專利名稱：沉浸式冷卻設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
電子系統(tǒng)變得更加緊湊，因此仍然希望增加離開散熱元件的傳熱速率?？諝饣蛩鋮s的散熱器可以固定于散熱元件，以有助于冷卻散熱元件。通常，熱界面材料用在散熱器和散熱元件之間。熱界面材料的熱阻能夠顯著地影響該散熱元件和環(huán)境之間的整個(gè)熱阻。
背景技術(shù)：
散熱元件直接浸沒在傳熱流體中的沉浸式?jīng)]冷卻在冷卻散熱元件中具有很多優(yōu)點(diǎn)。例如，沉浸式冷卻使熱界面材料被取消。
雖然流體浸沒傳熱技術(shù)已經(jīng)用于較大規(guī)模電子系統(tǒng)，但是在小型電子器件，例如個(gè)人計(jì)算機(jī)中的流體浸沒傳熱技術(shù)的使用受到限制。沉浸式冷卻系統(tǒng)通常需要綜合的硬件和復(fù)雜的密封以及排氣操作的組合。因此仍然需要提供在制造過程中或由終端用戶容易安裝的不昂貴的沉浸式冷卻元件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一般地涉及用于冷卻電子元件的裝置，更具體地說，涉及將電子元件浸沒在冷卻流體中的裝置。一方面，本發(fā)明提供用于浸沒散熱元件的不昂貴的裝置。該裝置容易在制造過程中或容易由終端用戶安裝。
一方面，本發(fā)明提供一種用于冷卻散熱元件的器件，其包括具有至少一個(gè)側(cè)壁和可破裂的密封件的主體，該側(cè)壁和可破裂的密封件合作以形成封閉的容積。該可破裂的密封件具有貼緊該封閉容積的內(nèi)表面和外表面。一定量的傳熱流體設(shè)置在該封閉容積內(nèi)。在一些實(shí)施例中，該器件包括用于擊破該密封件的裝置，使得傳熱流體能夠接觸該散熱元件。
在一些實(shí)施例中，該傳熱流體包括至少下面其中一種流體全氟化碳、氫氟烴、氫氟醚和全氟化酮。在某些實(shí)施例中，該可破裂的密封件包括下述至少一種薄膜聚合物薄膜、金屬箔和多層阻擋層薄膜。該可破裂的密封件。該可破裂的密封件可以具有小于側(cè)壁的爆破強(qiáng)度。在一些實(shí)施例中，該側(cè)壁包括下述至少一種薄膜聚合物薄膜、金屬箔和多層阻擋層薄膜。
在一些實(shí)施例中，包括撞擊表面的穿刺件用于擊破該可破裂的密封件。該撞擊表面可以位于該封閉容積內(nèi)。在一些實(shí)施例中，該撞擊表面位于靠近該可破裂密封件的外表面。
在一些實(shí)施例中，該可破裂密封件固定于側(cè)壁。在另一些實(shí)施例中該可破裂的密封件是可除去的。
在一些實(shí)施例中，反應(yīng)金屬設(shè)置在該封閉容積內(nèi)以清除氧氣。在一些實(shí)施例中吸收劑設(shè)置在該封閉容積內(nèi)。
連接界面或其他連接裝置可以用于將主體固定于基底上或散熱裝置上。一些實(shí)施例還包括沸騰強(qiáng)化物和熱界面材料。
在一些實(shí)施例中，該裝置用作熱虹吸管，作為較大的冷卻系統(tǒng)的一部分，或作為計(jì)算機(jī)中的元件。
本發(fā)明還提供一種用于冷卻散熱元件的器件(article)，其包括具有至少一個(gè)側(cè)壁、封閉的容積、擴(kuò)展的容積的主體，設(shè)置在該封閉容積中的一定量的傳熱流體，以及用于從該封閉的容積向該擴(kuò)展的容積釋放該傳熱流體的裝置。當(dāng)該傳熱流體放到該擴(kuò)展的容積中時(shí)，能夠接觸該散熱裝置。
