用于喷雾冷却多电子组件的装置制造方法及图纸

用于喷雾冷却多电子组件的一种装置，该装置包括： 具有第一面和第二面的一个基本平的板； 形成在该板的第一面上的多个基本平的流体分配支管，每个流体分配支管具有一个相对于该板的第一面的至少一部分凹陷的表面；以及 每个流体分配支管的表面上的一个喷嘴外罩，该喷嘴外罩适于接受一个喷嘴并且具有一个接受端和一个喷雾端，该喷雾端具有一个孔径，该接受端与多个流体分配支管之一的表面相连通并且该喷雾端与该板的第二面相连通。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及电子热源的冷却，并且，尤其地，涉及用于喷雾冷却多电子组件的装置。热发生电子组件例如印刷电路板(PCB)、多片组件(MCM)、包括功率放大器和例如滤波器的无源元件的电子混合组件，在例如一个欧洲通用组件(VME)柜或一个电子工业协会(EIA)子架的一个架式外罩中经常放置在一起。典型地，普通封装的电子组件通过自然的或强制的空气对流来冷却，由于相对小的热容和热传递系数，这需要移动大量的空气通过外罩并且还需要组件之间的宽间距。结果，空气冷却的外罩过大，并且空气冷却过程本身引入不需要的噪声以及污染物例如灰尘进入外罩。另外，空气冷却的外罩由于热扩散装置例如散热器而较重。蒸发啧雾冷却，Tilton等人在美国专利No.5,220,804中描述，特征是雾化液滴直接喷雾到一个发热装置例如一个电子组件的表面上。当液滴撞到组件的表面上时，一层薄液体膜覆盖该组件，并且热量主要通过液体从组件的表面的蒸发而散发。尽管蒸汽喷雾冷却在很多电子应用中是散热的一种理想方法，但是已知的喷雾冷却系统没有特别设计以同时冷却几个普通封装的电子组件。因此需要一个小型装置用于同时喷雾冷却几个电子组件。根据本专利技术的一个方面，前述问题可以通过一个用于喷雾冷却包括限定一个腔的机箱的多电子组件的装置来改善。机箱具有一个第一壁和与第一壁相对的第二壁。第一和第二壁均具有一个内面和一个外面。第一多个导槽整体形成在第一壁的内面并且第二多个导槽整体形成在第二壁的内面。第一多个导槽的每个之一与第二多个导槽的每个之一基本对齐，以固定其间的电子组件。多个基本平面的流体分配支管整体形成在第一壁上，每个流体分配支管具有一个相对第一壁的外面的至少一部分凹陷的表面。多个喷嘴整体形成在每个流体分配支管的表面上。每个喷嘴具有一个接受端和一个喷雾端。喷雾端具有一个孔径并且与第一壁的内面相连接。接受端与多个流体分配支管之一的表面相连接。每个喷嘴的接受端接受来自流体分配支管之一的流体，每个喷嘴的喷雾端使流体雾化并且使雾化的流体流出孔径。根据本专利技术的另一个方面，用于喷雾冷却多电子组件的一个装置包括一个具有第一面和第二面的基本平面的板。多个基本平面的流体分配支管形成在该板的第一面上，每个流体分配支管具有一个相对该板的第一面的至少一部分凹陷的表面。一个喷嘴外罩位于每个流体分配支管的表面。该喷嘴外罩适于接受一个喷嘴并且具有一个接受端和一个喷雾端。喷雾端具有一个孔径，并且接受端与多个流体分配支管之一的表面相连接。喷雾端与该板的第二面相连接。根据本专利技术的一个进一步的方面，用于喷雾冷却多电子组件的一个方法包括提供一个具有第一面和第二面的基本平面的板。该板的第二面具有整体形成在其上的多个导槽。每个多个导槽的尺寸能够接受一个电子组件。然后，流体被供应到形成在板的第一面上的多个基本平面的流体分配支管，每个流体分配支管具有一个相对该板的第一面的至少一部分凹陷的表面。流体然后被位于每个流体分配支管的凹陷表面上的一个喷嘴接受，该喷嘴具有一个喷雾端和一个孔径。最后，流体被喷嘴的喷雾端雾化并且雾化的流体通过喷嘴的孔径流出。从已通过图解显示和描述的本专利技术的理想实施例的以下描述中，对于那些熟练的技术人员，本专利技术的优点将很明显。正如将被意识到的，本专利技术可以是其它的和不同的实施例，并且其细节可以在各种方面修改。因此，附图和描述将被看作实际上是说明性的，而非限制性的。