相變模塊以及搭載該相變模塊的電子儀器裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及服務器、存儲裝置、網絡設備等的在殼體內部搭載CPU等發熱源的電子裝置的冷卻系統，尤其是涉及能夠利用熱虹吸來實現冷卻系統的節能與小型化的作為冷卻系統的相變模塊、以及適于搭載所述相變模塊的電子儀器裝置。
【背景技術】
[0002]近年來，在以服務器等為代表的電子裝置中采用如下所述的結構，S卩，為了提高處理速度等而將中央處理裝置(CPU)等所謂的半導體器件多個搭載于電路基板上，而且，將所述電路基板與多個硬盤裝置等一并高密度地搭載于箱狀的架內。
[0003]然而，上述的CPU等半導體器件通常在超過規定的溫度時，不僅無法實現其性能的維持，還根據情況而有時發生破損。因此，需要基于冷卻等的溫度管理，并且強烈謀求將發熱量增大的半導體器件高效地冷卻的技術。
[0004]在上述那樣的技術背景中，針對用于冷卻發熱量增大的半導體器件(CPU等)的冷卻裝置而言，要求能夠高效地冷卻所述半導體器件的高性能的冷卻能力。需要說明的是，一直以來，在服務器等電子儀器中，通常大多采用空冷式的冷卻裝置，然而，根據上述狀況來看，已然接近極限，因此，期待新方式的冷卻系統，作為其中之一，例如，利用了水等制冷劑的冷卻系統引人注目。
[0005]需要說明的是，作為與本發明相關的現有技術，例如，在以下的專利文獻I中公開了如下所述的結構:用于冷卻半導體元件等，具有與發熱體相接的受熱壁的沸騰部與具有散熱片的散熱部形成為一體而重疊構成，該重復部設有制冷劑蒸汽的流路和變涼的液體制冷劑的流路。另外，在專利文獻2中公開了如下所述的結構:在由兩塊平板圍起的容器內利用制冷劑使單側的板的外壁面的發熱體沸騰，并利用散熱片的散熱部來冷卻，蒸發部與散熱部連續，蒸汽流路部與回液流路部也形成為一體。另外，在專利文獻3中公開了如下所述的結構:在由散熱器構成的半導體元件等用冷卻裝置中，蒸發部外殼與冷凝部外殼在橫向上不重復地連結，蒸汽流路部與回液流路部分別設置。此外，在專利文獻4中公開了如下所述的結構:安裝有半導體元件的沸騰部與在外壁上安裝有散熱片的冷凝部在縱向上分離連結，蒸汽流路部與回液流路部形成為一體。另外，在專利文獻5中公開了如下所述的結構:在半導體元件冷卻裝置中，從發熱體受熱的蒸發部與帶有散熱片的冷凝部由隔熱部縱列連接，在隔熱部內將蒸汽流路部與回液流路部分離。
[0006]在先技術文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本特開2002-164486公報
[0009]專利文獻2:日本特開2012-237491公報
[0010]專利文獻3:日本特開2004-132555公報
[0011]專利文獻4:日本特開2000-091482公報
[0012]專利文獻5:日本特開平07-030023公報
[0013]發明要解決的課題
[0014]在上述的現有技術中，在專利文獻I?專利文獻5中，蒸發部與冷凝部的重疊情況下的結構變得不明確，沒有提及也沒有考慮到使支配相變的導熱性能的大小的蒸汽流和回液流彼此不產生影響的構造。
【發明內容】
[0015]為了解決上述課題，本發明的相變模塊的特征在于，相變模塊具有:護套外殼，其在發熱體之上設置沸騰導熱面，并安裝有該沸騰導熱面；散熱器外殼，其安裝有在與發熱體分離的位置設置的散熱片；以及連結板，其將該護套外殼與該散熱器外殼連結起來，在該連結板上的上述護套外殼與上述散熱器外殼重疊的位置處開孔。
[0016]此外，本發明的相變模塊的特征在于，在所述連結板處設置的孔具備蒸汽通過用孔和回液通過用孔。
[0017]此外，本發明的相變模塊的特征在于，所述回液通過用孔設置在比上述蒸汽通過用孔靠近散熱片一側。
[0018]此外，本發明的相變模塊的特征在于，該相變模塊具備多個所述沸騰導熱面和一個散熱片。
[0019]此外，本發明的相變模塊的特征在于，在所述連結板上具備芯件。
