專利名稱：帶有增強(qiáng)的沸騰/冷凝結(jié)構(gòu)的熱耗散設(shè)備的制作方法
背景本發(fā)明的實(shí)施例涉及用于散熱的裝置以及散熱的方法。本發(fā)明尤其涉及因?yàn)槭褂眯路f的沸騰/冷凝結(jié)構(gòu)而具有低熱阻的增強(qiáng)型熱虹吸設(shè)備。
集成電路被許多設(shè)備使用并且它們的性能對(duì)電子工業(yè)至關(guān)重要。集成電路趨向于小型化以實(shí)現(xiàn)更有效率的系統(tǒng)。隨著集成電路變得越來(lái)越小，集成電路的速度、容量和性能增加。與此同時(shí)，由集成電路產(chǎn)生的能量也有所增加，并且因此產(chǎn)生了更多熱量。當(dāng)前的趨勢(shì)是開發(fā)耗散集成電路產(chǎn)生的熱并冷卻集成電路以避免損傷和性能故障的裝置和方法。
冷卻集成電路的一種方法被稱為熱交換。用于冷卻集成電路的傳統(tǒng)熱交換設(shè)備包括放置在集成電路頂部的固體底板。該底板與一組增加用于熱耗散的表面積的擴(kuò)展表面相耦合。由集成電路產(chǎn)生的熱量被傳遞至底板。隨后熱量被傳遞至擴(kuò)展表面。并且通常對(duì)擴(kuò)展表面吹氣以便散熱。
此外，還有利用熱虹吸管和熱管原理來(lái)冷卻電路元件的其他兩種方法。在熱虹吸管中，在蒸發(fā)器部分內(nèi)設(shè)有帶有冷卻液的容器，并且輸入該部分的熱量導(dǎo)致在用于排熱的冷凝器部分內(nèi)冷凝的蒸汽。熱虹吸管依靠諸如重力等外力使得冷凝物沿著側(cè)壁垂直地返回蒸發(fā)器部分。結(jié)果，熱虹吸管是受定向限制的單向熱傳遞設(shè)備(熱二極管)。
在熱管中，在蒸發(fā)器部分內(nèi)設(shè)有帶有冷卻液的容器，并且輸入該部分的熱量導(dǎo)致在用于排熱的冷凝器部分內(nèi)冷凝的蒸汽的形成。熱管使用內(nèi)部芯結(jié)構(gòu)的毛細(xì)管力使冷凝物回流到蒸發(fā)器部分。
期望改善使用加熱、冷凝和蒸發(fā)來(lái)冷卻集成電路的裝置和方法的效率。
附圖簡(jiǎn)述本發(fā)明的實(shí)施例在附圖中作為示例而非限制示出，在附圖中，相同的標(biāo)號(hào)指示類似的元素。本發(fā)明可以通過(guò)參考以下描述和用于示出本發(fā)明實(shí)施例的附圖來(lái)更好地理解。應(yīng)該注意到，在此公開中對(duì)本發(fā)明的“一”或者“一個(gè)”實(shí)施例的參考無(wú)需針對(duì)同一實(shí)施例，并且指代至少一個(gè)實(shí)施例。在附圖中

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性熱耗散設(shè)備；圖2示出了涂覆在圖1所示的熱耗散設(shè)備的蒸發(fā)器內(nèi)壁上的示例性已調(diào)節(jié)多孔層；。
圖3示出了冷凝器柱和該冷凝柱上的逐滴冷凝的示例性實(shí)施例；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例構(gòu)造熱耗散設(shè)備的示例性方法；圖5示出了從諸如集成電路設(shè)備等設(shè)備中散熱的示例性方法。
詳細(xì)描述參考特定配置和技術(shù)來(lái)描述示例性實(shí)施例。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，可以在保持在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的同時(shí)做出各種變化和修改。此外，對(duì)公知的元件、設(shè)備、部件、電路、工藝步驟等不做詳細(xì)闡述。
本發(fā)明的實(shí)施例涉及用于散熱的裝置和用于散熱的方法。更具體地，本發(fā)明的實(shí)施例涉及具有低熱阻以在沸騰/冷凝結(jié)構(gòu)中使用的增強(qiáng)型熱虹吸設(shè)備。此外，各示例性實(shí)施例還涉及冷卻高功率電子電路的裝置和方法。
