CN101971310B - 形成内嵌热解石墨的散热器的方法 - Google Patents
形成内嵌热解石墨的散热器的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101971310B CN101971310B CN200880124085.7A CN200880124085A CN101971310B CN 101971310 B CN101971310 B CN 101971310B CN 200880124085 A CN200880124085 A CN 200880124085A CN 101971310 B CN101971310 B CN 101971310B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tpg
- mould
- embedded
- metal
- metal material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 44
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 44
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 32
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 15
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 15
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 7
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 6
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims description 5
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 claims 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 25
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 48
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 11
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 8
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000012255 powdered metal Substances 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 239000003110 molding sand Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 2
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000010114 lost-foam casting Methods 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 235000019628 coolness Nutrition 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004619 high density foam Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000013500 performance material Substances 0.000 description 1
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
- H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
- H01L21/4814—Conductive parts
- H01L21/4871—Bases, plates or heatsinks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
- H01L23/367—Cooling facilitated by shape of device
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
本公开涉及产生用于形成散热器的、具有嵌入的TPG元件的铝和/或铜材料块。该金属块在X-Y平面中具有改进的导热性。另外，可使用能够在许多各种设施中使用各种机器和装备来执行的方法来产生内嵌TPG的散热器。
Description
发明背景
本公开大体涉及形成用以用作散热器的、内嵌热解石墨(TPG)的金属块的方法，且更具体地涉及形成用以用作散热器的、具有嵌于其中的TPG元件的铝和/或铜材料的金属块的方法。
现代嵌入式计算机系统在体积受限的环境中包括非常高热功率的电气构件。当构件的功率耗散增大时，体积通常不会改变，从而对构件温度的管理提出了重大挑战。在过去，已经使用了各种各样的直接冷却技术，诸如由高导热性材料(诸如铝和/或铜)组成的主动或被动散热器，来处理升高的温度。但是，这些材料只有在比较大量的表面积呈现于气流时才是足够的，从而需要占用大量的总的可用容积的在物理上更大的散热器结构。当散热器的物理大小增大时，材料的将热迅速传送到散热器的末端从而使热暴露于气流的能力减弱。
已经发现热解石墨(TPG)材料与传统的金属材料相比具有在单个(X-Y)平面中导热的能力。另外，已经发现TPG与铜相比具有改进的整体传导性。最近，已经开发了一种使用扩散结合工艺来将TPG材料嵌入铝结构中的方法。虽然扩散结合工艺会在TPG材料和铝结构之间产生合适的热接触，但是扩散结合工艺具有限制，因为需要专门的装备来以耗时的过程产生内嵌TPG的结构，从而导致昂贵的产品。
因而，存在对这样的方法的需要：生产具有嵌入金属结构(诸如铝结构)中的TPG的成本有效的产品，以提供X-Y平面中的有效导热性。另外，如果该方法可容易地再生产，且可使用许多各种类型的装备来在许多各种设施中执行该方法，则将是有利的。
