包括压电结构的多相散热器件的制作方法

文档序号:27653343发布日期:2021-11-29 21:03阅读:70来源:国知局
包括压电结构的多相散热器件的制作方法
包括压电结构的多相散热器件
1.相关申请的交叉引用/优先权声明
2.本专利申请要求于2016年4月11日提交的题为“two phase heat dissipating device for an electronic device(用于电子设备的两相散热器件)”的临时申请62/321,090、于2016年8月5日提交的题为“multi

phase heat dissipating device for an electronic device(用于电子设备的多相散热器件)”的非临时申请no.15/230,114、于2016年12月12日提交的题为“multi

phase heat dissipating device for an electronic device(用于电子设备的多相散热器件)”的临时申请no.62/433,135、于2017年4月7日提交的题为“multi

phase heat dissipating device for an electronic device(用于电子设备的多相散热器件)”的部分继续申请no.15/481,665、以及于2019年4月29日提交的题为“multi

phase heat dissipating device comprising piezo structures(包括压电结构的多相散热器件)”的部分继续申请no.16/398,001的优先权。以上提及的所有申请的全部内容通过援引纳入于此。
3.领域
4.各种特征涉及散热器件,更具体地涉及用于电子设备的多相散热器件。


背景技术:

5.电子设备包括产生热量的内部组件。这些内部组件中的一些包括中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)和/或存储器。这些内部组件中的一些可产生大量的热量。具体地,电子设备的高性能cpu和/或gpu可产生大量的热量,尤其是在执行数据密集型操作(例如,游戏、处理视频)时。
6.为了抵消或耗散由cpu和/或gpu产生的热量,电子设备可包括散热器件(诸如散热片)。图1

3解说了包括用于耗散由芯片产生的热量的散热片的移动设备的示例。如图1和2中所示,移动设备100包括显示器102、背侧面200、管芯202和散热片204。均以虚线示出的管芯202和散热片204位于移动设备100内部。管芯202耦合至散热片204的第一表面。散热片204的第二表面耦合至背侧面200的第一表面(例如,内表面)。
7.图3解说了包括散热片204的移动设备100的剖面视图。如图3所示,移动设备100包括显示器102、背侧面200、前侧面300、底侧面302和顶侧面304。图3还解说了移动设备100内部的印刷电路板(pcb)306、管芯202和散热片204。
8.如图3中进一步所示,管芯202的第一侧耦合至pcb 306的第一表面。管芯202的第二侧耦合至散热片204的第一表面。散热片204的第二表面耦合至背侧面200的第一表面(例如,内表面)。在该配置中,由管芯202产生的几乎所有热量都通过散热片204和移动设备的背侧面200耗散。然而,散热片204具有限制,包括其有限的散热能力。
9.因此,需要用于高效地从电子设备(例如,移动设备)散热,同时将电子设备的外表面的温度保持在该电子设备的用户可接受的阈值内的改进的方法和设计。此外,需要降低发热区域的结温。


技术实现要素:

10.各种特征涉及散热器件,更具体地涉及用于电子设备的多相散热器件。
11.一示例提供了一种设备,该设备包括:包括集成器件的区域、以及耦合至包括集成器件的该区域的散热器件。散热器件被配置成从该区域散热。散热器件包括流体,配置成蒸发该流体的蒸发器,配置成冷凝该流体的冷凝器,耦合至该蒸发器和该冷凝器的内壁,包封该流体、该蒸发器、该冷凝器和该内壁的外壳,配置成将该流体从该蒸发器引导至该冷凝器的蒸发部,该蒸发部中的多个蒸发部壁,以及配置成将该流体从该冷凝器引导至该蒸发器的收集部。内壁是防止从蒸发器离开的流体与从冷凝器离开的流体混合的分隔壁。散热器件包括至少一个压电结构,该至少一个压电结构被配置成在散热器件内部移动流体。
12.另一示例提供了一种设备,该设备包括:包括集成器件的区域、以及耦合至包括集成器件的该区域的散热装置。散热装置被配置成从该区域散热。散热装置包括流体,配置成蒸发该流体的用于蒸发的装置,配置成冷凝该流体的用于冷凝的装置,耦合至用于蒸发的装置和用于冷凝的装置的内壁,包封该流体、用于蒸发的装置、用于冷凝的装置和该内壁的外壳,配置成将该流体从用于蒸发的装置引导至用于冷凝的装置的蒸发部,该蒸发部中的多个蒸发部壁,以及配置成将该流体从用于冷凝的装置引导至用于蒸发的装置的收集部。内壁是防止从用于蒸发的装置离开的流体与从用于冷凝的装置离开的流体混合的分隔壁。用于散热的装置包括用于在该用于散热的装置内部移动流体的压电装置。
13.另一示例提供了一种用于提供设备散热的方法。该方法提供包括集成器件的区域。该方法将散热器件耦合至包括集成器件的区域。散热器件被配置成从该区域散热。散热器件包括流体,配置成蒸发该流体的蒸发器,配置成冷凝该流体的冷凝器,耦合至该蒸发器和该冷凝器的内壁,包封该流体、该蒸发器、该冷凝器和该内壁的外壳,配置成将该流体从该蒸发器引导至该冷凝器的蒸发部,该蒸发部中的多个蒸发部壁,以及配置成将该流体从该冷凝器引导至该蒸发器的收集部。内壁是防止从蒸发器离开的流体与从冷凝器离开的流体混合的分隔壁。散热器件包括至少一个压电结构,该至少一个压电结构被配置成在散热器件内部移动流体。
14.另一示例提供了一种用于操作散热器件的方法。该方法在蒸发器处从集成器件接收热量。该方法基于接收到的热量在蒸发器处蒸发流体。该方法将蒸汽化流体通过蒸发部引导至冷凝器,其中该蒸发部至少部分地由内壁限定。该方法在冷凝器处冷凝蒸汽化流体。该方法通过冷凝器将热量从流体传递出去。该方法将凝结流体通过收集部引导至蒸发器,其中该收集部至少部分地由内壁限定。内壁被耦合至蒸发器和冷凝器。内壁是防止从蒸发器离开的流体与从冷凝器离开的流体混合的分隔壁。
15.附图
16.在结合附图理解下面阐述的详细描述时,各种特征、本质和优点会变得明显,在附图中,相像的附图标记贯穿始终作相应标识。
17.图1解说了移动设备的前视图。
18.图2解说了包括散热片的移动设备的后视图。
19.图3解说了包括散热片的移动设备的剖面视图。
20.图4解说了散热器件的内部视图。
21.图5解说了散热器件的外壳的组装视图。
22.图6解说了用于制造散热器件的工序。
23.图7解说了散热器件的外部视图。
24.图8解说了散热器件的另一外部视图。
25.图9解说了耦合至芯片的散热器件可如何从该芯片散热的视图。
26.图10解说了散热器件中的流体流动的视图。
27.图11解说了包括耦合至设备内部的芯片的散热器件的设备的组装视图。
28.图12解说了包括耦合至设备内部的芯片的散热器件的设备的剖面视图。
29.图13解说了散热器件的剖面视图。
30.图14解说了另一散热器件的剖面视图。
31.图15解说了另一散热器件的剖面视图。
32.图16解说了另一散热器件的剖面视图。
33.图17解说了配置为蒸发器的导热元件的倾斜视图。
34.图18解说了配置为冷凝器的导热元件的倾斜视图。
35.图19(其包括图19a