本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種包括帶有高效沸騰結(jié)構(gòu)和冷凝器結(jié)構(gòu)的低熱阻熱虹吸管設(shè)備的熱耗散裝置。圖1示出了帶有增強(qiáng)型蒸發(fā)結(jié)構(gòu)和冷凝結(jié)構(gòu)的利用熱虹吸管概念的熱耗散裝置100的示例性實(shí)施例。在熱虹吸管概念中，在蒸發(fā)器部分內(nèi)設(shè)有裝有冷卻液的容器，并且輸入該部分的熱量導(dǎo)致在用于排熱或散熱的冷凝器部分內(nèi)冷凝的蒸汽。在熱虹吸管是基于重力和浮力工作的這一事實(shí)下，熱虹吸管的性能完全依賴定向。于是，為增強(qiáng)熱虹吸管性能，恰當(dāng)?shù)氖顷P(guān)注熱性能而非方向獨(dú)立性。
圖1示出了包含接收器板102、蒸發(fā)器106和冷凝器柱108的熱耗散裝置100。在一個(gè)實(shí)施例中，熱耗散裝置100還包括一組冷凝器擴(kuò)展表面110。在一個(gè)實(shí)施例中，將接收器板102放置成與產(chǎn)生熱量或是需要熱耗散的集成電路設(shè)備104相接觸。接收器板102通常被放置在集成電路設(shè)備104之上。接收器板102能夠以完全覆蓋、部分覆蓋、或是密封接收器板102之下的集成電路的方式放置在集成電路設(shè)備104之上。集成電路設(shè)備104可以是諸如半導(dǎo)體器件、晶體管、電容器、電阻器、傳感器、光學(xué)元件、微處理器、硬盤驅(qū)動(dòng)器元件、光學(xué)元件、存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)、電源、顯示驅(qū)動(dòng)器或顯示元件之類的各種電子設(shè)備，此處僅舉幾個(gè)例子。在一個(gè)實(shí)施例中，接收器板102包括一組例如螺絲112的機(jī)械固定結(jié)構(gòu)，以便將接收器板102固定在集成電路設(shè)備上?？梢詫⒔邮掌靼?02固定在與集成電路設(shè)備耦合的板或外殼上，以將接收器板102放置成與集成設(shè)備相接觸或位于集成設(shè)備之上。在一個(gè)實(shí)施例中，接收器板102被放置成與集成電路設(shè)備104直接接觸。在另一個(gè)實(shí)施例中，一熱界面(未示出)被放置在接收器板102和集成電路設(shè)備104之間。熱界面是導(dǎo)熱的，并且可以是導(dǎo)熱油(例如，銀油)。在一個(gè)實(shí)施例中，接收器板102與集成電路設(shè)備的尺寸大致相等或更大。接收器板102可由具有良好導(dǎo)熱性質(zhì)的剛性材料(例如，銅或鋁)制成。
蒸發(fā)器106被耦合至或放置在接收器板102上。蒸發(fā)器106是空心的，并由諸如銅或鋁等傳導(dǎo)材料制成。在一個(gè)實(shí)施例中，蒸發(fā)器106的內(nèi)壁107涂覆有已調(diào)節(jié)多孔層。蒸發(fā)器106儲(chǔ)有冷卻液(例如，水)，并且當(dāng)有熱量輸入時(shí)，蒸發(fā)器106煮沸由于從集成電路設(shè)備傳來(lái)的熱量而產(chǎn)生的液體，并形成將向上傳播至冷凝器柱108的蒸汽。(市場(chǎng)上可購(gòu)買的)已調(diào)節(jié)多孔層如圖2所示形成或增強(qiáng)蒸發(fā)器106中的蒸汽溢出通道。蒸汽于是就能更快且更有效地溢向冷凝器柱108。
如圖2所示，已調(diào)節(jié)多孔層114是其層厚度隨周期或設(shè)計(jì)變化的涂層。施加調(diào)節(jié)以形成用于蒸汽溢出以及高度毛細(xì)輔助液體抽吸的低阻交變區(qū)116。已調(diào)節(jié)多孔層114在層114內(nèi)產(chǎn)生優(yōu)先液體蒸汽逆流通路118，從而便于熱從內(nèi)壁107的表面?zhèn)鬟f至液體池120。已調(diào)節(jié)多孔層114由經(jīng)窄帶篩眼尺寸過(guò)篩以提供接近統(tǒng)一的顆粒直徑的球形傳導(dǎo)顆粒(例如，銅顆粒)組成。在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)干相擴(kuò)散燒結(jié)技術(shù)在管式爐內(nèi)使用具有惰性氣體(例如，氮)和氫氣的還原性氣氛將松散顆粒相互固結(jié)(例如，粘結(jié))并固結(jié)在內(nèi)壁107上來(lái)形成已調(diào)節(jié)多孔層114。燒結(jié)時(shí)間和溫度隨顆粒大小變化。例如，對(duì)150至250μm標(biāo)稱直徑的顆粒尺寸，燒結(jié)在約900至1200℃之間持續(xù)約幾小時(shí)(例如，2至4小時(shí))。在一個(gè)實(shí)施例中，在燒結(jié)期間，使用敞面鑄模將顆粒保持在期望的調(diào)節(jié)形狀。將松散顆粒注入鑄模并將多余顆粒去除，從而在內(nèi)壁107層上留下厚度基本均勻的已調(diào)節(jié)多孔層114。在燒結(jié)之后，從鑄模中取出有已調(diào)節(jié)多孔層114附著其上的內(nèi)壁107。