发明简述
在一方面，提供了一种用于形成内嵌热解石墨(TPG)的散热器的方法。该方法包括使至少一个TPG元件悬吊在模中。对该模填充金属材料，且对其加热，以使TPG元件结合在金属材料内。使经结合的内嵌TPG的金属材料冷却。
在另一方面，提供了一种用于形成内嵌热解石墨(TPG)的散热器的方法。该方法包括获得泡沫块。将至少一个TPG元件放置到该泡沫块中。将具有至少一个TPG元件的泡沫块放置到容器中，且对该容器填充型砂。对该泡沫块填充熔融金属材料。
在另一方面，提供了一种用于形成内嵌热解石墨(TPG)的散热器的方法。该方法包括将泡沫块分成至少两个部分。将至少一个TPG元件放置在泡沫块的该至少两个部分之间。将泡沫块的该至少两个部分联接在一起，以形成具有TPG元件的单个块。将具有TPG元件的单个块放置到容器中，且对该容器填充型砂。对该泡沫块填充熔融金属材料。
附图简述
图1是根据本公开的第一实施例的、用于形成内嵌热解石墨(TPG)的散热器的方法的示意图。
图2是根据本公开的第二实施例的、用于将热解石墨(TPG)放置在其中的泡沫块的示意图。
图3是具有放置在其中的TPG元件的图2的泡沫块的示意图。
图4是放置在容器内的图3的具有TPG元件的泡沫块的示意图。
图5描绘了根据本公开的第三实施例的、用于将热解石墨(TPG)放置在其中的泡沫块的两个部分。
发明详述
本公开涉及形成内嵌热解石墨(TPG)的散热器和散热框(heatframe)。如本文所用，“TPG”指的是任何石墨基材料-其中石墨对准一个方向，以便于进行最优的传热。该材料典型地指的是“准直(aligned)石墨”、“TPG”和“高定向热解石墨(HOPG)”。TPG元件在金属块的X-Y平面中提供改进的导热性。具体地，已经发现通过使用如本公开中所提供的将TPG元件嵌入金属块中的方法，与传统的热解决方案相比，在诸如计算机系统的电气系统的使用期间产生的温度可降低约10摄氏度或更多。这个改进的温度释放允许在相同的体积的环境中使电气系统的功率容量几乎翻倍。另外，功率的增大可导致否则将可能得不到支持的系统得到支持，或者，功率的增大可允许在具有更高的环境温度的环境中使用现有系统。
在一个实施例中，如图1-3中所描绘的那样，至少一个TPG元件10、12保持在模20中，以将元件10、12嵌入金属块(未显示)中，以便于在散热器或散热框中使用。将TPG元件10、12悬吊在模20中。对模20至少部分地填充金属材料(未显示)且进行加热，以将TPG元件10、12结合在金属材料内。然后使经结合的内嵌TPG的金属材料冷却，以形成包含嵌入的TPG元件10、12的金属块(即内嵌TPG的散热器)。
可使用用于制造TPG元件的本领域已知的且由本文提供的教导引导的任何适当的方法和/或装备获得TPG元件10、12。或者，TPG元件10、12可以商业方式从供应商处获得，例如位于康涅狄格威尔顿的Momentive Performance Material公司。
在一个实施例中，如图1所示，TPG元件10、12构造成平坦的TPG条。在一个特定的实施例中，TPG元件10、12是具有90度边缘的平坦的TPG条。另外，虽然TPG元件10、12的一个或多个尺寸可改变，但是一个实施例的TPG元件10、12具有约0.06英寸的厚度。虽然在图1中显示为平坦条，但是本领域技术人员应当理解，TPG元件10、12可在不偏离本公开的情况下具有本领域已知的任何适当的构造。例如，TPG元件10、12可构造成任何适当的形状，包括但不限于长方形或三角形，且包括但不限于有待用金属填充的中间孔。
在一个实施例中，对TPG元件10、12镀覆金属基的涂层材料(未显示)。更具体地，将诸如铝、铜、铁、银、金、镍、锌、锡或它们的组合的金属层施用到TPG元件10、12的外表面上。在一个特定的实施例中，金属基的涂层材料是具有镍外涂层的铜涂层材料。
金属基的涂层材料恰当地提供机械强度。金属基的涂层材料典型地为至少约0.001英寸厚。更恰当地，以从约0.0005英寸至约0.002英寸的量将金属基的涂层材料施用到TPG元件10、12上，且进一步更恰当地，金属基的涂层材料具有从约0.006英寸到约0.025英寸的厚度。
金属基的涂层材料可以以本领域已知的任何型式施用到TPG元件10、12的外表面上。例如，在一个实施例中，以交叉影线型式施用金属基的涂层材料。在一个备选实施例中，以条纹状型式施用金属基的涂层材料。
将至少一个TPG元件10、12悬吊在模20中。模20可为本领域已知的任何适当的模。模20的尺寸至少部分地取决于待形成的金属块(即散热器)的期望尺寸。
当TPG元件10、12悬吊-且因此而“漂浮”在模20内时，可避免在高温加热过程(例如下面描述的焊接过程)期间所经历的应力。恰当地，一个或多个元件10、12悬吊在模20中。更具体地，如图1所示，两个TPG元件10、12悬吊在模20中。虽然图1中显示为包括悬吊在模20中的两个TPG元件10、12，但是本领域中的且受本文提供的教导的引导的技术人员应当理解，可悬吊不到两个或不止两个TPG元件10、12而不偏离本公开的范围。例如，三个TPG元件可悬吊在模中，且甚至更恰当地，四个或更多个TPG元件可悬吊在模中。而且，虽然在图1中显示了在模中处于特定的定向，但是本领域中的且受本文提供的教导的引导的技术人员应当理解，可使用本领域已知的任何定向。
在一个实施例中，使用至少一个栓钉(例如相应的栓钉30、32)来使TPG元件10、12悬吊在模20中。恰当地，用于悬吊TPG元件10、12的栓钉30、32分别是金属栓钉，例如包含钢的栓钉。
一旦TPG元件10、12已经悬吊在模20内，就对模20至少部分地填充金属材料(未显示)。在一个实施例中，金属材料包括铝和铜中的至少一种。铝和铜两者均已经显示了在散热器中使用时提供高传导性。更具体地，如图3所示，当在散热器中使用时，铝在“Z”平面中提供良好的导热性。但是，如以上提到的那样，铝和铜单独都无法在X-Y平面中提供足够的传热，且因而，本公开使TPG与铝和铜中的至少一种结合。
在一个特定的实施例中，金属材料是粉末化金属材料。例如，金属材料可包括粉末化的铝和/或粉末化的铜。在一个备选实施例中，金属材料包括液态或熔融金属材料，例如液态铝和/或液态铜。