19b)解说了用于制造导热元件的工序。
36.图20解说了包括散热器件的盖子被耦合至设备的组装视图。
37.图21解说了包括散热器件的盖子被耦合至设备的剖面视图。
38.图22解说了包括散热器件的另一盖子被耦合至设备的剖面视图。
39.图23解说了包括散热器件的盖子被耦合至设备的剖面视图。
40.图24解说了用于制造包括散热器件的盖子的工序。
41.图25解说了包括用于提供结构支撑的肋和壁的散热器件的视图。
42.图26解说了包括用于提供结构支撑的肋、分隔壁和壁的散热器件的视图。
43.图27解说了散热器件的选择组件的视图。
44.图28解说了包括用于提供结构支撑的肋、分隔壁和壁的散热器件的视图。
45.图29解说了散热器件的选择组件的视图。
46.图30解说了包括多个压电结构的散热器件的视图。
47.图31解说了操作中的压电结构的工序。
48.图32解说了操作中的另一压电结构的工序。
49.图33解说了用于制造散热器件的方法的示例性流程图。
50.图34解说了可集成本文所描述的半导体器件、集成器件、管芯、集成电路、pcb和/或多层散热片的各种电子设备。
51.详细描述
52.在以下描述中,给出了具体细节以提供对本公开的各个方面的透彻理解。然而,本领域普通技术人员将理解,没有这些具体细节也可以实践这些方面。例如,电路可以用或可以不用框图示出以便避免使这些方面湮没在不必要的细节中。在其他实例中,公知的电路、结构和技术可能不被详细示出以免湮没本公开的这些方面。
53.概览
54.一些实现提供了一种设备(例如,移动设备),该设备包括:包括集成器件(例如,芯片、管芯)的区域、以及耦合至包括集成器件的该区域的散热器件。散热器件可以是多相散热器件。散热器件被配置成从该区域散热。散热器件包括流体;配置成蒸发该流体的蒸发
器;配置成冷凝该流体的冷凝器;耦合至该蒸发器和该冷凝器的内壁;包封该流体、该蒸发器、该冷凝器和该内壁的外壳;配置成将蒸汽化流体从该蒸发器引导至该冷凝器的蒸发部,其中该蒸发部至少部分地由该内壁限定;以及配置成将凝结流体从该冷凝器引导至该蒸发器的收集部,其中该收集部至少部分地由该内壁限定。散热器件包括至少一个压电结构(例如,压电泵),该至少一个压电结构被配置成在散热器件内部移动流体。在一些实现中,该区域可包括耦合至集成器件和散热器件的热界面材料(tim)。
55.示例性多相散热器件
56.图4解说了散热器件400,其包括蒸发器410、冷凝器420、内壁430、外壳440、蒸发部450、收集部460和流体470。蒸发器410可以是用于蒸发的装置。冷凝器420可以是用于冷凝的装置。收集部460包括至少一个倾斜部分465(例如,非正交倾斜部分)。如下文将进一步描述的,至少一个倾斜部分465被配置成帮助将流体引导向蒸发器410(例如,通过重力)。
57.在一些实现中,散热器件400(例如,散热装置)是多相散热器件。如下文将进一步描述的,散热器件400可以是无需泵或压缩机而通过外壳440中的流体的再循环来提供散热的冷却器件。
58.外壳440被配置成包封蒸发器410、冷凝器420、内壁430、蒸发部450、收集部460和流体470。蒸发器410耦合至内壁430。内壁430耦合至冷凝器420。散热器件400的蒸发部450由蒸发器410的第一表面、内壁430的第一表面、冷凝器420的第一表面和/或外壳440的第一部分限定。散热器件400的收集部460由蒸发器410的第二表面、内壁430的第二表面、冷凝器420的第二表面和/或外壳440的第二部分限定。内壁430可以是防止从蒸发器410离开的流体与从冷凝器420离开的流体混合的分隔壁。
59.图4解说了流体470位于散热器件400内部。例如,流体470位于散热器件400的外壳440内部。流体470被配置成在散热器件400内部流动。在一些实现中,散热器件400内部的流体470的流动允许从散热器件400的一部分到散热器件400的另一部分的高效热传递。例如,流体470可被配置成允许热量从蒸发器410传递或流动到冷凝器420。因此,在一些实现中,通过蒸发器410进入的(例如,来自发热区域、集成器件的)热量可以通过冷凝器420释放。
60.图4解说了流体470位于散热器件400的收集部460中。然而,在一些实现中,流体470可以位于散热器件400的其他部分(例如,蒸发器410、冷凝器420、蒸发部450)中。流体470可具有不同的相,包括液相和气相。在一些实现中,流体470可以是液相和气相的组合。在一些实现中,流体470的气相可以是液相和气相的组合。在一些实现中,流体从液相变为气相的温度被称为流体的沸点温度。在一些实现中,流体470具有约40摄氏度或更低的沸点温度。在一些实现中,流体470可以在散热器件400的不同部分中处于不同的相。
61.流体470可以如何在散热器件400中流动、可如何散热和/或传递热量以及流体470的不同相的更详细示例在以下图10中进一步描述和解说。
62.图5解说了散热器件400的外壳440的组装视图的示例。如图5所示,在一些实现中,外壳440可包括第一壳500和第二壳510。第一壳500可包括基部和若干侧壁。第一壳500可以是一体式壳或若干壁和/或表面。第二壳510可以是盖子,其被配置成耦合至第一壳500以形成箱体。耦合工艺(例如,焊接工艺、粘合工艺)可被用于将第二壳510耦合至第一壳500以形成外壳440。如将在以下在图6中进一步描述和解说的,蒸发器410、冷凝器420和内壁430可以形成在第一壳500和第二壳510的内部。第一壳500包括腔520。在一些实现中,腔520被形
成为使得可以在散热器件400中提供流体(例如,流体470)。在通过腔520提供流体之后,腔520被密封以创建经密封(例如,气密密封)的散热器件。应注意,腔可具有不同的形状和大小。此外,腔520可以形成在第一壳500的不同部分中。在一些实现中,腔520可以形成在第二壳510中。如图5中所示,腔520形成在散热器件的收集部460附近或周围。然而,在一些实现中,腔520可以形成在其他部分(例如,蒸发部450)中。尽管图5解说了腔520,但是腔520还可以被密封或堵塞以防止流体逸出或进入散热器件。为了清楚起见,在本公开的其他附图中未示出腔520(或经密封的腔或插栓)。然而,腔520(或经密封的腔或插栓)可以在本公开中示出和描述的任何散热器件中实现。
63.在一些实现中,散热器件400是配置成耦合至设备(例如,移动设备)的产生热量的区域(例如,发热区域)的散热装置。发热区域可包括集成器件(例如,管芯、芯片、封装、中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu))。发热区域还可包括耦合至集成器件的热界面材料(tim)。耦合至集成器件和/或tim的散热器件400的示例在以下至少在图9、11和12中进一步描述和解说。
64.不同的实现可以将不同的材料用于散热器件400、蒸发器410、冷凝器420、内壁430、外壳440、蒸发部450、收集部460和流体470。以下进一步描述可使用的不同材料的示例。
65.示例性材料和流体
66.散热器件400及其组件可包括不同的材料。在一些实现中,蒸发器410、冷凝器420、内壁430、外壳440可包括导热材料,诸如金属、铜、铝、氮化铝(陶瓷)和/或其组合。
67.下表1解说了针对可用于散热器件400或本公开中描述的任何散热器件中的材料的示例性材料及其对应特性。
68.材料密度(kg/m3)导热率值(瓦/m

c)比热(焦耳/kg

c)铜8933388385铝2707220896氮化铝(陶瓷)3320177780
69.表1

用于散热器件的组件的示例性材料和特性
70.特定材料的特定导热率值量化了特定材料导热的好坏程度。不同的实现也可以在散热器件400中使用不同的流体。下表2解说了示例性流体及其对应的特性。
[0071][0072]
表2

示例性流体和特性
[0073]
在一些实现中,散热器件400可以使用以上列出的材料和/或流体的不同组合。然
而,应注意,其他实现可以使用与以上列出的材料和流体不同的材料和流体或其组合。
[0074]
使用本公开中的散热器件的材料和设计允许从设备的发热区域进行有效且高效的热传递或热去除。在一些实现中,蒸发器410可被配置成具有大约32.8kw/m2k的最大热传递系数。在一些实现中,冷凝器420被配置成具有约为9.27kw/m2k的最大热传递系数。然而,不同的实现可具有不同的最大热传递系数。
[0075]
在一些实现中,蒸发器410可包括出口处约为26.9w/cm2的临界热通量。在一些实现中,散热器件400可被配置成耗散至高达约18瓦的热量,这显著大于散热片204(其对于移动设备而言额定为约3瓦)。在一些实现中,散热器件400可以能够在具有估量约为135mm(l)x 65mm(w)x 0.6mm(h)或更小的尺寸时耗散以上提及的热量。因此,给定其尺寸,散热器件400可在移动设备中实现以耗散比散热片204多得多的热量。注意到,本公开的其他散热器件可具有与以上提及的尺寸相同、相似或不同的尺寸。
[0076]
已经描述了散热器件400的结构和组件,现在将在以下描述用于制造散热器件400的高级别示例性方法。
[0077]
用于制造散热器件的示例性工序
[0078]
图6解说了用于制造散热器件的高级别示例性工序。在一些实现中,该工序可用于制造散热器件400(例如,散热装置)或本公开中所描述的任何其他散热器件。在一些实现中,该工序的次序可被改变或修改。在一些实现中,若干工艺可被组合为一个。
[0079]
图6的阶段1解说了提供第一壳500之后的状态。在一些实现中,提供第一壳500包括制造包括若干表面和壁的壳。
[0080]
阶段2解说了在蒸发器410、冷凝器420和内壁430耦合至第一壳500之后的状态。在一些实现中,蒸发器410、冷凝器420和/或内壁430分别制造、组装在一起,并且随后耦合至第一壳500。在一些实现中,蒸发器410、冷凝器420和/或内壁430与第一壳500并发地被制造(例如,以形成包括蒸发器410、冷凝器420和/或内壁430的一体式壳)。换言之,蒸发器410、冷凝器420和/或内壁430可以构建在一起作为一个整体。粘合剂可被用于将蒸发器410、冷凝器420和/或内壁430彼此耦合和/或耦合至第一壳500。在一些实现中,焊接工艺和/或机械工艺可被用于将蒸发器410、冷凝器420和/或内壁430彼此耦合和/或耦合至第一壳500。
[0081]
如阶段2中进一步所示,将蒸发器410、冷凝器420和/或内壁430耦合至第一壳500形成散热器件的蒸发部450和收集部460。
[0082]
在一些实现中,可以在至少收集部460中提供流体(例如,流体470)。流体可以流入散热器件的不同部分(例如,蒸发器410、冷凝器420、蒸发部450)。流体可以填充散热器件的部分或全部。在一些实现中,可以在制造过程的不同阶段期间提供流体。如下所述,可以在制造散热器件400之后提供流体470,并且通过小腔(例如,腔520)提供流体470,该小腔随后被密封。
[0083]
阶段3解说了第二壳510耦合至第一壳500以形成散热器件400的外壳440时的状态。第二壳510可以通过粘合剂、焊接工艺和/或机械耦合工艺耦合至第一壳500。第一壳500和第二壳510的组合包封了蒸发器410、冷凝器420、内壁430和/或流体470。在一些实现中,第一壳500、第二壳510、蒸发器410、冷凝器420和/或内壁430的组合限定了蒸发部450和收集部460以及散热器件400的边界。
[0084]
在一些实现中,如以上所提及的,可以在第二壳510耦合至第一壳500之后提供一
些或全部流体(例如,流体470)。在此类实例中,可以在第一壳500或第二壳510中形成小腔(例如,孔),使得可以在散热器件中提供流体。腔的一示例是图5中描述的腔520。在通过小腔(未示出)提供流体之后,小腔被密封以创建经密封(例如,气密密封)的散热器件。
[0085]
示例性多相散热器件
[0086]
散热器件400可以具有不同的配置。在一些实现中,散热器件400的各部分可以被暴露(例如,不被外壳440覆盖),或者可以被集成为外壳440的一部分。在一些实现中,散热器件400可以完全定位在外壳440的外部。
[0087]
图7解说了散热器件400,其中冷凝器420的一部分(例如,表面)未被外壳440覆盖(例如,未被第二壳510覆盖)。具体而言,冷凝器420的冷凝器区域(如阴影区域所解说)未被外壳440覆盖。在一些实现中,这种配置可以为冷凝器420提供更好的热传递。替换地,冷凝器420的一部分可与外壳440集成(例如,与第二壳510集成),以使得冷凝器420的表面暴露于外部环境。
[0088]
图8解说了散热器件400,其中蒸发器410的一部分(例如,表面)未被外壳440覆盖(例如,未被第一壳500覆盖)。具体而言,蒸发器410的蒸发器区域(如阴影区域所解说)未被外壳440覆盖。在一些实现中,这种配置可以为蒸发器410提供更好的热传递。替换地,蒸发器410的一部分可与外壳440集成(例如,与第一壳500集成),以使得蒸发器410的表面暴露于外部环境。
[0089]
在一些实现中,蒸发器410和/或冷凝器420的其他部分可被暴露,不被外壳440覆盖和/或与外壳440集成。蒸发器410、冷凝器420和/或外壳可以一起或分开制造。
[0090]
散热器件的示例性热流动
[0091]
图9解说了可如何利用散热器件400来从设备(例如,移动设备)的发热区域散热。如图9中所示,散热器件400可以通过热界面材料(tim)910耦合至集成器件900(例如,管芯、芯片、封装、中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu))。热界面材料(tim)910可以是将散热器件400耦合至集成器件900的粘合剂。热界面材料(tim)910可包括恰适的导热特性,以使得从集成器件900产生的热量可以热传递到散热器件400。
[0092]
散热器件400被放置在集成器件900和热界面材料(tim)910之上,以使得蒸发器410在集成器件900和热界面材料(tim)910之上。
[0093]
如图9中所示,来自集成器件900的热量通过热界面材料(tim)910热传导至蒸发器410。蒸发器410因此被加热,这进而加热来自收集部460的流体470(其处于液相)。从蒸发器410加热的流体470变成气相或汽相,并且随后从蒸发器410通过蒸发部450行进到冷凝器420。内壁430防止离开蒸发器410的流体与离开冷凝器420的流体混合。
[0094]
当流体470(其处于气相或汽相)到达冷凝器420时,热量通过冷凝器420从流体470传递出去,并且逸出散热器件400。一旦流体470穿过冷凝器420,它就返回液相(例如,或至少部分液相)进入收集部460。
[0095]
散热器件400可以具有不同的配置。在一些实现中,散热器件400的各部分可以被暴露(例如,不被外壳440覆盖),或者可以被集成为外壳440的一部分。
[0096]
如图9和本公开所示,冷凝器420具有比蒸发器410更大的大小。在一些实现中,这样做是为了将热量散布到更大的区域以防止设备达到临界温度。另外,冷凝器420可具有比蒸发器410更大的大小以帮助完全冷凝来自蒸发器410的蒸汽。例如,冷凝器420的大小可被
选择为使得散热器件400耗散尽可能多的热量,同时仍然将设备的表面温度保持为低于设备(例如,移动设备)的用户可接受的温度。因此,通过使冷凝器420比蒸发器410更大(例如,更大的表面区域),这确保冷凝器420可以有效地耗散通过蒸发器的热量,同时将设备的表面温度保持为低于阈值温度,并且帮助完全冷凝蒸汽。另外,通过使冷凝器420大于蒸发器410,这有助于防止散热器件400中干涸。当冷凝器420不能足够快地散热,因此不能将蒸汽完全转化为冷凝液体时发生干涸(例如,不留下液态流体或留下很少的液态流体)。当发生干涸时,散热器件内部的流体不能很好地流动,这导致散热器件400中的流体很少再循环。
[0097]
图10解说了散热器件中的流体的流体流动。更具体地,图10解说了散热器件400内部的流体流动如何提供集成器件的高效散热。散热器件400提供能够在不需要泵或压缩机的情况下再循环流体的冷却器件。在一些实现中,散热器件400内部的流体的再循环由重力辅助。重力帮助改进散热器件400的散热能力,并且允许散热器件400正常工作。散热器件400可以按在某些取向(例如,设备的水平取向、设备的垂直取向)上表现更好的方式来设计。在一些实现中,散热器件400的最佳取向是蒸发器410定位成低于冷凝器420并且重力帮助流体从冷凝器420流过收集部460并流向蒸发器410的取向。
[0098]
如以上所提及的,收集部460包括至少一个倾斜部分465。该至少一个倾斜部分465可包括非正交倾斜部分。非正交倾斜部分被配置成在重力的帮助下将凝结流体引导向蒸发器410(例如,用于蒸发的装置)。在一些实现中,收集部460可包括一个或多个非正交倾斜部分。非正交部分可包括不同的角度。非正交部分是包括相对于散热器件400的边缘的非直角部分(例如,壁)的部分(例如,壁)。
[0099]
图10解说了散热器件400的收集部460中的流体470。收集部460具有至少一个倾斜部分,以使得流体470(其为液体形式)(例如,由于重力)向下流向蒸发器410。蒸发器410由发热区域(例如,tim、集成器件)加热。收集部460将流体470引导至蒸发器410。在一些实现中,该至少一个倾斜部分有助于朝向蒸发器410引导和指引流体470。
[0100]
当流体470进入蒸发器410并且行进通过蒸发器410时,流体470由于来自热源(例如,集成器件)的通过蒸发器410的热量而变为蒸发流体1010(例如,热量从热源通过蒸发器410传递到流体)。蒸发器410被配置成使得进入蒸发器410的流体与离开蒸发器410的流体之间的压降约为0.0049巴或更小。在一些实现中,跨蒸发器410的压降需要低于0.0049巴,以使得流体不被阻止通过蒸发器410,否则将阻止流体在散热器件400中的再循环。上述值仅仅是示例性的。不同的设计可具有不同的值。
[0101]
一旦蒸发流体1010离开蒸发器410,蒸发流体1010就变为蒸汽化流体1020(例如,蒸汽流体),其通过蒸发部450朝向冷凝器420行进。蒸发部450帮助将蒸汽化流体1020引导向冷凝器420。蒸汽化流体1020可包括气相流体和一些液相流体。图10解说了内壁430是防止蒸发部450中的蒸汽化流体1020与收集部460中的流体470混合的分隔壁。
[0102]
当蒸汽化流体1020进入冷凝器420(例如,用于冷凝的装置)并且行进通过冷凝器420时,蒸汽化流体1020变为冷凝流体1030。该过程通过冷凝器420从蒸汽化流体1020带走热量。来自冷凝器420的热量随后逸出散热器件400(例如,热量通过冷凝器420从流体传递出去并且逸出散热器件400)。
[0103]
在一些实现中,冷凝器420被配置成使得进入冷凝器420的流体与离开冷凝器420的流体之间的压降约为0.0002巴或更小。在一些实现中,跨冷凝器420的压降需要低于
0.0002巴,以使得流体不被阻止通过冷凝器420,否则将阻止流体在散热器件400中的再循环。
[0104]
一旦冷凝流体1030离开冷凝器,冷凝流体1030作为处于液相的流体470(例如,凝结流体)返回到收集部460,并且该循环重复(例如,存在流体的再循环)。
[0105]
图10解说了散热器件400如何使用流体的再循环来实现散热和冷却而不需要泵或压缩机来移动流体。在一些实现中,通过使用散热器件400的各种设计和/或组件,散热器件400中的流体再循环是可能的。
[0106]
例如,倾斜部分(例如,至少一个倾斜部分465)可以帮助将凝结液体(例如,经由重力)引导、指引和/或返回到蒸发器410。
[0107]
在另一示例中,内壁430是防止流体470与收集部460中的蒸汽化流体1020(例如,蒸汽流体)混合的分隔壁。重要的是蒸汽化流体1020和流体470是分开的,以使得在散热器件400中存在流体的再循环。
[0108]
在另一示例中,蒸发器410和冷凝器420按在流体跨蒸发器410和冷凝器420行进时最小化压降的方式来设计。通过为流体行进通过的通道选择恰适的尺寸,可以实现压降的最小化。针对蒸发器410和冷凝器420的通道的尺寸的示例在以下至少在图17