本發(fā)明還提供一種用于安裝用于冷卻該散熱元件的器件的方法。該方法包括將主體固定于支撐該散熱元件的基底。該主體包括至少一個(gè)側(cè)壁、和與該側(cè)壁合作以形成封閉的容積的可破裂的密封件，以及設(shè)置在該封閉容積內(nèi)的一定量的傳熱流體。固定該主體之后，該密封件被擊破，以使該傳熱流體能夠接觸該散熱元件。
術(shù)語“可破裂的密封件”是指能夠破裂、斷裂、撕裂或通過應(yīng)用手動(dòng)力可除去而不損壞附近元件的材料。該手動(dòng)力可以施加于例如穿刺件或拉片，以破裂、斷裂、撕裂或除去該密封件。


圖1是設(shè)置在基底上的本發(fā)明示范性實(shí)施例的透視圖；圖2是圖1所示示范性實(shí)施例放置在基底上并擊破密封件之前沿A-A剖面線的剖視圖；圖3是圖1所示示范性實(shí)施例放置在基底上并擊破該密封件之后沿A-A剖面線的剖視圖；圖4是在間隔件內(nèi)具有穿刺件的本發(fā)明示范性實(shí)施例的剖視圖；圖5是在封閉容積內(nèi)具有穿刺件的本發(fā)明示范性實(shí)施例的剖視圖；圖6A是在封閉容積內(nèi)具有系繩和連接沸騰強(qiáng)化物的彈簧件的本發(fā)明示范性實(shí)施例的剖視圖；圖6B是連接于基底并擊破密封件之后的圖6A所示的示范性實(shí)施例的剖視圖；圖7A是具有柔性側(cè)壁的本發(fā)明示范性實(shí)施例的剖視圖；圖7B是連接于基底并擊破密封件之后的圖7A所示的示范性實(shí)施例的剖視圖。
這些理想化的圖未按比例繪制，并且僅僅旨在說明本發(fā)明，而不是限制本發(fā)明。
具體實(shí)施例方式
圖1示出設(shè)置在基底上的本發(fā)明示范性實(shí)施例的透視圖。如圖1所示，主體10固定于基底12。該主體10具有容納傳熱流體的內(nèi)部容積，該傳熱流體與固定在基底12上的散熱元件(未示出)接觸。在一些實(shí)施例中，該主體10直接固定于傳熱元件。
在一些實(shí)施例中流體導(dǎo)管13可以連接于主體10，使得該主體10內(nèi)的傳熱流體與其他冷卻元件，例如冷凝器或熱交換器，流體連通。該導(dǎo)管13可以是圓筒形的，如圖1所示。可選地，該導(dǎo)管可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的任何形狀或結(jié)構(gòu)，例如包括，正方形、長方形或卵形。
在另一些實(shí)施例中，主體10內(nèi)的傳熱流體不與外部冷卻元件流體連接。在這些實(shí)施例中，通過具有起蒸發(fā)器作用的第一區(qū)和起冷凝器作用的第二區(qū)，該主體10可以用作熱虹吸管。在這樣的實(shí)施例中，該主體10可以具有可擴(kuò)展的側(cè)壁，使得該主體內(nèi)的壓力在工作期間保持基本恒定。
圖2是圖1所示示范性實(shí)施例放置在基底上并擊破密封件之前沿A-A剖面線的剖視圖。如圖2所示，該主體10具有側(cè)壁14和可破裂的密封件18。該側(cè)壁14和可破裂密封件18一起形成封閉的容積28和擴(kuò)展的容積29。一定量的傳熱流體16設(shè)置在該封閉容積28內(nèi)。
圖2還示出連接界面20。該連接界面20可以用來將該主體10固定于基底。該連接界面20還可以用來形成該主體10和基底之間的密封以防止流體滲漏。該連接界面20可以是粘結(jié)膠帶、密封劑、粘結(jié)膠、彈性墊圈、O形環(huán)或本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的任何其他材料，以形成用于保持流體的有效密封。