在其中使用了熔融金属材料的一个特定的实施例中，使用适当的金属注射模制(MIM)工艺来将熔融金属材料引入模20中。具体地，将待注射的金属材料加热到其液相线温度以上，且然后通过MIM装备的注射室中的活塞的扩张将其推入模20(即模具)中。在使用MIM工艺的一个备选实施例中，使用适当的摇溶式(thixotropic)注射模制方法来将熔融金属材料引入到模20中。在此方法中，金属首先被加热到摇熔状态而非完全液态，然后将该金属从注射室注射到模20中。在此方法中，通常使用螺钉而非活塞来将金属材料注射到模20中。活塞和螺钉包括附连到驱动机构上的轴部分。该驱动机构典型地为马达，但是也已经使用了液压机构。
当使用粉末化金属材料来填充模20时，经填充的模20然后被加热，以使TPG元件10、12结合在金属材料内。在一个特定的实施例中，使用烧结工艺来加热TPG元件10、12。一般来说，烧结会加强粉末化金属材料，且通常导致密实化并导致粉末化金属材料中的再结晶。
一旦结合之后，就使包含经结合的内嵌TPG的金属材料的模20冷却，以形成嵌入有TPG的金属块(即内嵌TPG的散热器)。一般来说，模20和内嵌TPG的金属材料存储在适当的位置，直到它们达到室温(约24℃)为止。
在一个备选实施例中，如图2-4所描绘的那样，使用消失模铸造工艺来使金属块灌注有TPG。在此实施例中，获得了泡沫块100(在图2中显示)。将至少一个TPG元件110放置到泡沫块100(在图3中显示)中。将具有TPG元件110的泡沫块100放置到容器200(在图4中显示)中，且对容器200至少部分地填充型砂(未显示)，使注入口130、132暴露。将熔融金属材料(未显示)倒入注入口中，从而代替泡沫且形成内嵌TPG的块。
如上所述，为了开始消失模铸造工艺，获得泡沫块100。恰当地，参照图2，泡沫块100由中密度到高密度的泡沫制成。典型地，泡沫块100的尺寸将取决于期望的散热器而不同。
在一个实施例中，如图3所示，至少一个TPG元件110放置在形成或限定在泡沫块100内的预切槽口120中。典型地，槽口120根据TPG元件110来进行大小设置。例如，在一个实施例中，槽口120为6″×0.375″×0.60″。槽口120可具有适于与TPG元件110一起使用的本领域已知的任何形状。在一个实施例中，TPG元件110类似于上述TPG元件10、12。在一个实施例中，TPG元件110是例如如上所述的平坦的TPG条，且因而，预切槽口120是大小设置成以便允许TPG元件110在泡沫块100内滑动的矩形开口。虽然在图3中显示为是矩形的预切槽口120和平坦的TPG元件110，但是本领域技术人员应当理解，TPG元件110可为本领域已知的任何适当的形状(如以上更加充分地描述的那样)，且预切槽口120可为用于允许TPG元件110放置在其中的任何互补形状，而不偏离本公开的范围。另外，本领域技术人员应当理解，槽口120可并非是预切的，而是可通过这样的方式形成：将预热的TPG元件放在泡沫中，允许它们熔化泡沫，从而形成槽口120；或者TPG元件110可简单地楔在两块泡沫之间，而不偏离本公开的范围。
在一个备选实施例中，如图5所示，泡沫块100包括至少两个部分300、302。可使用用于分开泡沫材料的本领域已知的任何适当的装备来将泡沫块100分成任何适当数量的部分300、302。第一部分300和第二部分302可为相等的，或者可为不相等的。例如，在一个实施例中(未显示)，泡沫块100被分成第一部分300和第二部分302，其中，第二部分302的体积是第一部分300的体积的两倍。此外，泡沫块100可被分成不止两个部分300、302，例如，泡沫块100可被分成三个部分、四个部分，或者甚至五个或更多个部分，而不偏离本公开的范围。
当泡沫块100被分成部分300、302时，TPG元件110放置在部分300、302之间，且然后联接部分300、302，以形成包含TPG元件110的单个泡沫块。可使用用于联接泡沫材料的本领域已知的任何方式来联接部分300、302。例如，在一个实施例中，使用粘合剂领域已知的任何粘合剂复合物来联接泡沫部分300、302。在一个备选实施例中，使用诸如螺钉或铆钉的机械器件来联接部分300、302。
回头参照图3，一旦TPG元件110已经放置在泡沫块100内，就将注入口130、132添加到泡沫块100。在一个实施例中，将具有注入口130、132的泡沫块100浸入石膏(未显示)中，以在泡沫块100周围形成硬壳。典型地，石膏对由泡沫块100形成的完成的金属块的外表面提供更平滑的光洁度。
现在参照图4，具有或不具有石膏壳的泡沫块100放置在容器200中，其中注入口130、132位于容器200的顶部202处。使用注入口130、132来提供用于熔融金属的入口，且形成用于可在消失泡沫铸造工艺期间形成的气体的废气排放口。
在一个实施例中，容器200是填砂的容器。填砂的容器200有利于保持熔融金属的模，直到金属冷却和凝固为止。
一旦泡沫块100已经放置在容器200内，就将熔融金属材料(例如以上描述的熔融金属材料)倒入注入口130、132中，使泡沫蒸发且形成内嵌TPG的块。一般而言，熔融金属材料保留在容器200中，直到泡沫块100的所有泡沫都耗尽为止。这就产生了嵌入有TPG元件110的金属块(即内嵌TPG的散热器)。
在一个实施例中，进一步从容器200中移除金属块，且将该金属块加工成用于用作散热器的大小。
在其中使用烧结、金属注射模制或消失泡沫铸造来产生嵌入有TPG元件110的金属块的一个实施例中，金属块加工构造成具有热翅片(大体在图2中于2、4、6和8处显示)。通过包括热翅片2、4、6、8，在热学方面暴露于周围环境的材料的表面积增大，以促进散热。典型地，热翅片2、4、6、8的厚度是基本相等的，且两个相邻热翅片2、4、6、8之间的距离也是恰当地相等的。但是，本领域技术人员应当理解，虽然图2显示了热翅片2、4、6、8具有基本相同的厚度和基本相同的间距，但是热翅片2、4、6、8可具有不同的厚度，以及/或者可改变热翅片2、4、6、8之间的间距，而不偏离本公开的范围。一个实施例中的热翅片2、4、6、8高约0.24英寸，厚约0.024英寸，且相邻热翅片之间的间距为约0.096英寸。
在其中使用烧结、金属注射模制或消失泡沫铸造来产生嵌入有TPG元件110的金属块的一个实施例中，可产生模具或泡沫块，以在注射熔融金属之前结合翅片或其它特征，以便减少或消除加工步骤。
在其中使用烧结、金属注射模制或消失泡沫铸造来产生嵌入有TPG元件110的金属块的另一个实施例中，可产生模具或泡沫块，以在注射熔融金属之前结合更加复杂的特征，以产生传导冷却式散热框。
虽然已经关于各种具体实施例对本发明进行了描述，但是本领域技术人员将认可，可利用在权利要求书的精神和范围内的修改来实践本发明。
Claims (11)
1.一种用于形成内嵌热解石墨(TPG)的散热器的方法，所述方法包括：
将至少一个TPG元件悬吊在模中；
对所述模填充金属材料；
