用于冷却包含多个组件的器件的装置、系统和方法制造方法及图纸

公开了用于冷却包含多个组件的器件的装置、系统和方法。公开的装置可以包括(1)基座，该基座(A)支撑多个散热器并且(B)被耦合到器件，该器件包括(i)第一组件，第一组件被设计成在低于第一阈值温度的温度操作，和(ii)第二组件，第二组件被设计成在低于第二阈值温度的温度操作，第一阈值温度不同于第二阈值温度，(2)第一散热器，第一散热器(A)被固定到基座并且(B)将热量从第一组件传递出去使得第一组件在低于第一阈值温度的温度操作，以及(3)第二散热器，第二散热器(A)被固定到基座，(B)与第一散热器物理地分离至少一定量的空间，并且(C)将热量从第二组件传递出去使得第二组件在低于第二阈值温度的温度操作。

Devices, systems and methods for cooling devices containing multiple components

【技术实现步骤摘要】
用于冷却包含多个组件的器件的装置、系统和方法
本公开涉及器件冷却，具体地，涉及用于冷却包含多个组件的器件的装置、系统和方法。
技术介绍
散热器通常是电子和机械器件的关键组件。例如，由器件所消耗的功率可能产生热量，从而导致器件的操作温度升高。如果操作温度升高到一定水平以上，则器件的组件可能过热、发生故障或者甚至损坏。因此，许多器件可以配备有被设计来传热和/或散热的散热器。通常，散热器可以包含和/或代表导热材料，该导热材料将热量从操作器件传递出去，从而冷却器件和/或使器件能够实现最佳性能。器件的操作温度通常可以与其消耗的功率量相关。由于技术进步增加某些器件(例如微处理器和集成电路)能够消耗的功率量，因此这些器件可能需要和/或要求更高效和/或有效的散热器。在包含多个组件的器件中，这个问题可能会加剧或复杂化。例如，包含两个不同集成电路的多芯片模块可能比包含单个集成电路的更简单器件产生更大的热量。此外，多芯片模块的不同组件可能具有不同的冷却需求。例如，在包含专用集成电路(ASIC)和高带宽存储器(HBM)芯片的器件中，HBM芯片可以被设计为在比ASIC更低的温度操作。传统的散热器系统可能会尝试将两个组件的操作温度降低到HBM芯片所需的温度。不幸的是，使用传统的散热器技术来完成这项任务可能是困难的、昂贵的甚至是不可能的。例如，能够将器件组件冷却到远低于其允许操作温度的温度的散热器可能需要过大的空间和/或过高的成本。因此，本公开认识到并解决了对用于冷却包含多个组件的器件的附加和改进的装置、系统和方法的需求。
技术实现思路
如下面将更详细描述的，本公开概括地涉及用于冷却包含多个组件的器件的装置、系统和方法。在一个示例中，用于完成这样的任务的装置可以包括(1)基座，该基座(A)能够支撑多个散热器，并且(B)被耦合到器件，该器件包括(i)第一组件，该第一组件被设计成在低于第一阈值温度的温度操作，和(ii)第二组件，该第二组件被设计成在低于第二阈值温度的温度操作，第一阈值温度不同于第二阈值温度，(2)第一散热器，该第一散热器(A)被固定到基座，并且(B)将热量从第一组件传递出去使得第一组件在低于第一阈值温度的温度操作，以及(3)第二散热器，该第二散热器(A)被固定到基座，(B)与第一散热器物理地分离至少一定量的空间，并且(C)将热量从第二组件传递出去使得第二组件在低于第二阈值温度的温度操作。类似地，结合上述装置的系统可以包括(1)多芯片模块，该多芯片模块包括(A)第一模块，该第一模块被设计成在低于第一阈值温度的温度操作，和(B)第二模块，该第二模块被设计成在低于第二阈值温度的温度操作，第一阈值温度不同于第二阈值温度，(2)基座，该基座能够支撑多个散热器并且耦合到多芯片模块，(3)第一散热器，该第一散热器(A)被固定到基座，并且(B)将热量从第一模块传递出去使得第一模块在低于第一阈值温度的温度操作，以及(4)第二散热器，该第二散热器(A)被固定到基座，(B)与第一散热器物理地分离(separate)至少一定量的空间，并且(C)将热量从第二模块传递出去使得第二模块在低于第二阈值温度的温度操作。