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公開番号2025141203
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024041040
出願日2024-03-15
発明の名称積層体
出願人日本発條株式会社
代理人個人
主分類B32B 7/027 20190101AFI20250919BHJP(積層体)
要約【課題】ベイパーチャンバーと発熱体との大きさ及び位置の関係性を特定することによって、十分な放熱性を得ることができる積層体を提案する。
【解決手段】積層体1は、平面視で矩形状をなすベイパーチャンバー4と、ベイパーチャンバー4の表側に積層され平面視で矩形状をなす発熱体5とを備え、以下の式(1)～(4)を満たす。
Vx×Vy-(Ax×Ay+20×Ax+20×Ay+400)≧0・・・(1)
Vx+Vy-(X1+Y1+Ax+Ay+20)≧0・・・(2)
X1≧X2・・・(3)
Y1≧Y2・・・(4)
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
平面視で矩形状をなすベイパーチャンバーと、前記ベイパーチャンバーの表側に積層され平面視で矩形状をなす発熱体とを備える積層体であって、
対向する前記ベイパーチャンバーのＸ方向第一端縁と前記ベイパーチャンバーのＸ方向第二端縁、及び対向する前記発熱体のＸ方向第一端縁と前記発熱体のＸ方向第二端縁がＸＹ直交座標におけるＹ方向に沿う向きに延在し、対向する前記ベイパーチャンバーのＹ方向第一端縁と前記ベイパーチャンバーのＹ方向第二端縁、及び対向する前記発熱体のＹ方向第一端縁と前記発熱体のＹ方向第二端縁がＸＹ直交座標におけるＸ方向に沿う向きに延在し、前記ベイパーチャンバーのＸ方向第一端縁と前記発熱体のＸ方向第一端縁が対向し、前記ベイパーチャンバーのＹ方向第一端縁と前記発熱体のＹ方向第一端縁が対向する状態において、以下の式（１）～（４）を満たす積層体。
Ｖｘ×Ｖｙ－（Ａｘ×Ａｙ＋２０×Ａｘ＋２０×Ａｙ＋４００）≧０・・・（１）
Ｖｘ＋Ｖｙ－（Ｘ１＋Ｙ１＋Ａｘ＋Ａｙ＋２０）≧０・・・（２）
Ｘ１≧Ｘ２・・・（３）
Ｙ１≧Ｙ２・・・（４）
但し、
Ｖｘ：前記ベイパーチャンバーのＸ方向第一端縁から前記ベイパーチャンバーのＸ方向第二端縁に至る距離［ｍｍ］
Ｖｙ：前記ベイパーチャンバーのＹ方向第一端縁から前記ベイパーチャンバーのＹ方向第二端縁に至る距離［ｍｍ］
Ａｘ：前記発熱体のＸ方向第一端縁から前記発熱体のＸ方向第二端縁に至る距離［ｍｍ］
Ａｙ：前記発熱体のＹ方向第一端縁から前記発熱体のＹ方向第二端縁に至る距離［ｍｍ］
Ｘ１：前記ベイパーチャンバーのＸ方向第一端縁から前記発熱体のＸ方向第一端縁に至る距離［ｍｍ］
Ｘ２：前記発熱体のＸ方向第二端縁から前記ベイパーチャンバーのＸ方向第二端縁に至る距離［ｍｍ］
Ｙ１：前記ベイパーチャンバーのＹ方向第一端縁から前記発熱体のＹ方向第一端縁に至る距離［ｍｍ］
Ｙ２：前記発熱体のＹ方向第二端縁から前記ベイパーチャンバーのＹ方向第二端縁に至る距離［ｍｍ］
続きを表示（約 69 文字）【請求項２】
ベース基板と、絶縁層と、前記ベイパーチャンバーと、前記発熱体とがこの順で積層された請求項１に記載の積層体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層体に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、高輝度ＬＥＤやパワー半導体のような大電流が流れる電子部品を使用する機会が増えている。大電流を流した際、この種の電子部品は高い温度で発熱する。このためこの種の電子部品を使用するにあたっては、十分な放熱性を確保することが重要である。
【０００３】
従来、電子部品からの熱を放熱させるものとして、ベース基板と、絶縁層と、回路パターンと、この回路パターンに実装される電子部品とを備える積層体が知られている（例えば特許文献１参照）。このような積層体によれば、電子部品で発生した熱を、回路パターンから絶縁層を経てベース基板に伝導させ、ベース基板から空気中（水冷機能を持つベース基板については更に水中）に放熱することができる。
【０００４】
