CN114650703A - 用于冷却板界面处改善的热性能的热管 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了用于冷却板界面处改善的热性能的热管。所公开的实施例涉及用于计算系统的热量转移设备或热量交换器，并且具体涉及用于冷却板界面处改善的热性能的热管。热交换组件包括直接耦合至冷却板的热管(HP)。HP包括窗口，该窗口是HP的凹陷或低陷部分。窗口在冷却板的窗口部分处附接至冷却板。冷却板被配置成用于被放置于在操作期间生成热量的半导体器件上。冷却板将热量转移至相比于现有HP解决方案具有更小的热阻的HP。可描述其他实施例和/或要求它们的权利。
Description
技术领域
本文中所描述的实施例总体上涉及用于计算系统的热量转移设备或热量交换器，并且具体涉及用于冷却板界面处改善的热性能的热管。
背景技术
热量交换器(也被称为“热量转移设备”)是用于在两种或更多种流体之间转移热量的系统。热管是将热导率和相变两者的理论进行组合以有效地在两个固态界面之间转移热量的一种热量转移设备。热管是大多数现代计算系统中最常见的热解决方案，并且通常用于将热量从诸如应用处理器(CPU)和图形处理器(GPU)之类的组件移开。
传统地，在大多数计算系统中，热管被焊接至冷却板的顶上。当前的热管设计具有有限的表面积来进行热量转移，并且具有有限的热阻。通常，可以通过添加更多的热管(典型地为两个)和/或使用多向热管来提高热量转移能力。
附图说明
在附图中(这些附图不一定是按比例绘制的)，同样的数字可描述不同视图中的类似组件。具有不同的字母后缀的相同的数字可表示类似组件的不同实例。在所附附图的图中通过示例的方式而非限制性地图示出一些实施例，其中：
图1示出热管组件的透视图。图2示出根据各实施例的热管组件的分解透视图。图3示出图2的热管组件的底部分解透视图。图4和图5示出根据各实施例的、构造期间的热管组件的透视图。图6示出根据各实施例的示例翻转的基座布置。图7a、图7b和图7c示出根据各实施例的、具有各种窗口布置的热管组件的透视截面图。图7d示出根据各实施例的、具有不同窗口部分布置的冷却板的透视图。图8描绘根据各实施例的用于构造热管组件的示例过程。图9、图10和图11示出将常规热管解决方案与本文中所讨论的HP实施例进行比较的模拟结果。图12示出包括本文中所讨论的实施例的热管组件的示例计算平台。图13描绘了可包含本文中的实施例的计算节点的示例组件。图14描绘了可包含本文中的实施例的可配置的服务器机架的示例。
具体实施方式
以下实施例总体上涉及用于计算系统的热量转移设备或热量交换器，并且具体涉及用于冷却板界面处改善的热性能的热管。图1示出(被挤压的或扁平化的)热管(HP)组件100的液体蒸发端的透视图、以及热交换组件100的分解视图。热交换组件100包括HP 101、焊接层102、冷却板103、附接弹簧104(例如，板簧)、以及半导体器件105。焊接层102将HP101耦合至冷却板103，并且冷却板103借助某种耦合手段(诸如，粘附和/或将冷却板热耦合至组件的某种机制)而被附接至半导体器件105。附接弹簧104允许热交换组件100被安装在计算系统中。附接弹簧104允许热交换组件100被按压至抵靠半导体器件105或者以其他方式被设置在半导体器件105上或旁边，以形成良好的热连结。一般而言，冷却板103并非典型地焊接或持久性地附接至半导体器件105，但是在一些实例中，使用热粘附将热交换组件100固持在半导体器件105上。
HP 101是由与密封在该HP 101内的工作流体兼容的材料制成的密闭地密封的管或导管。典型地，使用真空泵从空的HP 101中移除空气，该HP101随后(部分地)以工作流体填充并且随后被密封。选择工作流体质量使得HP 101在操作温度范围内既包含蒸气也包含液体。另外，典型的HP 101构造涉及HP 101的内壁由多孔芯结构(图1未示出)内衬，该多孔芯结构在操作期间由于工作流体而变得饱和。HP 101中使用的多孔芯结构包括例如，烧结的金属粉末、筛网和带凹槽的芯，这些槽形芯具有一系列与管轴平行的凹槽。
局部热源(例如，通电时的半导体器件105)被施加至热交换组件100的蒸发器部分，并且专用于将向环境排热的表面被称为冷凝器(图1未示出)。热量输入的施加使得工作流体在芯处蒸发，并流动通过蒸气核心(例如，HP 101的内部)到达冷凝器。蒸气在对冷凝器表面进行内衬的芯上冷凝，并且被动地经由芯中生成的毛细管力被汲取回到蒸发器。被并入到HP 101中的芯结构对工作流体施加毛细管作用，以使工作流体从冷凝器部分返回至蒸发器部分，甚至抵抗重力的引导，从而允许HP 101在所有的取向上操作。该循环在必要时重复，这通常是在半导体器件105的操作期间。