專利名稱：沸騰冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適合例如半導(dǎo)體元件等發(fā)熱體的冷卻的沸騰冷卻系統(tǒng)，特別涉及針對(duì)熱能密度較高的發(fā)熱體也能夠進(jìn)行穩(wěn)定的沸騰開始的沸騰冷卻系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近些年，搭載于個(gè)人計(jì)算機(jī)和服務(wù)器等電子設(shè)備的中央處理裝置(CPU)等半導(dǎo)體元件因小型化、高集成化而使發(fā)熱量増大。但是，上述半導(dǎo)體元件通常若超過規(guī)定的溫度，則不僅不能夠維持其性能，有時(shí)還會(huì)破損。因此需要冷卻等溫度管理措施。因此，以往一般通過使用散熱裝置和對(duì)其送給冷風(fēng)的風(fēng)扇的空冷系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)冷卻。但因上述的半導(dǎo)體元件的小型化、高集成化而產(chǎn)生發(fā)熱部位的局部化，而且從近些年的對(duì)環(huán)保社會(huì)的期望來講，要求降低電子設(shè)備的消耗電カ、噪音。從上述課題、期望來講，強(qiáng)烈要求替換以往的空冷系統(tǒng)，采用例如使用了水等制冷 劑的液冷系統(tǒng)等高效的冷卻技木。在上述液冷系統(tǒng)中利用液體的沸騰，利用該制冷劑的氣化潛熱而能夠得到較高的冷卻效率的沸騰冷卻系統(tǒng)備受矚目。另外，作為與本發(fā)明相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)，例如以下的專利文獻(xiàn)Γ3公開了如下的冷卻系統(tǒng)，具備與發(fā)熱的半導(dǎo)體元件等熱連接并使收納的液體制冷劑沸騰的受熱套管，以及接收來自受熱套管的制冷劑蒸氣并冷凝成液體的冷凝器，通過相變化來使制冷劑循環(huán)。另外，以下的專利文獻(xiàn)4公開了為了使沸騰面的導(dǎo)熱性能提高，在與沸騰面的液體接觸的表面下使通過微小的孔或間隙與外部連通的微細(xì)通道接近而設(shè)置?，F(xiàn)有技術(shù)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開2011-47616號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特開2001-77256號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 :日本特開2008-147482號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 :日本特開2005-164126號(hào)公報(bào)在使用上述的沸騰冷卻系統(tǒng)冷卻發(fā)熱體的情況下，特別在該沸騰開始時(shí)產(chǎn)生的過沖(overshoot)成為問題。S卩，如圖I的虛線所示，沸騰面的溫度上升至開始沸騰，沸騰開始后急劇降低并穩(wěn)定。該沸騰開始時(shí)的最高溫度和穩(wěn)定沸騰時(shí)的溫度的差異為過沖。該過沖起因干與突沸(爆發(fā)性的沸騰現(xiàn)象)相同的現(xiàn)象。在使外部條件完全相同且反復(fù)使發(fā)熱體發(fā)熱和停止的情況下，如圖2所示，該過沖具有毎次過沖的大小以及發(fā)熱開始至沸騰開始的時(shí)間不同的性質(zhì)。而且，有時(shí)也會(huì)產(chǎn)生從發(fā)熱開始經(jīng)過幾個(gè)小時(shí)以上還不開始沸騰的狀況。因此，在使用沸騰冷卻系統(tǒng)對(duì)半導(dǎo)體元件進(jìn)行冷卻的情況下，需要完全抑制上述過沖。若產(chǎn)生該過沖，則半導(dǎo)體元件成為允許限度以上的溫度，半導(dǎo)體元件故障、破損的可能性變高。在上述的專利文獻(xiàn)f 3中記述了用于使沸騰面的基于沸騰的導(dǎo)熱性能提高的技木，但沒有對(duì)能夠抑制過沖的技術(shù)進(jìn)行敘述。