可選地，該主體10可以直接固定于基底或散熱裝置而沒有連接界面20。例如，焊接或用機(jī)械夾緊裝置能夠?qū)⒅黧w10直接固定于基底。在一些實(shí)施例中，機(jī)械緊固件用于將主體10固定于基底。
圖3是圖1所示示范性實(shí)施例放置在基底上并擊破密封件之后沿A-A剖面線的剖視圖。如圖3所示，傳熱流體16容納在封閉容積28和擴(kuò)展容積內(nèi)。該傳熱流體16接觸固定于散熱元件26的沸騰強(qiáng)化物22。熱界面材料24設(shè)置在該沸騰強(qiáng)化物22和散熱元件26之間。在可選實(shí)施例中，不存在沸騰強(qiáng)化物22和熱界面材料24。
該側(cè)壁14可以是剛性材料、柔性材料或剛性與柔性材料的結(jié)合。合適用作側(cè)壁的材料包括，例如，金屬、玻璃、陶瓷、塑料、聚合物薄膜以及多層阻擋層薄膜，諸如通常用在食品包裝的，特別是用聚先胺或聚酰亞胺做襯里的包裝的多層阻擋層薄膜。
術(shù)語多層阻擋層薄膜是指金屬、塑料或纖維素層(例如，箔、薄膜和紙)的組合。金屬、塑料或纖維素層的組合可以包括多層不同材料，例如與塑料層組合的金屬。金屬、塑料或纖維素層的組合還可以包括多層相同的材料，例如兩層塑料。
在本發(fā)明中所用的多層阻擋層薄膜包括具有例如通過涂覆、層壓、共擠壓或淀積相互固定的各層的多層薄膜，。在本發(fā)明中所用的多層阻擋層薄膜可以包括低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚酯、尼龍、聚乙烯-乙酸乙烯酯、聚偏二氯乙烯、聚酰胺、或聚亞酰胺。在一些實(shí)施例中，使用具有一層金屬，例如鋁的多層阻擋層混合結(jié)構(gòu)。用于本發(fā)明側(cè)壁的多層阻擋層薄膜和其他薄膜公開在美國專利4,997,032號(Danielson等人)和5,411,077號(Tousignant)中，其內(nèi)容結(jié)合于此共參考。
在一些實(shí)施例中，側(cè)壁用沖壓金屬、機(jī)加工的金屬和塑料其中之一制造，該塑料例如是，聚碳酸酯、尼龍、丙烯酸、丙稀腈-丁二烯-苯乙烯(“ABS”)、酚醛樹脂、聚烯烴、聚氨酯、聚苯硫醚以及諸如聚醚醚酮(“PEEK”)的聚芳醚酮。
在一些實(shí)施例中，所選的側(cè)壁是介電的以保護(hù)鄰近的電子儀器。在一些實(shí)施例中，該側(cè)壁至少部分地根據(jù)整個(gè)材料的熱梯度選擇。在一些實(shí)施例中，該側(cè)壁至少部分地根據(jù)材料的透氣性選擇。在一些實(shí)施例中，至少該側(cè)壁的一部分是基本透明的，使得能夠可視地檢查該封閉的容積?；就该鞯膫?cè)壁也能夠用來增強(qiáng)該主體的可視外觀。在一些實(shí)施例中，側(cè)壁材料是阻燃材料。
在一些實(shí)施例中，該側(cè)壁是柔性的，使得當(dāng)來自散熱元件的熱通量變化時(shí)該主體的內(nèi)部壓力能夠保持基本不變。在另一些實(shí)施例中，該側(cè)壁是剛性的，并且在散熱裝置的整個(gè)工作溫度范圍該內(nèi)部壓力可以保持基本不變。在再一些實(shí)施例中，側(cè)壁是剛性的，并且當(dāng)來自散熱元件的熱通量變化時(shí)，由于將固定件經(jīng)由導(dǎo)管13連接于該主體10，該主體的內(nèi)部壓力能夠保持基本不變。
可以用于可破裂密封件的能夠穿刺、破裂、撕裂或容易除去的材料包括，例如，聚合物薄膜、金屬箔和多層阻擋層薄膜。在一些實(shí)施例中，該可破裂的密封件用具有低透氣性的材料制造。在一些實(shí)施例中，用于可破裂密封件的材料的爆破強(qiáng)度小于用作側(cè)壁材料的爆破強(qiáng)度。