附图说明图1是根据本专利技术的第一实施例的用于喷雾冷却多电子组件的一种装置的透视图。图2是如图1所示的用于喷雾冷却多电子组件的一个喷嘴的侧视图。图3是图1中所示的装置在正常操作过程中的前视图。图4是根据本专利技术的第二实施例的用于喷雾冷却多电子组件的一种装置的透视图。图5是图4中所示的用于喷雾冷却多电子组件的装置的前视图。图6是图4中所示的装置的底视图。现在回到附图，其中同样的数字指示同样的元件，图1是根据本专利技术的第一实施例的用于喷雾冷却多电子组件的一种装置的透视图。如图所示，机箱10限定一个具有四壁14、16、18和20的任意所需尺寸的矩形腔12。然而，机箱10可以是任意所需形状，并且可以用任意合适的材料，例如塑料或一种金属例如铝制造。机箱10还可以被隔开以建造多个腔。顶壁14具有两个面，一个内面22和一个外面24。顶壁与底壁16相对，底壁也具有两个面，一个内面26和一个外面28。一些小孔31位于底壁16上。一些导槽30整体形成在顶壁14的内面22和底壁16的内面26上。顶壁14上的每个导槽30与底壁16上的一个导槽30基本对齐，使得电子组件(图3中所示)可以固定在各对导槽30之间。例如，电子组件例如印刷电路板(PCB)、无源元件例如滤波器、多片组件(MCM)以及电子混合组件例如功率放大器可以被各对导槽30接受。导槽30还可以为电子组件提供电互连接。流体分配支管32整体形成在顶壁14上，大约在导槽30中间。每个流体分配支管32包括一个在顶壁14的外面24上凹陷的表面34。凹陷的表面34可以是，例如，一个凹槽。流体分配支管32可以具有任意截面形状。锥形、矩形或圆形的截面形状是理想的。一些喷嘴36整体形成在每个流体分配支管32的凹陷表面34上。作为一个例子，每个支管32可以提供二十个喷嘴。喷嘴36可以垂直于凹陷表面34，或与凹陷表面34成一个小角度。如图2中所示，喷嘴36包括一个接受端38和一个喷雾端40。喷雾端40具有一个孔径42。如图1中所示，喷嘴36的接受端38与流体分配支管32之一的凹陷表面34相连接并且喷嘴36的喷雾端40与顶壁14的内面22相连接。喷嘴36最好是一个微型雾化器例如一个单路压力旋流式雾化器，大约0.3mm高。孔径42直径约为0.15mm。单一的压力漩涡喷雾器在Tilton等人的美国专利No.5,220,804中详细描述，并且能从位于Colton，Washington的Isothermal Systems Research，Inc.获得商品。重新参考图1和2，流体分配支管32供应一种冷却剂(联系图3论述)到喷嘴36的接受端38。喷嘴36的喷雾端40使冷却剂雾化并且使雾化的流体通过孔径42流出。冷却流体最好是FluorinertTM，可以从3M获得，订货号FC-72，但是可以是另一种合适的介电冷却剂，这种液体被熟知并且广泛使用。例如，一种类似于FluorinertTM的全氟碳液体可以从AusimontGalden获得。图3显示图1中描述的喷雾冷却系统的实施例的正常操作。雾化的流体43被喷嘴36(图1和2中所示)向电子组件45平行地喷射。一个具有达到三十瓦特每平方厘米的功率密度的组件通过这个喷雾冷却系统被有效地冷却。热量直接从单个元件散发有助于降低组件45及其相连的元件的工作温度，通过热变化及其相关的热应力的消除增加可靠性。另外，电子组件45之间的间距限制取消了—组件可以放置得靠在一起，只要与组件相连的元件(没有显示)的高度允许。重新参考图1，限定一个贮存器46的一个流体供应支管44可以连接到并且密封到顶壁14的外面24。流体供应支管44供应冷却剂到流体分配支管32。同样，一个流体流出支管48可以连接到并且密封到底壁16的外面28。流体流出支管48收集通过小孔31从机箱10排出的冷却剂。考虑到无论哪儿都需要密封，可以使用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：凯文·J·麦克邓，林达·利佩布伦纳，米诺·D·普雷斯，
申请(专利权)人：摩托罗拉公司，
类型：发明
国别省市：