18中描述。
[0109]
在另一示例中,蒸发器410和冷凝器420的尺寸被选择为使得防止散热器件400中干涸。如以上所提及的,在冷凝器420在散热器件400中散热不够快(相对于热量从蒸发器410传入有多快),从而导致散热器件400中的流体变成气相(很少或没有液相)时发生干涸。当发生干涸时,很少发生再循环。针对蒸发器410和冷凝器420的尺寸的示例在以下至少在图17

18中描述。
[0110]
在一些实现中,当散热器件400被布置成使得蒸发器410位于比冷凝器420更低的位置以使得利用重力将流体470拉向蒸发器410时,散热器件400最佳地操作。在一些实现中,当流体的温度为约40摄氏度或更高(例如,流体的沸点温度)时,散热器件中的流体再循环。然而,对于不同的实现,流体再循环可以在不同的温度开始,因为各种流体在不同的温度沸腾。
[0111]
包括散热器件的示例性设备
[0112]
图11解说了包括散热器件400、集成器件900和热界面材料(tim)910的设备1100的组装视图。设备1100可以是移动设备(例如,电话、平板)。如图11所示,散热器件400包括蒸发器410、冷凝器420、内壁430、外壳440、蒸发部450、收集部460和流体470。
[0113]
如图11所示,集成器件900耦合至热界面材料(tim)910,该热界面材料耦合至散热器件400。具体而言,散热器件400耦合至外壳440中最靠近蒸发器410的一部分。
[0114]
图12解说了设备1100的剖面视图。设备1100包括显示器102、背侧面200、前侧面300、底侧面302和顶侧面304。图11还解说了设备1100内部的印刷电路板(pcb)306、集成器件900、热界面材料(tim)910、和散热器件400。图12解说了散热器件400没有接触设备1100的背侧面200。然而,在一些实现中,散热器件400可以接触背侧面200。在一些实现中,散热器件400可以耦合至散热片。
[0115]
示例性散热器件
[0116]
图13

16解说了具有不同配置的各种散热器件的剖面视图。图13

16中示出的散热器件(例如,1300

1600)可以是散热器件400的更详细示例。
[0117]
图13解说了包括蒸发器410、冷凝器420、内壁430和外壳440的散热器件1300。如图13中所示,蒸发器410包括导热元件中的通道1310(例如,蒸发器通道)。通道1310允许流体(例如,流体470)流过。通道1310形成在蒸发器410的上部和/或散热器件400的上部。通道1310可由外壳440限定。
[0118]
冷凝器420包括导热元件中的通道1320(例如,冷凝器通道)。通道1320允许流体(例如,蒸汽化流体1020和冷凝流体1030)流过。通道1320形成在冷凝器420的下部和/或散热器件400的下部。通道1320可由外壳440限定。
[0119]
图14解说了包括蒸发器410、冷凝器420、内壁430和外壳440的散热器件1400。如图14中所示,蒸发器410包括导热元件中的通道1310(例如,蒸发器通道)。通道1310允许流体(例如,流体470)流过。通道1310形成在蒸发器410的下部和/或散热器件400的下部。通道1310可由外壳440限定。
[0120]
冷凝器420包括导热元件中的通道1320(例如,冷凝器通道)。通道1320允许流体(例如,蒸汽化流体1020和冷凝流体1030)流过。通道1320形成在冷凝器420的下部和/或散热器件400的下部。通道1320可由外壳440限定。
[0121]
图15解说了包括蒸发器410、冷凝器420、内壁430和外壳440的散热器件1500。如图15中所示,蒸发器410包括导热元件中的通道1310(例如,蒸发器通道)。通道1310允许流体(例如,流体470)流过。通道1310形成在蒸发器410的上部和/或散热器件400的上部。通道1310可由外壳440限定。
[0122]
冷凝器420包括导热元件中的通道1320(例如,冷凝器通道)。通道1320允许流体(例如,蒸汽化流体1020和冷凝流体1030)流过。通道1320形成在冷凝器420的上部和/或散热器件400的上部。通道1320可由外壳440限定。
[0123]
图16解说了包括蒸发器410、冷凝器420、内壁430和外壳440的散热器件1600。如图16中所示,蒸发器410包括导热元件中的通道1310(例如,蒸发器通道)。通道1310允许流体(例如,流体470)流过。通道1310形成在蒸发器410的下部和/或散热器件400的下部。通道1310可由外壳440限定。
[0124]
冷凝器420包括导热元件中的通道1320(例如,冷凝器通道)。通道1320允许流体(例如,蒸汽化流体1020和冷凝流体1030)流过。通道1320形成在冷凝器420的上部和/或散热器件400的上部。通道1320可由外壳440限定。
[0125]
配置为蒸发器或冷凝器的示例性导热元件
[0126]
图17解说了可被配置成作为散热器件中的蒸发器(例如,蒸发器410)来操作的导热元件1700。图18解说了可被配置成作为散热器件中的冷凝器(例如,冷凝器420)来操作的导热元件1800。
[0127]
导热元件1700可以由以上表1和/或本公开的其他部分中描述的任何材料制成。导热元件1700包括长度(l)、宽度(w)和高度(h)。导热元件1700包括沿导热元件1700的长度行进的多个通道1710。来自多个通道1710的一个或多个通道可具有宽度(c
w
)和深度(c
d
)。来自多个通道1710的两个或更多个通道可被间隔(s)分隔开。
[0128]
在一些实现中,当导热元件1700被配置为蒸发器(例如,蒸发器410)时,导热元件1700可被估量为约20mm(l)x 15mm(w)x 450微米(μm)(h)。在一些实现中,当导热元件1700被配置为蒸发器时,导热元件1700的通道1710可以为约300微米(μm)(c
w
)x 250微米(μm)
(c
d
)。在一些实现中,通道的尺寸被选择为使得跨导热元件1700(例如,蒸发器)的压降约为0.0049巴或更小。
[0129]
在一些实现中,当导热元件1800被配置为冷凝器(例如,冷凝器420)时,导热元件1800可被估量约为20mm(l)x 120mm(w)x 450微米(μm)(h)。在一些实现中,当导热元件1800被配置为冷凝器时,导热元件1800的通道1810可以为约300微米(μm)(c
w
)x 300微米(μm)(c
d
)。在一些实现中,通道的尺寸被选择为使得跨导热元件1800(例如,冷凝器)的压降约为0.0002巴或更小。
[0130]
上述尺寸是示例性的。不同实现可以使用不同尺寸。
[0131]
用于制造导热元件的示例性工序
[0132]
图19(其包括19a