加热所述模，以使所述至少一个TPG元件结合在所述金属材料内，以产生内嵌TPG的散热器；以及
冷却经结合的内嵌TPG的散热器。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括将至少一个平坦的TPG条悬吊在所述模中。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括使用金属栓钉来悬吊所述至少一个TPG元件。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括对所述模填充选自铝、铜和它们的组合组成的组的金属材料。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法包括对所述模填充粉末化金属材料。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法包括对所述模填充液态金属材料。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，填充所述模包括金属注射模制。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，加热所述模包括烧结工艺。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括用金属镀覆所述至少一个TPG元件。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法包括用选自铝、铜和它们的组合组成的组的金属镀覆所述至少一个TPG元件。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模设计成进一步包括翅片特征，以减少对所述内嵌TPG的散热器的加工。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US11/967,307 | 2007-12-31 | ||
| US11/967,307 US20090169410A1 (en) | 2007-12-31 | 2007-12-31 | Method of forming a thermo pyrolytic graphite-embedded heatsink |
| PCT/US2008/083709 WO2009088565A2 (en) | 2007-12-31 | 2008-11-15 | Method of forming a thermo pyrolytic graphite-embedded heatsink |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101971310A CN101971310A (zh) | 2011-02-09 |
| CN101971310B true CN101971310B (zh) | 2013-09-25 |
Family
ID=40328462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200880124085.7A Expired - Fee Related CN101971310B (zh) | 2007-12-31 | 2008-11-15 | 形成内嵌热解石墨的散热器的方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20090169410A1 (zh) |
| EP (1) | EP2232540A2 (zh) |
| JP (1) | JP2011508447A (zh) |
| KR (1) | KR20100105641A (zh) |
| CN (1) | CN101971310B (zh) |
| WO (1) | WO2009088565A2 (zh) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2965401B1 (fr) * | 2010-09-29 | 2012-09-14 | Valeo Systemes Thermiques | Dispositif thermo electrique, notamment destine a générer un courant électrique dans un véhicule automobile. |
| US9064852B1 (en) * | 2011-12-05 | 2015-06-23 | The Peregrine Falcon Corporation | Thermal pyrolytic graphite enhanced components |
| US8663537B2 (en) | 2012-05-18 | 2014-03-04 | 3M Innovative Properties Company | Injection molding apparatus and method |
| US10108017B2 (en) | 2015-01-20 | 2018-10-23 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Carbon nanoparticle infused optical mount |
| US10444515B2 (en) | 2015-01-20 | 2019-10-15 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Convective optical mount structure |
| US9791704B2 (en) | 2015-01-20 | 2017-10-17 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Bonded multi-layer graphite heat pipe |
| US10028418B2 (en) | 2015-01-20 | 2018-07-17 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Metal encased graphite layer heat pipe |