在一些實(shí)施例中，該主體包果在密封的多層阻擋層薄膜中。該多層阻擋層薄膜使該主體能夠包裹在具有最少量不希望的氣體的環(huán)境中。在一些實(shí)施例中，在將主體密封在包裹中之前該多層阻擋層薄膜充以惰性氣體或基本上抽成真空。通過將該主體密封在基本惰性環(huán)境中?？梢允褂镁哂懈逋笟庑缘目善屏衙芊饧皇瓜喈?dāng)大量不希望的氣體進(jìn)入該主體的封閉容積。在這樣的實(shí)施例中，該可破裂密封件可以用容易擊破的薄聚合物薄膜制造。
0在本發(fā)明中所用的傳熱流體可以是能夠傳熱的任何流體，包括水、空氣、諸如酒精的易揮發(fā)流體以及本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的電子冷卻流體。在一些實(shí)施例中，傳熱流體是介電的、阻燃的，并且在散熱元件的工作溫度下具有明顯的蒸氣壓力。
在一些實(shí)施例中，該傳熱流體是導(dǎo)熱的、化學(xué)惰性的、基本無氣體的并且熱穩(wěn)定的。在其另一些施例中，該傳熱流體的沸點(diǎn)是或低于該傳熱流體的工作溫度，使得該靠近該散熱元件附近的部分流體在傳熱時(shí)被蒸發(fā)。該傳熱流體可以選自下面的代表性類型氟化的直鏈、支鏈或環(huán)狀的烷烴、醚、酮、叔胺和氨基醚及其混合物。雖然也可以使用部分氟化的流體，但是在一些實(shí)施例中，本發(fā)明使用全氟化的流體。全氟化的流體可以是直鏈的、支鏈的、環(huán)狀的，或其組合。在一些實(shí)施例中，全氟化的流體可以飽和的，也就是沒有乙烯的、乙炔的和方向族的不飽和。骨架鏈可以包括在碳氟化合物族之間具有穩(wěn)定鍵的鏈狀氧和/或三價(jià)氮雜環(huán)原子，并且不干擾該化合物的惰性。在一些實(shí)施例中，使用離析的或不離析的氫氟乙烯。在另一些實(shí)施例中使用全氟化的酮。
用于本發(fā)明的合適的氟化流體或其混合物的代表性例子可以從明尼蘇達(dá)州圣保羅市的3M公司得到，并且以各種商品名銷售，包括例如2003年1月發(fā)布公開在第98-0212-2249-7號3M公司產(chǎn)品公告上的“3MBRAND FLUORINERT ELECTRONIC LIQUIDS”和“3M BRANDNOVEC ENGINEERED FLUIDS”。用于本發(fā)明其他可地到的含氟化合物是從自意大利的Bolatte市的Solvay Solexis S.p.A可得到的，商品名為“GALDEN PFPEHEAT TRANSFER FLUIDS”和商品名為“H-GLADEN ZT HEAT TRANSFER FLUID”的其他氫氟醚。用于本發(fā)明的傳熱流體包括氫氟烴化合物，例如從特拉華州Wilmington市的DuPont公司以商品名“VERTREL SPECIALTY FLUIDS”和“SUVAREFEIGERANTS”銷售的氫氟烴化合物。
合適的沸騰強(qiáng)化物的說明性的例子包括，例如，碳泡沫材料、散熱器，例如能增大沸騰表面面積、由傳熱金屬或合成材料制成的平板、針鰭陣列、槽陣列和其他三維結(jié)構(gòu)。這些增強(qiáng)還可以通過利用微孔涂層、調(diào)制的微型折疊結(jié)構(gòu)、或毛細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步增強(qiáng)，這些結(jié)構(gòu)通過促進(jìn)成核作用或阻礙導(dǎo)致表面變干的流體動(dòng)力機(jī)制增強(qiáng)沸騰傳熱。在另一個(gè)實(shí)施例中，沸騰強(qiáng)化物是施加在散熱元件26上的涂層并且不存在熱界面材料24。