19b)解说了用于制造导热元件的示例性工序,该导热元件可被配置为散热器件中的蒸发器(例如,蒸发器410)或冷凝器(例如,冷凝器420)。图19的工序可用于制造导热元件1700或导热元件1800。出于简化目的,图19的工序将被用于描述制造导热元件1800。
[0133]
图19a的阶段1解说了(例如,由供应商)提供或制造的导热元件1800。不同实现可以将不同材料用于导热元件1800。用于导热元件1800的材料的示例在表1中列出。
[0134]
阶段2解说了在导热元件1800中形成的第一多个通道1810a。该第一多个通道1810a可以是通过犁沟工艺或微键合工艺形成的微通道。在一些实现中,此类工艺可被用于形成具有约300微米(μm)的宽度和约250微米(μm)的深度的通道。然而,不同实现可以使用不同尺寸。
[0135]
图19b的阶段3解说了在导热元件1800中形成的第二多个通道1810b。该第二多个通道1810b可以是通过犁沟工艺或微键合工艺形成的微通道,如以上在阶段2中所述。
[0136]
阶段4解说了盖子1900可任选地耦合至导热元件1800以使得盖子1900覆盖第一多个通道1810a和第二多个通道1810b。粘合剂或焊接工艺可被用于将盖子1900耦合至导热元件1800。在一些实现中,盖子1900可以是可任选的。在一些实现中,盖子1900、导热元件1800、第一多个通道1810a和第二多个通道1810b可被配置成作为用于散热器件的蒸发器(例如,蒸发器410)或冷凝器(例如,冷凝器420)来操作。
[0137]
盖子1900是可任选的,因为在一些实现中,外壳440可以充当用于导热元件(例如,1700、1800)的盖子。
[0138]
包括散热器件的示例性设备
[0139]
在一些实现中,散热器件可以被集成在盖子中,并且随后盖子被耦合至移动设备。图20解说了设备1100(例如,移动设备)和盖子2000的组装视图。盖子2000包括散热器件400、外盖壁2010和内盖壁2020。内盖壁2020可以是可任选的。如以下将进一步描述的,盖子2000可以是包封散热器件400的壳。壳可以填充或未填充有材料(例如,塑料)以形成盖子2000。盖子2000可以是实心盖子或空心盖子。
[0140]
设备1100包括集成器件900和热界面材料(tim)910。设备1100可以可任选地包括设备壁(未示出)。设备1100可以是移动设备(例如,电话、平板)。
[0141]
如图20所示,散热器件400包括蒸发器410、冷凝器420、内壁430、外壳440、蒸发部450、收集部460和流体470。散热器件400被集成在盖子2000中。
[0142]
如图20所示,集成器件900耦合至热界面材料(tim)910,该热界面材料耦合至散热
器件400(其位于盖子2000中)。具体而言,散热器件400耦合至外壳440中最靠近蒸发器410的一部分。
[0143]
图21和22解说了不同盖子被耦合至设备的示例。图21解说了包括散热器件400的盖子2000。如图21所示,散热器件400的表面与盖子2000的内盖壁2020的表面基本上对齐或基本上共面。盖子2000耦合至设备1100,以使得蒸发器410耦合至热界面材料(tim)910。如图21所示,热界面材料(tim)910耦合至集成器件900。
[0144]
图22解说了包括散热器件400的盖子2000,其中散热器件400的表面与外盖壁2010的表面基本上对齐。图22还解说了散热器件400的表面未与盖子2000的内盖壁2020对齐。如图22中所示,盖子2000包括在蒸发器410之上的腔2220。如图22中所示,盖子2000耦合至设备1100,以使得蒸发器410通过盖子2000的腔2220耦合至热界面材料(tim)910。热界面材料(tim)910耦合至集成器件900。
[0145]
图23解说了耦合至设备1100的盖子2000的剖面视图。设备1100包括显示器102、盖子2000(其包括外盖壁2010和/或内盖壁2020)、前侧面300、底侧面302和顶侧面304。图23还解说了印刷电路板(pcb)306、集成器件900和热界面材料(tim)910。在一些实现中,内盖壁2020是可任选的。
[0146]
图23解说了散热器件400没有接触盖子2000的外盖壁2010。然而,在一些实现中,散热器件400可以接触外盖壁2010。在一些实现中,散热片位于散热器件400与外盖壁之间。
[0147]
用于制造包括散热器件的盖子的示例性工序
[0148]
图24解说了用于制造包括散热器件的盖子的示例性工序。在一些实现中,该工序可被用于制造包括散热器件400的盖子2000。
[0149]
图24的阶段1解说了提供的盖子2400。盖子2400可以是包括外盖壁(例如,2010)的壳。盖子2400具有腔。
[0150]
阶段2解说了放置在盖子2400中的散热器件400。不同的实现可以不同地将散热器件400放置在盖子2400中。
[0151]
阶段3解说了在散热器件400之上的层2410。层2410可以用作内盖壁(例如,2020)。层2410包括在散热器件400的蒸发器410之上的腔2220。腔2220暴露蒸发器410。当盖子2000耦合至设备时,腔2220可包括热界面材料(tim)910。
[0152]
在一些实现中,层2410可以是填充盖子2400的未被散热器件400占据的部分的填充材料(例如,塑料)。在一些实现中,提供层2410,以使得散热器件400的表面与盖子的表面基本上对齐或基本上共面,如图21所示。在一些实现中,不提供盖子。
[0153]
示例性散热器件
[0154]
在一些实现中,散热器件内部的流体被加热到非常高的压力。高压可能会带来问题并且非常危险,因为它可导致散热器件破裂和/或断裂。因此,重要的是散热器件能够承受非常高的内部压力(例如,约6巴或更大)。高压值将基于所使用的不同流体(例如,制冷剂)而变化。
[0155]
图25解说了可以承受高内部压力的散热器件2500的示例。散热器件2500包括被配置成为该散热器件提供结构支撑的组件和/或结构。散热器件2500类似于散热器件400,并且因此包括与散热器件400类似的组件。散热器件2500还包括一个或多个蒸发部壁2550、一个或多个收集部壁2560和多个肋2570。流体(例如,蒸汽化流体1020)可以沿着或通过一个
或多个蒸发部壁2550和多个肋2570行进。流体(例如,流体470)可以沿着或通过一个或多个收集部壁2560行进。散热器件2500以与散热器件400类似的方式操作,但是可以在更高的内部压力(例如,约6巴或更大)下操作。
[0156]
一个或多个蒸发部壁2550、一个或多个收集部壁2560和/或多个肋2570被配置成在外壳440的第一壳500与第二壳510之间提供附加的耦合,从而提供附加的结构支撑以承受高内部压力。在一些实现中,一个或多个蒸发部壁2550、一个或多个收集部壁2560和/或多个肋2570提供了散热器件2500,其可承受散热器件2500内部的约6巴或更多的内部压力。
[0157]
图25还解说了蒸发部壁2550细分蒸发部450,并且收集部壁2560细分收集部460。在一些实现中,散热器件2500内部的流体的流动类似于散热器件400内部的流体的流动。散热器件2500可以是无需泵或压缩机而通过外壳440中的流体的再循环来提供散热的冷却器件。
[0158]
图25解说了散热器件2500的收集部460中的流体470。收集部460包括收集部壁2560。收集部460具有倾斜部分(例如,465),以使得流体470(其为液体形式)(例如,由于重力)向下流向蒸发器410。蒸发器410由发热区域(例如,包括tim和/或集成器件的区域)加热。
[0159]
当流体470进入蒸发器410并且行进通过蒸发器410时,流体470由于来自蒸发器410的热量而变为蒸发流体1010。一旦蒸发流体1010离开蒸发器410,蒸发流体1010就变为蒸汽化流体1020(例如,蒸汽流体),其通过蒸发部450(例如,沿着蒸发部壁2550和/或肋2570)朝向冷凝器420行进。蒸汽化流体1020可包括气相流体和一些液相流体。
[0160]
当蒸汽化流体1020(例如,蒸汽流体)进入冷凝器420并且行进通过冷凝器420时,蒸汽化流体1020变为冷凝流体1030。该过程将热量从蒸汽化流体1020带走且带入冷凝器420。来自冷凝器420的热量从散热器件2500逸出。一旦冷凝流体1030离开冷凝器,冷凝流体1030作为处于液相的流体470(例如,凝结流体)(例如,经由重力)(例如,沿着收集部壁2560)返回到收集部460,并且该循环重复。
[0161]
在一些实现中,只要蒸发器410由外部热源或发热区域加热,流体470就将以如上所述的方式在散热器件2500中循环。
[0162]
在一些实现中,当散热器件2500被布置成使得蒸发器410位于比冷凝器420更低的位置以使得利用重力将流体470拉向蒸发器410(例如,无需泵或压缩机)时,散热器件2500最佳地操作。如以上所提及的,重力可以提供使凝结流体返回到收集部的力。
[0163]
注意,不同的实现可以提供具有不同形状、设计和/或配置的散热器件。例如,蒸发器410可包括一个或多个蒸发器。类似地,冷凝器420可包括一个或多个冷凝器。其他特征可被实现以提高散热器件的散热能力。
[0164]
图26解说了具有改进的散热能力的散热器件2600的示例。散热器件2600包括被配置成为散热器件提供结构支撑、减小设备中的流体压降、打破并防止气泡进入(诸)特定组件、提供改进的流体流动、在设备的不同区域之间提供更好的热隔离、以及改进设备空间的整体利用的组件和/或结构。散热器件2600类似于散热器件400和2500,并且因此包括与散热器件400和2500类似的组件。散热器件2600包括与本公开的其他部分中描述的不同地布置的组件和结构。然而,不同的实现可以使用本公开中所描述的特征的不同组合。
[0165]
散热器件2600包括一个或多个屏障2610、一个或多个蒸发部壁2650、内壁2630(例
如,分隔壁)、一个或多个支撑壁2660、一个或多个收集部壁2560、多个肋2570和包括可变宽度通道的冷凝器2620。
[0166]
流体(例如,蒸汽化流体1020)可以沿着或通过一个或多个蒸发部壁2650和多个肋2570行进。流体(例如,流体470)可以行进通过冷凝器2620,并且沿着或通过一个或多个收集部壁2560行进。散热器件2600以与散热器件400和/或散热器件2500类似的方式操作,但是能够以改进的散热能力操作。
[0167]
一个或多个蒸发部壁2650被配置成提供蒸发部450中较低的流体压降,这改进了流体流动并且因此提供了更好的散热能力。通过为蒸发部壁2650提供(例如,相对于散热器件2600的其他壁)倾斜或斜向的壁来实现流体压降的减小。在一些实现中,蒸发部壁2650是非正交的蒸发部壁2650。在一些实现中,一个或多个蒸发部壁2650包括直的、倾斜的、斜向的、正交的、非正交的、偏移的和/或错开的部分。在一些实现中,偏移和/或错开的蒸发部壁2650的使用有助于打破可能行进通过蒸发部450的气泡。打破气泡和/或减少气泡有助于改进蒸汽化流体1020的流动,这提高了散热器件2600的散热能力。在图27中进一步描述了一个或多个蒸发部壁2650。
[0168]
内壁2630(例如,分隔壁)也可以是倾斜的、斜向的、非正交的和/或包括直的、倾斜的、斜向的、正交的和/或非正交的部分。另外,内壁2630可包括双壁。内壁2630可包括腔2631。腔2631可以在内壁2630内部。腔2631可以是空的、处于真空,可包括低导热率材料(例如,相对于内壁2630)或可包括气体(例如,惰性气体)。包括腔2631的内壁2630被配置成作为隔离层或隔离屏障来操作,以防止或最小化来自蒸发部450和/或蒸发器410的热量行进通过内壁2630并进入收集部460。内壁2630还被配置成防止流体混合。
[0169]
冷凝器2620包括具有可变宽度的多个通道。冷凝器2620的不同部分可包括具有第一宽度、第二宽度、第三宽度等的通道。在一些实现中,离内壁2630较近的通道比离内壁2630较远的通道具有更小的宽度。在一些实现中,具有可变宽度的通道的使用有助于引导流体的流动,以使得冷凝器2620的更多部分被用于冷凝流体。代替蒸汽化流体1020行进通过靠近内壁2630的通道,蒸汽化流体1020也将行进通过离内壁2630较远的通道。在图13