[0020]此外，本發明的相變模塊的特征在于，在所述連結板上具備用于將所述連結板安裝于所述發熱體構件的安裝用孔。
[0021]此外，本發明的相變模塊的特征在于，在所述蒸汽通過用孔處具備蒸汽噴出引導板，在回液通過用孔處具備回液引導板。
[0022]此外，本發明的相變模塊特征在于，在所述護套外殼上具備多個所述沸騰導熱面。
[0023]此外，本發明的相變模塊特征在于，在所述連結板上設有翅片。
[0024]另外，為了解決上述課題，本發明的電子儀器裝置的特征在于，所述電子儀器裝置搭載有如下所述的相變模塊，該相變模塊具有:護套外殼，其在發熱體之上設置沸騰導熱面，并安裝有該沸騰導熱面；散熱器外殼，其安裝有在與發熱體分離的位置設置的散熱片；以及連結板，其將該護套外殼與該散熱器外殼連結起來，在該連結板上的上述護套外殼與上述散熱器外殼重疊的位置處開孔，通過向所述散熱器外殼吹風來冷卻所述發熱體。
[0025]此外，本發明的電子儀器裝置的特征在于，利用多個冷卻風扇向所述散熱器外殼吹風。
[0026]此外，本發明的電子儀器裝置的特征在于，具備多個相變模塊，利用多個冷卻風扇向多個所述散熱器外殼吹風。
[0027]此外，本發明的電子儀器裝置的特征在于，利用冷卻所述發熱體以外的構件的冷卻風扇來向所述散熱器外殼吹風。
[0028]發明效果
[0029]根據上述本發明的結構，相變模塊以及搭載有該相變模塊的電子儀器裝置中，能夠以沸騰導熱面、護套外殼、散熱器外殼、翅片與連結板的最小部件結構來實現相變模塊，從而實現熱虹吸的低成本化。
[0030]另外，根據上述本發明的結構，相變模塊以及搭載有相變模塊的電子儀器裝置即便不具備新的冷卻風扇、也能夠高效且可靠地進行冷卻。
【附圖說明】
[0031]圖1是從本發明的一實施方式的利用熱虹吸的相變模塊周圍的側面觀察的整體構造圖。
[0032]圖2是上述相變模塊的俯視圖。
[0033]圖3是從上述相變模塊的受熱護套側觀察的主視圖。
[0034]圖4是作為本發明的另一實施例的提高受熱允許量的相變模塊的側視圖，是氣化促進板的空洞部的蒸汽泡生成時的剖視圖。
[0035]圖5是作為本發明的另一實施例的考慮到安裝于半導體器件的相變模塊的側視圖。
[0036]圖6是作為本發明的另一實施例的促進蒸汽流、回液流的相變模塊的側視圖。
[0037]圖7是作為本發明的另一實施例的對兩個串聯配置的半導體器件進行冷卻的相變模塊的側視圖。
[0038]圖8是作為本發明的另一實施例的對兩個串聯配置的半導體器件進行冷卻的相變模塊的俯視圖。
[0039]圖9是作為本發明的另一實施例的對兩個并列配置的半導體器件進行冷卻的相變模塊的側視圖。
[0040]圖10是作為本發明的另一實施例的對兩個并列配置的半導體器件進行冷卻的相變模塊的俯視圖。
[0041]圖11是作為應用本發明的利用了熱虹吸的相變模塊的電子裝置的代表例而舉出服務器、尤其是在架上搭載多個服務器的外觀立體圖。
[0042]圖12是為了示出上述服務器殼體內的內部構造的一例而示出將其蓋體拆下后的狀態的立體圖。
[0043]圖13是用于說明上述服務器殼體內的相變模塊的配置狀態的俯視圖。
[0044]圖14是將作為本發明的另一實施例的一個相變模塊應用于并列安裝的兩個半導體器件的俯視圖。
[0045]圖15是將作為本發明的另一實施例的兩個相變模塊分別應用于并列安裝的兩個半導體器件的俯視圖。
[0046]附圖標記說明如下:
[0047]I…架，2…架殼體，3、4…蓋體，5…服務器殼體，100...電路基板，200…半導體器件，210…導熱潤滑脂，300…相變模塊，310…受熱護套，311...沸騰導熱面，312...護套外殼，313…加工面，320…冷凝器，321…散熱器外殼，322…翅片，330…冷凝器，331…蒸汽孔，332…回液孔，333…芯件，334…蒸汽噴出用引導板，335…回液引導板，340…螺紋安裝用孔，400…冷卻風扇。
【具體實施方式】
[0048]以下，參照附圖對本發明中的實施方式進行詳細說明。
[0049]實施例1
[0050](基本結構)
[0051]圖1示出從利用了熱虹吸的相變模塊300