已調(diào)節(jié)多孔層114可以有各種圖案或設(shè)計(jì)。示例性設(shè)計(jì)或圖案包括交錯(cuò)地、呈直線地以及高度隨機(jī)排列的傳導(dǎo)顆粒。
因?yàn)檎舭l(fā)器電阻通常是最大的，所以降低蒸發(fā)器電阻必須是進(jìn)行改善的優(yōu)先目標(biāo)。在蒸發(fā)器內(nèi)使用均勻的多孔層是被廣泛接受的用于池沸騰的增強(qiáng)技術(shù)，并且在許多研究中證明使用該技術(shù)能使性能增強(qiáng)為使用平坦表面的三倍。這主要是因?yàn)樾纬闪烁嗟暮嘶c(diǎn)，從而增加了導(dǎo)熱面積和通過(guò)該層的毛細(xì)抽吸。然而，通過(guò)使用已調(diào)節(jié)多孔層，能將蒸發(fā)器的性能進(jìn)一步增強(qiáng)至使用均勻多孔涂層的兩倍。已調(diào)節(jié)多孔層有助于通過(guò)多孔結(jié)構(gòu)和基底層兩者的液體毛細(xì)抽吸，同時(shí)蒸汽也能夠通過(guò)多孔結(jié)構(gòu)之間防止阻塞的“谷”輕松溢出(圖2)。
冷凝器柱108(圖1和圖3)被放置成與蒸發(fā)器106液體連通，使得來(lái)自蒸發(fā)器106的蒸汽能夠進(jìn)入冷凝器柱108，并使得來(lái)自冷凝器柱108的液滴能夠向下回流至蒸發(fā)器106。對(duì)冷凝器柱108吹氣以便散熱和冷凝蒸汽。在一個(gè)實(shí)施例中，接收器板102、蒸發(fā)器106以及冷凝器柱108被制成一個(gè)整體單元。在其它實(shí)施例中，接收器板102、蒸發(fā)器106和冷凝器柱108各自是使用本領(lǐng)域中已知的方法組裝在一起的獨(dú)立部分。冷凝器柱108是空心的。圖3示出了具有基本不潤(rùn)濕表面122的冷凝器柱108。在一個(gè)實(shí)施例中，冷凝器柱108內(nèi)壁涂有不潤(rùn)濕或疏水材料，使得當(dāng)蒸汽在冷凝器柱108的內(nèi)壁上凝結(jié)時(shí)，能形成蒸汽滴124而非蒸汽膜。這一疏水材料的示例包括同樣可以商品名TEFLON(DuPont Chemicals的商標(biāo))購(gòu)買到的聚四氟乙烯(PTFE)。這樣，蒸汽滴124就能被迅速向下回收至蒸發(fā)器106。若沒(méi)有不潤(rùn)濕表面122，蒸汽將在冷凝器柱108內(nèi)壁上聚集成膜式冷凝物，直到液滴或液層多到足以返回蒸發(fā)器106。回收液體能消除對(duì)將冷卻液補(bǔ)充或再補(bǔ)給到蒸發(fā)器106內(nèi)的需求。此外，與逐滴冷凝相關(guān)聯(lián)的傳熱系數(shù)通常比與膜式冷凝相關(guān)聯(lián)的傳熱系數(shù)大一個(gè)數(shù)量級(jí)。而且，當(dāng)在不潤(rùn)濕表面上形成小液滴時(shí)，熱耗散裝置100盡快回收蒸汽滴是更有效的。
一組冷凝器擴(kuò)展表面110可以是從冷凝器柱108中伸出的平板、翼片或通道。冷凝器擴(kuò)展表面110可以由諸如銅或鋁等導(dǎo)熱材料制成。冷凝器擴(kuò)展表面110促進(jìn)熱耗散。冷凝器擴(kuò)展表面110為耗散由集成電路設(shè)備產(chǎn)生的熱量提供更多的表面積。若沒(méi)有該組冷凝器擴(kuò)展表面110，就只能通過(guò)冷凝器柱108來(lái)散熱。此外，冷凝器擴(kuò)展表面110的存在允許熱耗散裝置100的傳熱系數(shù)比沒(méi)有冷凝器擴(kuò)展表面110時(shí)低。
在一個(gè)實(shí)施例中，一組冷凝器擴(kuò)展表面110從冷凝器柱108的冷凝器壁中伸出。對(duì)該組冷凝器擴(kuò)展表面110吹氣以便散熱。吹氣以保持冷凝器擴(kuò)展表面110和/或冷凝器柱108的冷卻。當(dāng)存儲(chǔ)在蒸發(fā)器106中的冷卻液被來(lái)自集成電路并通過(guò)接收器板102傳入的熱量煮沸時(shí)，冷卻液就轉(zhuǎn)換成蒸汽，蒸汽隨后遇到冷卻的冷凝器柱108并開始冷凝，并且冷凝的蒸汽被向下回收到蒸發(fā)器106。