18中描述了通道(例如,1320)的示例。在图27中进一步描述了包括具有可变宽度的通道的冷凝器2620。
[0170]
一个或多个支撑壁2660被配置成在外壳440的第一壳500与第二壳510之间提供附加的耦合,并且因此提供附加的结构支撑以承受高内部压力。一个或多个支撑壁2660在收集部460中位于收集部壁2560和倾斜部分(例如,465)附近。一个或多个支撑壁2660可被配置成打破和/或减少收集部460中的气泡。打破气泡和/或减少气泡有助于改进流体470的流动,这提高了散热器件2600的散热能力。
[0171]
一个或多个屏障2610位于蒸发器410附近。在一个或多个屏障2610之间存在允许流体470行进通过的间隔。一个或多个屏障2610被配置成防止气泡进入蒸发器410和/或在流体470进入蒸发器410之前打破流体470中的气泡。一个或多个屏障2610可以是壁。一个或多个屏障2610可被配置成打破和/或减少来自收集部460的气泡。打破气泡和/或减少气泡有助于改进流体470流入蒸发器410,这提高了散热器件2600的散热能力。屏障2610可以是用于打破气泡的装置。
[0172]
在一些实现中,一个或多个蒸发部壁2650、一个或多个收集部壁2560、多个肋
2570、一个或多个屏障2610和/或一个或多个支撑壁2660被配置成提供外壳440的第一壳500与第二壳510之间的附加耦合,从而提供附加的结构支撑以承受高内部压力。在一些实现中,一个或多个蒸发部壁2650、一个或多个收集部壁2560、多个肋2570、一个或多个屏障2610和/或一个或多个支撑壁2660提供了散热器件2600,其可承受散热器件2600内部约6巴或更多的内部压力。
[0173]
图26还解说了蒸发部壁2650细分蒸发部450,并且收集部壁2560细分收集部460。在一些实现中,散热器件2600内部的流体的流动类似于散热器件2500内部的流体的流动。散热器件2600可以是无需泵或压缩机而通过外壳440中的流体的再循环来提供散热的冷却器件。
[0174]
图26解说了散热器件2600的收集部460中的流体470。收集部460包括收集部壁2560。收集部460具有倾斜部分(例如,465),以使得流体470(其为液体形式)(例如,由于重力)向下流向蒸发器410。在一些实现中,在进入蒸发器410之前,流体470行进通过一个或多个屏障2610,其可以打破流体470中的气泡或防止流体470中的气泡进入蒸发器410。蒸发器410由发热区域(例如,包括tim和/或集成器件的区域)加热。
[0175]
当流体470进入蒸发器410并且行进通过蒸发器410时,流体470由于来自蒸发器410的热量而变为蒸发流体1010。一旦蒸发流体1010离开蒸发器410,蒸发流体1010就变为蒸汽化流体1020(例如,蒸汽流体),其通过蒸发部450(例如,沿着蒸发部壁2650和/或肋2570)朝向冷凝器2620行进。蒸发部壁2650是偏移或错开的,这有助于打破蒸汽化流体1020中的气泡。蒸发部壁2650以在蒸汽化流体1020行进通过蒸发部450时减小蒸汽化流体1020的压降的方式来倾斜。壁2650的倾斜部分减小、最小化和/或消除了散热器件2600中的直角,并且因此帮助蒸汽化流体1020更高效地流动。蒸汽化流体1020可包括气相流体和一些液相流体。
[0176]
当蒸汽化流体1020(例如,蒸汽流体)进入冷凝器2620并且行进通过冷凝器2620时,蒸汽化流体1020变为冷凝流体1030。冷凝器2620的通道的不同宽度(例如,可变宽度)有助于引导蒸汽化流体1020中的一些行进通过离内壁2630较远的通道,藉此利用冷凝器2620的更多部分。在一些实现中,冷凝器2620中离内壁2630较近的通道比冷凝器2620中离内壁2630较远的通道更小。
[0177]
冷凝流体的过程将热量从蒸汽化流体1020带走并且带入冷凝器2620。来自冷凝器2620的热量从散热器件2600逸出。一旦冷凝流体1030离开冷凝器,冷凝流体1030作为处于液相的流体470(例如,凝结流体)(例如,经由重力)(例如,沿着收集部壁2560)返回到收集部460,并且该循环重复。
[0178]
在一些实现中,只要蒸发器410由外部热源或发热区域加热,流体470就将以如上所述的方式在散热器件2600中循环。在一些实现中,当散热器件2600被布置成使得蒸发器410位于比冷凝器2620更低的位置以使得利用重力将流体470拉向蒸发器410(例如,无需泵或压缩机)时,散热器件2600最佳地操作。如以上所提及的,重力可以提供使凝结流体返回到收集部的力。
[0179]
图27解说了图26的散热器件2600的一些组件。具体而言,图27解说了蒸发器410、蒸发部壁2650、内壁2630、冷凝器2620和一个或多个屏障2610。
[0180]
在一些实现中,蒸发器410包括多个通道(例如,通道1310)。通道可具有约500微米
(μm)的宽度。各通道之间的间隔可约为150微米(μm)。
[0181]
蒸发部壁2650包括第一多个蒸发部壁2650a和第二多个蒸发部壁2650b。第一多个蒸发部壁2650a可以与第二多个蒸发部壁2650b偏移和/或错开。蒸发部壁的偏移和/或错开有助于打破可能处于流体中的气泡。第一多个蒸发部壁2650a可以耦合至蒸发器410。第二多个蒸发部壁2650b包括直的、倾斜的、正交的和/或非正交的部分。第二多个蒸发部壁2650b可包括具有不同角度的蒸发部壁。在一些实现中,蒸发部壁2650可具有约500微米(μm)的厚度。然而,不同实现对于蒸发部壁2650的厚度可具有不同的值。
[0182]
内壁2630(例如,分隔壁)也可以是倾斜的、斜向的、非正交的和/或包括直的、倾斜的、斜向的、正交的和/或非正交的部分。另外,内壁2630可包括双壁。内壁2630可包括腔2631。腔2631可以在内壁2630内部。腔2631可以是空的、处于真空,可包括低导热率材料(例如,相对于内壁2630)或可包括气体(例如,惰性气体)。包括腔2631的内壁2630被配置成作为隔离层或隔离屏障来操作,以防止或最小化来自蒸发部450和/或蒸发器410的热量行进通过内壁2630并进入收集部460。内壁2630还被配置成防止流体混合。
[0183]
冷凝器2620包括具有可变宽度的多个通道。冷凝器2620的不同部分可包括具有第一宽度、第二宽度、第三宽度等的通道。如图27所示,冷凝器2620包括第一冷凝器部分2720a和第二冷凝器部分2720b。第一冷凝器部分2720a比第二冷凝器部分2720b更靠近内壁2630。第一冷凝器部分2720a包括具有第一宽度的第一多个通道。第二冷凝器部分2720b包括具有第二宽度的第二多个通道。第二宽度不同于第一宽度。在一些实现中,第二宽度大于第一宽度。例如,第一冷凝器部分2720a包括具有约450微米(μm)宽度的通道,并且第二冷凝器部分2720b包括具有约600微米(μm)宽度的通道。
[0184]
在一些实现中,冷凝器2620可包括具有不同宽度(例如,第三宽度、第四宽度)的通道的其他部分(例如,第三冷凝器部分、第四冷凝器部分)。在一些实现中,离内壁2630较近的通道比离内壁2630较远的通道具有更小的宽度。在一些实现中,冷凝器2620的通道的宽度可以随着通道进一步远离内壁2630而逐渐增加。在一些实现中,具有可变宽度的通道的使用有助于引导流体的流动,以使得冷凝器2620的更多部分被用于冷凝蒸汽化流体1020。代替蒸汽化流体1020行进通过靠近内壁2630的通道,蒸汽化流体1020也将行进通过离内壁2630较远的通道。具有较大宽度的通道比具有较小宽度的通道提供更小的阻力。如此,流体可以行进通过这些高宽度通道,尽管事实上这些较大宽度的通道离内壁2630较远。在一些实现中,相对于靠近冷凝器2620端部的通道,在冷凝器2620的中间的通道可以更宽。然而,不同的实现可以将宽度和/或间隔的不同组合用于冷凝器2620中的通道。
[0185]
一个或多个屏障2610位于蒸发器410附近。在一些实现中,一个或多个屏障2610位于收集部460中。各屏障2610之间的间隔可约为500微米(μm)。然而,不同实现对于屏障的间隔可具有不同的值。
[0186]
注意,以上描述的尺寸、大小、形状仅仅是示例性的,并且不同的实现可以使用不同的尺寸、大小和形状。例如,蒸发器410的通道数目与蒸发部壁2650的数目之间的比率可以随着不同的实现而改变。在一些实现中,在蒸发器410中在两个相邻蒸发部壁(例如,2650)之间存在五(5)个通道。类似地,冷凝器2620的通道数目与蒸发部壁2560的数目之间的比率可以随着不同的实现而改变。在一些实现中,在冷凝器2620中在两个相邻收集部壁(例如,2560)之间存在四(4)个通道。散热器件2600的整体尺寸可以类似于本公开中所描述
的其他散热器件的尺寸。
[0187]
图28解说了具有改进的散热能力的散热器件2800的示例。散热器件2800包括被配置成为散热器件提供结构支撑、减小设备中的流体压降、打破并防止气泡进入(诸)特定组件、提供改进的流体流动、在设备的不同区域之间提供更好的热隔离、以及改进设备空间的整体利用的组件和/或结构。散热器件2800类似于散热器件400、2500和2600,并且因此包括与散热器件400、2500和2600类似的组件。散热器件2800包括与本公开的其他部分中描述的不同地布置的组件和结构。然而,不同的实现可以使用本公开中所描述的特征的不同组合。
[0188]
在一些实现中,散热器件2800可被配置成耗散约10瓦或更多的热量。(例如,在约10