該熱界面材料24可以是低溫焊料或本領(lǐng)域熟知的任何常規(guī)的熱化合物。在一些實(shí)施例中，該熱界面材料是低熔點(diǎn)共晶合金，例如在熱界面材料的工作溫度下保持液態(tài)的銦基共晶合金。從性能的觀點(diǎn)這種材料是希望的，但是當(dāng)在其熔化狀態(tài)暴露在空氣中時(shí)遭受氧化作用。由于本發(fā)明形成的封閉環(huán)境能夠用于控制熱界面材料暴露于氧氣中的程度，因此氧化作用減小到最小。
散熱元件26可以是半導(dǎo)體，例如，中央或圖形處理單元、絕緣柵雙極晶體管(IGBT)、存儲(chǔ)器模塊或?qū)Ｓ眉呻娐?ASIC)。在其他實(shí)施例中，該散熱元件26可以是硬盤驅(qū)動(dòng)器、電源、變壓器、激光二極管陣列、發(fā)光二極管這列(LED)、鹵素?zé)艋虮绢I(lǐng)技術(shù)人員熟知的任何其他散熱元件。該散熱元件還可以是不發(fā)熱結(jié)構(gòu)，例，如連接于諸如半導(dǎo)體的發(fā)熱裝置的集成式散熱器(HIS)。
圖4是在任選間隔件417內(nèi)具有穿刺件430的本發(fā)明示范性實(shí)施例的剖視圖。該間隔件417與側(cè)壁414一體地形成，或能夠固定于側(cè)壁414。在一些實(shí)施例中，該間隔件417用不同于側(cè)壁414的材料制造。例如，該間隔件414可以用比較剛性的材料制造，以便于更好地密封在主體410和基質(zhì)之間。而且，側(cè)壁414可以用比較柔軟的材料制造，以便于該封閉容積內(nèi)的壓力波動(dòng)或便于該密封件418的穿刺。
如圖4所示，該穿刺件430具有撞擊表面432。在一些實(shí)施例中，該撞擊表面432形成尖點(diǎn)。該穿刺件430可以設(shè)置成以便遠(yuǎn)端延伸超過該間隔件417的下表面419。當(dāng)主體410放置在基底上時(shí)，遠(yuǎn)端433接觸該基底，因此使該穿刺件430相對于密封件418移動(dòng)，使得撞擊表面432接觸并穿刺該密封件418，使封閉容積428和擴(kuò)展容積429連接。
在一些實(shí)施例中，該遠(yuǎn)端433延伸超過連接界面420，因此在連接主體時(shí)該遠(yuǎn)端433是接觸該基底的第一元件。在這樣的實(shí)施例中，連接時(shí)主體410可以顛倒以防止傳熱流體416進(jìn)入該擴(kuò)展容積429并潛在地泄漏。
在另一些實(shí)施例中，該遠(yuǎn)端設(shè)置在大致與該連接界面420齊平或低于該連接界面。在這樣的實(shí)施例中，該連接界面420或間隔件417可以用可壓縮材料制造。通過在主體上施加力，或者該連接界面420，或者該間隔件417的壓縮將使得穿刺件430相對于該密封件418移動(dòng)，因此該撞擊表面432接觸并穿刺該密封件418，使得該封閉容積428連接于該擴(kuò)展容積429。
圖5是在封閉容積528內(nèi)具有穿刺件530的本發(fā)明示范性實(shí)施例的剖視圖。該穿刺件530具有撞擊表面532和遠(yuǎn)端533。通過對遠(yuǎn)端533施加力，該撞擊表面532將接觸并穿刺該密封件518，使得該封閉的容積528連接于該擴(kuò)展的容積529。在側(cè)壁514上的穿刺件密封件531防止傳熱流體516通過該側(cè)壁514溢出。在另一個(gè)實(shí)施例中，該穿刺件的遠(yuǎn)端固定在該側(cè)壁的內(nèi)表面，并且不延伸通過或超過該側(cè)壁。側(cè)壁上的力使得側(cè)壁彎曲，因此朝著該可破裂的密封件518移動(dòng)該穿刺件并擊破該密封件。