熱耗散設(shè)備100的一個(gè)重要部分是冷凝器柱108。使用能夠抑制潤(rùn)濕的表面涂層能實(shí)現(xiàn)逐滴冷凝而非膜式冷凝，這向熱耗散設(shè)備100提供了一種以高傳熱系數(shù)將蒸汽滴快速向下回收至蒸發(fā)器106的有效方法。與逐滴冷凝相關(guān)聯(lián)的傳熱系數(shù)通常比與膜式冷凝相關(guān)聯(lián)的傳熱系數(shù)大一個(gè)數(shù)量級(jí)(圖3)。
通過(guò)在蒸發(fā)器內(nèi)添加已調(diào)節(jié)多孔層以及在冷凝器內(nèi)壁上添加不潤(rùn)濕表面涂層，降低了熱耗散設(shè)備內(nèi)的總電阻。隨著傳熱比的增大(由于結(jié)合了已調(diào)節(jié)多孔層和不潤(rùn)濕表面涂層)，熱耗散設(shè)備的溫差降低，并且熱阻也有所降低。于是，熱耗散設(shè)備也就更為高效。此外，已調(diào)節(jié)多孔層能實(shí)現(xiàn)在蒸發(fā)器、冷凝器柱和冷凝器擴(kuò)展表面的邊緣和中心之間溫差較低時(shí)更多的熱傳導(dǎo)。這樣，蒸發(fā)器壁內(nèi)的溫度和液體更平均地分布，并且冷凝器柱的壁溫也因?yàn)槔淠髦鶅?nèi)壁的不潤(rùn)濕表面涂層而變得更低。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例構(gòu)造熱耗散設(shè)備的示例性方法400。這一熱耗散設(shè)備可用于散熱或冷卻諸如半導(dǎo)體器件、晶體管、電容器、電阻器、傳感器、光學(xué)元件、微處理器、中央處理單元、電路板/卡、存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)、電源、顯示驅(qū)動(dòng)器或顯示元件之類的設(shè)備。在框402處，將接收器板放置成與集成電路設(shè)備接觸或?qū)⒔邮掌靼宸旁诩呻娐吩O(shè)備上?？梢园ㄖT如一組螺絲等機(jī)械連接部件以便將接收器固定在集成電路設(shè)備上。在框404處，將涂有已調(diào)節(jié)多孔層的蒸發(fā)器耦合至接收器板。接收器板和蒸發(fā)器被放置成與集成電路設(shè)備相接觸，以使從集成電路產(chǎn)生的熱量能被傳遞至接收器板和蒸發(fā)器。在一個(gè)實(shí)施例中，一導(dǎo)熱層被放置在接收器板和集成電路設(shè)備之間以便熱量傳遞。接收器板和蒸發(fā)器可以被組裝或制造在一起為一個(gè)單元并被放置在集成電路設(shè)備之上。在框406處，冷卻液(例如，在一個(gè)實(shí)施例中的水)被注入蒸發(fā)器。接收器板和帶有冷卻液的蒸發(fā)器可以被組裝或制造在一起為一個(gè)單元并且被放置在集成電路設(shè)備之上。在框408處，具有基本不潤(rùn)濕表面的冷凝器柱被放置成與蒸發(fā)器液體連通。在框410處，一組冷凝器擴(kuò)展表面被耦合至冷凝器柱。與上述討論類似，接收器板和帶有冷卻液的蒸發(fā)器，以及帶有冷凝器擴(kuò)展表面的冷凝器柱可以被組裝或制造在一起為一個(gè)單元并且被放置在集成電路設(shè)備之上。
通過(guò)接收器板傳遞至蒸發(fā)器的熱量導(dǎo)致冷卻液沸騰并形成將上行至冷凝器柱的蒸汽。已調(diào)節(jié)多孔層促進(jìn)蒸汽的有效溢出以使其上行至冷凝器柱。基本不潤(rùn)濕表面促進(jìn)蒸汽的快速冷凝以便它們能被向下快速回收至蒸發(fā)器。冷凝器擴(kuò)展表面幫助熱耗散并保持冷凝器柱的冷卻。
圖5示出了耗散來(lái)自諸如集成電路設(shè)備、半導(dǎo)體器件、晶體管、電容器、電阻器、傳感器、光學(xué)元件、微處理器、中央處理單元、電路板/卡、存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)、電源、顯示驅(qū)動(dòng)器或顯示元件之類的產(chǎn)生熱量的設(shè)備的熱量的示例性實(shí)施例500。在框502處，熱量通過(guò)被放置成與設(shè)備接觸的接收器板從設(shè)備傳入。蒸發(fā)器的內(nèi)壁涂覆有已調(diào)節(jié)多孔層。蒸發(fā)器中還包含冷卻液(例如，在一個(gè)實(shí)施例中的水)。在框504處，響應(yīng)于通過(guò)接收器板傳遞至蒸發(fā)器的熱量，該蒸發(fā)器內(nèi)所含的至少一部分液體被蒸發(fā)。