13瓦的热量之间)。在一些实现中,散热器件2800可被配置成在高压(例如,约6巴或更大)下操作。
[0189]
散热器件2800包括一个或多个屏障2810、一个或多个蒸发部壁2850、内壁2830(例如,分隔壁)、一个或多个支撑壁2660、一个或多个收集部壁2560、多个肋2870和包括可变宽度通道的冷凝器2820。
[0190]
流体(例如,蒸汽化流体1020)可以沿着或通过一个或多个蒸发部壁2850和多个肋2870行进。流体(例如,流体470)可以行进通过冷凝器2820,并且沿着或通过一个或多个收集部壁2560行进。散热器件2800以与散热器件400、散热器件2500和/或散热器件2600类似的方式操作,但是能够以改进的散热能力操作。
[0191]
一个或多个蒸发部壁2850被配置成提供蒸发部450中较低的流体压降,这改进了流体流动并且因此提供了更好的散热能力。通过为蒸发部壁2850提供(例如,相对于散热器件2800的其他壁)倾斜或斜向的壁来实现流体压降的减小。在一些实现中,蒸发部壁2850是非正交的蒸发部壁2850。在一些实现中,一个或多个蒸发部壁2850包括直的、倾斜的、斜向的、正交的、非正交的、偏移的和/或错开的部分。在一些实现中,偏移和/或错开的蒸发部壁2850的使用有助于打破可能行进通过蒸发部450的气泡。打破气泡和/或减少气泡有助于改进蒸汽化流体1020的流动,这提高了散热器件2800的散热能力。在图29中进一步描述了一个或多个蒸发部壁2850。
[0192]
内壁2830(例如,分隔壁)也可以是倾斜的、斜向的、非正交的和/或包括直的、倾斜的、斜向的、正交的和/或非正交的部分。另外,内壁2830可包括双壁。内壁2830可包括腔2831。腔2831可以处于内壁2830内部。腔2831可以是空的、处于真空,可包括低导热率材料(例如,相对于内壁2830)或可包括气体(例如,惰性气体)。包括腔2831的内壁2830被配置成作为隔离层或隔离屏障来操作,以防止或最小化来自蒸发部450和/或蒸发器410的热量行进通过内壁2830并进入收集部460。内壁2830还被配置成防止流体混合。内壁2830定位在比内壁2630更靠左侧的位置(如图26所示)。在一些实现中,这样做是为了使通过蒸发器410的热量对冷凝器2820和/或收集部460的影响不那么大。
[0193]
散热器件2800包括比散热器件2600更多的肋2870。在一些实现中,附加肋2870帮助散热器件2800在比其他散热器件更高的压力下操作。注意,本公开中的肋(例如,肋2870)的数量和配置是示例性的,并且不同的实现可以使用肋(例如,肋2870)的不同数目和配置。冷凝器2820包括具有可变宽度的多个通道。冷凝器2820的不同部分可包括具有第一宽度、第二宽度、第三宽度等的通道。在一些实现中,离内壁2830较近的通道比离内壁2830较远的通道具有更小的宽度。在一些实现中,具有可变宽度的通道的使用有助于引导流体的流动,
以使得冷凝器2820的更多部分被用于冷凝流体。代替蒸汽化流体1020行进通过靠近内壁2830的通道,蒸汽化流体1020也将行进通过离内壁2830较远的通道。此外,如图28所示,冷凝器2820的部分倾斜和/或斜向,以使得蒸汽化流体1020可以更好地流入冷凝器2820的通道。另外,冷凝器2820的一些部分可以是直的、倾斜的、斜向的、弯曲的、与外壁或壳正交和/或非正交的。在图13