為了抑制過沖，需要具備在發(fā)熱開始時(shí)，促進(jìn)成為沸騰開始的最初的氣泡產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)。即，需要通過誘導(dǎo)氣泡的產(chǎn)生來抑制過沖的發(fā)生。根據(jù)圖3所示的專利文獻(xiàn)4的結(jié)構(gòu)，在產(chǎn)生成為沸騰開始的氣泡后，上述氣泡在通道內(nèi)擴(kuò)散，蒸氣層充滿通道內(nèi)部。并且，如圖4所示，因上述蒸氣層通過微小的孔或間隙與液體接觸，而能夠進(jìn)行連續(xù)的沸騰。但在專利文獻(xiàn)4的結(jié)構(gòu)形成于平面上的情況下，如圖5所示，由于通道分別平行，所以無論在哪里產(chǎn)生ー個(gè)氣泡，都只能夠在I列通道內(nèi)形成蒸氣層。因此，為了使蒸氣層向沸騰面整體擴(kuò)散，需要產(chǎn)生很多氣泡。但由于氣泡的產(chǎn)生是隨機(jī)的，所以在專利文獻(xiàn)4的結(jié)構(gòu)中，不能夠抑制圖2所示那樣的沸騰開始時(shí)期的不穩(wěn)定狀態(tài)。另外，為了抑制過沖，需要具備防止異物向沸騰面浸透的結(jié)構(gòu)，特別需要具備防止用于釬焊的釬料向沸騰面浸透的結(jié)構(gòu)。一般，沸騰現(xiàn)象的性質(zhì)較大地受液體與構(gòu)成沸騰面的材質(zhì)的濕潤性，即接觸角的大小影響。公知一般上述接觸角小會(huì)使沸騰導(dǎo)熱性能提高。其理由是接觸角越小，液體越流入氣泡和沸騰面之間，從而ー個(gè)個(gè)氣泡變小，導(dǎo)熱率較小的蒸氣層變薄。相反，在成為沸騰開始的最初的氣泡產(chǎn)生時(shí)，若接觸角小，則因上述液體的流入，·氣泡難以成長，所以接觸角越大，沸騰開始越穩(wěn)定。因此，與構(gòu)成沸騰面的材質(zhì)相比與液體的接觸角更小，例如釬料等異物向沸騰面內(nèi)的浸透成為沸騰開始不穩(wěn)定的原因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供抑制發(fā)熱開始時(shí)的過沖，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的沸騰開始的沸騰冷卻系統(tǒng)。本發(fā)明涉及在與發(fā)熱體熱接觸的基座上具有由金屬構(gòu)成的沸騰導(dǎo)熱部，上述沸騰導(dǎo)熱部與液體制冷劑接觸的沸騰冷卻系統(tǒng)，其特征在于，在上述沸騰導(dǎo)熱部的表面下平行設(shè)置有多個(gè)通過孔或間隙與外部連通的通道，在與上述通道垂直的方向上具備貫通所有通道的、比通道直徑深的槽，在上述槽的上部具有蓋板。本發(fā)明的效果如下。根據(jù)本發(fā)明的沸騰冷卻系統(tǒng)，通過在上述沸騰導(dǎo)熱部設(shè)置的槽，槽部分的基座厚度變薄，所以槽部分的溫度與周邊部相比變高，促進(jìn)該部中的氣泡產(chǎn)生。而且，若在任何一點(diǎn)產(chǎn)生氣泡，則通過由上述槽以及蓋板形成的新通道，蒸氣充滿上述沸騰導(dǎo)熱面的全部通道，能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)熱開始時(shí)的穩(wěn)定的沸騰開始。