相应的方法可以包括(1)将第一散热器固定到能够支撑多个散热器的基座，该第一散热器被设计成将热量从器件的第一组件传递出去，该第一组件被设计成在低于第一阈值温度的温度操作，(2)将第二散热器固定到基座，所述第二散热器(A)与第一散热器物理地分离至少一定量的空间，并且(B)被设计成将热量从器件的第二组件传递出去，第二组件被设计成在低于第二阈值温度的温度操作，第二阈值温度不同于第一阈值温度，以及(3)将基座耦合到器件，使得(A)第一组件在低于第一阈值温度的温度操作，和(B)第二组件在低于第二阈值温度的温度操作。根据本文描述的一般原理，可以彼此组合使用来自任何上述实施例的特征。通过结合附图和权利要求阅读以下详细描述，将更全面地理解这些和其他实施例、特征和优点。附图说明附图图示出了多个示例性实施例并且是说明书的一部分。这些附图与以下描述一起演示并解释了本公开的各种原理。图1是示例性多芯片模块的图示。图2是用于冷却包含多个组件的器件的示例性装置的图示。图3是用于冷却包含多个组件的器件的示例性系统的图示。图4是用于冷却包含多个组件的器件的另外的示例性系统的图示。图5是用于冷却包含多个组件的器件的示例性方法的流程图。在整个附图中，相同的附图标记和描述指示相似但不一定完全相同的元件。尽管本文描述的示例性实施例易于进行各种修改和替换形式，但是在附图中通过示例的方式示出了具体实施例，并且将在本文中对其进行详细描述。然而，本文描述的示例性实施例不旨在局限于所公开的特定形式。而是，本公开涵盖了落入所附权利要求范围内的所有修改、等同物和替代物。具体实施方式本公开描述了用于冷却包含多个组件的器件的各种装置、系统和方法。如下面将更详细解释的，本公开的实施例可以使器件(诸如多芯片模块)的每个组件能够在其阈值操作温度或低于其阈值操作温度操作。例如，所公开的散热器装置可以独立地和/或单独地冷却器件的分离组件，使得组件在不同温度操作。为了完成该任务，所公开的实施例可以将多个散热器结合到单个散热机构中。该机构可以表示“双层”散热器系统，其包含两个或更多个有区别的(distinct)的散热器，每个散热器耦合到器件的分离组件并被设计为冷却器件的分离组件。在一些实施例中，所公开的散热器装置内的散热器可以彼此分离一定距离(即，间隙)，以防止或最小化散热器之间的热串扰，从而使得器件的不同组件能够在不同的温度操作。此外，可以经由分离的弹簧系统而独立安装散热器。这些弹簧系统可以被设计成确保器件的每个组件与专用于冷却该组件的散热器之间的适当的物理接触。与传统的散热器系统(例如，涉及单个散热器的系统)相比，本公开的实施例可以使得具有多个发热组件的器件能够安全且有效地在理想温度操作。参考图1，以下将提供多芯片模块的详细说明。对应于图2的讨论将提供用于冷却包含多个组件的器件的装置的详细描述。另外，对应于图3和图4的讨论将提供用于冷却包含多个组件的器件的系统的详细描述。最后，对应于图5的讨论将提供用于冷却包含多个组件的器件的示例性方法的详细描述。图1图示出了示例性器件100。器件100通常表示包含一个或多个组件的任何类型或形式的机械和/或电气器件。这些组件可以独立操作或彼此结合操作。在一个实施例中，器件100可以表示多芯片模块。本文使用的术语“多芯片模块”通常是指包含至少两个有区别的芯片、集成电路、半导体裸片和/或其他类型组件的任何类型或形式的电子器件或部件。在图1的示例中，器件100可以表示包括组件102和组件104的多芯片模块。