18中描述了通道(例如,1320)的示例。在图29中进一步描述了包括具有可变宽度的通道的冷凝器2820。
[0194]
一个或多个支撑壁2660被配置成在外壳440的第一壳500与第二壳510之间提供附加的耦合,并且因此提供附加的结构支撑以承受高内部压力。一个或多个支撑壁2660在收集部460中位于收集部壁2560和倾斜部分(例如,465)附近。一个或多个支撑壁2660可被配置成打破和/或减少收集部460中的气泡。打破气泡和/或减少气泡有助于改进流体470的流动,这提高了散热器件2800的散热能力。不同的实现可包括具有不同形状和/或大小的支撑壁2660。例如,支撑壁2660可具有与屏障2810相似的形状和/或大小。
[0195]
一个或多个屏障2810位于蒸发器410附近。屏障2810可以是用于打破气泡的装置。在一个或多个屏障2810之间存在允许流体470行进通过的间隔。一个或多个屏障2810被配置成防止气泡进入蒸发器410和/或在流体470进入蒸发器410之前打破流体470中的气泡。不同的实现可以使用具有不同大小和形状的屏障2810。例如,在一些实现中,屏障2810可具有包括边缘的形状,这有助于打破气泡。例如,屏障2810可包括菱形、正方形、矩形、八边形等。在一些实现中,一个或多个屏障2810可以是壁。一个或多个屏障2810可被配置成打破和/或减少来自收集部460的气泡。打破气泡和/或减少气泡有助于改进流体470流入蒸发器410,这提高了散热器件2800的散热能力。在图29中进一步描述了屏障的详细示例。
[0196]
在一些实现中,一个或多个蒸发部壁2850、一个或多个收集部壁2560、多个肋2870、一个或多个屏障2810和/或一个或多个支撑壁2660被配置成提供外壳440的第一壳500与第二壳510之间的附加耦合,从而提供附加的结构支撑以承受高内部压力。在一些实现中,一个或多个蒸发部壁2850、一个或多个收集部壁2560、多个肋2870、一个或多个屏障2810和/或一个或多个支撑壁2660提供了散热器件2800,其可承受散热器件2800内部约6巴或更多的内部压力。
[0197]
图28还解说了蒸发部壁2850细分蒸发部450,并且收集部壁2560细分收集部460。在一些实现中,散热器件2800内部的流体的流动类似于散热器件2600内部的流体的流动。散热器件2800可以是无需泵或压缩机而通过外壳440中的流体的再循环来提供散热的冷却器件。
[0198]
图28解说了散热器件2800的收集部460中的流体470。收集部460包括收集部壁2560。收集部460具有倾斜部分(例如,465),以使得流体470(其为液体形式)(例如,由于重力)向下流向蒸发器410。在一些实现中,在进入蒸发器410之前,流体470行进通过一个或多个屏障2810,其可以打破流体470中的气泡或防止流体470中的气泡进入蒸发器410。蒸发器410由发热区域(例如,包括tim和/或集成器件的区域)加热。图28中的蒸发器410大于图26中的蒸发器410。图28还解说了冷凝器2820小于图26的冷凝器2620。然而,不同的实现可以使用具有不同形状和/或大小的蒸发器和冷凝器。在一些实现中,蒸发器410的通道的入口和/或壁可包括边缘(例如,v形边缘)以帮助打破进入蒸发器410的流体中的气泡。
[0199]
当流体470进入蒸发器410并且行进通过蒸发器410时,流体470由于来自蒸发器
410的热量而变为蒸发流体1010。在一些实现中,蒸发器410的一个或多个通道可包括一个或多个柱。在图29中进一步描述了蒸发器410中的柱的示例。一旦蒸发流体1010离开蒸发器410,蒸发流体1010就变为蒸汽化流体1020(例如,蒸汽流体),其通过蒸发部450(例如,沿着蒸发部壁2850和/或肋2870)朝向冷凝器2820行进。蒸发部壁2850是偏移或错开的,这有助于打破蒸汽化流体1020中的气泡。蒸发部壁2850以在蒸汽化流体1020行进通过蒸发部450时减小蒸汽化流体1020的压降的方式来倾斜。壁2850的倾斜部分减小、最小化和/或消除了散热器件2800中的直角,并且因此帮助蒸汽化流体1020更高效地流动。蒸汽化流体1020可包括气相流体和一些液相流体。
[0200]
当蒸汽化流体1020(例如,蒸汽流体)进入冷凝器2820并且行进通过冷凝器2820时,蒸汽化流体1020变为冷凝流体1030。冷凝器2820的通道的不同宽度(例如,可变宽度)有助于引导蒸汽化流体1020中的一些行进通过离内壁2830较远的通道,藉此利用冷凝器2820的更多部分。在一些实现中,冷凝器2820中离内壁2830较近的通道比冷凝器2820中离内壁2830较远的通道更小。
[0201]
冷凝流体的过程将热量从蒸汽化流体1020带走并且带入冷凝器2820。来自冷凝器2820的热量从散热器件2800逸出。一旦冷凝流体1030离开冷凝器,冷凝流体1030作为处于液相的流体470(例如,凝结流体)(例如,经由重力)(例如,沿着收集部壁2560)返回到收集部460,并且该循环重复。
[0202]
在一些实现中,只要蒸发器410由外部热源或发热区域加热,流体470就将以如上所述的方式在散热器件2800中循环。在一些实现中,当散热器件2800被布置成使得蒸发器410位于比冷凝器2820更低的位置以使得利用重力将流体470拉向蒸发器410(例如,无需泵或压缩机)时,散热器件2800最佳地操作。如以上所提及的,重力可以提供使凝结流体返回到收集部的力。
[0203]
图29解说了图28的散热器件2800的一些组件。具体而言,图29解说了蒸发器410、蒸发部壁2850、内壁2830、腔2831、冷凝器2820和一个或多个屏障2810。
[0204]
在一些实现中,蒸发器410包括多个通道(例如,通道1310)。通道可具有约500微米(μm)的宽度。各通道之间的间隔可约为150微米(μm)。蒸发器410还可包括柱2910(例如,2910a、2910b、2910c)。这些柱2910可以位于蒸发器410的通道内部。这些柱2910可以帮助打破可能处于流体中的气泡。不同实现可以具有柱2910的不同数目和配置。在一些实现中,柱2910可具有圆形横截面轮廓,以最小化其对行进通过蒸发器410的通道的流体的流动的影响。
[0205]
蒸发部壁2850包括第一多个蒸发部壁2850a和第二多个蒸发部壁2850b。第一多个蒸发部壁2850a可以与第二多个蒸发部壁2850b偏移和/或错开。蒸发部壁的偏移和/或错开有助于打破可能处于流体中的气泡。第一多个蒸发部壁2850a可以耦合至蒸发器410。第二多个蒸发部壁2850b包括直的、倾斜的、弯曲的、正交的和/或非正交的部分。第二多个蒸发部壁2850b可包括具有不同角度的蒸发部壁。在一些实现中,蒸发部壁2850可具有约500微米(μm)的厚度。然而,不同实现对于蒸发部壁2850的厚度可具有不同的值。
[0206]
内壁2830(例如,分隔壁)也可以是倾斜的、斜向的、非正交的和/或包括直的、倾斜的、斜向的、正交的和/或非正交的部分。另外,内壁2830可包括双壁。内壁2830可包括腔2831。腔2831可以处于内壁2830内部。腔2831可以是空的、处于真空,可包括低导热率材料
(例如,相对于内壁2830)或可包括气体(例如,惰性气体)。包括腔2831的内壁2830被配置成作为隔离层或隔离屏障来操作,以防止或最小化来自蒸发部450和/或蒸发器410的热量行进通过内壁2830并进入收集部460。内壁2830还被配置成防止流体混合。
[0207]
冷凝器2820包括具有可变宽度的多个通道。冷凝器2820的不同部分可包括具有第一宽度、第二宽度、第三宽度等的通道。如图29所示,冷凝器2820包括第一冷凝器部分2820a和第二冷凝器部分2820b。第一冷凝器部分2820a比第二冷凝器部分2820b更靠近内壁2830。第一冷凝器部分2820a包括倾斜部分,其促成流体在通道内部的流动。第一冷凝器部分2820a包括具有第一宽度的第一多个通道。第二冷凝器部分2820b包括具有第二宽度的第二多个通道。第二宽度不同于第一宽度。在一些实现中,第二宽度大于第一宽度。例如,第一冷凝器部分2820a包括具有约450微米(μm)宽度的通道,并且第二冷凝器部分2820b包括具有约600微米(μm)宽度的通道。
[0208]
在一些实现中,冷凝器2820可包括具有不同宽度(例如,第三宽度、第四宽度)的通道的其他部分(例如,第三冷凝器部分、第四冷凝器部分)。在一些实现中,离内壁2830较近的通道比离内壁2830较远的通道具有更小的宽度。在一些实现中,冷凝器2820的通道的宽度可以随着通道进一步远离内壁2830而逐渐增加。在一些实现中,具有可变宽度的通道的使用有助于引导流体的流动,以使得冷凝器2820的更多部分被用于冷凝蒸汽化流体1020。代替蒸汽化流体1020行进通过靠近内壁2830的通道,蒸汽化流体1020也将行进通过离内壁2830较远的通道。具有较大宽度的通道比具有较小宽度的通道提供更小的阻力。如此,流体可以行进通过这些高宽度通道,尽管事实上这些较大宽度的通道离内壁2830较远。在一些实现中,相对于靠近冷凝器2820端部的通道,在冷凝器2820的中间的通道可以更宽。然而,不同的实现可以将宽度和/或间隔的不同组合用于冷凝器2820中的通道。在一些实现中,以上示例提供更均匀地冷凝流体并且因此更高效地冷凝流体的冷凝器。
[0209]
一个或多个屏障2810位于蒸发器410附近。在一些实现中,一个或多个屏障2810位于收集部460中。不同实现对于屏障的间隔可具有不同的值。不同的实现可以使用具有不同形状的屏障2810。屏障2810的形状的示例包括菱形、正方形、矩形和八边形。在一些实现中,屏障2810具有一个或多个边缘以帮助打破气泡。如图29所示,屏障2810包括具有菱形形状的屏障2810a、2810a和2810c。
[0210]
注意,以上描述的尺寸、大小、形状仅仅是示例性的,并且不同的实现可以使用不同的尺寸、大小和形状。例如,蒸发器410的通道数目与蒸发部壁2850的数目之间的比率可以随着不同的实现而改变。在一些实现中,在蒸发器410中在两个相邻蒸发部壁(例如,2850)之间存在五(5)个通道。类似地,冷凝器2820的通道数目与蒸发部壁2560的数目之间的比率可以随着不同的实现而改变。在一些实现中,在冷凝器2820中在两个相邻收集部壁(例如,2560)之间存在四(4)个通道。散热器件2800的整体尺寸可以类似于本公开中所描述的其他散热器件的尺寸。注意,散热器件(例如,2500、2600、2800)可被修改为包括其他特征(包括在本公开中描述的特征)。还注意到,散热器件(例如,2500、2600、2800)可以不同地实现和集成在设备(例如,电子设备)中。
[0211]
具有压电结构的示例性散热器件
[0212]
在一些实现中,散热器件内部的流体可能没有如实现适当水平的散热所期望的那样多和/或那样快地流动。此外,流体可以行进通过某些区域多于其他区域。为了解决这些
问题,散热器件可包括各自被配置成在散热器件内部移动流体的一个或多个压电结构。这些压电结构(例如,用于移动流体的压电装置)可以帮助增加散热器件中的流体的流速和/或帮助将流体引导向散热器件的特定方向和/或区域。可以向压电结构提供电流以激活它们。在一些实现中,可以在设备的温度已经达到温度阈值之后向压电结构提供电流。设备的温度可包括包含集成器件的区域的温度和/或集成器件的温度。如下文将进一步描述的,这些压电结构可以能够移动处于不同状态的流体,诸如液态流体和/或蒸汽流体。这些压电结构可以用本公开中所描述的任何散热器件来实现。
[0213]
图30解说了包括多个压电结构的散热器件3000的示例。散热器件3000类似于散热器件2600和2800,并且因此散热器件3000可包括与如针对散热器件2600和2800描述的相同的组件、特征和功能性中的一些。
[0214]
图30解说了包括第一多个压电结构3040和第二多个压电结构3060的散热器件3000。第一多个压电结构3040位于散热器件3000中流体进入冷凝器2620之前的部分(例如,流体离开蒸发器之后但进入冷凝器之前的区域)中。该部分可以是蒸发部450的一部分。
[0215]
第一多个压电结构3040被配置成以增加的速率移动流体1020,藉此提高散热速率能力。此外,第一多个压电结构3040可被配置成将流体1020引导向冷凝器2620的较远端。从蒸发器410向冷凝器2620行进的流体1020可以处于不同的状态(例如,蒸汽状态、流体状态)。第一多个压电结构3040的一个优点在于其移动可能处于不同状态的流体的能力。因此,无论流体1020的状态如何,第一多个压电结构3040都能够移动和引导流体1020。第一多个压电结构3040串行布置。然而,第一多个压电结构3040可以并行地、以错开的方式、串行地、垂直地、水平地、对角线地或按其组合的方式布置。
[0216]
在一些实现中,流体1020可具有行进通过冷凝器2620中更靠近内壁2630(例如,分隔壁)的部分的趋势。这导致冷凝器2620的其他部分(例如,离内壁2630较远的部分)未被充分利用,从而导致较低效率的冷凝。为了确保使用冷凝器2620的更多部分,第一多个压电结构3040被配置成将流体1020中的一些引导向冷凝器2620中离内壁2630较远的端部。
[0217]
第二多个压电结构3060位于散热器件3000中流体离开冷凝器2620之后的部分(例如,流体离开冷凝器之后但进入蒸发器之前的区域)中。该部分可以是收集部460的一部分。
[0218]
第二多个压电结构3060被配置成以增加的速率移动流体470,藉此提高散热速率能力。此外,第二多个压电结构3040可被配置成朝向特定方向引导流体470。
[0219]
从冷凝器2620向蒸发器410行进的流体470可以处于不同的状态(例如,蒸汽状态、液体状态、凝结状态)。
[0220]
如以上所提及的,第二多个压电结构3060的一个优点在于其移动可能处于不同状态的流体的能力。因此,无论流体470的状态如何,第二多个压电结构3060都能够移动和引导流体470。第二多个压电结构3060可以并行地、以错开的方式、串行地、垂直地、水平地、对角线地或按其组合的方式布置。不同实现可以具有压电结构的不同配置和数目。注意,图30中所描述的各种压电结构可以实现在本公开所描述的任何散热器件中。注意,图30中的压电结构的定位和位置仅仅是示例性的,并且如此,对于不同的实现,压电结构可以被不同地定位。此外,压电结构的大小、形状、取向和/或对齐是示例性的。不同的实现可以使用具有不同大小、形状、取向和/或对齐的压电结构。
[0221]
图31解说了压电结构3100可以如何移动和引导流体的工序。压电结构3100可以实
现为第一多个压电结构3040和/或第二多个压电结构3060的一部分。
[0222]
压电结构3100包括固定部分3102和压电元件3104。固定部分3102耦合至散热器件。在一些实现中,固定部分3102可以是压电元件3104的端点。因此,固定部分3102可以是压电元件3104的连续部分。在一些实现中,压电元件3104可包括固定的第一端和可移动的第二端。
[0223]
压电元件3104可以是响应于电流被施加而移动的压电层、压电鳍和/或压电膜。当电流被施加到压电元件3104时,压电元件3104可以相对于固定部分3102(例如,固定点)振动、振荡、摆动、扇动和/或旋转。压电元件3104可以是刚性的或柔性的。
[0224]
阶段1解说了在没有电流被施加时压电结构3100的示例性状态。阶段2

4解说了在电流被施加时压电元件3104的示例性移动。电流可以通过固定部分3102施加到压电元件3104。如阶段2

4中所示,压电元件3104的移动引起或引发特定方向上的流动。
[0225]
不同的实现将包括具有不同尺寸(例如,长度、宽度、厚度)并且以不同频率、电流和电压操作的压电结构。在一些实现中,散热器件的压电结构可以具有相同的尺寸并且以相同的频率、电流和电压操作。在一些实现中,散热器件可包括具有尺寸、频率、电流和/或电压的不同组合的压电结构。作为示例,压电元件3104可具有(i)在约2毫米(mm)到10mm范围内的长度、(ii)在约0.75mm到3mm范围内的宽度、以及(iii)在约0.1mm到0.2mm的范围内的厚度。压电结构3100可以按约2.5千赫(khz)的频率和约1伏(v)到8v的范围内的电压来操作。在一些实现中,由于较长压电元件3104的机械优势,利用较长压电元件3104来移动给定量的流体需要更少的能量。因此,在一些实现中,较长压电元件3104可优于较短压电元件3104。
[0226]
下表3解说了基于压电元件(例如,鳍)的各种尺寸的示例性流速和功率使用。
[0227]
鳍长度(mm)流速(毫升/分钟)功率(毫瓦)40.380.1650.450.0860.550.0570.630.0380.720.02
[0228]
表3-用于压电结构的示例性流速和功率使用
[0229]
在表3的示例中,压电元件(例如,鳍)具有约0.1mm的厚度和约2.5khz的鳍频率。表3解说了更长的压电元件产生更大的流速,同时还需要更少的功率。注意,表3仅仅是压电元件的性能的示例。其他实现可以具有表现不同的压电元件。在一些实现中,较宽的压电元件增加阻力,这可能导致针对给定流速有更多的功率使用。因此,在一些实现中,较窄的压电元件可优于较宽的压电元件。
[0230]
在一些实现中,散热器件可以使用不同类型的压电结构来移动和引导流体。图32解说了可如何使用压电泵3200来在散热器件内部移动和引导流体的工序。压电泵3200可以结合或代替压电结构3100来使用。压电泵3200可以结合或代替第一多个压电结构3040和/或第二多个压电结构3060来使用。
[0231]
压电泵3200包括泵壳3202、压电元件3204、第一阀3206、第二阀3208、舱3210、入口3212和出口3214。入口3212被配置为供流体进入压电泵3200。第一阀3206耦合至入口3212。
第一阀3206被配置成允许流体沿一个特定方向流动。舱3210耦合至入口3212。出口3214耦合至舱3210,出口3214被配置为供流体离开压电泵3200。第二阀3608耦合至出口3214。第二阀3208被配置成允许流体沿一个特定方向流动。压电元件3204被配置成通过来回摆动而使流体从入口3212移动通过舱3210并到达出口3214。
[0232]
图32的阶段1解说了压电泵3200不活跃时的状态。在此类状态中,可能不提供任何电流。
[0233]
阶段2解说了在电流被提供给压电元件3204之后的状态,其导致压电元件3204沿向上的方向(例如,远离舱3210向外的方向)弯曲。这降低了舱3210中的压力,这导致第一阀3206打开(例如,向内旋转),并且流体从入口3212流到舱3210。由于第二阀3208仅能向外旋转,因此第二阀3208保持关闭。
[0234]
阶段3解说了在压电元件3204向下(例如,朝向舱3210的向内方向)弯曲之后的状态。这增加了舱3210中的压力,从而导致第一阀3206关闭且第二阀3208打开(例如,向外旋转),这导致流体离开舱3210并通过出口3214且最终到达压电泵3200的外部。阶段4和5重复阶段2和3。如以上所提及的,使用压电元件的一个优点是其能够移动和引导可能处于不同状态的流体的能力。
[0235]
用于制造散热器件的示例性方法
[0236]
图33解说了用于制造散热器件并且将该散热器件耦合至设备(例如,移动设备)的示例性方法3300的流程图。图33的方法可被用于制造本公开中描述的任何散热器件。注意,该方法的次序可以改变和/或修改。在一些实现中,一些工艺可以并发地形成。在一些实现中,以下描述的所有组件可以由一个部件和/或材料形成。
[0237]
用于制造散热器件的方法3300可以在组装设备(例如,移动设备)之前、与其并发地、或之后执行。例如,设备(例如,移动设备)可被组装以包括一区域,集成器件可以设在该设备的该区域中,并且散热器件可被制造且耦合至包括集成器件的该区域。
[0238]
如图33中所示,该方法(在3305)形成蒸发器(例如,蒸发器410)。蒸发器可包括通道和/或柱。在图19a

19b中解说了形成蒸发器的示例。
[0239]
该方法(在3310)形成内壁(例如,内壁430)并且将该内壁耦合至蒸发器。内壁可包括双壁和/或腔(例如,2361)。内腔可以是空的,包括不同于内壁的材料、气体(例如,惰性气体)或处于真空。
[0240]
该方法(在3315)形成冷凝器(例如,冷凝器420)并且将该冷凝器耦合至内壁。在图19a

19b中解说了形成冷凝器的示例。在一些实现中,蒸发器、内壁和/或冷凝器并发地被形成以形成一体式组件。
[0241]
该方法(在3320)形成蒸发部(例如,蒸发部450)。在一些实现中,在形成外壳时形成蒸发部。
[0242]
该方法(在3325)形成收集部(例如,收集部460)。在一些实现中,在形成外壳时形成收集部。
[0243]
该方法可任选地(在3330)形成肋(例如,2570)、屏障(例如,2610)和/或壁(例如,2550、2560)以用于高压应用。这些壁、屏障和/或肋在高压应用(例如,6巴或更大)中为散热器件提供附加的结构支撑。这些壁、屏障和/或肋还可以提供散热器件中改进的流体流动。屏障可以是偏移的和/或错开的。在图25

26中描述和解说了在高压应用中使用的壁、屏障
和/或肋的示例。该方法可以可任选地(在3330)提供一个或多个压电结构。如以上所提及的,压电结构被配置成帮助移动和引导流体并且增加散热器件内部的流体的流速。在图30

32中解说和描述了压电结构的示例。
[0244]
该方法(在3335)形成围绕蒸发器、内壁、冷凝器的外壳(例如,外壳440)以制造散热器件。在一些实现中,形成外壳还包括形成蒸发部、收集部、壁和/或肋。在图6中描述和解说了形成外壳的示例。
[0245]
该方法(在3340)在散热器件中提供流体(例如,流体470)。在一些实现中,通过外壳中的小腔来提供流体,并且小腔随后被密封。
[0246]
该方法可任选地(在3345)将散热器件集成在盖子中。在图20

24中描述和解说了包括散热器件的盖子的示例。
[0247]
该方法(在3350)将散热器件耦合至设备(例如,移动设备)中的集成器件(例如,芯片、管芯、封装)。在一些实现中,散热器件通过热界面材料(tim)耦合至集成器件。在一些实现中,散热器件(例如,通过tim)耦合至设备的发热区域。在一些实现中,当散热器件被实现在盖子中时,包括散热器件的盖子被耦合至包括集成器件的设备。
[0248]
示例性电子设备
[0249]
图34解说了可集成有前述散热器件、集成器件、半导体器件、集成电路、管芯、中介体、封装或层叠封装(pop)中的任一者的各种电子设备。例如,移动电话设备3402、膝上型计算机设备3404、固定位置终端设备3406、可穿戴设备3408可包括如本文中描述的集成器件3400和/或散热器件。集成器件3400可以是例如本文中所描述的集成电路、管芯、集成器件、集成器件封装、集成电路器件、器件封装、集成电路(ic)封装、层叠封装器件中的任一者。图34中解说的设备3402、3404、3406、3408仅仅是示例性的。其他电子设备也可以将集成器件3400作为特征,此类电子设备包括但不限于设备(例如,电子设备)组,该设备组包括移动设备、手持式个人通信系统(pcs)单元、便携式数据单元(诸如个人数字助理)、启用全球定位系统(gps)的设备、导航设备、机顶盒、音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、固定位置数据单元(诸如仪表读取装备)、通信设备、智能电话、平板计算机、计算机、可穿戴设备(例如,手表、眼镜)、物联网(iot)设备、服务器、路由器、机动交通工具(例如,自主交通工具)中实现的电子设备、或者存储或检索数据或计算机指令的任何其它设备,或者其任何组合。
[0250]
图4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19a

19b、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30和/或31中解说的组件、工艺(过程)、特征和/或功能中的一者或多者可以被重新安排和/或组合成单个组件、工艺(过程)、特征或功能,或者在若干组件、工艺(过程)或功能中实施。也可添加附加元件、组件、工艺(过程)、和/或功能而不会脱离本公开。还应注意,图4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19a

19b、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33和/或34及其在本公开中的对应描述不限于管芯和/或ic。在一些实现中,图4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19a

19b、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33和/或34及其对应描述可被用于制造、创建、提供、和/或生产集成器件。在一些实现中,器件可包括管芯、集成器件、管芯封装、集成电路(ic)、器件封装、集成电路(ic)封装、晶片、半导体器件、层叠封装(pop)器件、和/或中介体。
[0251]
措辞“示例性”在本文中用于意指“用作示例、实例、或解说”。本文中描述为“示例性”的任何实现或方面不必被解释为优于或胜过本公开的其他方面。同样,术语“方面”不要
求本公开的所有方面都包括所讨论的特征、优点或操作模式。术语“耦合”在本文中用于指两个对象之间的直接或间接耦合。例如,如果对象a物理地接触对象b,且对象b接触对象c,则对象a和c仍可被认为是彼此耦合的——即便它们并非彼此直接物理接触。进一步注意到,如在本技术中在一个组件位于另一组件之上的上下文中所使用的术语“之上”可被用来表示组件在另一组件上和/或在另一组件中(例如,在组件的表面上或被嵌入在组件中)。由此,例如,第一组件在第二组件之上可表示:(1)第一组件在第二组件之上,但是不直接接触第二组件;(2)第一组件在第二组件上(例如,在第二组件的表面上);和/或(3)第一组件在第二组件中(例如,嵌入在第二组件中)。如本公开中所使用的术语“约

值x
’”
或“大致为值x”意味着在

值x’的百分之十以内。例如,约1或大致为1的值将意味着在0.9

1.1范围中的值。
[0252]
还注意到,本文中所包含的各种公开可以作为被描绘为流程图、流图、结构图或框图的过程来描述。尽管流程图可以将操作描述为顺序过程,但很多操作可以并行地或并发地执行。另外,可以重新排列操作的次序。过程在其操作完成时终止。
[0253]
本文中所描述的本公开的各种特征可实现于不同系统中而不会脱离本公开。应当注意,本公开的以上各方面仅是示例,且不应被解释成限定本公开。对本公开的各方面的描述旨在是解说性的,而非限定所附权利要求的范围。由此,本发明的教导可以现成地应用于其他类型的装置,并且许多替换、修改和变形对于本领域技术人员将是显而易见的。
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