圖I是用于說明在沸騰冷卻系統(tǒng)中沸騰開始時(shí)產(chǎn)生的過沖的圖。圖2是表示上述過沖的產(chǎn)生不穩(wěn)定的圖。圖3是專利文獻(xiàn)4的沸騰導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的立體圖。圖4是表示專利文獻(xiàn)4的沸騰狀態(tài)的沸騰導(dǎo)熱面的剖視圖。圖5是表示具有形成于平面上的通道結(jié)構(gòu)的沸騰導(dǎo)熱面中的蒸氣層擴(kuò)散方法的包含部分剖面的立體圖。圖6是表示上述沸騰導(dǎo)熱面的蒸氣層擴(kuò)散方法的包含部分剖面的立體圖。圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的利用了熱虹吸管的沸騰冷卻系統(tǒng)的整體概要結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖8是用于表示構(gòu)成上述沸騰冷卻系統(tǒng)的冷凝器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的主視圖以及立體圖。圖9是用于表示構(gòu)成上述沸騰冷卻系統(tǒng)的受熱套管的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的包含部分剖面的立體圖。圖10是用于表示構(gòu)成上述受熱套管的沸騰導(dǎo)熱面的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的放大立體圖。圖11是表示了上述沸騰導(dǎo)熱面的制造步驟的包含部分剖面的立體圖。圖12是用于表示上述沸騰導(dǎo)熱面的更加詳細(xì)的結(jié)構(gòu)的包含部分剖面的立體圖。圖13是表示上述沸騰導(dǎo)熱面的溫度分布的剖視圖。
圖14是用于表示上述受熱套管的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖15是表示在同一電路基板上配置有多個(gè)應(yīng)沸騰冷卻的半導(dǎo)體元件時(shí)的沸騰冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。圖中201—過沖；300、904—沸騰導(dǎo)熱部；301—孔；302、1201—通道；303、901、1101—基座；401—孔；402—蒸氣；403、711—?dú)馀荩?01 —?dú)馀莓a(chǎn)生點(diǎn)；502—蒸氣層的擴(kuò)散；601—追加的通道；602—?dú)馀莓a(chǎn)生點(diǎn)；603—蒸氣層的擴(kuò)散；700—沸騰冷卻系統(tǒng)；701—電路基板；702、1301—發(fā)熱體；703、900—受熱套管；704—液體制冷劑；705—蒸氣管；706—液體返回管；707、800—冷凝器；708—冷卻風(fēng)扇；709—蒸氣的流動(dòng)；710—返回液體的流動(dòng)；801—蒸氣頭；802—冷凝液頭；803—冷凝管；804—散熱片；805—偏置翅片；902—罩；903—釬焊部；905—平滑加工面；906—蓋板；907—槽；1001—通道方向；1102—滾花加工；1103—翅片加工；1104—滾壓加工；1302—沸騰面溫度分布；1304—熱流動(dòng)；
