真空增强散热器制造技术

本申请的实施例中包括一种散热器，可包括具有小于300微米厚度的第一层；多个安置在所述第一层和以一种模式排列的柱状物；其中所述多个柱状物的每个柱状物具有小于100微米的高度；具有小于200微米厚度的第二层，其中所述第一层的部分与所述第二层的部分密封在一起；以及真空室，所述真空室形成在所述第一层与所述第二层之间，并且所述真空室内安置多个柱状物。物。物。

【技术实现步骤摘要】
真空增强散热器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是申请日为2015年9月14日，申请号为201580049534.6，专利技术名称为“真空增强散热器”的中国专利技术专利申请的分案申请。
[0003]本申请为于2014年09月15日递交的名称为“真空增强散热器(VACUUM
‑
ENHANCED HEAT SPREADER)”的美国临时专利申请号为62/050,519的非临时申请；和于2014年09月17日递交的名称为“启用微柱状物的热地平面(MICROPILLAR
‑
ENABLED THERMAL GROUD PLANE)”的美国临时专利申请号为62/051,761的非临时申请；以及于2014年10月28日递交的名称为“基于聚合物的微制造热地平面(POLYMER
‑
BASED MICROFABRICAED THERMAL GROUD)”的美国临时专利申请号为62/069,564的非临时申请，这三件临时专利申请在此通过引用全部并入本文。