圖6A是具有連接沸騰強(qiáng)化物的彈簧件和在封閉容積內(nèi)的系繩的本發(fā)明示范性實(shí)施例的剖視圖。圖6B是連接于基底并擊破密封件之后的圖6A所示的示范性實(shí)施例的剖視圖。如圖6A和6B所示，系繩640可以用于使密封件618被擊破。該系繩640的第一端被固定于該可破裂的密封件618，并且該系繩的第二端可以固定于該側(cè)壁614。如圖6B所示，該主體可以臨時(shí)或永久變形，使系繩640擊破該密封件618?？蛇x地，該系繩640可以延伸通過該側(cè)壁使得它能夠用手動(dòng)拉到該主體610的外面。
可以采用本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的用于擊破內(nèi)部密封件的其他技術(shù)。例如，在另一些實(shí)施例中，該可破裂的密封件延伸通過側(cè)壁并且能夠被擊破或用手抓住并拉動(dòng)從主體外面連接于該密封件的接片而拆下。在又一些實(shí)施例中，該可破裂密封件的爆破強(qiáng)度足夠低，使得施加于主體上的壓力引起該封閉容積上的壓力增大，并破裂該可破裂的密封件。
圖6A和6B還示出一個(gè)實(shí)施例，其使用固定夾642以將沸騰增強(qiáng)固材料622定于主體610。熱界面材料624可以固定于該沸騰強(qiáng)化物622。使用固定夾以便于在固定于基底612的散熱裝置626上放置沸騰強(qiáng)化物。在一些實(shí)施例中，該固定夾用有彈性但是柔軟的材料制造，使得沸騰強(qiáng)化物622和熱界面材料624能夠相對于主體610移動(dòng)。該固定夾可以用金屬、塑料或其他材料制造，用于連接本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的元件。
主體10還可以包含少量的易反應(yīng)的金屬652，例如活性鎳，旨在清除在制造時(shí)可能存在于主體10內(nèi)的氧氣，或者在安裝該裝置時(shí)可能進(jìn)入主體內(nèi)的氧氣。主體10可以包含少量的吸收劑650，例如活性碳或其他合適的物質(zhì)，以清除少量的易揮發(fā)物質(zhì)，例如低分子量聚合物、UV穩(wěn)定劑或增塑劑，這些物質(zhì)是隨著時(shí)間流逝從與流體接觸的物質(zhì)中提取的或在沸騰表面的崩解作用(disrupting performance)下沉積。
圖7A是具有柔性側(cè)壁的本發(fā)明示范性實(shí)施例的剖視圖。如圖7A所示，該主體710可以具有用凸緣744固定于間隔件717的柔軟的側(cè)壁714。在一些實(shí)施例中，該容性柔性側(cè)壁714包括至少兩個(gè)在其邊緣相互粘接以形成密封件715的基本平面的材料片。在這樣的實(shí)施例中，側(cè)壁714可以包括能夠相互熱連接的可熱密封薄膜。在又一些實(shí)施例中，該可熱密封薄膜可以熱粘接于該凸緣744。在其他實(shí)施例中，該側(cè)壁714用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何方式固定于間隔件717，包括例如，粘結(jié)、機(jī)械固定。