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例I圖7表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的沸騰冷卻系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)。在電路基板701上搭載有半導(dǎo)體元件等發(fā)熱體702。并且，在該發(fā)熱體的表面上安裝有具備了本發(fā)明的沸騰穩(wěn)定化結(jié)構(gòu)的受熱套管703，發(fā)熱體702與受熱套管703熱接觸。而且，液體制冷劑704被收納在受熱套管703的內(nèi)部，通過蒸氣管705和液體返回管706與冷凝器707連接。而且，冷風(fēng)扇708被搭載在能夠向冷凝器707送去冷風(fēng)的位置。在具有以上結(jié)構(gòu)的沸騰冷卻系統(tǒng)700中，在發(fā)熱體702中產(chǎn)生的熱被傳遞至受熱套管703，液體制冷劑704因傳遞而來的熱沸騰而變成蒸氣。產(chǎn)生的蒸氣通過蒸氣管705按照箭頭709流動(dòng)，被導(dǎo)入至冷凝器707。蒸氣在該冷凝器707被冷風(fēng)冷卻，冷凝成為液體。成為液體的制冷劑因重力通過液體返回管706按照箭頭710返回受熱套管。如以上所述，沸騰冷卻系統(tǒng)700構(gòu)成為依靠液體制冷劑704的相變和重力，能夠不設(shè)置傳導(dǎo)泵等外部動(dòng)力而循環(huán)該制冷劑的所謂熱虹吸管。由于如上所述冷卻沸騰系統(tǒng)700利用制冷劑的潛熱輸送熱，因此作為制冷劑使用的液體若采用具有較大潛熱的例如水等，則能夠得到較高的冷卻效率。但在將水作為制冷劑進(jìn)行常溫下的冷卻時(shí)，為了降低水的沸點(diǎn)，需要對(duì)構(gòu)成熱虹吸管的配管內(nèi)部進(jìn)行減壓。此時(shí)，優(yōu)選受熱套管703、蒸氣管705、液體返回管706、冷凝器707分別例如由銅等不對(duì)水表示出腐蝕性的金屬材料構(gòu)成，為了維持內(nèi)部的減壓狀態(tài)，優(yōu)選對(duì)各自的接合部進(jìn)行釬焊或焊接。而且，在作為制冷劑例如使用氫氟醚等沸點(diǎn)較低的有機(jī)制冷劑的情況下，由于不需要對(duì)配管內(nèi)部進(jìn)行減壓，所以作為蒸氣管以及冷凝管例如能夠使用硅膠管以及橡膠管等能夠變形的材料，能夠自由變更上述冷凝器的位置。除此而外，只要是依靠從發(fā)熱體702傳遞而來的熱而沸騰的材料，則不對(duì)制冷劑進(jìn)行特別限定。在本實(shí)施例中，作為制冷劑采用水，其他的金屬材料采用銅。優(yōu)選冷凝器707為散熱片與蒸氣通過的配管連接，能夠進(jìn)行高效率熱交換的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，采用圖8所示的結(jié)構(gòu)。冷凝器800由使送來的蒸氣擴(kuò)散的蒸氣頭801、儲(chǔ)藏冷凝得到的液體制冷劑的冷凝液頭802、連接兩者的冷凝管、以及與冷凝管803熱連接的散熱片804構(gòu)成。在蒸氣頭801和冷凝液頭802上分別連接有蒸氣管703和液體返回管704，送至冷凝器800的蒸氣在通過冷凝管803時(shí)被冷卻冷凝，熱量通過散熱片被傳導(dǎo)至周圍的空氣。在本實(shí)施例中，通過采用偏置翅片805作為散熱片來提高放熱性能的體積效率。作為構(gòu)成冷凝器的材料，優(yōu)選導(dǎo)熱率良好的例如銅、鋁等金屬。