技术实现思路

[0004]在本申请的所述部分实施例中包括一种散热器，可包括具有小于300微米厚度的第一层；多个安置在第一层和以一种图案排列的柱状物，其中所述多个柱状物的每个柱状物具有小于50微米的高度；具有小于200微米厚度的第二层，其中所述第一层的部分与所述第二层的部分密封在一起；以及真空室，所述真空室形成在所述第一层与所述第二层之间，并且所述真空室内安置多个柱状物。
[0005]在部分实施例中，所述第二层可具有热导率，且所述第二层的热导率低于所述第一层的热导率。
[0006]在部分实施例中，所述第一层可具有大于200W/mK的热导率，所述第二层可具有大于0.1W/mK的热导率，和/或所述多个柱状物可具有小于0.2W/mK的热导率。
[0007]在部分实施例中，所述第一层可包括热地平面。
[0008]在部分实施例中，所述多个柱状物可以一种图案排列，并且根据所述柱状物的位置，所述排列图案随着所述柱状物的密度不同而不同。
[0009]在部分实施例中，所述第二层可与一种电子设备的体壳或电子系统耦接。
[0010]在本申请的所述部分实施例中包括一种散热器，包括第一层；具有小于所述第一层厚度的第二层，并且所述第二层具有热导率，且所述第二层的热导率低于第一层的热导率；；以及真空室，所述真空室设置在所述第一层与所述第二层之间，其中所述第一层与所述第二层气密密封并形成真空室。
[0011]在部分实施例中，所述第一层可具有大于200W/mK的热导率，所述第二层可具有大于0.1W/mK的热导率，和/或所述多个柱状物可具有小于0.2W/mK的热导率。
[0012]在部分实施例中，所述第二层可具有小于200微米的厚度。
[0013]在部分实施例中，任意或所述第一层与所述第二层都可包括选自由以下各者组成的列表的一种材料：覆铜箔Kapton、Kapton、铜、铝、钌、石墨、重金属(meatal)、聚合物以及聚酰亚胺、玻璃、陶瓷等。
[0014]在部分实施例中，所述散热器可包括所述多个柱状物与所述第一层以及所述第二
层耦接，并且安置在真空室内。在部分实施例中，所述多个柱状物可具有小于100微米或者50微米的高度。在部分实施例中，多个柱状物可具有介于0.05与0.2W/mK之间的热导率。在部分实施例中，所述多个柱状物的每个柱状物可包括多个不相似的层。在部分实施例中，每个柱状物可包括选自由以下各者组成的列表的一种材料：气凝胶泡沫、聚合物、玻璃、陶瓷、以及其他具有低热导率的材料等。在部分实施例中，每个柱状物通过沉积过程形成；所述沉积过程选自由以下各者组成的列表：原子层沉积、聚合物沉积、聚合物图案、以及分子层沉积。在部分实施例中，所述散热器可包括至少真空充气口或者管的部分；所述真空充气口或者管与所述真空室耦接。
[0015]部分实施例包括一种方法，所述方法包括，提供具有小于300微米厚度的第一层；将多个柱状物以一种图案图案沉积在所述第一层上；其中所述多个柱状物的每个柱状物具有小于200微米的高度；提供第二层在所述第一层上，并且与所述多个柱状物创建真空室，其中所述第二层具有小于200微米的厚度；所述第一层的部分与所述第二层的部分密封在一起；且从所述真空室中抽真空。在部分实施例中，所述柱状物通过沉积方法沉积在所述第一层上，所述沉积方法选自由以下各者组成的列表：原子层沉积、聚合物沉积、聚合物图案、以及分子层沉积。
附图说明
[0016]本申请的前述和其它特征、方面、及优点从结合附图作出的以下详细描述可得到更好的理解。
[0017]图1为以表面材料和接触时间为依据的一移动系统的最高容许表面温度的图表。
[0018]图2为所述部分实施例一移动设备中非有效的热扩散的非均匀升温红外图像(热点或热区域)的示例。
[0019]图3为部分实施例聚合物膜在Ru(ALD
‑
Ru)涂层的原子层沉积之前和之后的对比。
[0020]图4A为部分实施例真空增强散热器。
[0021]图4B为部分实施例真空增强散热器。
[0022]图5A、图5B、图5C及图5D为真空增强散热器的柱状物的大小以及排列的示例。
[0023]图6A、图6B及图6C为三种不同但厚度都为250微米的散热器充当依附在一250微米厚度的聚合物的散热层从而模拟一电子设备或电子系统的塑料盖。
[0024]图7为所述三种不同的散热器的结温度平面及壳体体温度平面。
[0025]图8A、图8B及图8C为图6A、图6B及图6C显示的三种不同散热器的壳体体温度平面的图表。
[0026]图9A、图9B及图9C为图6A、图6B及图6C显示的三种不同散热器的模拟结温度的图表。
[0027]图10为部分实施例具有不同柱状物之间的间距及不同层厚度的三种不同真空增强散热器。
[0028]图11为图10显示在三种不同散热器的壳体体温度平面的所述等温线的图表。
[0029]图12为图10显示在三种不同散热器的所述壳体体温度平面的所述等温线的图表。
[0030]图13为部分实施例中的另一个实施例依附在散热器的真空增强散热器的启用多真空的隔绝层。
[0031]图14为具有蒸汽核心及柱状物的真空增强散热器充当在热地平面的(包括毛细结构)真空层的示例。
具体实施方式
[0032]移动系统的一个挑战(例如智能手机、平板和可穿戴的电子产品)为壳体温度的控制。所述壳体温度为一设备的外部温度(例如：壳体)，所述设备壳体可通过手指、手、脸、耳朵、或者人体任何其他部位接触。当一设备的部分的温度超过最高的容许温度时，用户将认定所述设备较热。当然，此“热”感取决于表面材料及接触的持续时间；并且此“热”感对于不同人的热生理机能会有所不同。如图1所示为对于不同材料及不同接触时间(接触持续时间)的可容许的壳体温度的图表。
[0033]如图2所示，在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种散热器，包括：具有小于300微米厚度的第一层；多个安置在所述第一层和以一种图案排列的柱状物，其中，所述多个柱状物的每个柱状物具有小于10微米的高度；具有小于200微米厚度的第二层，其中，所述第一层的部分与所述第二层的部分密封在一起；以及一真空室，所述真空室形成在所述第一层与所述第二层之间，并且所述真空室内安置多个柱状物。2.如权利要求1所述的散热器，其中所述第二层具有热导率，且所述第二层的热导率低于所述第一层的热导率。3.如权利要求1所述的散热器，其中：所述第一层具有大于200W/mK的热导率，所述第二层具有大于0.1W/mK的热导率，所述多个柱状物具有小于0.2W/mK的热导率。4.如权利要求1所述的散热器，其中所述第一层包括热地平面。5.如权利要求1所述的散热器，其中多个柱状物以一种图案排列，所述图案随着横穿于所述第一层的柱状物的密度的不同而不同。6.如权利要求1所述的散...

【专利技术属性】
技术研发人员：李云城，徐珊珊，杨荣贵，库里奇，
申请(专利权)人：科罗拉多州立大学董事会法人团体，
类型：发明
国别省市：