連接界面720用于將主體710連接于基底或散熱元件。該封閉容積728和擴(kuò)展容積729通過擊破該可破裂的密封件718而連接，并且使傳熱流體716流進(jìn)該擴(kuò)展容積729中。該可破裂的密封件718可以用上面所述的任何方法擊破。在一些具有諸如主體710的柔性側(cè)壁的實(shí)施例中，該可破裂的密封件718通過增大在封閉容積728上的壓力而破裂。該壓力可以通過用手?jǐn)D壓該主體710的柔性側(cè)壁714增大。
圖7B是連接于基底并擊破密封件之后的圖7A所示的示范性實(shí)施例的剖視圖。如圖7B所示，該主體710用連接界面720固定于基底712。諸如中央處理器的散熱元件26，被固定在基底712上。諸如微孔涂層的沸騰強(qiáng)化物722施加于散熱元件726。在可破裂的密封件718拆下或破裂之后，傳熱流體716能夠進(jìn)入該擴(kuò)展容積729并且接觸該沸騰強(qiáng)化物722。
應(yīng)當(dāng)理解，雖然與本發(fā)明的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和功能一起在上面的描述和例子中提出了本發(fā)明的許多特征和優(yōu)點(diǎn)，但是該公開的內(nèi)容只是說明性的。對于從細(xì)節(jié)，特別是可破裂的密封件和側(cè)壁的形狀、尺寸和結(jié)構(gòu)，以及在本發(fā)明的原理內(nèi)所用的方法，到用權(quán)利要求中所用的術(shù)語表示的全部內(nèi)容，以及這些結(jié)構(gòu)和方法的等同物，都是可以變化的。
權(quán)利要求
1.一種用于冷卻散熱元件的器件，包括包括至少一個(gè)側(cè)壁和可破裂的密封件的主體，該側(cè)壁和該可破裂的密封件合作以形成封閉的容積，所述可破裂的密封件具有內(nèi)表面和外表面，內(nèi)表面貼緊所述封閉容積；以及設(shè)置在該封閉容積內(nèi)的一定量的傳熱流體。
2.如權(quán)利要求1所述的器件，其中所述傳熱流體包括下面至少其中一種流體全氟化碳、氫氟烴、氫氟醚和全氟化酮。
3.如權(quán)利要求1所述的器件，其中所述可破裂的密封件包括下面至少其中一種薄膜聚合物薄膜、金屬箔和多層阻擋薄膜。
4.如權(quán)利要求3所述的器件，其中所述可破裂的密封件的爆破強(qiáng)度小于所述側(cè)壁的爆破強(qiáng)度。
5.如權(quán)利要求1所述的器件，其中所述側(cè)壁包括以下至少一種聚合物薄膜、金屬箔和多層阻擋薄膜。
6.如權(quán)利要求5所述的器件，其中所述側(cè)壁的至少一部分是基本透明的。
7.如權(quán)利要求1所述的器件還包括至少一個(gè)穿刺件，該穿刺件包括撞擊表面。
8.如權(quán)利要求7所述的器件，其中所述撞擊表面設(shè)置在所述封閉容積內(nèi)。
9.如權(quán)利要求7所述的器件，其中所述撞擊表面設(shè)置在接近所述可破裂的密封件的所述外表面處。
10.如權(quán)利要求1所述的器件，其中所述可破裂的密封件固定于所述側(cè)壁。
11.如權(quán)利要求1所述的器件，其中所述可破裂的密封件是可除去的。
12.如權(quán)利要求1所述的器件，還包括至少一根系繩，其一端固定于所述密封件。
13.如權(quán)利要求1所述的器件，還包括用于擊破所述密封件的裝置。
14.如權(quán)利要求1所述的器件，還包括設(shè)置在所述封閉容積中的活性金屬。
15.如權(quán)利要求1所述的器件，還包括設(shè)置在所述封閉容積中的吸收材料。
16.如權(quán)利要求1所述的器件，還包括將所述主體固定于基底或散熱元件的連接界面。