圖9表示本實(shí)施方式中的受熱套管的結(jié)構(gòu)。受熱套管900例如在由銅等導(dǎo)熱率良好的金屬構(gòu)成的矩形基座901的上部裝上將銅或不銹鋼等金屬拉深成碗狀而形成的罩902，罩902的下部通過使用了例如Ag72-Cu28 (BAg-8)等釬料的釬焊而與基座901接合。并且，為了使作為液體制冷劑的水的沸點(diǎn)降低，對(duì)內(nèi)部進(jìn)行減壓處理。在罩902的上部和側(cè)面形成有貫通孔，分別與蒸氣管703和液體返回管704連接。并且，通過對(duì)基座901進(jìn)行加エ，來形成基于本發(fā)明的沸騰導(dǎo)熱部904。此外，作為妨礙沸騰開始的最初氣泡產(chǎn)生的主要原因，列舉出釬料向沸騰導(dǎo)熱部904內(nèi)的浸透。其理由是因液體制冷劑與基座材料的接觸角給予氣泡的產(chǎn)生較大的影響，所以若向沸騰導(dǎo)熱部904浸透了的釬料在沸騰面上形成部分的被膜，則在上述被膜上制冷劑和基座的接觸角變化，妨礙了氣泡的產(chǎn)生。因此，需要防止釬料從受熱套管900的釬焊部903向沸騰導(dǎo)熱部904浸透。在釬焊時(shí)，在爐內(nèi)被加熱融化后的釬料依靠毛細(xì)管力通過基座上的微細(xì)凹凸的間隙、槽而浸透至內(nèi)部，因此產(chǎn)生上述釬料的浸透。所以為了解決上述問題，通過在釬焊部903和沸騰導(dǎo)熱部904之間進(jìn)行基于銑床的立銑刀加工，形成表面粗糙度抑制為3. 2S (距平均面的最大高度為3.2 μ m)以下的平滑加工面905。圖14表示上述受熱套管900的剖視圖。由于通過上述加工，在釬焊時(shí)，釬料在釬焊部903中形成焊腳(フイレツ卜)形狀，所以不會(huì)從釬焊部903向受熱套管900的內(nèi)部浸透。圖10表示本發(fā)明的沸騰導(dǎo)熱部904。該沸騰導(dǎo)熱面在與受熱套管的基座901上的制冷劑接觸的一側(cè)具備通過微細(xì)的孔與外部連通的微細(xì)的通道結(jié)構(gòu)1001，在沸騰導(dǎo)熱部904的中央具備寬度1mm、深度O. 9mm的槽907，在其上部通過點(diǎn)焊設(shè)置厚度O. 5mm、寬度8mm的由與基座相同的金屬材料構(gòu)成的蓋板906。該蓋板906用于使在槽907中產(chǎn)生的氣泡不向上部上升而從槽907向延伸的通道結(jié)構(gòu)1001擴(kuò)散，蓋板906的寬度由氣泡向通道結(jié)構(gòu)1001的擴(kuò)散和氣泡向上部的上升的均衡決定。圖3表示通道結(jié)構(gòu)1001的放大圖。如在發(fā)明的概要中敘述的那樣，若在該通道結(jié)構(gòu)中的某個(gè)地方產(chǎn)生成為沸騰開始的氣泡，則成為氣泡在I列通道302內(nèi)擴(kuò)散，通過孔301與制冷劑接觸的狀態(tài)。然后，如圖4所示，可能通過孔301保持連續(xù)沸騰。此時(shí)根據(jù)采用的制冷劑的物性、特別根據(jù)表面張力，通道直徑以及孔徑的大小存在最佳值。若相對(duì)于制冷劑的表面張力，孔徑過大或通道直徑過小，則存在較冷的液體制冷劑大量流入通道內(nèi)，通道內(nèi)的蒸氣再次冷凝，停止沸騰的可能性。另外，若相對(duì)于制冷劑的表面張力，孔徑過小或通道直徑過大，則氣泡不能順暢地從沸騰面剝離，導(dǎo)熱性能下降。在本實(shí)施例中，針對(duì)作為制冷劑的水進(jìn)行最優(yōu)化，設(shè)平均孔徑為O. 25mm,設(shè)通道直徑為O. 8_。如圖11所示，能夠通過滾壓加工1104對(duì)通過翅片加工1103連續(xù)挖掘在金屬板的基座1101上通過滾花加工1102開槽得到的面而形成的翅片的前端部進(jìn)行壓制來形成上述通道結(jié)構(gòu)1001。即，通過來自上方的壓制使前端部向槽側(cè)彎曲成直角，得到圖11的右示的通道結(jié)構(gòu)。圖12表示追加于中央的槽的附近的放大圖。在沸騰面上具備相對(duì)于鄰接且平行設(shè)置的通道1201在垂直方向上，且與通道1201的底面相比挖掘得較深的槽1202。圖13表示挖掘了槽1202的沸騰導(dǎo)熱部的剖視圖。在發(fā)熱體1301向沸騰導(dǎo)熱部 傳遞熱時(shí)，剖面的溫度分布1302為越靠近發(fā)熱體越高，越靠近制冷劑側(cè)越低。