[發明專利]增材制造的無源熱外殼

在審

• 申請號: 201780067538.6
• 申請日: 2017-10-18
• 公開（公告）號: CN109891361A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: K·詹金斯;A·D·德拉諾;L·吉奧尼;J·T·斯特爾曼
• 申請（專利權）人: 微軟技術許可有限責任公司
• 主分類號: G06F1/20
• 分類號: G06F1/20;H01L23/427;H01L21/48;F28D15/02;F28D15/04;H05K7/20;B33Y10/00;B33Y80/00;H01L23/40;F28D20/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳斌;胡利鳴

本文描述了熱管理設備和系統以及相應的制造工藝。熱管理設備包括具有第一表面的板。第一表面部分地限定熱管理設備的腔室。熱管理設備還包括被設置在板上的毛細管特征，以及具有第一端和第二端的壁。壁被設置在板上并且在第一端處從板的第一表面延伸到第二端。壁部分地限定熱管理設備的腔室。熱管理設備還包括被設置在壁上(在壁的第二端處)的材料層。材料層部分地限定腔室。

附圖簡述

為了更全面地理解本公開，參考以下詳細描述和附圖，在附圖中，相同的參考標號可被用來標識附圖中相同的元素。

圖1描繪了包括無源熱管理系統的示例的計算設備的一部分的頂視圖。

圖2描繪了包括圖1的無源熱管理系統的計算設備的截面。

圖3描繪了包括無源熱管理系統的另一示例的計算設備的截面。

圖4是根據用于實現所公開的方法或一個或多個電子設備的一個示例的計算環境的框圖。

圖5是根據一個示例的用于制造熱管理設備的方法的流程圖。

盡管所公開的設備、系統和方法代表了具有各種形式的實施例，但在附圖中解說了(并在下文描述了)各具體實施例，其中要理解，本公開旨在是說明性的，而并不旨在將權利要求范圍局限于本文中所描述和解說的各具體實施例。

詳細描述

當前微處理器設計趨勢包括具有在功率方面增加、在大小方面降低以及在速度方面增加的設計。這在更小、更快的微處理器中導致更高的功率。另一個趨勢是趨向于輕巧且緊湊的電子設備。隨著微處理器變得更輕、更小并且功能更強大，微處理器也在更小的空間內產生更多的熱量，使熱管理比以前更受關注。

熱管理的目的是將設備的溫度保持在適中的范圍內。在操作期間，電子設備將功率耗散為將從設備移除的熱量。否則，電子設備將變得越來越熱，直到電子設備不能有效地執行。過熱時，電子設備運行緩慢。這可導致最終的設備故障以及縮短的使用壽命。

隨著計算設備變得更小(例如，更薄)，熱管理變得更加成問題。可以使用強制和自然對流、傳導和輻射作為整體冷卻計算設備以及在計算設備內工作的處理器的方式來使熱從計算設備消散。取決于設備的厚度，設備內可能沒有足夠的空間用于有源熱管理組件，諸如舉例而言，風扇。可以因此依賴于無源熱管理來冷卻設備。例如，可依靠浮力驅動的對流(即，自然對流)和向周圍環境輻射來冷卻設備。假設計算設備的大小以及因此用于輻射傳熱的表面積是固定的，并且計算設備的外表面的最高溫度由用戶舒適性和安全限制來固定，則在計算設備的外表面的最高溫度被恒定地保持時提供從計算設備優化地排熱以及因此計算設備的最大穩態功率水平。

本文中所公開的是用于提供計算設備的等溫表面以最大化從計算設備的無源傳熱(例如，在存在浮力驅動流的情況下)的裝置、系統和方法。改進的從電子設備的無源傳熱可通過表面上或表面附近的恒溫過程(例如，諸如水之類的純流體的冷凝)來提供。例如，熱連接到計算設備內的發熱組件的相變設備(例如，蒸汽室)可被定位成毗鄰表面。為了最小化表面和相變設備之間的距離，相變設備被形成在計算設備的外殼板上。相變設備的壁和毛細管特征通過增材制造(例如，三維(3D)打印)直接形成在外殼板上。

作為示例，從計算設備的改進的散熱可通過熱管理設備來實現，該熱管理設備包括具有第一表面的板。第一表面部分地限定熱管理設備的腔室。熱管理設備還包括被設置在板上的毛細管特征，以及具有第一端和第二端的壁。壁被設置在板上并且在第一端處從板的第一表面延伸到第二端。壁部分地限定熱管理設備的腔室。熱管理設備還包括被設置在壁上(在壁的第二端處)的材料層。材料層部分地限定腔室。