17.如權(quán)利要求1所述的器件，還包括將所述主體固定于基底或散熱元件的連接裝置。
18.如權(quán)利要求1所述的器件，還包括沸騰強(qiáng)化物，其包括碳泡沫材料和微孔涂層的至少其中之一。
19.如權(quán)利要求18所述的器件，還包括固定于所述沸騰強(qiáng)化物的至少一部分的熱界面材料。
20.如權(quán)利要求19所述的器件，其中所述熱界面材料包括共晶合金。
21.如權(quán)利要求1所述的器件，還包括由固定夾固定于所述主體的沸騰強(qiáng)化物。
22.一種熱虹吸管，包括根據(jù)權(quán)利要求1的器件。
23.一種冷卻系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求1的器件。
24.一種計(jì)算機(jī)，包括根據(jù)權(quán)利要求1的器件。
25.一種用于冷卻散熱元件的器件，包括具有至少一個(gè)側(cè)壁、封閉容積、擴(kuò)展容積的主體；設(shè)置在所述封閉容積內(nèi)的一定量的傳熱流體；以及用于將所述傳熱流體從所述封閉容積釋放到所述擴(kuò)展容積的裝置。
26.如權(quán)利要求25所述的器件，其中所述傳熱流體包括下面至少其中一種流體全氟化碳、氫氟烴、氫氟醚和全氟化酮。
27.如權(quán)利要求25所述的器件，其中所述側(cè)壁包括下面至少其中一種薄膜聚合物薄膜、金屬箔和多層阻擋薄膜。
28.一種冷卻系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求25的裝置。
29.一種計(jì)算機(jī)，包括根據(jù)權(quán)利要求25的裝置。
30.一種安裝用于冷卻散熱元件的器件的方法，包括將主體固定于支撐該散熱元件的基底，所述主體包括至少一個(gè)側(cè)壁和與該側(cè)壁合作以形成封閉容積的可破裂的密封件，以及設(shè)置在所述封閉容積中的一定量的傳熱流體；以及擊破所述密封件，以使所述傳熱流體接觸所述散熱元件。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，還包括將沸騰強(qiáng)化物固定于所述散熱元件。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中所述沸騰強(qiáng)化物用包含共晶合金的熱界面材料固定于所述散熱元件。
33.如權(quán)利要求31所述的方法，其中所述沸騰強(qiáng)化物焊接于所述散熱元件的至少一部分。
34.如權(quán)利要求30所述的方法，其中所述散熱元件包括集成電路。
35.如權(quán)利要求30所述的方法，還包括將冷凝器設(shè)置成與所述主體流體連通。
全文摘要
一種用于冷卻散熱元件的器件，包括具有至少一個(gè)側(cè)壁(14)、封閉容積(28)、擴(kuò)展容積(29)的主體(10)，設(shè)置在該封閉容積(28)內(nèi)的一定量的傳熱流體(16)，以及用于將該傳熱流體從該封閉容積釋放到該擴(kuò)展容積中的裝置(433、533)。當(dāng)釋放到該擴(kuò)展容積中時(shí)，該傳熱流體能夠接觸該散熱元件。
文檔編號H01L23/44GK101053290SQ200580037466
公開日2007年10月10日 申請日期2005年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月29日
發(fā)明者菲利普·E·圖瑪 申請人:3M創(chuàng)新有限公司