また放熱性を向上させるべく、電子部品で発生した熱を絶縁層に効率的に伝導させるために熱を拡散させる機能を有するベイパーチャンバーを用いた技術も知られている。特許文献２には、電子部品の回路として機能するベイパーチャンバーが絶縁層と電子部品との間に設けられている積層体が示されている。この積層体によれば、電子部品からの熱がベイパーチャンバーによって面方向に広範囲に拡散されて伝熱面積が広がるため、絶縁層に対して熱が効率的に伝導されることになり放熱性を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００２－０１２６５３号公報
特開２０２１－１９７５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところでベイパーチャンバーは、加熱されて蒸発し且つ放熱して凝縮する作動液と、この作動液を浸透させて毛細管力を生じさせるウイックとを内部に備えていて、発熱体からの熱によって蒸発した作動液が気体となってベイパーチャンバーの内部を移動し、温度の低いところに移動した気体が凝縮して液体に戻るときに放熱するという仕組みによって発熱体からの熱を拡散させている。すなわち、気体となった作動液の温度を下げるためには発熱体から離れたエリアを設ける必要があるため、ベイパーチャンバーは発熱体の大きさよりも大きくなる。また上記のような積層体にベイパーチャンバーを用いる場合、上述したように伝熱面積を広げるにはベイパーチャンバーをある程度大きくする必要がある。しかし、このような積層体の製品開発において、発熱体である電子部品の大きさに対してベイパーチャンバーをどの程度大きくすれば十分な放熱性が得られるのか明確ではなく、良好な結果が得られるまで試行錯誤を繰り返して検討が行われている。
【０００７】
またこのような積層体において、発熱体である電子部品はベイパーチャンバーの中央部に設けることが一般的であるが、今後、ベイパーチャンバーの中央部からずれたところに発熱体を設けることも想定される。一方、ベイパーチャンバーに対して発熱体を片寄って配置した場合の放熱性との関係については十分な知見が得られていない。
【０００８】
このような点に鑑み、本発明は、積層体におけるベイパーチャンバーと発熱体との大きさ及び位置の関係性を特定することによって、十分な放熱性を得ることができる積層体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、平面視で矩形状をなすベイパーチャンバーと、前記ベイパーチャンバーの表側に積層され平面視で矩形状をなす発熱体とを備える積層体であって、対向する前記ベイパーチャンバーのＸ方向第一端縁と前記ベイパーチャンバーのＸ方向第二端縁、及び対向する前記発熱体のＸ方向第一端縁と前記発熱体のＸ方向第二端縁がＸＹ直交座標におけるＹ方向に沿う向きに延在し、対向する前記ベイパーチャンバーのＹ方向第一端縁と前記ベイパーチャンバーのＹ方向第二端縁、及び対向する前記発熱体のＹ方向第一端縁と前記発熱体のＹ方向第二端縁がＸＹ直交座標におけるＸ方向に沿う向きに延在し、前記ベイパーチャンバーのＸ方向第一端縁と前記発熱体のＸ方向第一端縁が対向し、前記ベイパーチャンバーのＹ方向第一端縁と前記発熱体のＹ方向第一端縁が対向する状態において、以下の式（１）～（４）を満たす積層体である。
Ｖｘ×Ｖｙ－（Ａｘ×Ａｙ＋２０×Ａｘ＋２０×Ａｙ＋４００）≧０・・・（１）
Ｖｘ＋Ｖｙ－（Ｘ１＋Ｙ１＋Ａｘ＋Ａｙ＋２０）≧０・・・（２）
Ｘ１≧Ｘ２・・・（３）
Ｙ１≧Ｙ２・・・（４）
但し、
Ｖｘ：前記ベイパーチャンバーのＸ方向第一端縁から前記ベイパーチャンバーのＸ方向第二端縁に至る距離［ｍｍ］
Ｖｙ：前記ベイパーチャンバーのＹ方向第一端縁から前記ベイパーチャンバーのＹ方向第二端縁に至る距離［ｍｍ］
Ａｘ：前記発熱体のＸ方向第一端縁から前記発熱体のＸ方向第二端縁に至る距離［ｍｍ］
Ａｙ：前記発熱体のＹ方向第一端縁から前記発熱体のＹ方向第二端縁に至る距離［ｍｍ］
Ｘ１：前記ベイパーチャンバーのＸ方向第一端縁から前記発熱体のＸ方向第一端縁に至る距離［ｍｍ］
Ｘ２：前記発熱体のＸ方向第二端縁から前記ベイパーチャンバーのＸ方向第二端縁に至る距離［ｍｍ］
Ｙ１：前記ベイパーチャンバーのＹ方向第一端縁から前記発熱体のＹ方向第一端縁に至る距離［ｍｍ］
Ｙ２：前記発熱体のＹ方向第二端縁から前記ベイパーチャンバーのＹ方向第二端縁に至る距離［ｍｍ］とする。
【００１０】
上述した積層体は、ベース基板と、絶縁層と、前記ベイパーチャンバーと、前記発熱体とがこの順で積層されることが好ましい。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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