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WO2017056842A1 - ヒートパイプ、放熱部品、ヒートパイプの製造方法 - Google Patents

ヒートパイプ、放熱部品、ヒートパイプの製造方法 Download PDF

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WO2017056842A1
WO2017056842A1 PCT/JP2016/075615 JP2016075615W WO2017056842A1 WO 2017056842 A1 WO2017056842 A1 WO 2017056842A1 JP 2016075615 W JP2016075615 W JP 2016075615W WO 2017056842 A1 WO2017056842 A1 WO 2017056842A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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metal
heat pipe
pipe
intermetallic compound
porous wick
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2016/075615
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English (en)
French (fr)
Inventor
鷲塚清多郎
川口義博
北村隆司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to JP2017543047A priority patent/JP6528852B2/ja
Publication of WO2017056842A1 publication Critical patent/WO2017056842A1/ja
Priority to US15/864,369 priority patent/US10591223B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0028—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for cooling heat generating elements, e.g. for cooling electronic components or electric devices

Definitions

  • the present invention relates to a heat pipe, a heat dissipating part including the heat pipe, and a method for manufacturing the heat pipe.
  • Patent Document 1 discloses a heat pipe including a pipe housing and a porous wick. Both ends in the longitudinal direction of the pipe housing constitute a heating part that is heated by contacting the heating element and a cooling part that is naturally cooled, for example.
  • the pipe housing encloses the hydraulic fluid.
  • the hydraulic fluid is composed of a substance that undergoes phase transformation at a predetermined temperature.
  • the hydraulic fluid is, for example, water, alcohols, ammonia water, or the like.
  • the porous wick has a plurality of holes and generates a capillary force against the working fluid.
  • the porous wick is provided inside the pipe casing. Thereby, the pipe housing and the porous wick form a cavity extending in the longitudinal direction of the pipe housing. The cavity communicates with the plurality of holes.
  • the porous wick connects the heating unit and the cooling unit in the pipe casing.
  • the porous wick is composed of a sintered body in which copper particles are sintered inside a pipe housing.
  • the working fluid is evaporated by the heat of the heating element in the heating unit to become a gas.
  • the gas passes through the cavity and moves to the cooling unit, and is radiated and liquefied by the cooling unit.
  • the liquefied hydraulic fluid penetrates into the porous wick.
  • the hydraulic fluid is refluxed from the cooling unit to the heating unit by the capillary force generated by the porous wick.
  • the heat pipe of patent document 1 cools a heat generating body.
  • the porous wick is configured by sintering copper particles inside the pipe housing. Therefore, the pipe housing needs to be heated to a temperature slightly lower than the melting point (1084 ° C.) of the copper particles.
  • the pipe housing is generally sealed by welding or brazing. Therefore, the pipe housing needs to be heated to a high temperature (for example, 450 ° C. in the case of brazing).
  • An object of the present invention is to provide a heat pipe, a heat radiating component, and a method of manufacturing a heat pipe that can greatly suppress deterioration of a pipe housing.
  • the heat pipe of the present invention includes a pipe casing and a porous wick.
  • a hydraulic fluid is enclosed in the pipe casing.
  • the porous wick is provided inside the pipe casing.
  • the porous wick includes an intermetallic compound containing at least a first metal and a second metal having a melting point higher than that of the first metal.
  • the porous wick may be made of a material containing a first metal, a second metal, and an intermetallic compound.
  • the second metal is, for example, at least one alloy selected from the group consisting of a CuNi alloy, a CuMn alloy, a CuAl alloy, and a CuCr alloy.
  • the first metal is, for example, at least one metal selected from the group consisting of Sn or Sn-based alloys.
  • the melting point of Sn is 231.9 ° C.
  • the heat pipe having this configuration can obtain the porous wick inside the pipe housing at a temperature extremely lower than the above-described sintering temperature.
  • the heat pipe having this configuration can suppress deterioration of the pipe housing.
  • the heat pipe of the present invention includes a pipe housing, a wick, and a sealing member.
  • a hydraulic fluid is enclosed in the pipe casing.
  • the wick is provided inside the pipe casing.
  • the sealing member seals the pipe housing.
  • the sealing member seals the end of the pipe housing.
  • the sealing member includes an intermetallic compound containing at least a first metal and a second metal having a melting point higher than that of the first metal.
  • the sealing member may be comprised with the material containing a 1st metal and an intermetallic compound.
  • the second metal is, for example, at least one alloy selected from the group consisting of a CuNi alloy, a CuMn alloy, a CuAl alloy, and a CuCr alloy.
  • the first metal is, for example, at least one metal selected from the group consisting of Sn or Sn-based alloys.
  • the melting point of Sn is 231.9 ° C.
  • the heat pipe having this configuration can obtain the sealing member at a temperature extremely lower than the above-described sintering temperature.
  • the heat pipe having this configuration can suppress deterioration of the pipe housing.
  • the heat dissipating component of the present invention includes the heat pipe of the present invention. Therefore, the heat dissipation component of the present invention has the same effect as the heat pipe of the present invention.
  • the heat pipe manufacturing method of the present invention includes an installation step and a heating step.
  • the metal composition is provided inside the pipe casing.
  • the metal composition includes a first metal and a second metal having a melting point higher than that of the first metal.
  • the metal composition preferably contains a flux.
  • the heating step for example, the metal composition is heated to a temperature within the range of the melting point of the first metal to the melting point of the second metal to form a porous wick inside the pipe casing.
  • the porous wick is made of a material containing an intermetallic compound generated by a reaction between the first metal and the second metal.
  • the metal composition is in a paste form, and the installation step may be a step of applying the metal composition to the inside of the pipe casing.
  • This heat pipe manufacturing method is a method for manufacturing the heat pipe of the present invention including the porous wick described above. Therefore, the manufacturing method of the heat pipe of this invention has the same effect as the heat pipe of this invention provided with the above-mentioned porous wick.
  • the heat pipe manufacturing method of the present invention includes an installation step and a heating step.
  • the metal composition is provided at the end of the pipe housing.
  • the metal composition includes a first metal and a second metal having a melting point higher than that of the first metal.
  • the metal composition preferably contains a flux.
  • the heating step for example, the metal composition is heated to a temperature within the range of the melting point of the first metal to the melting point of the second metal, and the sealing member is formed at the end of the pipe casing.
  • the sealing member is made of a material containing an intermetallic compound generated by a reaction between the first metal and the second metal.
  • This heat pipe manufacturing method is a method for manufacturing the heat pipe of the present invention including the above-described sealing member. Therefore, the manufacturing method of the heat pipe of this invention has the same effect as the heat pipe of this invention provided with the above-mentioned sealing member.
  • the present invention can suppress deterioration of the pipe casing.
  • FIG. 6A is a cross-sectional view of the metal paste 105 prepared by the method for manufacturing the heat pipe 100 shown in FIG.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view of the metal sheet 155 prepared by the method for manufacturing the heat pipe 100 shown in FIG.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a state of an intermetallic compound phase 109 generated from the metal paste 105 by the heating step shown in FIG. 4. It is an expanded sectional view which shows the mode of the intermetallic compound phase 119 produced
  • FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a heat pipe 100 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the first end 91 of the heat pipe 100 shown in FIG. 3 is a cross-sectional view showing a central portion 93 of the heat pipe 100 shown in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line SS shown in FIG.
  • the heat pipe 100 includes a pipe casing 90, a porous wick 30, and sealing members 191 and 192.
  • the heat pipe 100 is provided in a heat dissipation component and cools a heating element such as an electronic component.
  • the heat dissipating component is, for example, a heat sink or a heat spreader.
  • the pipe housing 90 has a cylindrical shape.
  • the pipe housing 90 has both end portions 91 and 92 in the longitudinal direction of the pipe housing 90 and a center portion 93 located between the both end portions 91 and 92.
  • the first end portion 91 of the pipe housing 90 constitutes a heating portion 91 that is heated by being in contact with the heating element, and the second end portion 92 constitutes a cooling portion 92 that is naturally cooled, for example.
  • the material of the pipe housing 90 is, for example, Cu.
  • Both end portions 91 and 92 of the pipe housing 90 are sealed with sealing members 191 and 192.
  • the sealing member 191 is configured by the first metal foil 116 and the intermetallic compound phase 119.
  • the sealing member 192 is also constituted by the first metal foil 116 and the intermetallic compound phase 119.
  • the configuration of the second end 92 is the same as the configuration of the first end 91, and the configuration of the sealing member 192 is the same as the configuration of the sealing member 191. Therefore, the description of the second end 92 and the sealing member 192 of the pipe housing 90 is omitted.
  • the pipe casing 90 encloses hydraulic fluid inside.
  • the hydraulic fluid is composed of a substance that undergoes phase transformation at a predetermined temperature.
  • the hydraulic fluid is, for example, water, alcohols, ammonia water, or the like.
  • the porous wick 30 has a plurality of holes 80 as shown in FIGS.
  • the plurality of holes 80 are basically open pores communicating with the outside of the porous wick 30.
  • the porosity of the porous wick 30 is, for example, 20 to 70%.
  • the porous wick 30 generates a capillary force with respect to the hydraulic fluid by the plurality of holes 80.
  • the porous wick 30 has a cylindrical shape.
  • the porous wick 30 is provided inside the pipe housing 90.
  • the porous wick 30 extends in the longitudinal direction of the pipe housing 90 and connects between the heating unit 91 and the cooling unit 92 in the pipe housing 90.
  • the pipe housing 90 and the porous wick 30 form a cavity 95 extending in the longitudinal direction of the pipe housing 90.
  • the cavity 95 communicates with the plurality of holes 80.
  • the porous wick 30 includes first metal particles 106, second metal particles 107, and an intermetallic compound phase 109.
  • the working fluid is evaporated by the heat of the heating element in the heating unit 91 to become a gas.
  • the gas passes through the cavity 95 and moves to the cooling unit 92 where it is radiated and liquefied by the cooling unit 92.
  • the liquefied hydraulic fluid penetrates into the plurality of holes 80 of the porous wick 30.
  • the hydraulic fluid is refluxed from the cooling unit 92 toward the heating unit 91 by the capillary force of the porous wick 30.
  • the heat pipe 100 cools the heating element.
  • FIGS. 2 and 3 the hole 80 in FIGS. 2 and 3 is schematically shown.
  • the porous wick 30 also has minute holes 80 that do not appear in FIGS. 2 and 3 and holes 80 at the particle interface level. Therefore, the hydraulic fluid can move in the longitudinal direction of the pipe housing 90 through the holes 80 in the porous wick 30.
  • the intermetallic compound phase 109 and the intermetallic compound phase 119 are phases composed of intermetallic compounds. Differences between the intermetallic compound phase 109 and the intermetallic compound phase 119 will be described later.
  • the intermetallic compound is composed of a first metal and a second metal.
  • the material of the first metal is Sn or an Sn-based alloy. Examples of the Sn-based alloy include a SnAgCu alloy, a SnAg alloy, a SnCu alloy, a SnBi alloy, a SnSb alloy, a SnAu alloy, a SnPb alloy, and a SnZn alloy.
  • the second metal is a metal that reacts with the molten first metal to generate an intermetallic compound.
  • the material of the second metal is at least one selected from the group consisting of a CuNi alloy, a CuMn alloy, a CuAl alloy, and a CuCr alloy.
  • the material of the intermetallic compound is, for example, (Cu, Ni) 6 Sn 5 , Cu 4 Ni 2 Sn 5 , Cu 5 NiSn 5 , (Cu, Ni) 3 Sn, CuNi 2 Sn, Cu 2 NiSn, or the like.
  • the melting point of the second metal is higher than that of the first metal.
  • the melting point of the intermetallic compound is higher than the melting point of the first metal.
  • the melting point of the intermetallic compound is, for example, 400 ° C. or higher.
  • the melting point of the first metal particles 106 is 231.9 ° C.
  • the 1st metal particle 106 and the 2nd metal particle 107 which are shown in FIG. 3 remain
  • the heat pipe 100 by heating at a temperature equal to or higher than the melting point of the first metal, the molten first metal and the second metal react, and an intermetallic compound composed of the first metal and the second metal becomes. Generated.
  • the intermetallic compound phase 109 produced by this reaction constitutes the porous wick 30.
  • the intermetallic compound phase 119 generated by this reaction constitutes the sealing members 191 and 192.
  • the heat pipe 100 can obtain the porous wick 30 inside the pipe housing 90 at a temperature extremely lower than the above-described sintering temperature. Similarly, the heat pipe 100 can obtain the sealing members 191 and 192 at both ends 91 and 92 of the pipe housing 90 at a temperature extremely lower than the above-described sintering temperature.
  • the heat pipe 100 and the heat dissipating component including the heat pipe 100 can suppress the deterioration of the pipe housing 90.
  • the intermetallic compound phase 109 has a high melting point (for example, 400 ° C. or higher). Therefore, the porous wick 30 composed of the intermetallic compound phase 109 has high heat resistance.
  • the intermetallic compound phase 119 also has a high melting point (for example, 400 ° C. or higher). Therefore, the sealing members 191 and 192 configured with the intermetallic compound phase 119 have high heat resistance.
  • the intermetallic compound has a melting point higher than that of the first metal, the porous wick 30 and the seal are sealed even when the heat pipe 100 is further mounted on another device, component, board, etc. by heating such as reflow.
  • the structure of the stop members 191 and 192 is not impaired, and the function of the heat pipe 100 can be maintained.
  • the heat pipe 100 shown above can be manufactured by the following manufacturing method, for example.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a method for manufacturing the heat pipe 100 shown in FIG.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the appearance of a pipe housing 90 prepared by the method for manufacturing the heat pipe 100 shown in FIG.
  • FIG. 6A is a cross-sectional view of the metal paste 105 prepared by the method for manufacturing the heat pipe 100 shown in FIG.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view of the metal sheet 155 prepared by the method for manufacturing the heat pipe 100 shown in FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the coating process shown in FIG.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing the state of the attaching step shown in FIG. FIG.
  • FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view showing a state of the intermetallic compound phase 109 generated from the metal paste 105 by the heating step shown in FIG.
  • FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view showing a state of the intermetallic compound phase 119 generated from the metal sheet 155 by the heating step shown in FIG.
  • a pipe housing 90, a metal paste 105, and a metal sheet 155 are prepared.
  • Each of the metal paste 105 and the metal sheet 155 corresponds to an example of the metal composition of the present invention.
  • the metal paste 105 includes a metal component 110 and an organic component 108 as shown in FIG.
  • the metal component 110 includes first metal particles 106 and second metal particles 107.
  • the first metal particles 106 and the second metal particles 107 are uniformly dispersed in the organic component 108.
  • the metal sheet 155 is a sheet having a coating film 115 and a first metal foil 116 as shown in FIG.
  • the coating film 115 is a film in which the second metal particles 107 that are metal components are uniformly dispersed in the organic component 118.
  • the manufacturing method of the heat pipe 100 uses Sn for the material of the first metal particles 106 and uses a CuNi alloy for the material of the second metal particles 107.
  • a CuNi alloy is a material that reacts with molten Sn to produce a CuNiSn alloy that is an intermetallic compound.
  • the average particle diameter (D50) of the first metal particles 106 is preferably in the range of 1 to 100 ⁇ m.
  • the average particle diameter (D50) of the second metal particles 107 is preferably in the range of 0.1 to 30 ⁇ m.
  • the average particle size of the second metal particles 107 greatly affects the amount of intermetallic compound produced.
  • the average particle size (D50) means, for example, the particle size at an integrated value of 50% in the particle size distribution obtained by the laser diffraction / scattering method.
  • the average particle diameter of the first metal particles 106 is smaller than 1 ⁇ m, the surface area of the Sn particles increases. Therefore, more oxide is formed on the surface of the Sn particles, the wettability of the Sn particles with respect to the second metal particles 107 is lowered, and the generation reaction tends to be suppressed.
  • the average particle diameter of the first metal particles 106 is larger than 100 ⁇ m, the amount of Sn becomes excessive, and the porosity of the porous wick 30 may be remarkably lowered.
  • the average particle size of the second metal particles 107 is smaller than 0.1 ⁇ m, the surface area of the CuNi alloy particles increases. Therefore, more oxides are formed on the surface of the CuNi alloy particles, the wettability of the CuNi alloy particles with respect to molten Sn tends to be reduced, and the production reaction tends to be inhibited.
  • the average particle diameter of the second metal particles 107 is larger than 30 ⁇ m, the size of the gap between the CuNi alloy particles increases. Thereby, it cannot utilize for the production
  • the organic component 108 includes a flux, a solvent, a thixotropic agent, and the like.
  • the viscosity of the organic component 108 is lower than the viscosity of the organic component 118. Since the other configuration is the same as that of the organic component 108, the description of the organic component 118 is omitted.
  • Flux contains rosin and activator.
  • the flux fulfills a reducing function of removing oxide films on the surfaces of the pipe housing 90, the first metal particles 106, and the second metal particles 107.
  • the rosin is, for example, natural rosin, hydrogenated rosin, disproportionated rosin, polymerized rosin, rosin derivatives such as unsaturated dibasic acid-modified rosin, acrylic acid-modified rosin, or a mixture thereof.
  • rosin for example, polymerized rosin R-95 is used.
  • Activators also promote the flux reduction reaction.
  • Activators include, for example, monocarboxylic acids (eg, formic acid, acetic acid, lauric acid, palmitic acid, stearic acid, benzoic acid), dicarboxylic acids (eg, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, suberin) Acid, azelaic acid, sebacic acid, phthalic acid, etc.), bromoalcohols (eg, 1-bromo-2-butanol, etc.), organic amine hydrohalides, bromoalkanes, bromoalkenes, benzylbromides, polyamines And chlorinated activators.
  • adipic acid is used as the activator.
  • Solvent adjusts the viscosity of the metal paste 105. Similarly, the solvent adjusts the viscosity of the coating film 115 of the metal sheet 155.
  • the solvent include alcohols, ketones, esters, ethers, aromatics, and hydrocarbons.
  • HeDG hexyl diglycol
  • the thixotropic agent is maintained so that the metal component and the organic component are not separated after the metal component and the organic component are uniformly mixed.
  • thixotropic agents include hydrogenated castor oil, carnauba wax, amides, hydroxy fatty acids, dibenzylidene sorbitol, bis (p-methylbenzylidene) sorbitol, beeswax, stearamide, hydroxystearic acid ethylene bisamide, and the like.
  • the metal paste 105 and the metal sheet 155 include, as additives, Ag, Au, Al, Bi, C, Co, Cu, Fe, Ga, Ge, In, Mn, Mo, Ni, P, Pb, Pd, Pt, Si, Sb, Zn, or the like may be included. Further, the metal paste 105 and the metal sheet 155 may contain not only these additives but also metal complexes, metal compounds, and the like as additives.
  • the metal paste 105 is applied to the inner surface of the pipe housing 90 so as to have a uniform thickness (S1: application step). That is, in this coating process, the metal paste 105 is provided on the inner surface of the pipe housing 90 so as to have a uniform thickness.
  • the metal paste 105 can be applied to the inner surface of the pipe 90 by pumping the metal paste 105 to the pipe housing 90 with compressed air.
  • the metal sheet 155 is attached to the first end 91 of the pipe housing 90 as shown in FIG. 8. It sticks to the 1 end part 91 (S2: sticking process). That is, in this attaching step, the metal sheet 155 is provided on the first end 91 of the pipe housing 90.
  • the pipe housing 90 is heated using, for example, a reflow device (S3: heating step).
  • the heating step the metal paste 105 and the metal sheet 155 are heated to a temperature in the range from the melting point of Sn to the melting point of the CuNi alloy.
  • the melting point of Sn is 231.9 ° C.
  • the melting point of the CuNi alloy varies depending on the Ni content and is, for example, 1220 ° C. to 1300 ° C.
  • heating after preheating at 150 ° C. to 230 ° C., heating is performed at a heating temperature of 250 ° C. to 400 ° C. for 2 minutes to 10 minutes. The peak temperature is allowed to reach 400 ° C.
  • TLP bonding Transient LiquidLiPhase Diffusion Bonding
  • the metal sheet 155 reaches the melting point of Sn or higher by heating, the first metal foil 116 is melted.
  • an intermetallic compound phase 119 as shown in FIG. 10 is generated by the reaction between the molten Sn and the second metal particles 107.
  • This reaction is, for example, a reaction accompanying liquid phase diffusion bonding (“TLP bonding: Transient LiquidLiPhase Diffusion Bonding”).
  • the solvent contained in the organic components 108 and 118 volatilizes or evaporates between the start of heating in the heating step and the end of preheating.
  • the porous wick 30 is composed of the first metal particles 106, the second metal particles 107, and the intermetallic compound phase 109.
  • excess Sn flows to the outer periphery of the intermetallic compound phase 119 and covers the intermetallic compound phase 119 as shown in FIG. That is, excess Sn seals the pipe housing 90 more reliably.
  • the metal sheet 155 is affixed to the second end 92 of the pipe housing 90 in the same manner as the affixing process of S2 shown in FIG. 8 (S5: affixing process). That is, in this attaching step, the metal sheet 155 is provided on the second end portion 92 of the pipe housing 90.
  • the second end portion 92 of the pipe housing 90 is heated using, for example, a reflow device (S6: heating step).
  • a reflow device S6: heating step.
  • the metal sheet 155 attached to the second end 92 of the pipe housing 90 is heated to a temperature within the range of the melting point of Sn to the melting point of the CuNi alloy.
  • the melting point of Sn is 231.9 ° C.
  • the melting point of the CuNi alloy varies depending on the Ni content, and is, for example, 1220 ° C. to 1300 ° C. Therefore, in the heating step, for example, after preheating is performed at 150 ° C. to 230 ° C., heating is performed at a heating temperature of 250 ° C. to 400 ° C. for 2 minutes to 5 minutes. The peak temperature is allowed to reach 400 ° C.
  • the metal sheet 155 When the metal sheet 155 reaches or exceeds the melting point of Sn by heating, the first metal foil 116 is melted.
  • an intermetallic compound phase 119 as shown in FIG. 10 is generated by the reaction between the molten Sn and the second metal particles 107.
  • This reaction is, for example, a reaction accompanying liquid phase diffusion bonding (“TLP bonding: Transient LiquidLiPhase Diffusion Bonding”).
  • the solvent contained in the organic component 118 volatilizes or evaporates between the start of heating in the heating step and the end of preheating.
  • the sealing member 192 is obtained similarly to the sealing member 191 shown in FIG. After the reflow device stops heating, the sealing member 192 naturally cools to room temperature.
  • the heat pipe 100 is obtained by the above manufacturing method.
  • the porosity of the porous wick 30 is 60% (see FIG. 9).
  • the pore diameter of the porous wick 30 is not less than 1 ⁇ m and not more than 60 ⁇ m.
  • the thermal conductivity of the porous wick 30 is, for example, 21 to 23 (W / m ⁇ K).
  • the porosity of the sealing members 191 and 192 is 2% or less (see FIG. 10). In the present embodiment, the porosity is expressed as the volume of pores per unit volume (cm 3 ).
  • the second metal is a material that reacts with the first metal to generate an intermetallic compound.
  • the second metal is a CuNi alloy.
  • the first metal is Sn.
  • the melting point of Sn is 231.9 ° C.
  • the first metal melted by heating at a temperature equal to or higher than the melting point of the first metal reacts with the second metal to produce an intermetallic compound composed of the first metal and the second metal.
  • the intermetallic compound phase 109 produced by this reaction constitutes the porous wick 30.
  • the intermetallic compound phase 119 generated by this reaction constitutes the sealing members 191 and 192.
  • the manufacturing method of the heat pipe 100 can form the porous wick 30 in the pipe housing 90 at a temperature extremely lower than the above-described sintering temperature.
  • the sealing members 191 and 192 can be formed on both end portions 91 and 92 of the pipe housing 90 at a temperature extremely lower than the above-described sintering temperature.
  • the manufacturing method of the heat pipe 100 can suppress the deterioration of the pipe housing 90.
  • the intermetallic compound phase 109 has a high melting point (for example, 400 ° C. or higher). Therefore, the porous wick 30 created by the above manufacturing method has high heat resistance.
  • the intermetallic compound phase 119 has a high melting point (for example, 400 ° C. or higher). Therefore, the sealing members 191 and 192 created by the above manufacturing method have high heat resistance.
  • the intermetallic compound has a melting point higher than that of the first metal, the porous wick 30 and the seal are sealed even when the heat pipe 100 is further mounted on another device, component, board, etc. by heating such as reflow.
  • the structure of the stop members 191 and 192 is not impaired, and the function of the heat pipe 100 can be maintained.
  • the intermetallic compound phase 119 of the sealing members 191 and 192 has a dense structure with extremely low porosity (see FIG. 10). Therefore, the heat pipe 100 can reliably prevent the leakage of the working fluid enclosed in the pipe housing 90. Further, the sealing members 191 and 192 are excellent in impact resistance.
  • the manufacturing method of the heat pipe 100 is a porous material having a uniform thickness by simply applying the metal paste 105 to the inner surface of the pipe housing 90 to a uniform thickness even if the inner surface of the pipe housing 90 is curved.
  • the wick 30 can be obtained on the inner surface of the pipe housing 90.
  • the manufacturing method of the heat pipe 100 can form the porous wick 30 having a high porosity inside the pipe casing 90 (see FIG. 9). Therefore, the heat pipe 100 can have high liquid permeability and high capillary force. That is, the heat pipe 100 can have high thermal conductivity.
  • the manufacturing method of the heat pipe 100 adjusts the material used for the metal paste 105 or the metal sheet 155, the content of each material, the heating temperature, or the like, so that the pores of the porous wick 30 and the sealing members 191 and 192 are adjusted.
  • the rate can be set in the range of 1% to 80%.
  • the manufacturing method of the heat pipe 100 can improve the heat dissipation characteristics of the heat pipe 100 when the porosity of the porous wick 30 is set to 20% or more.
  • the manufacturing method of the heat pipe 100 can set the porosity of the porous wick 30 to 45% or more, and can realize a porosity that cannot be realized with a sintered body.
  • the manufacturing method of the heat pipe 100 sets the pore diameter of the porous wick 30 in the range of 1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less by adjusting the material used for the metal paste 105 or the metal sheet 155, the content or the heating temperature. can do.
  • the pore diameter of the porous wick 30 is preferably smaller from the viewpoint of transportability by capillary action.
  • the pore diameter of the porous wick 30 is in the range of 5 ⁇ m to 40 ⁇ m, or 10 ⁇ m or more, depending on conditions such as the length, inclination, or specific gravity of the hydraulic fluid of the pipe housing 90. It can be set within a range of 30 ⁇ m or less.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a central portion of the heat pipe 200 according to the second embodiment of the present invention.
  • the difference between the heat pipe 200 and the heat pipe 100 is the shape of the pipe housing 290 and the porous wick 230.
  • the pipe housing 90 has a cylindrical shape, whereas the pipe housing 290 has a rectangular tube shape.
  • the porous wick 30 has a cylindrical shape, whereas the porous wick 230 has a rectangular parallelepiped shape.
  • the porous wick 230 extends in the longitudinal direction of the pipe housing 290 and connects the heating unit 91 and the cooling unit 92 in the pipe housing 290 in the same manner as the porous wick 30 shown in FIGS.
  • the pipe housing 290 and the porous wick 230 form a cavity 295 extending in the longitudinal direction of the pipe housing 290. Since other configurations are the same, description thereof is omitted.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a coating process performed by the method of manufacturing the heat pipe 200 shown in FIG.