液體通過(guò)由蒸發(fā)器內(nèi)的已調(diào)節(jié)多孔層形成的毛細(xì)抽吸作用蒸發(fā)。在框506處，蒸發(fā)的液體通過(guò)具有(例如由冷凝器柱內(nèi)壁上的疏水涂層或TEFLON涂層所形成的)基本不潤(rùn)濕表面的冷凝器柱被冷凝并被回收。冷凝器柱被放置成與蒸發(fā)器液體連通，以便冷凝的液體能夠被向下回收至蒸發(fā)器。在一個(gè)實(shí)施例中，使用一組與冷凝器柱相耦合的冷凝器擴(kuò)展表面來(lái)促進(jìn)蒸發(fā)的液體(蒸汽)冷凝，例如對(duì)冷凝器擴(kuò)展表面吹氣以保持冷凝器柱使蒸汽冷凝。在一個(gè)實(shí)施例中，蒸發(fā)的液體幾乎以逐滴的方式或是在蒸發(fā)的液體一接觸基本不潤(rùn)濕表面時(shí)基本立即冷凝。在一個(gè)實(shí)施例中，一熱界面層被放在加熱器部件和設(shè)備之間，以便熱量能從設(shè)備傳遞至蒸發(fā)器。
本發(fā)明的實(shí)施例可并入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在某些實(shí)施例中，熱耗散設(shè)備被放置在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部件之上，以便耗散來(lái)自這些部件的熱量。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以包括用于至少臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序的存儲(chǔ)器設(shè)備或結(jié)構(gòu)；用于保存大量數(shù)據(jù)的大容量存儲(chǔ)設(shè)備(例如，硬盤驅(qū)動(dòng)器、磁盤驅(qū)動(dòng)器、CD驅(qū)動(dòng)器或DVD驅(qū)動(dòng)器)；用于向計(jì)算機(jī)輸入數(shù)據(jù)和指令的輸入設(shè)備(例如，鍵盤或鼠標(biāo))；輸出設(shè)備(例如，顯示屏)；以及包括為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行指令的中央處理單元(CPU)的微處理器、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還可以包括主邏輯板。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還可以包括用于控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的顯示裝置并可以與主邏輯板通信的圖形控制器芯片。在某些實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)熱耗散設(shè)備可以被放置在圖形控制器芯片、微處理器、CPU和/或存儲(chǔ)器設(shè)備上。熱耗散設(shè)備可以在類似于上述集成電路設(shè)備被放置在特定設(shè)備上。
雖然已經(jīng)根據(jù)各實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明不限于這些所描述的實(shí)施例。而是本發(fā)明的方法和裝置可以通過(guò)所附權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)的修改和變化來(lái)實(shí)踐。于是，認(rèn)為上述說(shuō)明是示意性而非限制性的。
在公開了示例性實(shí)施例之后，可以在保持在由所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的同時(shí)對(duì)公開的實(shí)施例做出各種修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種熱耗散設(shè)備，包括被放置在產(chǎn)熱設(shè)備上的接收器板；耦合至所述接收器板的蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器涂覆有已調(diào)節(jié)多孔層并存有液體；以及被放置成與所述蒸發(fā)器液體連通的冷凝器柱，所述冷凝器柱具有基本不潤(rùn)濕的表面。
2.如權(quán)利要求1所述的熱耗散設(shè)備，其特征在于，還包括從所述冷凝器柱中伸出的一組冷凝器擴(kuò)展表面，所述冷凝器擴(kuò)展表面促進(jìn)熱耗散。