这些组件可以被固定在平台106上。在一个示例中，组件102可以表示一种类型的半导体裸片(例如，ASIC)，并且组件104可以表示不同类型的半导体裸片(例如，HBM芯片)。通常，器件100可以包含任何数量和/或任何类型的发热组件。在一些示例中，器件100的组件可以被设计为在某些操作温度或低于某些操作温度操作。例如，随着组件的操作温度上升超过特定阈值温度，器件100内的一个或多个组件的性能和/或可靠性可能受损。因为组件102和组件104可以包含不同的材料和/或执行不同的功本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，包括：能够支撑多个散热器的基座，所述基座：被耦合到器件，所述器件包括：第一组件，所述第一组件被设计成在低于第一阈值温度的温度操作；和第二组件，所述第二组件被设计成在低于第二阈值温度的温度操作，所述第一阈值温度不同于所述第二阈值温度；第一散热器，所述第一散热器：被固定到所述基座；和将热量从所述第一组件传递出去，使得所述第一组件在低于所述第一阈值温度的温度操作；和第二散热器，所述第二散热器：被固定到所述基座；与所述第一散热器物理地分离至少一定量的空间；和将热量从所述第二组件传递出去，使得所述第二组件在低于所述第二阈值温度的温度操作。

【技术特征摘要】
2017.12.27 US 15/854,8401.一种装置，包括：能够支撑多个散热器的基座，所述基座：被耦合到器件，所述器件包括：第一组件，所述第一组件被设计成在低于第一阈值温度的温度操作；和第二组件，所述第二组件被设计成在低于第二阈值温度的温度操作，所述第一阈值温度不同于所述第二阈值温度；第一散热器，所述第一散热器：被固定到所述基座；和将热量从所述第一组件传递出去，使得所述第一组件在低于所述第一阈值温度的温度操作；和第二散热器，所述第二散热器：被固定到所述基座；与所述第一散热器物理地分离至少一定量的空间；和将热量从所述第二组件传递出去，使得所述第二组件在低于所述第二阈值温度的温度操作。2.根据权利要求1所述的装置，其中：所述第一组件通过所述基座经由传导将热量传递到所述第一散热器；和所述第二组件经由所述基座中的开口将热量传递到所述第二散热器，所述开口使得所述第二组件与所述第二散热器物理地接触。3.根据权利要求1所述的装置，其中分离所述第一散热器和所述第二散热器的所述一定量的空间防止被传递到所述第一散热器的热量的至少一部分被传递到所述第二散热器。4.根据权利要求1所述的装置，其中：所述第一散热器经由至少一个弹簧被固定到所述基座；和所述第二散热器经由至少一个附加弹簧被固定到所述基座。5.根据权利要求4所述的装置，其中：选择所述弹簧的弹簧常数值，以便当所述器件被耦合到所述基座时实现足以在所述第一组件和所述第一散热器之间进行热传递的物理接触；和选择所述附加弹簧的弹簧常数值，以便当所述器件被耦合到所述基座时实现足以在所述第二组件和所述第二散热器之间进行热传递的物理接触。6.根据权利要求1所述的装置，还包括公差环，所述公差环：将所述第二散热器固定到所述基座；和在所述第一散热器和所述第二散热器之间保持物理分离。7.根据权利要求6所述的装置，其中所述公差环包括径向弹簧，所述径向弹簧：被耦合到所述第二散热器；和被插入到所述基座内的开口中。8.根据权利要求1所述的装置，还包括：热界面材料，所述热界面材料被耦合到所述第一组件并且促进所述第一组件和所述第一散热器之间的热传递；和附加热界面材料，所述附加热界面材料被耦合到所述第二组件并且不同于被耦合...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·I·亚茨科夫，G·甘古利，R·辛格，
申请(专利权)人：瞻博网络公司，
类型：发明
国别省市：美国,US