  • the difference between the manufacturing method of the heat pipe 200 and the manufacturing method of the heat pipe 100 is the step S1 shown in FIG. Since other steps are the same, the description thereof is omitted.
  • the compact 205 is used instead of the metal paste 105.
  • the compact 205 includes first metal particles 106, second metal particles 107, and an organic component 218.
  • the viscosity of the organic component 218 is higher than the viscosity of the organic component 108. Since the other configuration is the same as that of the organic component 108, the description of the organic component 218 is omitted.
  • the compact body 205 is provided in the center part of the transversal direction of the pipe housing
  • the heat pipe 200 having the porous wick 230 at the center in the short direction of the pipe housing 290 is obtained.
  • the heat pipe 200 similarly to the heat pipe 100, by heating at a temperature equal to or higher than the melting point of the first metal, the molten first metal and the second metal react to form a metal composed of the first metal and the second metal. An intermetallic compound is produced.
  • the intermetallic compound phase 109 generated by this reaction constitutes the porous wick 230.
  • the heat pipe 200 can obtain the porous wick 230 in the pipe casing 290 at a temperature extremely lower than the above-described sintering temperature.
  • the heat pipe 200 and the heat dissipating component including the heat pipe 200 have the same effects as the heat pipe 100.
  • the manufacturing method of the heat pipe 200 has the same effect as the manufacturing method of the heat pipe 100.
  • FIG. 13 is a perspective view showing an appearance of a heat pipe 300 according to the third embodiment of the present invention.
  • the sealing members 191 and 192 are not shown for the sake of simplicity.
  • the difference between the heat pipe 300 and the heat pipe 100 is the shape of the pipe housing 390 and the porous wick 330.
  • the cross sections of the pipe housing 390 and the porous wick 330 are spiral.
  • Each of the pipe housing 390 and the porous wick 330 extends in the longitudinal direction of the pipe housing 390 with substantially the same cross-sectional shape.
  • the porous wick 330 connects the heating unit 391 and the cooling unit 392 in the pipe housing 390 in the same manner as the porous wick 30 illustrated in FIGS. 1 and 2.
  • the pipe housing 390 and the porous wick 330 form a cavity 395 extending in the longitudinal direction of the pipe housing 390. Since other configurations are the same as those of the heat pipe 100, description thereof is omitted.
  • FIG. 14 is a flowchart showing a method for manufacturing the heat pipe 300 shown in FIG.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view showing the coating process shown in FIG.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing the winding process shown in FIG.
  • the difference between the manufacturing method of the heat pipe 300 and the manufacturing method of the heat pipe 100 is that S1 shown in FIG. 4 is replaced with S31 to S33. Since other steps are the same, the description thereof is omitted.
  • a core material 396 and a foil 380 are prepared.
  • the material of the foil 380 is, for example, copper.
  • the metal paste 105 is apply
  • the foil 380 is wound around the core material 396 so that the surface of the foil 380 on which the metal paste 105 is provided is inside (FIG. 14: S32). Thereby, the metal paste 105 and the pipe housing 390 having a spiral cross section are obtained.
  • the metal sheet 155 is affixed to the first end 391 of the pipe housing 390 (S2: affixing step).
  • the pipe casing 390 is heated using, for example, a reflow apparatus (S3: heating step).
  • S3 heating step
  • the intermetallic compound phase 109 is generated by the reaction between the molten Sn and the second metal particles 107, and the porous wick 330 having a spiral cross section is obtained.
  • the core material 396 is removed from the porous wick 330 and the pipe housing 390 (FIG. 14: S33). As a result, the region where the core material 396 was present becomes the cavity 395.
  • the heat pipe 300 is obtained.
  • the heat pipe 300 similarly to the heat pipe 100, by heating at a temperature equal to or higher than the melting point of the first metal, the molten first metal and the second metal react to form a metal composed of the first metal and the second metal.
  • An intermetallic compound is produced.
  • the intermetallic compound phase 109 generated by this reaction constitutes the porous wick 330.
  • the heat pipe 300 can obtain the porous wick 330 inside the pipe housing 390 at a temperature extremely lower than the above-described sintering temperature.
  • the heat pipe 300 and the heat dissipating component including the heat pipe 300 have the same effects as the heat pipe 100.
  • the manufacturing method of the heat pipe 300 has the same effect as the manufacturing method of the heat pipe 100.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing a central portion of a heat pipe 400 according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the heat pipe 400 is obtained by replacing the porous wick 230 of the heat pipe 200 shown in FIG.
  • the stacked body 430 is obtained by stacking a foil 491, a porous wick 431, a foil 492, a porous wick 432, and a foil 493.
  • the pipe housing 290 and the laminate 430 form a cavity 495 extending in the longitudinal direction of the pipe housing 290. Since other configurations are the same, description thereof is omitted.
  • FIG. 18 is a flowchart showing a method for manufacturing the heat pipe 400 shown in FIG.
  • FIG. 19 is a perspective view showing the appearance of the plurality of foils 491, 492, and 493 prepared by the method for manufacturing the heat pipe 400 shown in FIG. 20 is a cross-sectional view showing the state of the stacking step shown in FIG.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view showing the state of the insertion step shown in FIG.
  • the manufacturing method of the heat pipe 400 is obtained by replacing S1 shown in FIG. 4 with S41 to S43. Since other steps are the same, the description thereof is omitted.
  • a foil 491, a foil 492, and a foil 493 are prepared.
  • the foil 491 has a plurality of openings 440.
  • the foil 493 has a plurality of openings 440.
  • the material of the foil 491, the foil 492, and the foil 493 is, for example, copper.
  • the metal paste 105 is apply
  • a foil 491, a foil 492, and a foil 493 are stacked (FIG. 18: S42).
  • the laminated body of the foil 491, the foil 492, and the foil 493 is inserted into the pipe housing 290 (FIG. 18: S43).
  • the pipe casing 290 is heated using, for example, a reflow device (S3: heating step).
  • S3 heating step
  • the intermetallic compound phase 109 is generated by the reaction between the molten Sn and the second metal particles 107, and the porous wick 431 and the porous wick 432 are obtained.
  • the heat pipe 400 is obtained.
  • the heat pipe 400 similarly to the heat pipe 100, by heating at a temperature equal to or higher than the melting point of the first metal, the molten first metal reacts with the second metal, and the metal composed of the first metal and the second metal. An intermetallic compound is produced.
  • the intermetallic compound phase 109 generated by this reaction constitutes the porous wicks 431 and 432.
  • the heat pipe 400 can obtain the porous wicks 431 and 432 in the pipe housing 290 at a temperature extremely lower than the above-described sintering temperature.
  • the heat pipe 400 and the heat dissipating component including the heat pipe 400 have the same effects as the heat pipe 100.
  • the manufacturing method of the heat pipe 400 has the same effect as the manufacturing method of the heat pipe 100.
  • the manufacturing method of the heat pipe 400 uses three foils 491 to 493, but is not limited to this. In implementation, for example, three metal plates may be used. Further, the number of foils and metal plates to be laminated is not limited to three, and may be two or more.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view showing a central portion of a heat pipe 500 according to the fifth embodiment of the present invention.
  • the heat pipe 500 is obtained by replacing the porous wick 230 of the heat pipe 200 shown in FIG. 11 with porous wicks 531 and 532.
  • the pipe housing 290 and the porous wicks 531 and 532 form a cavity 595 extending in the longitudinal direction of the pipe housing 290. Since other configurations are the same, description thereof is omitted.
  • FIG. 23 is a flowchart showing a method for manufacturing the heat pipe 500 shown in FIG.
  • FIG. 24 is a perspective view showing the appearance of the plurality of foils 591, 592, 593 and 594 prepared by the method for manufacturing the heat pipe 500 shown in FIG. 25 is a cross-sectional view showing the state of the stacking step shown in FIG.
  • a foil 591, a foil 592, a foil 593, and a foil 594 are prepared as shown in FIG.
  • the foil 592 has an opening 540.
  • the foil 593 has an opening 540.
  • the material of the foil 591, the foil 592, the foil 593, and the foil 594 is, for example, copper.
  • the metal paste 105 is applied to the surface of the foil 591 facing the foil 594 and the surface of the foil 594 facing the foil 591 (FIG. 23: S51).
  • the foil 591, the foil 592, the foil 593, and the foil 594 are stacked (FIG. 23: S52).
  • the laminate of the foil 591, the foil 592, the foil 593, and the foil 594 is heated using, for example, a reflow apparatus (FIG. 23: S53).
  • a reflow apparatus FIG. 23: S53
  • the intermetallic compound phase 109 is generated by the reaction between the molten Sn and the second metal particles 107, and the porous wicks 531 and 532 and the pipe housing 290 as shown in FIG. 22 are obtained.
  • the porous wicks 531 and 532 and the pipe housing 290 are naturally cooled to room temperature.
  • the laminated body 590 is a laminated body in which four foils are laminated. This joining is performed by, for example, heating after activating the joining surface of the second end 292 of the pipe housing 290 and the joining surface of the laminate 590.
  • the heat pipe 500 is obtained by the above manufacturing method.
  • the heat pipe 500 similarly to the heat pipe 100, by heating at a temperature equal to or higher than the melting point of the first metal, the molten first metal and the second metal react to form a metal composed of the first metal and the second metal.
  • An intermetallic compound is produced.
  • the intermetallic compound phase 109 generated by this reaction constitutes porous wicks 531 and 532.
  • the heat pipe 500 can obtain the porous wicks 531 and 532 inside the pipe casing 290 at a temperature extremely lower than the above-described sintering temperature.
  • the heat pipe 500 and the heat dissipating component including the heat pipe 500 have the same effects as the heat pipe 100.
  • the manufacturing method of the heat pipe 500 has the same effect as the manufacturing method of the heat pipe 100.
  • the manufacturing method of the heat pipe 500 uses four foils 591 to 594, but is not limited to this.
  • four metal plates may be used.
  • the number of foils and metal plates to be laminated is not limited to four, and may be two or more.
  • FIG. 26 is a perspective view showing an appearance of a heat pipe 600 according to the sixth embodiment of the present invention.
  • 27 is a cross-sectional view showing the first end 91 of the heat pipe 600 shown in FIG.
  • the heat pipe 600 is different from the heat pipe 100 in sealing members 691 and 692. Since other configurations are the same, description thereof is omitted.
  • Both end portions 91 and 92 of the pipe casing 90 are sealed with sealing members 691 and 692.
  • the sealing member 691 is constituted by the second metal foil 616, the first metal foil 116, and the intermetallic compound phase 119.
  • the configuration of the second end 92 is the same as the configuration of the first end 91, and the configuration of the sealing member 692 is the same as the configuration of the sealing member 691. Therefore, description of the second end 92 and the sealing member 692 of the pipe housing 90 is omitted.
  • FIG. 28 is a cross-sectional view showing the state of the attaching step in the method for manufacturing the heat pipe 600 shown in FIG.
  • the manufacturing method of the heat pipe 600 is different from the manufacturing method of the heat pipe 100 in that a metal sheet 655 and a coating film are used instead of the metal sheet 155 shown in FIG. 6B in the attaching process of S2 and S5 shown in FIG. 115 is used.
  • the metal sheet 655 is a sheet having a second metal foil 616 and a first metal foil 116 as shown in FIG. Since the other points are the same, the description is omitted.
  • the coating film 115 is applied to the first end 91 of the pipe casing 90, and then the metal sheet 655 is pasted to the first end 91 of the pipe casing 90. (FIG. 4: S2).
  • the coating film 115 is a film in which the second metal particles 107 are uniformly dispersed in the organic component 118.
  • the first end 91 of the pipe housing 90 is heated using, for example, a reflow device (FIG. 4: S3). Thereby, an intermetallic compound phase 119 is generated by the reaction between the molten Sn and the second metal particles 107, and a sealing member 691 as shown in FIGS. 26 and 27 is obtained at the first end portion 91.
  • a reflow device FIG. 4: S3
  • a metal sheet 655 is applied to the second end 92 of the pipe casing 90 (FIG. 4: S5).
  • the second end 92 of the pipe housing 90 is heated using, for example, a reflow device (FIG. 4: S3). Accordingly, an intermetallic compound phase 119 is generated by the reaction between the molten Sn and the second metal particles 107, and a sealing member 692 as shown in FIG. 26 is obtained at the second end portion 92.
  • a reflow device FIG. 4: S3
  • the heat pipe 600 is obtained by the above manufacturing method. Similarly to the heat pipe 100, the heat pipe 600 is heated at a temperature equal to or higher than the melting point of the first metal, so that the molten first metal and the second metal react with each other, and the metal composed of the first metal and the second metal. An intermetallic compound is produced.
  • the intermetallic compound phase 119 generated by this reaction constitutes the sealing members 691 and 692.
  • the heat pipe 600 can obtain the sealing members 691 and 692 at both ends 91 and 92 of the pipe housing 90 at a temperature extremely lower than the above-described sintering temperature. Further, the intermetallic compound phase 119 of the sealing members 691 and 692 has a dense structure with extremely low porosity (see FIG. 10). Therefore, the heat pipe 600 can reliably prevent the leakage of the working fluid enclosed in the pipe housing 90. Further, the sealing members 691 and 692 are also excellent in impact resistance.
  • the heat pipe 600 and the heat dissipating component including the heat pipe 600 have the same effect as the heat pipe 100.
  • the method for manufacturing the heat pipe 600 has the same effect as the method for manufacturing the heat pipe 100.
  • FIG. 29 is a cross-sectional view showing a central portion of a heat pipe 700 according to the seventh embodiment of the present invention.
  • the difference between the heat pipe 700 and the heat pipe 100 is that the porosity of the porous wick 730 is higher than the porosity of the porous wick 30.
  • the porous wick 730 has a hole 780.
  • the porous wick 730 includes the first metal particles 106 made of the first metal, the second metal particles 107 made of the second metal, and the third metal particles 727 made of the third metal.
  • intermetallic compound particles 709 made of an intermetallic compound. In the porous wick 730, a plurality of intermetallic compound particles 709 join the third metal particles 727.
  • the porous wick 730 extends in the longitudinal direction of the pipe housing 90 in the same manner as the porous wick 30 shown in FIGS. 1 and 2, and connects the heating unit 91 and the cooling unit 92 in the pipe housing 90.
  • the pipe housing 90 and the porous wick 730 form a cavity 95 extending in the longitudinal direction of the pipe housing 90. Since other configurations are the same, description thereof is omitted.
  • FIG. 30 is a cross-sectional view showing a coating process performed by the method of manufacturing the heat pipe 700 shown in FIG.
  • the method of manufacturing the heat pipe 700 is different from the method of manufacturing the heat pipe 100 in the step S1 shown in FIG. Since other steps are the same, the description thereof is omitted.
  • the metal paste 705 is used instead of the metal paste 105. And as shown in FIG. 30, the metal paste 705 is provided in the center part of the transversal direction of the pipe housing
  • the metal paste 705 includes third metal particles 727 in addition to the first metal particles 106, the second metal particles 107, and the organic component 108.
  • the third metal is, for example, Cu.
  • the third metal particles 727 satisfy the following conditions.
  • the melting point of the third metal is higher than the melting point of the first metal.
  • the diameter of the third metal particle 727 is larger than the diameter of the second metal particle 107.
  • the third metal chemically reacts with the first metal.
  • An intermetallic compound is generated on the surface of the third metal particle 727.
  • the reaction rate when the third metal particle 727 and the first metal particle 106 react to generate an intermetallic compound is the same as that of the second metal particle 107 and the first metal particle 106 to generate an intermetallic compound. Slower than the reaction rate.
  • the third metal particles 727 are insoluble in hydraulic fluid such as water.
  • the specific surface area of the second metal particle 107 is larger than that of the third metal particle 727 by making the diameter of the third metal particle 727 larger than the diameter of the second metal particle 107. Then, the first metal particles 106 preferentially react with the second metal particles 107 having a large specific surface area, and an intermetallic compound composed of the second metal particles 107 and the first metal particles 106 is easily generated.
  • the third metal particles 727 can be bound to each other through the compound. Moreover, since the clearance gap between particle
  • the heat pipe 700 provided with the porous wick 730 at the center in the short direction of the pipe housing 90 is obtained through the steps S2 to S6.
  • the heat pipe 700 similarly to the heat pipe 100, by heating at a temperature equal to or higher than the melting point of the first metal, the molten first metal and the second metal react to form a metal composed of the first metal and the second metal. An intermetallic compound is produced. Intermetallic compound particles 709 generated by this reaction constitute porous wick 730.
  • the heat pipe 700 can obtain the porous wick 730 inside the pipe housing 90 at a temperature extremely lower than the above-described sintering temperature.
  • the heat pipe 700 and the heat dissipating component including the heat pipe 700 have the same effects as the heat pipe 100.
  • the manufacturing method of the heat pipe 700 has the same effect as the manufacturing method of the heat pipe 100.
  • the third metal particle 727 is made of Cu, but is not limited thereto.
  • the third metal may be a metal other than Cu.
  • the third metal may be Ni.
  • the second metal may be CuNiCo and the third metal may be CuNi.
  • all the third metal particles 727 are drawn in a spherical shape, but may be indefinite.
  • the pipe housing may have a cylindrical shape with a polygonal or elliptical cross section, a tapered cylindrical shape with a conical outer shape, and the area of the opening and the area of the side wall.
  • the same cylindrical shape may be used.
  • the metal paste 105 is in the form of a paste, but is not limited thereto.
  • the metal composition may be in the form of a putty, for example.
  • the material of the first metal particles 106 is Sn alone, but is not limited thereto.
  • the material of the first metal particles 106 may be a Sn-based alloy.
  • the Sn-based alloy include a SnAgCu alloy, a SnAg alloy, a SnCu alloy, a SnBi alloy, a SnSb alloy, a SnAu alloy, a SnPb alloy, and a SnZn alloy.
  • the material of the second metal particles 107 is a CuNi alloy, but is not limited thereto.
  • the material of the second metal particles 107 may be at least one alloy selected from the group consisting of CuMn alloy particles, CuAl alloy particles, and CuCr alloy particles, for example.
  • the ratio of Ni, Mn, Al and Cr is preferably 5 to 20% by weight of Cu alloy particles.
  • an intermetallic compound containing at least two selected from the group consisting of Cu, Mn, and Sn is generated by a reaction between molten Sn and CuMn alloy particles.
  • This intermetallic compound is, for example, (Cu, Mn) 6 Sn 5 , Cu 4 Mn 2 Sn 5 , Cu 5 MnSn 5 , (Cu, Mn) 3 Sn, Cu 2 MnSn, or CuMn 2 Sn.
  • hot air is heated, but the present invention is not limited to this.
  • far infrared heating, high frequency induction heating, a hot plate, or the like may be used.
  • hot air is heated in air
  • hot air may be heated in N 2 , H 2 , formic acid, or vacuum, for example.

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Abstract

ヒートパイプ（１００）は、パイプ筐体（９０）と多孔質ウィック（３０）と封止部材（１９１、１９２）とを備える。パイプ筐体（９０）の両端部（９１、９２）は、封止部材（１９１、１９２）によって封止されている。封止部材（１９１、１９２）は、第１金属箔（１１６）と金属間化合物相（１１９）とによって構成されている。パイプ筐体（９０）は内部に作動液を封入する。多孔質ウィック（３０）は複数の孔（８０）によって、作動液に対して毛細管力を生じる。多孔質ウィック（３０）は、パイプ筐体（９０）の内部に設けられている。これにより、パイプ筐体（９０）及び多孔質ウィック（３０）は、パイプ筐体（９０）の長手方向へ伸びる空洞（９５）を形成する。多孔質ウィック（３０）は、第１金属粒子（１０６）と第２金属粒子（１０７）と金属間化合物相（１０９）とによって構成されている。

Description

ヒートパイプ、放熱部品、ヒートパイプの製造方法
　本発明は、ヒートパイプ、このヒートパイプを備える放熱部品、及びこのヒートパイプの製造方法に関するものである。