| US20180112938A1 (en) * | 2016-10-26 | 2018-04-26 | Goodrich Aerospace Services Private Limited | Die-cast bodies with thermal conductive inserts |
| JP7119671B2 (ja) * | 2017-11-20 | 2022-08-17 | 三菱マテリアル株式会社 | 複合伝熱部材、及び複合伝熱部材の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101060974A (zh) * | 2004-09-17 | 2007-10-24 | 先进能源科技公司 | 夹层散热鳍片 |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61207534A (ja) * | 1985-03-11 | 1986-09-13 | Honda Motor Co Ltd | 繊維強化金属材料の製造方法 |
| FR2654387B1 (fr) * | 1989-11-16 | 1992-04-10 | Lorraine Carbone | Materiau multicouche comprenant du graphite souple renforce mecaniquement, electriquement et thermiquement par un metal et procede de fabrication. |
| JPH03207549A (ja) * | 1990-01-11 | 1991-09-10 | Mitsubishi Motors Corp | 消失模型鋳造法 |
| JPH079079A (ja) * | 1993-06-28 | 1995-01-13 | Tsuchiyoshi:Kk | 消失模型鋳造方法 |
| GB9814835D0 (en) * | 1998-07-08 | 1998-09-09 | Europ Org For Nuclear Research | A thermal management board |
| US6075701A (en) * | 1999-05-14 | 2000-06-13 | Hughes Electronics Corporation | Electronic structure having an embedded pyrolytic graphite heat sink material |
| US6215661B1 (en) * | 1999-08-11 | 2001-04-10 | Motorola, Inc. | Heat spreader |
| JP2001259822A (ja) * | 2000-03-16 | 2001-09-25 | Tokyo Tekko Co Ltd | 複合摺動部材の消失鋳造法 |
| EP1187199A2 (de) * | 2000-08-28 | 2002-03-13 | Alcan Technology & Management AG | Kühlkörper für Halbleiterbauelemente, Verfahren zu seiner Herstellung sowie Formwerkzeug dafür |
| US6469381B1 (en) * | 2000-09-29 | 2002-10-22 | Intel Corporation | Carbon-carbon and/or metal-carbon fiber composite heat spreader |
| US6758263B2 (en) * | 2001-12-13 | 2004-07-06 | Advanced Energy Technology Inc. | Heat dissipating component using high conducting inserts |
| JP2003183792A (ja) * | 2001-12-20 | 2003-07-03 | Mitsubishi Electric Corp | 熱伝導基材、及びその製造方法、並びに該熱伝導基材を有する半導体装置 |
| CA2496382A1 (en) * | 2002-08-20 | 2004-03-04 | Extrude Hone Corporation | Casting process and articles for performing the same |
| TWI220467B (en) * | 2003-01-21 | 2004-08-21 | Jau-Ming Chen | High efficiency heat dissipation sheet and manufacturing method of the same |
| US6898084B2 (en) * | 2003-07-17 | 2005-05-24 | The Bergquist Company | Thermal diffusion apparatus |
| US7220485B2 (en) * | 2003-09-19 | 2007-05-22 | Momentive Performance Materials Inc. | Bulk high thermal conductivity feedstock and method of making thereof |
| JP2005272164A (ja) * | 2004-03-23 | 2005-10-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高熱伝導性部材及びその製造方法、並びにそれを用いた放熱システム |
| US7025109B1 (en) * | 2005-04-06 | 2006-04-11 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Method and apparatus for controlling dispersion of molten metal in a mold cavity |
| US20070204972A1 (en) * | 2006-03-01 | 2007-09-06 | Sensis Corporation | Method and apparatus for dissipating heat |
-
2007
