２００の熱が、冷媒２０００を沸騰させる。そして、冷媒２０００が冷媒排出口１４０から排出される。第１の発熱体外面２０２に開口部１５０が取り付けられる。この際、冷媒２０００が、第１の発熱体外面２０２と開口部１５０との間で密閉される。カバー１１０の内部にノズル１２０が設けられる。第１の発熱体外面２０２の側に向かって、ノズル１２０が延出する。冷媒供給口１３０から供給される冷媒２０００を、ノズル１２０が第１の発熱体外面２０２に向けて供給する。そして、ノズル１２０の端部１２１と第１の発熱体外面２０２との間の距離が、冷媒供給口１３０から冷媒排出口１４０に向かうにつれて大きくなる。このように、ノズル１２０の端部１２１の形状が設定されている。

【0060】

以上の構成では、ノズル１２０の端部１２１が、第１の発熱体外面２０２に対して傾いている。これにより、ノズル１２０の開口部が、冷媒排出口１４０側に向いている。このため、ノズル１２０から第１の発熱体外面２０２に冷媒２０００が供給される際に、冷媒供給口１３０から冷媒排出口１４０に向かう冷媒２０００の流れが形成される。この流れによって、第１の発熱体外面２０２における冷媒２０００の滞留が防止される。このため、発熱体２００が均等に冷却されやすい。また、ノズル１２０の端部が斜めであれば良いので、曲がったノズル（曲がり管二次ノズル）が用いられる特許文献１の冷却構造よりも、冷却器１００の作製が容易である。

【0061】

また、一態様によれば、冷却器１００において、カバー１１０の内部に複数のノズル１２０が設けられる。

【0062】

この構成では、低温の冷媒２０００が第１の発熱体外面２０２の複数個所に供給される。このため、発熱体２００が均等に冷却されやすい。

【0063】

また、一態様によれば、冷却器１００において、カバー１１０の内部に複数のノズル１２０が設けられる。そして、複数のノズル１２０のうちの少なくとも２つが、冷媒供給口１３０からの距離が互いに異なる位置に設けられている。

【0064】

この構成では、冷媒２０００の流れの下流側にも、低温の冷媒２０００が供給される。このため、上流の１個所から供給される構成よりも、下流側の発熱体２００が冷却されやすい。

【0065】

また、一態様によれば、冷却器１００において、ノズル１２０の流路が管状である。

【0066】

この構成により、第１の発熱体外面２０２に向かうように、冷媒２０００の供給方向が制御される。

【0067】

また、一態様によれば、冷却器１００において、ノズル１２０の流路がスリット状である。

【0068】

この構成とすることにより、一方向に広がった低温の冷媒２０００が供給される。そして、複数の管状のノズル１２０を備える構成よりも低い圧力で、同量の冷媒２０００が供給される。また、構造が簡単であるため、ノズル１２０の作製が容易である。

【0069】

また、一態様によれば、冷却器１００において、開口部１５０の端部に、溝１６０が設けられる。溝１６０には、弾性部材により形成されたパッキン４００が係止される。

【0070】

この構成では、パッキン４００の位置と形が確実に固定される。

【0071】

また、一態様によれば、冷却器１００において、ノズル１２０の端部１２１が樹脂により形成されている。

【0072】

冷却器１００が取り付けられる電子機器１０００では、基板３００や発熱体２００が反ることがある。そして、ノズル１２０と発熱体２００が接触する恐れがある。ノズル１２０が樹脂だと、この際に、発熱体２００が傷つくことが防止される。

【0073】

本実施形態の電子機器１０００は、発熱体２００と、基板３００と、冷却器１００とを備える。基板３００には、発熱体２００が実装されている。

【0074】

この電子機器１０００では、本実施形態の冷却器１００が用いられている。このため、冷却器１００の特徴によって、発熱体２００が均等に冷却されやすい。

【0075】

また、一態様によれば、電子機器１０００が固定部材６００を備える。固定部材６００が、冷却器１００を基板３００に対して固定する。

【0076】

この構成では、固定部材６００によって、冷却器１００の発熱体２００への固定が強固になる。このため、冷却器１００と発熱体２００の間における冷媒２０００の密閉の確実性が向上される。