　従来、電子部品などの発熱体を冷却するヒートパイプが知られている。例えば特許文献１は、パイプ筐体と多孔質ウィックとを備えるヒートパイプを開示している。パイプ筐体の長手方向の両端部は、発熱体と接触することによって加熱される加熱部と、例えば自然冷却される冷却部とを構成する。パイプ筐体は、作動液を封入する。作動液は、所定の温度で相変態する物質により構成される。作動液は例えば、水やアルコール類やアンモニア水等である。
　多孔質ウィックは、複数の孔を有し、作動液に対して毛細管力を生じる。多孔質ウィックは、パイプ筐体の内部に設けられている。これにより、パイプ筐体及び多孔質ウィックは、パイプ筐体の長手方向へ伸びる空洞を形成する。空洞は、複数の孔に連通する。多孔質ウィックは、パイプ筐体における加熱部と冷却部との間を繋ぐ。一般に、多孔質ウィックは、銅粒子がパイプ筐体の内部で焼結された焼結体で構成されている。
　以上より特許文献１のヒートパイプでは、作動液が加熱部で発熱体の熱によって蒸発して気体となる。その気体は、空洞を通過して冷却部へ移動し、冷却部で放熱されて液化する。液化した作動液は多孔質ウィックに浸透する。そして、多孔質ウィックによる毛細管力によって作動液が冷却部から加熱部へ向けて還流する。これにより、特許文献１のヒートパイプは、発熱体を冷却する。
特許第５６８５６５６号公報
　しかしながら、特許文献１のヒートパイプにおいて多孔質ウィックは、銅粒子がパイプ筐体の内部で焼結されることによって構成されている。そのため、パイプ筐体が銅粒子の融点（１０８４℃）より少し低い温度まで加熱される必要がある。
　また、パイプ筐体は一般的に溶接やロウ付けによって封止される。そのため、パイプ筐体が高い温度（例えばロウ付けの場合４５０℃）まで加熱される必要がある。
　したがって、特許文献１のヒートパイプでは、パイプ筐体が高い温度によって劣化（酸化など）してしまうという問題がある。
　本発明の目的は、パイプ筐体が劣化することを大幅に抑えることができるヒートパイプ、放熱部品、及びヒートパイプの製造方法を提供することにある。
　本発明のヒートパイプは、パイプ筐体と多孔質ウィックとを備える。パイプ筐体には、作動液が封入される。多孔質ウィックは、パイプ筐体の内部に設けられている。多孔質ウィックは、少なくとも第１金属と第１金属より融点の高い第２金属とを含有する金属間化合物を含む。ここで、多孔質ウィックは、第１金属、第２金属、及び金属間化合物を含む材料で構成されていてもよい。
　この構成において第２金属は例えば、ＣｕＮｉ合金、ＣｕＭｎ合金、ＣｕＡｌ合金およびＣｕＣｒ合金からなる群より選ばれる少なくとも１種の合金である。第１金属は例えば、ＳｎまたはＳｎ系合金からなる群より選ばれる少なくとも１種の金属である。Ｓｎの融点は、２３１．９℃である。
　この構成では、第１金属の融点以上の温度で加熱することによって少なくとも第１金属と第２金属とが反応し、少なくとも第１金属と第２金属とを含有する金属間化合物が生成される。この反応で生成された金属間化合物が多孔質ウィックを構成する。そのため、この構成のヒートパイプは、前述の焼結温度より極めて低い温度で、多孔質ウィックをパイプ筐体の内部に得ることができる。
　従って、この構成のヒートパイプは、パイプ筐体が劣化することを抑制できる。
　また、本発明のヒートパイプは、パイプ筐体とウィックと封止部材とを備える。パイプ筐体には、作動液が封入される。ウィックは、パイプ筐体の内部に設けられている。封止部材は、パイプ筐体を封止する。封止部材は例えば、パイプ筐体の端部を封止する。封止部材は、少なくとも第１金属と第１金属より融点の高い第２金属とを含有する金属間化合物を含む。ここで、封止部材は、第１金属及び金属間化合物を含む材料で構成されていてもよい。
　この構成において第２金属は例えば、ＣｕＮｉ合金、ＣｕＭｎ合金、ＣｕＡｌ合金およびＣｕＣｒ合金からなる群より選ばれる少なくとも１種の合金である。第１金属は例えば、ＳｎまたはＳｎ系合金からなる群より選ばれる少なくとも１種の金属である。Ｓｎの融点は、２３１．９℃である。
　この構成では、第１金属の融点以上の温度で加熱することによって少なくとも第１金属と第２金属とが反応し、少なくとも第１金属と第２金属とを含有する金属間化合物が生成される。この反応で生成された金属間化合物が封止部材を構成する。そのため、この構成のヒートパイプは、前述の焼結温度より極めて低い温度で、封止部材を得ることができる。
　従って、この構成のヒートパイプは、パイプ筐体が劣化することを抑制できる。
　また、本発明の放熱部品は、本発明のヒートパイプを備える。そのため、本発明の放熱部品は、本発明のヒートパイプと同様の効果を奏する。
　また、本発明のヒートパイプの製造方法は、設置工程と加熱工程とを含む。設置工程は、金属組成物をパイプ筐体の内部に設ける。金属組成物は、第１金属と第１金属より融点の高い第２金属とを含む。金属組成物はフラックスを含んでいることが好ましい。加熱工程は、例えば第１金属の融点以上第２金属の融点以下の範囲内の温度まで金属組成物を加熱し、多孔質ウィックをパイプ筐体の内部に形成する。多孔質ウィックは、第１金属と第２金属とが反応することによって生成された金属間化合物を含む材料で構成される。ここで、金属組成物は、ペースト状であり、設置工程は、金属組成物をパイプ筐体の内部に塗布する工程でもよい。
　このヒートパイプの製造方法は、前述の多孔質ウィックを備える本発明のヒートパイプを製造する方法である。そのため、本発明のヒートパイプの製造方法は、前述の多孔質ウィックを備える本発明のヒートパイプと同様の効果を奏する。
　また、本発明のヒートパイプの製造方法は、設置工程と加熱工程とを含む。設置工程は、金属組成物をパイプ筐体の端部に設ける。金属組成物は、第１金属と第１金属より融点の高い第２金属とを含む。金属組成物はフラックスを含んでいることが好ましい。加熱工程は、例えば第１金属の融点以上第２金属の融点以下の範囲内の温度まで金属組成物を加熱し、封止部材をパイプ筐体の端部に形成する。封止部材は、第１金属と第２金属とが反応することによって生成された金属間化合物を含む材料で構成される。
　このヒートパイプの製造方法は、前述の封止部材を備える本発明のヒートパイプを製造する方法である。そのため、本発明のヒートパイプの製造方法は、前述の封止部材を備える本発明のヒートパイプと同様の効果を奏する。
　本発明は、パイプ筐体が劣化することを抑制できる。
本発明の第１実施形態に係るヒートパイプ１００の外観を示す斜視図である。 図１に示すヒートパイプ１００の第１端部９１を示す断面図である。 図１に示すヒートパイプ１００の中央部９３を示す断面図である。 図１に示すヒートパイプ１００の製造方法を示すフローチャートである。 図４に示すヒートパイプ１００の製造方法で用意されるパイプ筐体９０の外観を示す斜視図である。 図６（Ａ）は、図４に示すヒートパイプ１００の製造方法で用意される金属ペースト１０５の断面図である。図６（Ｂ）は、図４に示すヒートパイプ１００の製造方法で用意される金属シート１５５の断面図である。 図４に示す塗布工程の様子を示す断面図である。 図４に示す貼付工程の様子を示す断面図である。 図４に示す加熱工程によって金属ペースト１０５から生成される金属間化合物相１０９の様子を示す拡大断面図である。 図４に示す加熱工程によって金属シート１５５から生成される金属間化合物相１１９の様子を示す拡大断面図である。 本発明の第２実施形態に係るヒートパイプ２００の中央部を示す断面図である。 図１１に示すヒートパイプ２００の製造方法で行われる塗布工程の様子を示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係るヒートパイプ３００の外観を示す斜視図である。 図１３に示すヒートパイプ３００の製造方法を示すフローチャートである。 図１４に示す塗布工程の様子を示す断面図である。 図１４に示す巻き工程の様子を示す断面図である。 本発明の第４実施形態に係るヒートパイプ４００の中央部を示す断面図である。 図１７に示すヒートパイプ４００の製造方法を示すフローチャートである。 図１８に示すヒートパイプ４００の製造方法で用意される複数の箔４９１、４９２、４９３の外観および塗布工程の様子を示す斜視図である。 図１８に示す積層工程の様子を示す断面図である。 図１８に示す挿入工程の様子を示す断面図である。 本発明の第５実施形態に係るヒートパイプ５００の中央部を示す断面図である。 図２２に示すヒートパイプ５００の製造方法を示すフローチャートである。 図２３に示すヒートパイプ５００の製造方法で用意される複数の箔５９１、５９２、５９３、５９４の外観および塗布工程の様子を示す斜視図である。 図２３に示す積層工程の様子を示す断面図である。 本発明の第６実施形態に係るヒートパイプ６００の外観を示す斜視図である。 図２６に示すヒートパイプ６００の第１端部９１を示す断面図である。 図２６に示すヒートパイプ６００の製造方法における貼付工程の様子を示す断面図である。 本発明の第７実施形態に係るヒートパイプ７００の中央部を示す断面図である。 図２９に示すヒートパイプ７００の製造方法で行われる塗布工程の様子を示す断面図である。
　以下、本発明の第１実施形態に係るヒートパイプ１００について説明する。
　図１は、本発明の第１実施形態に係るヒートパイプ１００の外観を示す斜視図である。図２は、図１に示すヒートパイプ１００の第１端部９１を示す断面図である。図３は、図１に示すヒートパイプ１００の中央部９３を示す断面図である。図３は、図１に示すＳ－Ｓ線の断面図である。
　ヒートパイプ１００は、パイプ筐体９０と多孔質ウィック３０と封止部材１９１、１９２とを備える。ヒートパイプ１００は、放熱部品に備えられ、電子部品などの発熱体を冷却する。放熱部品は例えば、ヒートシンクやヒートスプレッダなどである。
　パイプ筐体９０は、円筒形状である。パイプ筐体９０は、パイプ筐体９０の長手方向の両端部９１、９２と、両端部９１、９２の間に位置する中央部９３と、を有する。パイプ筐体９０の第１端部９１は、発熱体と接触することによって加熱される加熱部９１を構成し、第２端部９２は、例えば自然冷却される冷却部９２を構成する。パイプ筐体９０の材料は例えばＣｕである。
　パイプ筐体９０の両端部９１、９２は、封止部材１９１、１９２によって封止されている。封止部材１９１は、第１金属箔１１６と金属間化合物相１１９とによって構成されている。封止部材１９２も、第１金属箔１１６と金属間化合物相１１９とによって構成されている。
　なお、ヒートパイプ１００に関して、第２端部９２の構成は第１端部９１の構成と同じであり、封止部材１９２の構成は封止部材１９１の構成と同じである。そのため、パイプ筐体９０の第２端部９２及び封止部材１９２の説明を省略する。
　パイプ筐体９０は内部に作動液を封入する。作動液は、所定の温度で相変態する物質により構成される。作動液は例えば、水やアルコール類やアンモニア水等である。
　多孔質ウィック３０は、図２、図３に示すように複数の孔８０を有する。複数の孔８０は、基本的には多孔質ウィック３０の外部に連通したオープンポアである。多孔質ウィック３０の気孔率は例えば２０～７０％である。多孔質ウィック３０は複数の孔８０によって、作動液に対して毛細管力を生じる。
　多孔質ウィック３０は、円筒形状である。多孔質ウィック３０は、パイプ筐体９０の内部に設けられている。多孔質ウィック３０は、パイプ筐体９０の長手方向へ伸び、パイプ筐体９０における加熱部９１と冷却部９２との間を繋ぐ。
　これにより、パイプ筐体９０及び多孔質ウィック３０は、パイプ筐体９０の長手方向へ伸びる空洞９５を形成する。空洞９５は、複数の孔８０に連通する。多孔質ウィック３０は、第１金属粒子１０６と第２金属粒子１０７と金属間化合物相１０９とによって構成されている。
　以上よりヒートパイプ１００では、作動液が加熱部９１で発熱体の熱によって蒸発して気体となる。その気体は、空洞９５を通過して冷却部９２へ移動し、冷却部９２で放熱されて液化する。液化した作動液は多孔質ウィック３０の複数の孔８０に浸透する。そして、多孔質ウィック３０による毛細管力によって作動液が冷却部９２から加熱部９１へ向けて還流する。これにより、ヒートパイプ１００は、発熱体を冷却する。
　なお、図２及び図３の孔８０は模式的に現されたものである。多孔質ウィック３０には、図２及び図３に現れない微小な孔８０や粒子界面レベルの孔８０も存在している。そのため、作動液は、多孔質ウィック３０中をこれらの孔８０を伝って、パイプ筐体９０の長手方向へ移動することができる。
　ここで、金属間化合物相１０９及び金属間化合物相１１９は、金属間化合物から成る相である。金属間化合物相１０９及び金属間化合物相１１９の相違点については後述する。金属間化合物は、第１金属と第２金属とから成る。第１金属の材料は、ＳｎまたはＳｎ系合金である。Ｓｎ系合金は例えば、ＳｎＡｇＣｕ合金、ＳｎＡｇ合金、ＳｎＣｕ合金、ＳｎＢｉ合金、ＳｎＳｂ合金、ＳｎＡｕ合金、ＳｎＰｂ合金、ＳｎＺｎ合金などである。第２金属は、溶融する第１金属と反応し、金属間化合物を生成する金属である。第２金属の材料は、ＣｕＮｉ合金、ＣｕＭｎ合金、ＣｕＡｌ合金およびＣｕＣｒ合金からなる群より選ばれる少なくとも１種である。金属間化合物の材料は、例えば（Ｃｕ，Ｎｉ）６Ｓｎ５、Ｃｕ４Ｎｉ２Ｓｎ５、Ｃｕ５ＮｉＳｎ５、（Ｃｕ，Ｎｉ）３Ｓｎ、ＣｕＮｉ２Ｓｎ、Ｃｕ２ＮｉＳｎ等である。
　第２金属の融点は、第１金属の融点より高い。金属間化合物の融点は、第１金属の融点より高い。金属間化合物の融点は、例えば４００℃以上である。第１金属粒子１０６の材料がＳｎである場合、第１金属粒子１０６の融点は、２３１．９℃である。なお、図３に示す第１金属粒子１０６と第２金属粒子１０７とは、後述の加熱工程において反応せずに残留したものである。
　ここで、ヒートパイプ１００では、第１金属の融点以上の温度で加熱することによって、溶融した第１金属と第２金属とが反応し、第１金属と第２金属とからなる金属間化合物が生成される。この反応で生成された金属間化合物相１０９が多孔質ウィック３０を構成する。また、この反応で生成された金属間化合物相１１９が封止部材１９１、１９２を構成する。
　そのため、ヒートパイプ１００は、前述の焼結温度より極めて低い温度で、多孔質ウィック３０をパイプ筐体９０の内部に得ることができる。同様に、ヒートパイプ１００は、前述の焼結温度より極めて低い温度で、封止部材１９１、１９２をパイプ筐体９０の両端部９１、９２に得ることができる。
　従って、ヒートパイプ１００とヒートパイプ１００を備える放熱部品とは、パイプ筐体９０が劣化することを抑制できる。
　また、金属間化合物相１０９は、高い融点（例えば４００℃以上）を有する。そのため、金属間化合物相１０９で構成される多孔質ウィック３０は、高い耐熱性を有する。また、金属間化合物相１１９も、高い融点（例えば４００℃以上）を有する。そのため、金属間化合物相１１９で構成される封止部材１９１、１９２は、高い耐熱性を有する。