因此，能夠使有槽907的部分的沸騰面的溫度與在沒有槽907的地方都相同的沸騰面的溫度相比特別高，如以上所述，通過在沸騰面形成溫度特別高的地方，能夠促進(jìn)成為沸騰開始的最初的氣泡產(chǎn)生。而且，通過改變槽907的深度，槽907的底和表面的溫度差變得較大，所以能夠調(diào)節(jié)氣泡產(chǎn)生的促迸。另外，在不具備追加的槽907的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中，即便產(chǎn)生最初的氣泡，也只能夠如圖5所示向I列通道擴(kuò)散，但如圖10所示,通過另外具備槽907以及蓋板906,如圖6所示,相對(duì)于并列的通道，在垂直方向上形成新的通道601，從氣泡產(chǎn)生點(diǎn)602擴(kuò)散的蒸氣層能夠?qū)⑼ǖ?01作為旁路，像附圖標(biāo)號(hào)603那樣在所有通道內(nèi)擴(kuò)散。實(shí)施例2圖15表示在電路基板上有多個(gè)圖7的結(jié)構(gòu)時(shí)的結(jié)構(gòu)。與配置在電路基板701上的3個(gè)半導(dǎo)體元件的分別對(duì)應(yīng)地設(shè)置有受熱套管703a、b、c，從各個(gè)受熱套管703a、b、c到進(jìn)行熱交換的冷凝器707分別連接有蒸氣管705a、b、c以及液體返回管706a、b、C。冷凝器707對(duì)從3個(gè)受熱套管703a、b、c送來的蒸氣匯總后進(jìn)行熱交換。在冷凝器707的附近設(shè)置有用于促進(jìn)熱交換的冷卻風(fēng)扇708。而且，在蒸氣管705a、b、c各自的冷凝器707側(cè)的出ロ設(shè)置檢測(cè)蒸氣的蒸氣壓、溫度的傳感器，在液體返回管706a、b、c各自的冷凝器707側(cè)的入口設(shè)置控制液體返回量的閥，也能夠根據(jù)由各半導(dǎo)體元件的傳感器檢測(cè)出的發(fā)熱的程度(蒸氣的產(chǎn)生量)對(duì)各個(gè)閥的開閉進(jìn)行控制，從而控制返回液體的回流量。通過控制電路1500進(jìn)行上述控制。其結(jié)果，能夠有效地靈活使用有限量的液體制冷劑，能夠進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆序v冷卻。而且，與在各個(gè)受熱套管703a、b、c上分別設(shè)置冷凝器707的情況相比，能夠節(jié)約冷凝器707的設(shè)置空間。在圖15中，雖然在圖中的下方設(shè)置用于進(jìn)行上述熱交換的冷凝器707、冷卻風(fēng)扇708以及控制電路1500，但是也可以考慮電路基板701上的部件設(shè)置和冷卻效果來適當(dāng)?shù)剡x擇設(shè)置場(chǎng)所。如以上所述，在本發(fā)明的沸騰冷卻系統(tǒng)中，能夠抑制發(fā)熱開始時(shí)的過沖，進(jìn)行穩(wěn)定的沸騰開始?！?br> 權(quán)利要求
1.一種沸騰冷卻系統(tǒng)，該沸騰冷卻系統(tǒng)具備 受熱套管，其以能夠?qū)岬姆绞桨惭b在搭載于基板的發(fā)熱體上，通過來自上述發(fā)熱體的熱量使收納于內(nèi)部的液體制冷劑蒸發(fā)； 冷凝器，其接收來自上述受熱套管的制冷劑蒸氣，向外部傳遞熱量，使上述制冷劑蒸氣冷凝成液體制冷劑； 第一配管，其將來自上述受熱套管的制冷劑蒸氣引導(dǎo)至上述冷凝器； 第二配管，其將來自上述冷凝器的液體制冷劑引導(dǎo)至上述受熱套管， 上述沸騰冷卻系統(tǒng)的特征在于， 上述受熱套管具有對(duì)與發(fā)熱體熱接觸的由金屬構(gòu)成的基座和用于在內(nèi)部收納液體制冷劑的由金屬構(gòu)成的罩進(jìn)行釬焊而得到的結(jié)構(gòu)， 上述基座在與上述液體制冷劑接觸的一側(cè)具有沸騰導(dǎo)熱部， 上述沸騰導(dǎo)熱部在表面下平行設(shè)置有多個(gè)通過孔或間隙與外部連通的通道，在與上述通道垂直的方向上具備貫通所有通道的、比通道直徑深的槽，在上述槽的上部具備蓋板。