【0077】

また、一態様によれば、電子機器１０００がスペーサ６１０を備える。スペーサ６１０が、発熱体２００と基板３００との距離を規制する。

【0078】

この構成により、発熱体２００と基板３００との間に設けられた接続部３１０の損傷が防止される。

【0079】

以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。

【0080】

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。

【0081】

（付記１）
発熱体の実装面と反対側の面である第１の発熱体外面に取り付けられる冷却器であって、
箱型に形成され、前記発熱体の熱により沸騰する冷媒の供給を受けるための冷媒供給口と、前記冷媒を排出するための冷媒排出口と、前記冷媒を前記第１の発熱体外面との間で密閉するように前記第１の発熱体外面に取り付けられる開口部と、を備えたカバーと、
前記冷媒供給口に接続され、前記第１の発熱体外面に向かって延出するように前記カバーの内部に設けられ、前記冷媒供給口から供給される前記冷媒を前記第１の発熱体外面に向けて供給するノズルと、
を備え、
前記第１の発熱体外面側の前記ノズルの端部と前記第１の発熱体外面との間の距離は、前記冷媒供給口から前記冷媒排出口に向かうにつれて大きくなるように、設定されている、
ことを特徴とする冷却器。

【0082】

（付記２）
複数の前記ノズルが設けられている、
ことを特徴とする付記１に記載の冷却器。

【0083】

（付記３）
複数の前記ノズルのうちの少なくとも２つの前記ノズルが、
前記冷媒供給口からの距離が互いに異なる位置に設けられている、
ことを特徴とする付記１または２に記載の冷却器。

【0084】

（付記４）
前記ノズルの流路が管状である、
ことを特徴とする付記１乃至３のいずれか一付記に記載の冷却器。

【0085】

（付記５）
前記ノズルの流路がスリット状である、
ことを特徴とする付記１乃至３のいずれか一付記に記載の冷却器。

【0086】

（付記６）
前記開口部の端部に、弾性部材により形成されたパッキンを係止するための溝が設けられる、
ことを特徴とする付記１乃至５のいずれか一付記に記載の冷却器。

【0087】

（付記７）
前記パッキンを収容する溝が前記カバーの前記開口部に沿って形成されている、
付記６に記載の冷却器。

【0088】

（付記８）
前記ノズルの端部が樹脂により形成されている、
ことを特徴とする付記１乃至７のいずれか一付記に記載の冷却器。

【0089】

（付記９）
前記発熱体と、
前記発熱体が実装されている基板と、
付記１乃至８のいずれか一付記に記載の冷却器と、
を備えた電子機器。

【0090】

（付記１０）
前記冷却器を前記基板に対して固定する固定部材を、
さらに有することを特徴とする付記８に記載の電子機器。

【0091】

（付記１１）
前記発熱体と前記基板との距離を規制するスペーサを、
さらに有することを特徴とする付記９または１０に記載の電子機器。

【0092】

（付記１２）
前記基板の前記発熱体と向き合う面と反対側の面に取り付けられ、前記基板を補強するための補強板を、
さらに有することを特徴とする付記９乃至１１のいずれか一付記に記載の電子機器。

【符号の説明】

【0093】

１００ 冷却器
１１０ カバー
１２０ ノズル
１２１ 端部
１３０ 冷媒供給口
１４０ 冷媒排出口
１５０ 開口部
１６０ 溝
２００ 発熱体
２０１ 実装面
２０２ 第１の発熱体外面
３００ 基板
３１０ 接続部
４００ パッキン
５１０ 冷媒供給管
５２０ 冷媒排出管
５３０ 放熱器
５４０ ポンプ
６００ 固定部材
６１０ スペーサ
７００ 補強板
１０００ 電子機器
２０００ 冷媒

【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】