3.如權(quán)利要求1所述的熱耗散設(shè)備，其特征在于，所述接收器板被放置在所述設(shè)備之上以便密封所述產(chǎn)熱的設(shè)備。
4.如權(quán)利要求1所述的熱耗散設(shè)備，其特征在于，還包括被放置在所述接收器和所述產(chǎn)熱設(shè)備之間的熱界面層。
5.如權(quán)利要求1所述的熱耗散設(shè)備，其特征在于，所述冷凝器柱涂覆有疏水材料以形成所述基本不潤(rùn)濕表面。
6.如權(quán)利要求2所述的熱耗散設(shè)備，其特征在于，所述冷凝器擴(kuò)展表面包括翼片、通道和平板中的任何一種。
7.如權(quán)利要求2所述的熱耗散設(shè)備，其特征在于，跨所述冷凝器擴(kuò)展表面吹氣以便散熱。
8.如權(quán)利要求1所述的熱耗散設(shè)備，其特征在于，跨所述冷凝器柱吹氣以便散熱。
9.如權(quán)利要求1所述的熱耗散設(shè)備，其特征在于，所述蒸發(fā)器的尺寸與所述產(chǎn)熱設(shè)備的尺寸大致相同。
10.如權(quán)利要求1所述的熱耗散設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備是半導(dǎo)體器件、晶體管、電容器、電阻器、傳感器、光學(xué)元件、微處理器、存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)、電源、顯示驅(qū)動(dòng)器和顯示元件中的任何一種。
11.一種從產(chǎn)熱設(shè)備中散熱的方法，包括將來(lái)自所述產(chǎn)熱設(shè)備的熱量經(jīng)由被放置成與所述產(chǎn)熱設(shè)備相接觸的接收器板傳遞至蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器內(nèi)壁涂覆有已調(diào)節(jié)多孔層并且其中含有液體；響應(yīng)于傳遞至所述蒸發(fā)器的熱量將至少一部分所述液體蒸發(fā)成蒸汽；以及將所述蒸汽冷凝回液體并通過(guò)具有基本不潤(rùn)濕表面的冷凝器柱回收所述液體，所述冷凝器柱被放置成與所述蒸發(fā)器液體連通。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，蒸發(fā)所述液體是通過(guò)由所述已調(diào)節(jié)多孔層形成的毛細(xì)抽吸作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，冷凝所述蒸汽是由耦合至所述冷凝器柱的一組冷凝器擴(kuò)展表面來(lái)促進(jìn)的。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，冷凝所述蒸汽是通過(guò)跨所述一組冷凝器擴(kuò)展表面吹氣來(lái)促進(jìn)的。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述冷凝器擴(kuò)展表面包括翼片、通道和平板中的任何一種。
16.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，將來(lái)自所述產(chǎn)熱設(shè)備的熱量傳遞至所述蒸發(fā)器還包括在所述接收器板和所述產(chǎn)熱設(shè)備之間放置一熱界面層。
17.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述冷凝器柱涂覆有疏水材料以形成所述基本不潤(rùn)濕表面。
18.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述蒸汽在所述蒸發(fā)的液體接觸所述基本不潤(rùn)濕表面后立即以逐滴的方式被冷凝。
19.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述產(chǎn)熱設(shè)備是半導(dǎo)體器件、晶體管、電容器、電阻器、傳感器、光學(xué)元件、微處理器、存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)、電源、顯示驅(qū)動(dòng)器和顯示元件中的任何一種。