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的沸騰冷卻系統(tǒng)，其特征在于， 在上述沸騰導(dǎo)熱部周邊的與上述罩進(jìn)行釬焊的部分中，以將表面粗糙度抑制為較小，直至釬料不向上述罩內(nèi)部浸透的程度的方式對(duì)上述基座的表面進(jìn)行表面加工。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的沸騰冷卻系統(tǒng)，其特征在于， 上述液體制冷劑是水，且對(duì)上述受熱套管內(nèi)部進(jìn)行減壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的沸騰冷卻系統(tǒng)，其特征在于， 將上述冷凝器配置于比上述受熱套管高的位置。
5.一種沸騰冷卻系統(tǒng)，其特征在于， 該沸騰冷卻系統(tǒng)與配置在電路基板上的多個(gè)半導(dǎo)體元件對(duì)應(yīng)設(shè)置， 與上述半導(dǎo)體元件的每一個(gè)對(duì)應(yīng)地具有 基座，其設(shè)置在各半導(dǎo)體元件的每一個(gè)的上部，在沸騰導(dǎo)熱面上構(gòu)成有相互平行的多個(gè)通道以及與上述通道正交且比上述通道深的槽，在上述槽的上部具備蓋部， 受熱套管，其設(shè)置在各基座的每一個(gè)的上部，且封入了液體制冷劑， 冷凝器，其設(shè)置在上述電路基板上，對(duì)從各受熱套管通過蒸氣管聚集的蒸氣進(jìn)行熱交換，液化后的蒸氣通過液體返回管回流至各受熱套管的每一個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的沸騰冷卻系統(tǒng)，其特征在于， 上述沸騰冷卻系統(tǒng)還在各蒸氣管的每一個(gè)上述冷凝器側(cè)的出口具有檢測(cè)蒸氣的蒸氣壓力、溫度的傳感器，以及在各液體返回管的每一個(gè)上述冷凝器側(cè)的入口具有控制液體返回量的閥， 且具有控制電路，其根據(jù)由與上述多個(gè)半導(dǎo)體元件對(duì)應(yīng)的上述傳感器檢測(cè)出的發(fā)熱程度，對(duì)各閥的每一個(gè)的開關(guān)進(jìn)行控制，從而控制返回液體的回流量。
全文摘要
本發(fā)明提供抑制發(fā)熱開始時(shí)的過沖，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的沸騰開始的沸騰冷卻系統(tǒng)。該沸騰冷卻系統(tǒng)是一種在與發(fā)熱體熱接觸的基座上具有由金屬構(gòu)成的沸騰導(dǎo)熱部，上述沸騰導(dǎo)熱部與液體制冷劑接觸的沸騰冷卻系統(tǒng)，上述沸騰導(dǎo)熱部在表面下平行設(shè)置有多個(gè)通過孔或間隙與外部連通的通道，在與上述通道垂直的方向上具備貫通所有的通道的、比通道直徑深的槽，在上述槽的上部具備蓋板。
文檔編號(hào)H01L23/427GK102832185SQ20121019492
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月13日
發(fā)明者鈴木一成, 佐藤重匡, 出居昭男 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所