　特に、金属間化合物が、第１金属よりも高い融点を有することで、ヒートパイプ１００をさらにリフローなどの加熱により他の装置、部品、基板などに実装する際にも、多孔質ウィック３０及び封止部材１９１、１９２の構造は損なわれず、ヒートパイプ１００の機能を維持できる。
　以上に示したヒートパイプ１００は例えば、以下の製造方法で製造することができる。
　図４は、図１に示すヒートパイプ１００の製造方法を示すフローチャートである。図５は、図４に示すヒートパイプ１００の製造方法で用意されるパイプ筐体９０の外観を示す斜視図である。図６（Ａ）は、図４に示すヒートパイプ１００の製造方法で用意される金属ペースト１０５の断面図である。図６（Ｂ）は、図４に示すヒートパイプ１００の製造方法で用意される金属シート１５５の断面図である。図７は、図４に示す塗布工程の様子を示す断面図である。図８は、図４に示す貼付工程の様子を示す断面図である。図９は、図４に示す加熱工程によって金属ペースト１０５から生成される金属間化合物相１０９の様子を示す拡大断面図である。図１０は、図４に示す加熱工程によって金属シート１５５から生成される金属間化合物相１１９の様子を示す拡大断面図である。
　まず、図５、図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、パイプ筐体９０と金属ペースト１０５と金属シート１５５とを用意する。なお、金属ペースト１０５及び金属シート１５５のそれぞれが、本発明の金属組成物の一例に相当する。
　金属ペースト１０５は、図６（Ａ）に示すように、金属成分１１０と有機成分１０８とを含む。金属成分１１０は、第１金属粒子１０６と、第２金属粒子１０７と、からなる。第１金属粒子１０６と第２金属粒子１０７とは、有機成分１０８中に均一に分散している。
　金属シート１５５は、図６（Ｂ）に示すように、塗膜１１５と第１金属箔１１６とを有するシートである。塗膜１１５は、金属成分である第２金属粒子１０７が有機成分１１８中に均一に分散した膜である。
　なお、ヒートパイプ１００の製造方法は、第１金属粒子１０６の材料にＳｎを使用し、第２金属粒子１０７の材料にＣｕＮｉ合金を使用している。ＣｕＮｉ合金は、溶融するＳｎと反応し、金属間化合物であるＣｕＮｉＳｎ合金を生成する材料である。
　第１金属粒子１０６の平均粒径（Ｄ５０）は、１～１００μｍの範囲内であることが好ましい。さらに、第２金属粒子１０７の平均粒径（Ｄ５０）は、０．１～３０μｍの範囲内であることが好ましい。特に第２金属粒子１０７の平均粒径は、金属間化合物の生成量に大きく影響する。ここで、平均粒径（Ｄ５０）は例えば、レーザ回折・散乱法によって求めた粒度分布における積算値５０％での粒径を意味する。
　第１金属粒子１０６の平均粒径が１μｍよりも小さい場合、Ｓｎ粒子の表面積が増加する。そのため、より多くの酸化物がＳｎ粒子の表面に形成し、第２金属粒子１０７に対するＳｎ粒子の濡れ性が低下し、生成反応が抑制されてしまう傾向がある。一方、第１金属粒子１０６の平均粒径が１００μｍよりも大きい場合、Ｓｎの量が過剰になり、多孔質ウィック３０の気孔率が著しく低下してしまうおそれがある。
　また、第２金属粒子１０７の平均粒径が０．１μｍよりも小さい場合、ＣｕＮｉ合金粒子の表面積が増加する。そのため、より多くの酸化物がＣｕＮｉ合金粒子の表面に形成し、溶融したＳｎに対するＣｕＮｉ合金粒子の濡れ性が低下し、生成反応が阻害されてしまう傾向がある。
　一方、第２金属粒子１０７の平均粒径が３０μｍよりも大きい場合、ＣｕＮｉ合金粒子間の隙間のサイズが増大する。これにより、ＣｕＮｉ合金粒子の中心部分まで金属間化合物の生成反応に利用することができず、生成反応に利用されるＣｕＮｉ合金が不足する。そのため、金属間化合物の生成量が低減してしまう。
　また、金属ペースト１０５において、第１金属粒子１０６と第２金属粒子１０７との配合比は、重量比で、第２金属粒子１０７：第１金属粒子１０６＝５０：５０～２０：８０の範囲内であることが好ましい。
　また、金属ペースト１０５と金属シート１５５の塗膜１１５とにおいて、金属成分と有機成分との配合比は、重量比で、金属成分：有機成分＝７５：２５～９９．５：０．５の範囲内であることが好ましい。金属成分の配合量が上記よりも多いと、十分な粘性を得ることができず、有機成分から金属成分が剥落するおそれがある。一方、金属成分の配合量が上記よりも少ないと、第１金属を十分に反応させることができず、金属間化合物相１０９又は金属間化合物相１１９中に未反応の第１金属粒子１０６が多量に残存するおそれがある。
　次に、有機成分１０８は、フラックス、溶剤、チキソ剤などを含む。有機成分１０８の粘性は、有機成分１１８の粘性より低い。なお、その他の構成は有機成分１０８と同じであるため、有機成分１１８の説明は省略する。
　フラックスは、ロジンと活性剤を含む。フラックスは、パイプ筐体９０、第１金属粒子１０６、及び第２金属粒子１０７のそれぞれの表面の酸化被膜を除去する還元機能を果たす。
　ロジンは例えば、天然ロジン、水素化ロジン、不均化ロジン、重合ロジン、不飽和二塩基酸変性ロジン、アクリル酸変性ロジンなどのロジン誘導体等、またはこれらの混合材などである。ロジンは例えば、重合ロジンＲ－９５を用いる。
　また、活性剤はフラックスの還元反応を促進する。活性剤は例えば、モノカルボン酸（例えば、ギ酸、酢酸、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、安息香酸など）、ジカルボン酸（例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フタル酸など）、ブロモアルコール類（例えば、１－ブロモー２－ブタノールなど）、有機アミンのハロゲン化水素酸塩類、ブロモアルカン類、ブロモアルケン類、ベンジルブロマイド類、ポリアミン類、塩素系活性剤などである。活性剤は例えば、アジピン酸を用いる。
　溶剤は、金属ペースト１０５の粘度を調整する。同様に溶剤は、金属シート１５５の塗膜１１５の粘度を調整する。溶剤は例えば、アルコール、ケトン、エステル、エーテル、芳香族系、炭化水素類などである。溶剤は例えば、ヘキシルジグリコール（ＨｅＤＧ）を用いる。
　チキソ剤は、金属成分と有機成分を均一に混和させた後、金属成分と有機成分が分離しないように維持する。チキソ剤は例えば、硬化ヒマシ油、カルナバワックス、アミド類、ヒドロキシ脂肪酸類、ジベンジリデンソルビトール、ビス（ｐ－メチルベンジリデン）ソルビトール類、蜜蝋、ステアリン酸アミド、ヒドロキシステアリン酸エチレンビスアミドなどである。
　なお、金属ペースト１０５及び金属シート１５５には、添加物として、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｂｉ、Ｃ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ｐｂ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｓｉ、Ｓｂ、Ｚｎ等が含まれていても良い。また、金属ペースト１０５及び金属シート１５５には、これらの添加物だけでなく、添加剤として金属錯体、金属化合物等が含まれていても良い。
　次に、図７に示すように、均一の厚みとなるよう金属ペースト１０５をパイプ筐体９０の内面に塗布する（Ｓ１：塗布工程）。すなわち、この塗布工程は、均一の厚みとなるよう金属ペースト１０５をパイプ筐体９０の内面に設ける。具体的な塗布方法としては、例えば、金属ペースト１０５をパイプ筐体９０に圧縮空気で圧送することにより、パイプ９０の内面に塗布することができる。
　次に、図１、図２に示すようにパイプ筐体９０の第１端部９１を封止部材１９１によって封止するため、図８に示すように、金属シート１５５をパイプ筐体９０の第１端部９１に貼付する（Ｓ２：貼付工程）。すなわち、この貼付工程は、金属シート１５５をパイプ筐体９０の第１端部９１に設ける。
　次に、パイプ筐体９０を、例えばリフロー装置を用いて加熱する（Ｓ３：加熱工程）。加熱工程は、Ｓｎの融点以上ＣｕＮｉ合金の融点以下の範囲内の温度まで、金属ペースト１０５及び金属シート１５５を加熱する。Ｓｎの融点は、２３１．９℃である。ＣｕＮｉ合金の融点は、Ｎｉの含有量によって変化し、例えば１２２０℃から１３００℃である。例えば、加熱工程は、１５０℃～２３０℃でプレヒートを行った後、加熱温度２５０℃～４００℃で２分～１０分の間、加熱する。ピーク温度は４００℃に到達させる。
　加熱により金属ペースト１０５がＳｎの融点以上に達すると、第１金属粒子１０６が溶融する。溶融したＳｎと第２金属粒子１０７との反応によって、例えば図９に示すような金属間化合物相１０９が生成される。この反応は、例えば、液相拡散接合（「ＴＬＰ接合：ＴｒａｎｓｉｅｎｔＬｉｑｕｉｄ Ｐｈａｓｅ ＤｉｆｆｕｓｉｏｎＢｏｎｄｉｎｇ」）に伴う反応である。
　同様に、加熱により金属シート１５５がＳｎの融点以上に達すると、第１金属箔１１６が溶融する。溶融したＳｎと第２金属粒子１０７との反応によって、例えば図１０に示すような金属間化合物相１１９が生成される。この反応は、例えば、液相拡散接合（「ＴＬＰ接合：ＴｒａｎｓｉｅｎｔＬｉｑｕｉｄ Ｐｈａｓｅ ＤｉｆｆｕｓｉｏｎＢｏｎｄｉｎｇ」）に伴う反応である。
　なお、有機成分１０８、１１８に含まれる溶剤は、加熱工程が加熱を開始してから、プレヒートを終了するまでの間に、揮発または蒸発する。
　リフロー装置が加熱を停止した後、溶融したＳｎと第２金属粒子１０７との反応が終了する。これにより、図２、図３、図９、図１０に示すような多孔質ウィック３０及び封止部材１９１が得られる。リフロー装置が加熱を停止した後、多孔質ウィック３０及び封止部材１９１は常温まで自然冷却していく。
　なお、第１金属粒子１０６の一部と第２金属粒子１０７の一部とは、図３に示すように、反応せずに多孔質ウィック３０中に残留する。そのため、多孔質ウィック３０は、第１金属粒子１０６と第２金属粒子１０７と金属間化合物相１０９とによって構成されている。
　また、第１金属箔１１６の一部も、図２に示すように、反応せずに残留する。ここで、過剰なＳｎは、図２に示すように、金属間化合物相１１９の外周に流動し、金属間化合物相１１９を覆う。即ち、過剰なＳｎは、パイプ筐体９０をより確実に封止する。
　次に、作動液をパイプ筐体９０の内部に充填する（Ｓ４：充填工程）。
　次に、図８に示すＳ２の貼付工程と同様に、金属シート１５５をパイプ筐体９０の第２端部９２に貼付する（Ｓ５：貼付工程）。すなわち、この貼付工程は、金属シート１５５をパイプ筐体９０の第２端部９２に設ける。
　次に、Ｓ３の加熱工程と同様に、パイプ筐体９０の第２端部９２を、例えばリフロー装置を用いて加熱する（Ｓ６：加熱工程）。加熱工程は、Ｓｎの融点以上ＣｕＮｉ合金の融点以下の範囲内の温度まで、パイプ筐体９０の第２端部９２に貼付した金属シート１５５を加熱する。
　ここで、Ｓｎの融点は、２３１．９℃である。ＣｕＮｉ合金の融点は、Ｎｉの含有量によって変化し、例えば１２２０℃から１３００℃である。そのため、加熱工程は例えば、１５０℃～２３０℃でプレヒートを行った後、加熱温度２５０℃～４００℃で２分～５分の間、加熱する。ピーク温度は４００℃に到達させる。
　加熱により金属シート１５５がＳｎの融点以上に達すると、第１金属箔１１６が溶融する。溶融したＳｎと第２金属粒子１０７との反応によって、例えば図１０に示すような金属間化合物相１１９が生成される。この反応は、例えば、液相拡散接合（「ＴＬＰ接合：ＴｒａｎｓｉｅｎｔＬｉｑｕｉｄ Ｐｈａｓｅ ＤｉｆｆｕｓｉｏｎＢｏｎｄｉｎｇ」）に伴う反応である。
　なお、有機成分１１８に含まれる溶剤は、加熱工程が加熱を開始してから、プレヒートを終了するまでの間に、揮発または蒸発する。
　リフロー装置が加熱を停止した後、溶融したＳｎと第２金属粒子１０７との反応は終了する。これにより、図２に示す封止部材１９１と同様に、封止部材１９２が得られる。リフロー装置が加熱を停止した後、封止部材１９２は常温まで自然冷却していく。
　なお、封止部材１９２における第１金属箔１１６の一部は、図２に示す封止部材１９１と同様に、反応せずに残留する。過剰なＳｎは、図２に示す封止部材１９１と同様に、金属間化合物相１１９の外周に流動し、金属間化合物相１１９を覆う。即ち、過剰なＳｎは、パイプ筐体９０をより確実に封止する。
　以上の製造方法によって、ヒートパイプ１００が得られる。以上の製造方法で実際にヒートパイプ１００を製造した結果、次のような多孔質ウィック３０及び封止部材１９１、１９２が得られた。多孔質ウィック３０の気孔率は６０％である（図９参照）。多孔質ウィック３０の気孔径は１μｍ以上６０μｍ以下である。多孔質ウィック３０の熱伝導率は例えば、２１～２３（Ｗ／ｍ・Ｋ）である。一方、封止部材１９１、１９２の気孔率は２％以下である（図１０参照）。なお、本実施形態において気孔率は、単位体積（ｃｍ３）当たりに占める気孔の体積で表している。
　以上の製造方法において、第２金属は、第１金属と反応して金属間化合物を生成する材料である。第２金属は、ＣｕＮｉ合金である。第１金属は、Ｓｎである。Ｓｎの融点は、２３１．９℃である。
　以上の製造方法では、第１金属の融点以上の温度で加熱することによって溶融した第１金属と第２金属とが反応し、第１金属と第２金属とからなる金属間化合物が生成される。この反応で生成された金属間化合物相１０９が多孔質ウィック３０を構成する。同様に、この反応で生成された金属間化合物相１１９が封止部材１９１、１９２を構成する。
　そのため、ヒートパイプ１００の製造方法は、前述の焼結温度より極めて低い温度で、多孔質ウィック３０をパイプ筐体９０の内部に形成することができる。同様に、ヒートパイプ１００の製造方法は、前述の焼結温度より極めて低い温度で、封止部材１９１、１９２をパイプ筐体９０の両端部９１、９２に形成することができる。
　従って、ヒートパイプ１００の製造方法は、パイプ筐体９０が劣化することを抑制できる。
　また、金属間化合物相１０９は、高い融点（例えば４００℃以上）を有する。そのため、以上の製造方法で作成された多孔質ウィック３０は、高い耐熱性を有する。また、金属間化合物相１１９は、高い融点（例えば４００℃以上）を有する。そのため、以上の製造方法で作成された封止部材１９１、１９２は、高い耐熱性を有する。
　特に、金属間化合物が、第１金属よりも高い融点を有することで、ヒートパイプ１００をさらにリフローなどの加熱により他の装置、部品、基板などに実装する際にも、多孔質ウィック３０及び封止部材１９１、１９２の構造は損なわれず、ヒートパイプ１００の機能を維持できる。
　また、封止部材１９１、１９２の金属間化合物相１１９は前述したように、気孔率が極めて小さい緻密な構造を有する（図１０参照）。よって、ヒートパイプ１００は、パイプ筐体９０の内部に封入した作動液の漏洩を確実に防ぐことができる。また、封止部材１９１、１９２は、耐衝撃性にも優れる。
　また、ヒートパイプ１００の製造方法は、パイプ筐体９０の内面が湾曲していても、金属ペースト１０５を均一の厚みにパイプ筐体９０の内面に塗布するだけで、均一の厚みを持つ多孔質ウィック３０をパイプ筐体９０の内面に得ることができる。
　また、ヒートパイプ１００の製造方法は、前述したように気孔率の高い多孔質ウィック３０をパイプ筐体９０の内部に形成することができる（図９参照）。そのため、ヒートパイプ１００は、高い液浸透性および高い毛細管力を有することができる。即ちヒートパイプ１００は、高い熱伝導度を有することができる。
　なお、ヒートパイプ１００の製造方法は、金属ペースト１０５や金属シート１５５に使用する材料、各材料の含有量または加熱温度等を調整することで、多孔質ウィック３０や封止部材１９１、１９２の気孔率を１％以上８０％以下の範囲で設定することができる。
　ここで、ヒートパイプ１００の製造方法は、多孔質ウィック３０の気孔率を２０％以上に設定した場合、ヒートパイプ１００の放熱特性を向上させることができる。特に、ヒートパイプ１００の製造方法は、多孔質ウィック３０の気孔率を４５％以上に設定することができ、焼結体で実現できない気孔率を実現できる。
　また、ヒートパイプ１００の製造方法は、金属ペースト１０５や金属シート１５５に使用する材料、含有量または加熱温度等を調整することで、多孔質ウィック３０の気孔径を１μｍ以上１００μｍ以下の範囲で設定することができる。ここで、多孔質ウィック３０の気孔径は、毛細管現象による輸送性の観点から小さい方が好ましい。例えば、ヒートパイプ１００の製造方法は、パイプ筐体９０の長さ、傾き又は作動液の比重などの条件に応じて、多孔質ウィック３０の気孔径を、５μｍ以上４０μｍ以下の範囲や、１０μｍ以上３０μｍ以下の範囲で設定することができる。
　以下、本発明の第２実施形態に係るヒートパイプ２００について説明する。
　図１１は、本発明の第２実施形態に係るヒートパイプ２００の中央部を示す断面図である。ヒートパイプ２００がヒートパイプ１００と相違する点は、パイプ筐体２９０及び多孔質ウィック２３０の形状である。パイプ筐体９０は円筒形状であるのに対してパイプ筐体２９０は角筒形状である。多孔質ウィック３０は円筒形状であるのに対して多孔質ウィック２３０は直方体形状である。
　多孔質ウィック２３０は図１、図２に示す多孔質ウィック３０と同様に、パイプ筐体２９０の長手方向へ伸び、パイプ筐体２９０における加熱部９１と冷却部９２との間を繋ぐ。そして、パイプ筐体２９０及び多孔質ウィック２３０は、パイプ筐体２９０の長手方向へ伸びる空洞２９５を形成する。その他の構成については同じであるため説明を省略する。
　次に、ヒートパイプ２００の製造方法について説明する。
　図１２は、図１１に示すヒートパイプ２００の製造方法で行われる塗布工程の様子を示す断面図である。ヒートパイプ２００の製造方法がヒートパイプ１００の製造方法と相違する点は、図４に示すＳ１の工程である。その他の工程については同じであるため説明を省略する。
　ヒートパイプ２００の製造方法では、金属ペースト１０５の代わりに圧紛体２０５を使用する。圧紛体２０５は、第１金属粒子１０６と第２金属粒子１０７と有機成分２１８とを含む。有機成分２１８の粘性は、有機成分１０８の粘性より高い。なお、その他の構成は有機成分１０８と同じであるため、有機成分２１８の説明は省略する。
　そして、図１２に示すように、圧紛体２０５をパイプ筐体２９０の短手方向の中央部に設ける。
　その後、Ｓ２～Ｓ６の工程を経ると、多孔質ウィック２３０をパイプ筐体２９０の短手方向の中央部に備えるヒートパイプ２００が得られる。ヒートパイプ２００ではヒートパイプ１００と同様に、第１金属の融点以上の温度で加熱することによって、溶融した第１金属と第２金属とが反応し、第１金属と第２金属とからなる金属間化合物が生成される。この反応で生成された金属間化合物相１０９が多孔質ウィック２３０を構成する。
　そのため、ヒートパイプ２００は、前述の焼結温度より極めて低い温度で、多孔質ウィック２３０をパイプ筐体２９０の内部に得ることができる。
　従って、ヒートパイプ２００とヒートパイプ２００を備える放熱部品とは、ヒートパイプ１００と同様の効果を奏する。同様に、ヒートパイプ２００の製造方法は、ヒートパイプ１００の製造方法と同様の効果を奏する。
　以下、本発明の第３実施形態に係るヒートパイプ３００について説明する。
　図１３は、本発明の第３実施形態に係るヒートパイプ３００の外観を示す斜視図である。なお、図１３は、説明簡略化のため、封止部材１９１、１９２の図示を省略している。
　ヒートパイプ３００がヒートパイプ１００と相違する点は、パイプ筐体３９０及び多孔質ウィック３３０の形状である。パイプ筐体３９０及び多孔質ウィック３３０のそれぞれの断面は、螺旋状である。そして、パイプ筐体３９０及び多孔質ウィック３３０のそれぞれは、パイプ筐体３９０の長手方向に、略同じ断面形状のまま伸びている。
　多孔質ウィック３３０は図１、図２に示す多孔質ウィック３０と同様に、パイプ筐体３９０における加熱部３９１と冷却部３９２との間を繋ぐ。そして、パイプ筐体３９０及び多孔質ウィック３３０は、パイプ筐体３９０の長手方向へ伸びる空洞３９５を形成する。その他の構成についてはヒートパイプ１００と同じであるため説明を省略する。
　次に、ヒートパイプ３００の製造方法について説明する。
　図１４は、図１３に示すヒートパイプ３００の製造方法を示すフローチャートである。図１５は、図１４に示す塗布工程の様子を示す断面図である。図１６は、図１４に示す巻き工程の様子を示す断面図である。
　ヒートパイプ３００の製造方法がヒートパイプ１００の製造方法と相違する点は、図４に示すＳ１をＳ３１～Ｓ３３に置き替えた点である。その他の工程については同じであるため説明を省略する。
　ヒートパイプ３００の製造方法では、芯材３９６及び箔３８０を用意する。箔３８０の材料は例えば銅である。
　そして、図１５に示すように、金属ペースト１０５を、箔３８０の表面に塗布する（図１４：Ｓ３１）。
　次に、図１６に示すように、箔３８０の金属ペースト１０５が設けられた側の面が内側になるように、芯材３９６を軸にして箔３８０を巻く（図１４：Ｓ３２）。これにより、螺旋状の断面を有する金属ペースト１０５及びパイプ筐体３９０が得られる。
　次に、金属シート１５５をパイプ筐体３９０の第１端部３９１に貼付する（Ｓ２：貼付工程）。
　次に、パイプ筐体３９０を、例えばリフロー装置を用いて加熱する（Ｓ３：加熱工程）。これにより、溶融したＳｎと第２金属粒子１０７との反応によって金属間化合物相１０９が生成され、螺旋状の断面を有する多孔質ウィック３３０が得られる。
　次に、Ｓ２、Ｓ３の工程を経た後、芯材３９６を多孔質ウィック３３０及びパイプ筐体３９０から抜く（図１４：Ｓ３３）。これにより、芯材３９６が存在していた領域が空洞３９５になる。
　その後、Ｓ４～Ｓ６の工程を経ると、ヒートパイプ３００が得られる。ヒートパイプ３００ではヒートパイプ１００と同様に、第１金属の融点以上の温度で加熱することによって、溶融した第１金属と第２金属とが反応し、第１金属と第２金属とからなる金属間化合物が生成される。この反応で生成された金属間化合物相１０９が多孔質ウィック３３０を構成する。
　そのため、ヒートパイプ３００は、前述の焼結温度より極めて低い温度で、多孔質ウィック３３０をパイプ筐体３９０の内部に得ることができる。
　従って、ヒートパイプ３００とヒートパイプ３００を備える放熱部品とは、ヒートパイプ１００と同様の効果を奏する。同様に、ヒートパイプ３００の製造方法は、ヒートパイプ１００の製造方法と同様の効果を奏する。
　以下、本発明の第４実施形態に係るヒートパイプ４００について説明する。
　図１７は、本発明の第４実施形態に係るヒートパイプ４００の中央部を示す断面図である。ヒートパイプ４００は、図１１に示すヒートパイプ２００の多孔質ウィック２３０を積層体４３０に置き替えたものである。積層体４３０は、箔４９１、多孔質ウィック４３１、箔４９２、多孔質ウィック４３２、及び箔４９３が積層されたものである。パイプ筐体２９０及び積層体４３０は、パイプ筐体２９０の長手方向へ伸びる空洞４９５を形成する。その他の構成については同じであるため説明を省略する。
　次に、ヒートパイプ４００の製造方法について説明する。
　図１８は、図１７に示すヒートパイプ４００の製造方法を示すフローチャートである。図１９は、図１８に示すヒートパイプ４００の製造方法で用意される複数の箔４９１、４９２、４９３の外観および塗布工程の様子を示す斜視図である。図２０は、図１８に示す積層工程の様子を示す断面図である。図２１は、図１８に示す挿入工程の様子を示す断面図である。
　ヒートパイプ４００の製造方法は図１８に示すように、図４に示すＳ１を、Ｓ４１～Ｓ４３に置き替えたものである。その他の工程については同じであるため説明を省略する。
　ヒートパイプ４００の製造方法では、図１９に示すように、箔４９１、箔４９２、及び箔４９３を用意する。箔４９１は複数の開口部４４０を有する。箔４９３は複数の開口部４４０を有する。箔４９１、箔４９２、及び箔４９３の材料は例えば銅である。
　そして、図１９に示すように、金属ペースト１０５を、箔４９１の複数の開口部４４０と箔４９２の両面と箔４９３の複数の開口部４４０とに塗布する（図１８：Ｓ４１）。
　次に、図２０に示すように、箔４９１、箔４９２、及び箔４９３を積層する（図１８：Ｓ４２）。
　次に、図２１に示すように、箔４９１、箔４９２、及び箔４９３の積層体をパイプ筐体２９０の内部に挿入する（図１８：Ｓ４３）。
　次に、金属シート１５５をパイプ筐体２９０の端部に貼付する（Ｓ２：貼付工程）。
　次に、パイプ筐体２９０を、例えばリフロー装置を用いて加熱する（Ｓ３：加熱工程）。これにより、溶融したＳｎと第２金属粒子１０７との反応によって金属間化合物相１０９が生成され、多孔質ウィック４３１及び多孔質ウィック４３２が得られる。
　その後、Ｓ４～Ｓ６の工程を経ると、ヒートパイプ４００が得られる。ヒートパイプ４００ではヒートパイプ１００と同様に、第１金属の融点以上の温度で加熱することによって、溶融した第１金属と第２金属とが反応し、第１金属と第２金属とからなる金属間化合物が生成される。この反応で生成された金属間化合物相１０９が多孔質ウィック４３１、４３２を構成する。
　そのため、ヒートパイプ４００は、前述の焼結温度より極めて低い温度で、多孔質ウィック４３１、４３２をパイプ筐体２９０の内部に得ることができる。
　従って、ヒートパイプ４００とヒートパイプ４００を備える放熱部品とは、ヒートパイプ１００と同様の効果を奏する。同様に、ヒートパイプ４００の製造方法は、ヒートパイプ１００の製造方法と同様の効果を奏する。
　なお、ヒートパイプ４００の製造方法は、３枚の箔４９１～４９３を使用しているが、これに限るものではない。実施の際、例えば３枚の金属板を使用してもよい。また、積層する箔や金属板などの枚数は３枚に限られず、２枚以上の複数であればよい。
　以下、本発明の第５実施形態に係るヒートパイプ５００について説明する。
　図２２は、本発明の第５実施形態に係るヒートパイプ５００の中央部を示す断面図である。ヒートパイプ５００は、図１１に示すヒートパイプ２００の多孔質ウィック２３０を多孔質ウィック５３１、５３２に置き替えたものである。パイプ筐体２９０及び多孔質ウィック５３１、５３２は、パイプ筐体２９０の長手方向へ伸びる空洞５９５を形成する。その他の構成については同じであるため説明を省略する。
　次に、ヒートパイプ５００の製造方法について説明する。
　図２３は、図２２に示すヒートパイプ５００の製造方法を示すフローチャートである。図２４は、図２３に示すヒートパイプ５００の製造方法で用意される複数の箔５９１、５９２、５９３、５９４の外観および塗布工程の様子を示す斜視図である。図２５は、図２３に示す積層工程の様子を示す断面図である。
　ヒートパイプ５００の製造方法では、図２２に示す構造を得るため、図２４に示すように、箔５９１、箔５９２、箔５９３、及び箔５９４を用意する。箔５９２は開口部５４０を有する。箔５９３は開口部５４０を有する。箔５９１、箔５９２、箔５９３、及び箔５９４の材料は例えば銅である。
　そして、図２４に示すように、金属ペースト１０５を、箔５９４に対向する箔５９１の面と箔５９１に対向する箔５９４の面とに塗布する（図２３：Ｓ５１）。
　次に、図２５に示すように、箔５９１、箔５９２、箔５９３、及び箔５９４を積層する（図２３：Ｓ５２）。
　次に、箔５９１、箔５９２、箔５９３、及び箔５９４の積層体を、例えばリフロー装置を用いて加熱する（図２３：Ｓ５３）。これにより、溶融したＳｎと第２金属粒子１０７との反応によって金属間化合物相１０９が生成され、図２２に示すような多孔質ウィック５３１、５３２及びパイプ筐体２９０が得られる。リフロー装置が加熱を停止した後、多孔質ウィック５３１、５３２及びパイプ筐体２９０は常温まで自然冷却していく。
　次に、作動液をパイプ筐体２９０の内部に充填する（Ｓ４：充填工程）。
　次に、パイプ筐体２９０の第２端部２９２を封止するため、図２５に示す積層体５９０をパイプ筐体２９０の第２端部２９２に接合する（Ｓ５４：接合工程）。積層体５９０は、４枚の箔が積層した積層体である。この接合は例えば、パイプ筐体２９０の第２端部２９２の接合面と積層体５９０の接合面とを活性化した後に加熱することによって、実施される。
　以上の製造方法によってヒートパイプ５００が得られる。ヒートパイプ５００ではヒートパイプ１００と同様に、第１金属の融点以上の温度で加熱することによって、溶融した第１金属と第２金属とが反応し、第１金属と第２金属とからなる金属間化合物が生成される。この反応で生成された金属間化合物相１０９が多孔質ウィック５３１、５３２を構成する。
　そのため、ヒートパイプ５００は、前述の焼結温度より極めて低い温度で、多孔質ウィック５３１、５３２をパイプ筐体２９０の内部に得ることができる。
　従って、ヒートパイプ５００とヒートパイプ５００を備える放熱部品とは、ヒートパイプ１００と同様の効果を奏する。同様に、ヒートパイプ５００の製造方法は、ヒートパイプ１００の製造方法と同様の効果を奏する。
　なお、ヒートパイプ５００の製造方法は、４枚の箔５９１～５９４を使用しているが、これに限るものではない。実施の際、例えば４枚の金属板を使用してもよい。また、積層する箔や金属板などの枚数は４枚に限られず、２枚以上の複数であればよい。
　以下、本発明の第６実施形態に係るヒートパイプ６００について説明する。
　図２６は、本発明の第６実施形態に係るヒートパイプ６００の外観を示す斜視図である。図２７は、図２６に示すヒートパイプ６００の第１端部９１を示す断面図である。ヒートパイプ６００がヒートパイプ１００と異なる点は、封止部材６９１、６９２である。その他の構成については同じであるため、説明を省略する。
　パイプ筐体９０の両端部９１、９２は、封止部材６９１、６９２によって封止されている。封止部材６９１は、第２金属箔６１６と第１金属箔１１６と金属間化合物相１１９とによって構成されている。
　なお、ヒートパイプ６００に関して、第２端部９２の構成は第１端部９１の構成と同じであり、封止部材６９２の構成は封止部材６９１の構成と同じである。そのため、パイプ筐体９０の第２端部９２及び封止部材６９２の説明を省略する。
　次に、ヒートパイプ６００の製造方法について説明する。
　図２８は、図２６に示すヒートパイプ６００の製造方法における貼付工程の様子を示す断面図である。ヒートパイプ６００の製造方法がヒートパイプ１００の製造方法と相違する点は、図４に示すＳ２、Ｓ５の貼付工程において図６（Ｂ）に示す金属シート１５５の代わりに、金属シート６５５及び塗膜１１５を用いる点である。金属シート６５５は、図２８に示すように、第２金属箔６１６と第１金属箔１１６とを有するシートである。その他の点については同じであるため説明を省略する。
　ヒートパイプ６００の製造方法では、図２８に示すように塗膜１１５をパイプ筐体９０の第１端部９１に塗布した後、金属シート６５５をパイプ筐体９０の第１端部９１に貼付する（図４：Ｓ２）。塗膜１１５は前述したように、第２金属粒子１０７が有機成分１１８中に均一に分散した膜である。
　次に、パイプ筐体９０の第１端部９１を、例えばリフロー装置を用いて加熱する（図４：Ｓ３）。これにより、溶融したＳｎと第２金属粒子１０７との反応によって金属間化合物相１１９が生成され、図２６、図２７に示すような封止部材６９１が第１端部９１に得られる。
　同様に、塗膜１１５をパイプ筐体９０の第２端部９２に塗布した後、金属シート６５５をパイプ筐体９０の第２端部９２に貼付する（図４：Ｓ５）。
　次に、パイプ筐体９０の第２端部９２を、例えばリフロー装置を用いて加熱する（図４：Ｓ３）。これにより、溶融したＳｎと第２金属粒子１０７との反応によって金属間化合物相１１９が生成され、図２６に示すような封止部材６９２が第２端部９２に得られる。
　以上の製造方法によってヒートパイプ６００が得られる。ヒートパイプ６００ではヒートパイプ１００と同様に、第１金属の融点以上の温度で加熱することによって、溶融した第１金属と第２金属とが反応し、第１金属と第２金属とからなる金属間化合物が生成される。この反応で生成された金属間化合物相１１９が封止部材６９１、６９２を構成する。
　そのため、ヒートパイプ６００は、前述の焼結温度より極めて低い温度で、封止部材６９１、６９２をパイプ筐体９０の両端部９１、９２に得ることができる。また、封止部材６９１、６９２の金属間化合物相１１９は、気孔率が極めて小さい緻密な構造を有する（図１０参照）。よって、ヒートパイプ６００は、パイプ筐体９０の内部に封入した作動液の漏洩を確実に防ぐことができる。また、封止部材６９１、６９２は、耐衝撃性にも優れる。
　従って、ヒートパイプ６００とヒートパイプ６００を備える放熱部品とは、ヒートパイプ１００と同様の効果を奏する。同様に、ヒートパイプ６００の製造方法は、ヒートパイプ１００の製造方法と同様の効果を奏する。
　以下、本発明の第７実施形態に係るヒートパイプ７００について説明する。
　図２９は、本発明の第７実施形態に係るヒートパイプ７００の中央部を示す断面図である。ヒートパイプ７００がヒートパイプ１００と相違する点は、多孔質ウィック７３０の気孔率が多孔質ウィック３０の気孔率より高い点である。多孔質ウィック７３０は、孔７８０を有する。多孔質ウィック７３０は、第１金属で構成される第１金属粒子１０６と、上述してきた第２金属で構成される第２金属粒子１０７と、第３金属で構成される第３金属粒子７２７と、金属間化合物で構成される金属間化合物粒子７０９とによって構成されている。多孔質ウィック７３０では、複数の金属間化合物粒子７０９が各第３金属粒子７２７を接合している。
　多孔質ウィック７３０は図１、図２に示す多孔質ウィック３０と同様に、パイプ筐体９０の長手方向へ伸び、パイプ筐体９０における加熱部９１と冷却部９２との間を繋ぐ。そして、パイプ筐体９０及び多孔質ウィック７３０は、パイプ筐体９０の長手方向へ伸びる空洞９５を形成する。その他の構成については同じであるため説明を省略する。
　次に、ヒートパイプ７００の製造方法について説明する。
　図３０は、図２９に示すヒートパイプ７００の製造方法で行われる塗布工程の様子を示す断面図である。ヒートパイプ７００の製造方法がヒートパイプ１００の製造方法と相違する点は、図４に示すＳ１の工程である。その他の工程については同じであるため説明を省略する。
　ヒートパイプ７００の製造方法では、金属ペースト１０５の代わりに金属ペースト７０５を使用する。そして、図３０に示すように、金属ペースト７０５をパイプ筐体９０の短手方向の中央部に設ける。
　金属ペースト７０５は、第１金属粒子１０６と、第２金属粒子１０７と、有機成分１０８と、に加え、第３金属粒子７２７を含んでいる。第３金属は、例えばＣｕである。
　ここで、第３金属粒子７２７は、以下の条件を満たすものである。
　・第３金属の融点が第１金属の融点より高い。
　・第３金属粒子７２７の径の大きさが第２金属粒子１０７の径の大きさより大きい。
　・第３金属は、第１金属と化学反応する。
　・第３金属粒子７２７の表面に金属間化合物が生成される。
　・第３金属粒子７２７と第１金属粒子１０６とが反応して金属間化合物を生成する際の反応速度は、第２金属粒子１０７と第１金属粒子１０６とが反応して金属間化合物を生成する際の反応速度より遅い。
　・第３金属粒子７２７は、水などの作動液に不溶である。
　なお、第３金属粒子７２７の径の大きさを第２金属粒子１０７の径の大きさより大きくすることで、第２金属粒子１０７の比表面積が、第３金属粒子７２７より大きくなる。そして、第１金属粒子１０６が比表面積の大きな第２金属粒子１０７と優先的に反応して第２金属粒子１０７と第１金属粒子１０６とからなる金属間化合物が生成しやすくなり、該金属間化合物を介して第３金属粒子７２７同士を結着することが可能になる。また、第３金属粒子７２７を大きくすることで、粒子間の隙間が大きくなるため、加熱後の孔７８０を大きくすることができる。
　塗布工程が終わった後、Ｓ２～Ｓ６の工程を経ると、多孔質ウィック７３０をパイプ筐体９０の短手方向の中央部に備えるヒートパイプ７００が得られる。ヒートパイプ７００ではヒートパイプ１００と同様に、第１金属の融点以上の温度で加熱することによって、溶融した第１金属と第２金属とが反応し、第１金属と第２金属とからなる金属間化合物が生成される。この反応で生成された金属間化合物粒子７０９が多孔質ウィック７３０を構成する。
　そのため、ヒートパイプ７００は、前述の焼結温度より極めて低い温度で、多孔質ウィック７３０をパイプ筐体９０の内部に得ることができる。
　従って、ヒートパイプ７００とヒートパイプ７００を備える放熱部品とは、ヒートパイプ１００と同様の効果を奏する。同様に、ヒートパイプ７００の製造方法は、ヒートパイプ１００の製造方法と同様の効果を奏する。
　なお、本実施形態では、第３金属粒子７２７がＣｕで構成されているが、これに限るものではない。実施の際、第３金属はＣｕ以外の金属でも良い。例えば、第３金属がＮｉでも良い。また第２金属がＣｕＮｉＣｏで第３金属がＣｕＮｉでも良い。また、図２９及び図３０では全ての第３金属粒子７２７が球形で描かれているが、不定形でも良い。
《他の実施形態》
　なお、上述の実施形態では、パイプ筐体が、円筒形状、角筒形状などである例を示したが、これに限るものではない。パイプ筐体は、断面が多角形状、楕円形状などである筒形状でもよいし、外観形状が円錐形状であるような先細りする筒形状でもよいし、また、開口部の面積と側壁の面積とが同程度である筒形状でもよい。
　また、本実施形態の製造方法において金属ペースト１０５は、ペーストの形態であるが、これに限るものではない。実施の際、金属組成物は、たとえばパテ状の形態であってもよい。
　また、本実施形態の製造方法において第１金属粒子１０６の材料は、Ｓｎ単体であるが、これに限るものではない。実施の際は、第１金属粒子１０６の材料は、Ｓｎ系合金であってもよい。Ｓｎ系合金は例えば、ＳｎＡｇＣｕ合金、ＳｎＡｇ合金、ＳｎＣｕ合金、ＳｎＢｉ合金、ＳｎＳｂ合金、ＳｎＡｕ合金、ＳｎＰｂ合金、ＳｎＺｎ合金などである。
　また、本実施形態の製造方法において第２金属粒子１０７の材料は、ＣｕＮｉ合金であるが、これに限るものではない。実施の際は、第２金属粒子１０７の材料は、例えばＣｕＭｎ合金粒子、ＣｕＡｌ合金粒子およびＣｕＣｒ合金粒子からなる群より選ばれる少なくとも１種の合金であってもよい。Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｃｒの割合は５～２０重量％のＣｕ合金粒子が好ましい。
　ＣｕＭｎ合金粒子を用いる場合、溶融したＳｎとＣｕＭｎ合金粒子との反応により、Ｃｕ、ＭｎおよびＳｎからなる群より選ばれる少なくとも２種を含んだ金属間化合物が生成される。この金属間化合物は例えば、（Ｃｕ,Ｍｎ）６Ｓｎ５、Ｃｕ４Ｍｎ２Ｓｎ５、Ｃｕ５ＭｎＳｎ５、（Ｃｕ,Ｍｎ）３Ｓｎ、Ｃｕ２ＭｎＳｎ、ＣｕＭｎ２Ｓｎである。
　また、本実施形態の加熱工程において、熱風加熱しているが、これに限るものではない。実施の際は、例えば遠赤外線加熱や高周波誘導加熱、ホットプレート等を用いてもよい。
　また、本実施形態の加熱工程において、大気中で熱風加熱しているが、これに限るものではない。実施の際は、例えばＮ２、Ｈ２、ギ酸、又は真空中で熱風加熱しても良い。
　また、本実施形態の加熱工程において、加熱中は加圧していないが、これに限るものではない。実施の際は、例えば加熱中、数ＭＰａ程度の加圧を行ってもよい。この場合、緻密な金属間化合物が得られ、接合強度が増大する。
　最後に、前記実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲は、特許請求の範囲と均等の範囲とを含む。
３０、７３０…多孔質ウィック
８０、７８０…孔
９０…パイプ筐体
９１…第１端部（加熱部）
９２…第２端部（冷却部）
９３…中央部
９５…空洞
１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００…ヒートパイプ
１０５、７０５…金属ペースト
１０６…第１金属粒子
１０７…第２金属粒子
１０８…有機成分
１０９…金属間化合物相
１１０…金属成分
１１５…塗膜
１１６…第１金属箔
１１８…有機成分
１１９…金属間化合物相
１５５…金属シート
１９１、１９２…封止部材
２０５…圧紛体
２１８…有機成分
２３０…多孔質ウィック
２５０…加熱温度
２９０…パイプ筐体
２９１…第１端部（加熱部）
２９２…第２端部（冷却部）
２９５…空洞
３３０…多孔質ウィック
３８０…箔
３９０…パイプ筐体
３９１…第１端部（加熱部）
３９２…第２端部（冷却部）
３９５…空洞
３９６…芯材
４３０…積層体
４３１、４３２…多孔質ウィック
４４０…開口部
４９１、４９２、４９３…箔
４９５…空洞
５３１…多孔質ウィック
５４０…開口部
５９０…積層体
５９１、５９２、５９３、５９４…箔
５９５…空洞
６１６…第２金属箔
６５５…金属シート
６９１、６９２…封止部材
７０９…金属間化合物粒子
７２７…第３金属粒子

Claims (13)

  1. 　作動液が封入されたパイプ筐体と、
    　前記パイプ筐体の内部に設けられた多孔質ウィックと、を備え、
    　前記多孔質ウィックは、少なくとも第１金属と前記第１金属より融点が高い第２金属とを含有する金属間化合物を含む、
    ヒートパイプ。
  2. 　前記多孔質ウィックは、前記第１金属、前記第２金属、及び前記金属間化合物を含む材料で構成されている、請求項１に記載のヒートパイプ。
  3. 　前記多孔質ウィックの気孔率は、２０％以上である、請求項１又は請求項２に記載のヒートパイプ。
  4. 　作動液が封入されたパイプ筐体と、
    　前記パイプ筐体の内部に設けられたウィックと、
    　前記パイプ筐体を封止する封止部材と、を備え、
    　前記封止部材は、少なくとも第１金属と前記第１金属より融点の高い第２金属とを含有する金属間化合物を含む、
    ヒートパイプ。
  5. 　前記封止部材は、前記パイプ筐体の端部を封止する、請求項４に記載のヒートパイプ。
  6. 　前記封止部材は、前記第１金属及び前記金属間化合物を含む材料で構成されている、請求項４又は請求項５に記載のヒートパイプ。
  7. 　前記第１金属は、ＳｎまたはＳｎ系合金からなる群より選ばれる少なくとも１種の金属であり、
    　前記第２金属は、ＣｕＮｉ合金、ＣｕＭｎ合金、ＣｕＡｌ合金およびＣｕＣｒ合金からなる群より選ばれる少なくとも１種の合金である、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のヒートパイプ。
  8. 　請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のヒートパイプを備える放熱部品。
  9. 　第１金属と前記第１金属より融点の高い第２金属とを含む金属組成物を、パイプ筐体の内部に設ける設置工程と、
    　前記金属組成物を加熱し、前記第１金属と前記第２金属とが反応することによって生成された金属間化合物を含む材料で構成される多孔質ウィックを、前記パイプ筐体の前記内部に形成する加熱工程と、を含む、ヒートパイプの製造方法。
  10. 　第１金属と前記第１金属より融点の高い第２金属とを含む金属組成物を、パイプ筐体の端部に設ける設置工程と、
    　前記金属組成物を加熱し、前記第１金属と前記第２金属とが反応することによって生成された金属間化合物を含む材料で構成される封止部材を、前記パイプ筐体の前記端部に形成する加熱工程と、を含む、ヒートパイプの製造方法。
  11. 　前記金属組成物は、ペースト状であり、
    　前記設置工程は、前記金属組成物を前記パイプ筐体の前記内部に塗布する工程である、請求項９に記載のヒートパイプの製造方法。
  12. 　前記金属組成物はフラックスを含む、請求項９乃至請求項１１のいずれか１項に記載のヒートパイプの製造方法。
  13. 　前記加熱工程は、前記第１金属の融点以上前記第２金属の融点以下の範囲内の温度まで前記金属組成物を加熱する、請求項１０乃至請求項１２のいずれか１項に記載のヒートパイプの製造方法。
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