20.一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括主邏輯板；與所述主邏輯板互連的集成電路設(shè)備；與所述集成電路芯片設(shè)備一起放置并與所述主邏輯板相耦合的接收器板；耦合至所述接收器板的蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器涂覆有已調(diào)節(jié)多孔層并存有液體；以及被放置成與所述蒸發(fā)器液體連通的冷凝器柱，所述冷凝器柱具有基本不潤(rùn)濕的表面。
21.如權(quán)利要求20所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，還包括從所述冷凝器柱中伸出的一組冷凝器擴(kuò)展表面，所述冷凝器擴(kuò)展表面促進(jìn)熱耗散。
22.如權(quán)利要求20所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述集成電路設(shè)備是半導(dǎo)體器件、晶體管、電容器、電阻器、傳感器、光學(xué)元件、微處理器、存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)、電源、圖形控制器芯片、顯示驅(qū)動(dòng)器和顯示元件中的任何一種。
23.如權(quán)利要求20所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，還包括顯示裝置。
24.如權(quán)利要求20所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是筆記本計(jì)算機(jī)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)和服務(wù)器計(jì)算機(jī)中的任何一種。
25.如權(quán)利要求20所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述接收器板被放置在所述集成電路設(shè)備之上以便密封所述集成電路設(shè)備。
26.如權(quán)利要求20所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，還包括被放置在所述接收器板和所述集成電路設(shè)備之間的熱界面層。
27.如權(quán)利要求20所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述冷凝器柱涂覆有疏水材料以形成所述基本不潤(rùn)濕表面。
28.如權(quán)利要求20所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述冷凝器擴(kuò)展表面包括翼片、通道和平板中的任何一種。
29.如權(quán)利要求21所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，跨所述冷凝器擴(kuò)展表面吹氣以便散熱。
30.如權(quán)利要求20所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述冷凝器柱將所述液體向下回收至所述蒸發(fā)器。
31.一種熱耗散設(shè)備，包括被放置在一產(chǎn)熱設(shè)備上的接收器板；耦合至所述接收器板的蒸發(fā)器；以及被放置成與所述蒸發(fā)器液體連通的冷凝器柱，所述冷凝器柱具有基本不潤(rùn)濕的表面。
全文摘要
一種熱耗散設(shè)備(100)。該熱耗散設(shè)備包括被放置在一產(chǎn)熱設(shè)備上的接收器板(102)、耦合至該接收器板(102)的蒸發(fā)器(106)、被放置成與該蒸發(fā)器(106)液體連通的冷凝器柱(108)、以及從冷凝器(108)中伸出的一組冷凝器擴(kuò)展表面(110)。蒸發(fā)器(106)包括已調(diào)節(jié)多孔層(114)并存有液體。冷凝器柱(108)包括不潤(rùn)濕表面(122)。冷凝器擴(kuò)展表面(110)促進(jìn)熱耗散。
文檔編號(hào)F28D15/02GK1969382SQ200580019711
公開日2007年5月23日 申請(qǐng)日期2005年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月16日
發(fā)明者H·埃爾圖克, I·索西尤克 申請(qǐng)人:英特爾公司