[發(fā)明專利]利用可變熱導(dǎo)性熱管的熱管理

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910548082.6
• 申請日: 2019-06-24
• 公開（公告）號: CN110658594B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: R·馬科克西亞;B·R·科赫;T·J·施密特;C·P·懷蘭;R·S·古茲索恩;G·A·菲什
• 申請（專利權(quán)）人: 瞻博網(wǎng)絡(luò)公司
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42;H05K7/20
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 酆迅

1.一種熱管理的光學(xué)封裝，包括：

光學(xué)子組件，包括光子集成電路；

外殼，包圍所述光學(xué)子組件，所述外殼包括散熱器接觸區(qū)；以及

熱管子組件，被設(shè)置在所述光學(xué)子組件與所述散熱器接觸區(qū)之間，所述熱管子組件包括：

可變熱導(dǎo)性熱管，所述可變熱導(dǎo)性熱管具有第一端和第二端、以及所述第一端和所述第二端之間的軸，所述軸被定向為與所述散熱器接觸區(qū)實質(zhì)上平行，所述熱管包含工作流體和不凝性氣體，所述熱管的在所述第一端處的蒸發(fā)器區(qū)域與所述光子集成電路熱接觸，并且所述熱管的在所述第二端處的冷凝器區(qū)域與所述散熱器接觸區(qū)熱接觸，所述熱管至少通過所述工作流體在所述蒸發(fā)器區(qū)域中的蒸發(fā)以及所述工作流體在所述冷凝器區(qū)域中的冷凝來冷卻所述光子集成電路，并且所述不凝性氣體在不同程度上部分地阻止所述工作流體到達所述冷凝器區(qū)域以便調(diào)整所述熱管的熱導(dǎo)性；以及

隔熱結(jié)構(gòu)，將所述熱管的外表面部分與不包括所述冷凝器區(qū)域的區(qū)域中的所述散熱器接觸區(qū)隔離，

其中所述可變熱導(dǎo)性熱管和所述隔熱結(jié)構(gòu)被夾在所述光學(xué)子組件與所述外殼的所述散熱器接觸區(qū)之間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)封裝，其中所述第一端和所述第二端沿著與所述光學(xué)子組件和所述散熱器接觸區(qū)分離的方向大致垂直的方向分離。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)封裝，其中所述蒸發(fā)器區(qū)域位于所述熱管的第一外表面部分，并且所述冷凝器區(qū)域位于所述熱管的第二外表面部分，所述第二外表面部分在所述光學(xué)子組件和所述散熱器接觸區(qū)分離的方向上與所述第一外表面部分相對，所述第二外表面部分除了包括所述冷凝器區(qū)域之外，還包括通過所述隔熱結(jié)構(gòu)與所述散熱器接觸區(qū)隔離的所述外表面部分。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)封裝，其中所述熱管子組件進一步包括導(dǎo)熱轉(zhuǎn)接板，所述導(dǎo)熱轉(zhuǎn)接板在所述蒸發(fā)器區(qū)域中與所述第一外表面部分的外表面機械接觸。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)封裝，進一步包括可變形熱界面材料層，所述可變形熱界面材料層被設(shè)置在所述光子集成電路和所述轉(zhuǎn)接板之間并且與所述光子集成電路和所述轉(zhuǎn)接板機械接觸。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)封裝，其中所述光學(xué)子組件進一步包括電子集成電路。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)封裝，其中所述蒸發(fā)器區(qū)域進一步與所述電子集成電路熱接觸。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)封裝，其中所述熱管具有針對0℃至70℃的范圍內(nèi)的所述冷凝器區(qū)域的溫度變化至少兩倍的熱導(dǎo)性。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)封裝，其中所述熱管子組件被配置為針對0℃至70℃的范圍內(nèi)的所述冷凝器區(qū)域的溫度將所述蒸發(fā)器區(qū)域的溫度保持在20℃至85℃的范圍內(nèi)。

10.一種用于冷卻光學(xué)子組件的熱管子組件，所述熱管子組件包括：

具有第一端和第二端的可變熱導(dǎo)性熱管，所述熱管包括：

壁，所述壁限定出所述第一端和所述第二端之間的軸、在所述軸的相對的相應(yīng)側(cè)的第一外表面部分和第二外表面部分以及限定出空腔的內(nèi)表面；

毛細結(jié)構(gòu)，所述毛細結(jié)構(gòu)為所述熱管的所述壁的所述內(nèi)表面加襯；以及

被包含在所述空腔內(nèi)的相變工作流體和不凝性氣體，其中所述相變工作流體通過在所述第一端處的蒸發(fā)器區(qū)域中的蒸發(fā)以及在所述第二端處的冷凝器區(qū)域中的冷凝來操作地冷卻所述光學(xué)子組件，并且所述不凝性氣體通過在不同程度上至少部分地阻止所述工作流體到達所述冷凝器區(qū)域來操作地調(diào)整所述熱管的熱導(dǎo)性；

導(dǎo)熱轉(zhuǎn)接板，所述導(dǎo)熱轉(zhuǎn)接板在所述蒸發(fā)器區(qū)域中被粘附至所述第一外表面部分；以及

隔熱結(jié)構(gòu)，所述隔熱結(jié)構(gòu)操作地將所述熱管與不包括所述冷凝器區(qū)域的區(qū)域中的散熱器接觸區(qū)隔離，所述隔熱結(jié)構(gòu)跨越從所述第一端延伸到所述冷凝器區(qū)域但不包括所述冷凝器區(qū)域的區(qū)域覆蓋所述第二外表面部分，

其中所述導(dǎo)熱轉(zhuǎn)接板、所述可變熱導(dǎo)性熱管和所述隔熱結(jié)構(gòu)被夾在所述光學(xué)子組件與所述散熱器接觸區(qū)之間。