- 2007-12-31 US US11/967,307 patent/US20090169410A1/en not_active Abandoned
-
2008
- 2008-11-15 CN CN200880124085.7A patent/CN101971310B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2008-11-15 EP EP08869747A patent/EP2232540A2/en not_active Withdrawn
- 2008-11-15 KR KR1020107014598A patent/KR20100105641A/ko not_active Application Discontinuation
- 2008-11-15 JP JP2010540693A patent/JP2011508447A/ja active Pending
- 2008-11-15 WO PCT/US2008/083709 patent/WO2009088565A2/en active Application Filing
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101060974A (zh) * | 2004-09-17 | 2007-10-24 | 先进能源科技公司 | 夹层散热鳍片 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2009088565A3 (en) | 2009-11-26 |
| WO2009088565A2 (en) | 2009-07-16 |
| CN101971310A (zh) | 2011-02-09 |
| US20090169410A1 (en) | 2009-07-02 |
| JP2011508447A (ja) | 2011-03-10 |
| KR20100105641A (ko) | 2010-09-29 |
| EP2232540A2 (en) | 2010-09-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101971310B (zh) | 形成内嵌热解石墨的散热器的方法 | |
| CN104272453B (zh) | 使用相变材料和散热器对集成电路的热管理 | |
| US5366688A (en) | Heat sink and method of fabricating | |
| US6668912B2 (en) | Heat exchanger cast in metal matrix composite and method of making the same | |
| US7603775B2 (en) | Heat spreader with vapor chamber and method of manufacturing the same | |
| WO1996013350A1 (en) | Heat sink and method of fabricating | |
| CN106105412A (zh) | 用于电子设备的多层散热装置 | |
| Ding et al. | How natural convection affect cooling performance of PCM heat sink | |
| CN102548361A (zh) | 利用潜热型功能流体的散热装置及其散热方法 | |
| JP2019096858A (ja) | 複合伝熱部材、及び複合伝熱部材の製造方法 | |
| Hu et al. | Spherical boron nitride/silicone rubber composite with high isotropic thermal conductivity via pre‐constructing thermally conductive networks | |
| Xu et al. | Ultra-high-performance heat spreader based on a graphite architecture with three-dimensional thermal routing | |
| JPS61205793A (ja) | 蓄熱器 | |
| CN107438350A (zh) | 一种被动式散热器及其制造方法 | |
| CN103722804B (zh) | 一种具有双熔点特征的四元液态金属热界面材料 | |
| TW201007110A (en) | Method of manufacturing evaporator for loop heat pipe system | |
| JP2013194927A (ja) | 蓄熱式熱交換器及びそれを用いた入解熱方法 | |
| JP2012009482A (ja) | 冷却フィン | |
| JP2004071926A (ja) | 冷却装置の製造方法 | |
| Hu et al. | Fabrication and thermal characterization of the modularized thermal storage unit | |
| Salmon et al. | Optimizing performance for cooling electronic components using innovative heterogeneous materials | |
| US20120055662A1 (en) | Hot-Runner System having Non-Structurally Supportive Heat Insulator Including Visible Material | |
| KR20180039376A (ko) | 잠열축열복합재 및 그 제조방법 | |
| CN107848028A (zh) | 熔融金属装卸装置加热系统 | |
| CN105728695A (zh) | 一种具有复合式结构的高定向导热材料的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130925 Termination date: 20141115 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |