具有冷却装置的电子装置的制造方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]半导体设备不断开发，从而使部件密度不断增加。另外，这些设备的微型化导致增加的功率耗散需求。结果，移除由这些设备生成的热也变为越来越有挑战性的技术问题。通过使用沸腾/蒸发流体来冷却这些设备已经被标识为冷却这些设备的适合技术。
【附图说明】
[0002]本公开的特征通过例子的方式说明，并且不受限于后续的(多个)附图，在附图中类似的附图标记指示类似的元件，其中:
图1描绘了根据本公开的例子的可以实现本文公开的各种特征的电子装置的侧视图的简化框图；
图2描绘了根据本公开的另一例子的在图1中描绘的电子装置的侧视图的简化框图； 图3描绘了根据本公开的再一例子的在图1中描绘的电子装置的简化框图；
图4示出了根据本公开的例子的在图3中描绘的冷却系统的简化框图；
图5示出了根据本公开的例子的冷却多个热生成部件的方法的流程图；以及图6图示了根据本公开的例子的计算设备的示意性表示，该计算设备可以用于执行图2中描绘的以及参照图5讨论的控制器的各种功能。
【具体实施方式】
[0003]出于简单和说明的目的，通过主要引用本公开的例子来描述本公开。在后续说明中，阐述多个具体细节以便提供对本公开的透彻理解。然而，将容易清楚的是，可以在不限制到这些具体细节的情况下实践本公开。在其他实例中，没有详细描述一些方法和结构，以避免不必要地模糊本公开。如本文所使用的，术语“包括”意指包括但不限于，术语“包含”意指包含但不限于。术语“基于”表示至少部分基于。
[0004]本文公开了一种具有冷却系统的电子装置，一种冷却热生成部件的系统，以及一种冷却电子装置中多个热生成部件的方法。特别地，本文公开了一种冷却系统，其包括冷却装置(例如喷墨喷射装置)，该冷却装置可以可控制地输送、分配或喷射小滴冷却流体，以移除来自热生成部件的热。冷却系统还包括冷却流体管，冷却流体管连接到冷却的冷却流体要通过其流动的冷却板。冷却板可以与热交换器进行热连通，从而冷却的冷却流体将通过将热转移到热交换器而被冷却。冷却板可以定位在与冷却流体在其中被冷却的室隔一段距离处并且可以与该室分离，并且冷却板可以与室通过冷却流体管进行流体连通。在一个方面，该配置使得与热生成部件热接触的冷却系统的部分能够具有相对较小的覆盖区，并从而可用于相对密集包装的电子装置中。另外，通过使得冷却板能够相对于冷却装置相对自由地可移动，可以例如通过将冷却板放置为与活动热交换器(例如，电子机柜级别热交换器)热接触而实现相对高级别的热移除。
[0005]根据例子，电子装置包括多个热生成部件以及冷却系统包括用于多个热生成部件的单独的冷却装置。在一个方面，因为冷却板与冷却装置分离，所以热生成部件可以被密集地包装并具有相对小的尺寸，同时仍接收来自冷却装置的冷却流体。另外，因为冷却装置要求相对少量的冷却流体，所以冷却流体管可以具有相对小的直径。此外，冷却流体管可以由柔性材料制成，并因此冷却流体管可以定位于电子装置中包含的相对紧密包装的部件周围。
[0006]可以控制冷却装置(并且具体地，点火机构，例如致动器)以按照热生成部件中条件(例如要求的热耗散级别)变化而优化冷却流体小滴的输送。冷却流体小滴优化的输送还可以导致最小化较高级别冷却系统(例如，机架级别热交换器循环)中的能量消耗。
[0007]首先参考图1，示出了根据例子的电子装置100的侧视图的简化框图，电子装置100可以实现本文公开的各种特征。应该理解的是，电子装置100可以包括额外的部件，并且本文描绘的一些元件可以被移除和/或修改，而不背离电子装置100的范围。
[0008]电子装置100可以是任意类型的装置，其包括热生成部件102。适合类型的电子装置100的例子包括，例如，电子机柜、服务器、刀片服务器、联网装置、电子设备内的卡等。在电子装置100是电子机柜(例如电子机架或者容纳多个计算和/或联网设备的其他类型的结构)的例子中，热生成部件102可以容纳于电子设备104中。在该例子中，电子设备104可以是服务器、联网装置(例如交换器、路由器等)、网络卡等。
[0009]热生成部件102可以是生成或耗散在其操作期间的热的任意类型的部件，例如中央处理单元、图形处理单元、双列直插式存储器模块(DMM)、单列直插式存储器模块(SIMM)、功率转换硬件(例如电压调整器模块部件)等。在一个方面，因此，热生成部件102可以连接到印刷电路板106，热生成部件102可以通过该印刷电路板106接收电力并传送电子信号。虽然电子装置100被描绘成包括单个热生成部件102，但是应容易地理解电子装置100可以包括任意数量的热生成部件102，而不背离本文公开的电子装置100的范围。因此，例如，多个热生成部件102可以定位于印刷电路板106上。
[0010]电子装置100还可以包括冷却系统110，如图1所示。冷却系统110可以包括冷却流体库112、冷却装置114、室116、冷却板118以及冷却流体管120。冷却系统110的部分可以包含于或邻近电子设备104，而冷却系统110的其他部分可以定位于电子设备104外部或远离电子设备104。如图1所示，冷却板118和冷却流体管120的一部分定位于电子设备104外部。
[0011]根据例子，冷却装置114与冷却流体库112流体连通，所述冷却流体库112被描绘为包括冷却流体122。具体地，冷却装置114可以包括多个喷嘴124 (例如，在喷嘴板中)以及多个致动器126 (在喷嘴之下且在图1中看不到)，以从冷却流体库112输送(例如，分配、喷射等)冷却流体122到与热生成部件102热接触的室116的一侧。虽然冷却装置114已经被描绘为直接连接到冷却流体库112，但是冷却装置114可以替代地通过流体管(未示出)连接到冷却流体库112。因此，例如，冷却流体库112可以将冷却流体122供应到多个冷却装置114。
[0012]根据例子，冷却装置114的致动器126可以是任意适当类型的致动器126，其用于例如墨水打印。因此，例如，致动器126可以是任意的加热元件、压电元件、栗抽元件等，其用于使得相对小滴的冷却流体122通过喷嘴124以基本受控的方式排出。通过致动器126是热喷墨类型的致动器的具体例子的方式，可以将预定义部分的冷却流体122接收到喷出室(未示出)中。热喷墨致动器在被激励时被加热并蒸发喷出室内的一部分冷却流体122，使得蒸发的冷却流体122膨胀，这使得未蒸发的冷却流体122通过喷嘴124排出喷出室。排出的冷却流体122通常是单个小滴的形式。
[0013]根据例子，冷却流体122是例如相对于热生成部件102的操作温度具有相对低沸点的流体，所述操作温度是可以将热生成部件102冷却到的温度。作为举例，冷却流体122可以是可以从3M公司可获得的FLU0RINERT、也可以从3M公司可获得的Novec流体线(HFE7100等)、PF-5060等。另外，冷却流体122的沸点可以例如通过降低冷却流体122的操作压力到局部真空而进行调整。
[0014]在任何方面，冷却装置114被描绘为输送小滴形式的冷却流体122到与热生成部件102热接触的室116的一侧。与热生成部件102热接触的室116的一侧可以由材料组成，并具有相对小的厚度以针对热生成部件102耗散的热提供小的热阻。另外，热接口材料130可以放置在热生成部件102和室116的该侧之间，以增强来自热生成部件102和室116的该侧的热传导。因此，例如，术语“热接触”可以包括在元件之间存在直接或间接物理接触的实例，只要元件之间存在热传导即可。然而，在其他例子中，可以省略与热生成部件102热接触的室116的一侧，由此使得能够直接喷射冷却流体122到热生成部件102的表面上。
[0015]还如图1所示，当冷却流体122的小滴(如实线圆所表示的)被输送到室116的该侧时，来自热生成部件102的热被冷却流体122的小滴所接收或吸收，如箭头132所表示的。当冷却流体122的小滴吸收热时，冷却流体122的小滴变热并可能蒸发(如虚线圆所表示的)。另外，当冷却流体122的小滴变热并蒸发时，室116内的压力增加，产生装置内的压力差，这可能强迫一些变热的冷却流体122通过冷却流体管120的中空中央部分朝向冷却板118，如箭头133所指示的。根据例子，冷却板118可以定位于与室116相比相对更高的高度，这可以进一步促进变热的冷却流体122朝向冷却板118移动，因为变热的冷却流体122与未变热的冷却流体122相比可以处于相对更高的温度。在另一例子中，冷却系统110包括多个单独的冷却板118，其与室116通过各自的冷却流体管120流体连通。
[0016]冷却板118可以与一部分热交换器134热接触，也如图1所描绘的。另外，热接口材料130可以设置在冷却板118和一部分热交换器134之间，以促进将来自冷却流体122的热转移到流动通过热交换器134的冷却剂136。如图1所示，冷却剂136可以吸收来自包含于冷却板118中的变热的冷却流体122的热，如箭头138所示。另外，冷却剂136可以流动远离发生热转移138的热交换器134的部分。冷却剂136可以是任意适当类型的流体以吸收来自冷却流体122的热，并将吸收的热运输走。根据特定例子，冷却剂136是冷水、制冷剂、气体等。此外，变热的冷却剂136可以被