热管理论和操作的其他方面在以下著作中讨论：Elnaggar等人的“Heat Pipes for Computer Cooling Applications(用于计算机冷却应用的热管)”，Electronics Cooling(电子设备冷却)，第4章，InTechOpen，美国纽约(2016年6月15日)；Nemec的“Porous Structures in Heat Pipes(热管中的多孔结构)”,Porosity–Process(多孔性工艺)，Technologies and Applications(技术与应用)，第7章，第141-179页(2017年12月20日)；以及Baraya等人的“Heat Pipe Dryout and TemperatureHysteresis in Response to Transient Heat Pulses Exceeding the Capillary Limit(热管干燥和温度滞后对超过毛细管极限的瞬态热脉冲的响应)”，Int'l J.of Heat andMass Transfer(传热与传质国际杂志)，第148卷，文献编号119135(2020年2月)，上述著作中的每一篇都以其整体并入于此。HP 101的操作主要取决于HP 101容器、工作流体和芯结构的参数。HP 101部件的选择和涉及影响由热量转移限制、有效热导率、以及轴向温差限定的其操作特性。
热量输入的增加提高来自芯的蒸发速率，并且引起HP 101中较高的流体流速和压降。在维持对蒸发器的液体再补给的同时，HP 101在稳态下可以承受的最大热量负载由芯的毛细管压力来支配。引起流体压降高于毛细管压头的任何热量负载将导致蒸发器处的干涸。此种阈值热量负载通常被称为“毛细管限制”。干涸是指其中工作流体完全蒸发并且蒸发器区域干燥的现象，这意味着没有热量可以经由工作流体从蒸发器被转移。因此，干涸可以负面地影响半导体器件105的性能。
毛细管限制主要取决于HP 101几何形状、工作流体属性以及芯结构属性，该毛细管限制支配热量组件100上的最大稳态热负载。因此，用于提高毛细管限制的大多数常规解决方案聚焦于基于将产生最大毛细管限制的热物理液体属性来选择工作流体(包括使用流体添加剂)，改变HP 101几何形状，以及改变芯结构几何形状。
此外，组件HP 101的热阻主要取决于HP 101的材料(例如，铜、铝等)、焊接层102的焊接合金、以及热量转移面积(例如，HP 101与冷却板103之间的连结)。热阻是材料的两面之间的温度差与每单位面积的热流率的比率。热阻描述材料的隔热属性，使得随着材料的热阻增加，该材料的热量损失减少。在常规HP设计中，在蒸发部分具有大量工作流体来处置由强大的半导体器件105生成的大量热量是符合期望的。然而，由于存在更厚的工作流体层要供热量传导通过，因此随着工作流体量的增加，热阻提高。
本文中所描述的实施例增加了冷却板103到HP 101蒸气空间的热量转移面积，而无需相对大量的工作流体并且无需增加HP 101的表面积。根据各实施例，在HP 101的内表面上和/或在冷却板103的表面上创建腔体或窗口。此种腔体/窗口增加了热转移面积(或“热界面”)，这增加了用于蒸发和热量转移的面积并增加了用于工作流体储存的面积/体积。以这些方式，本文中的实施例提高了毛细管限制，并降低了干涸的可能性。
在各实施例中，HP 101中和/或冷却板103的表面上的窗口或腔体可包括具有不同几何形状的各种结构。例如，窗口/腔体内的结构可包括具有各种形状和尺寸的槽或孔。这些不同的结构可增加转移热量或蒸发工作流体的热量转移表面。
在一些实施例中，除去气化的工作流体与热量源之间的焊接层102。在这些实施例中，可使用纯铜来耦合HP 101和冷却板103，这具有相比于焊锡合金好了五倍以上的导热性。在这些实施例中，可使用任何合适的钎焊材料，诸如具有与作为工作流体的水具有已证明的相容性的钎焊材料(例如，银、铜、磷合金)(参见例如，Sungtaek Ju等人的“Planarvapor chamber with hybrid evaporator wicks for the thermal management ofhigh-heat-flux and high-power optoelectronic devices(具有用于高热通量和高功率光电器件热管理的混合式蒸发器芯的平面蒸气室)”，传热与传质国际杂志，60，第163-169页(2013)，其通过引用以其整体并入于此)。
在一些实施例中，基座被翻转并被设置在管壁内，而不是在冷却板下方。在此种情况下，焊接层102厚度(例如，约0.10mm)和管壁厚度(例如，约0.20mm)可以用于基座厚度，这减少了总厚度(例如，减少了约0.30mm)。
本文中公开的实施例提供了热改善和HP 101厚度减小。具体而言，相较于常规HP组件设计，本文中的实施例降低了HP 101–冷却板103连结热阻，并且改善了各种半导体器件的功率能力。这改善了电子器件上的冷却效果，并且改善的电子器件冷却可以引起改善的计算性能。另外，由于在HP蒸发器处创建了液体的贮存器，因此本文中的实施例降低了HP干涸风险。以此种方式，相较于常规HP，HP 101的寿命被增加。
1.热管组件实施例
图2示出根据各实施例的热管(HP)组件200的分解透视图。图3示出热交换组件200的底部分解透视图。图3是图2的翻转的或上下颠倒的视图。热交换组件200包括HP 201、芯结构202、冷却板203、附接弹簧204以及半导体器件205(例如，处理器管芯、芯片、封装、芯片上系统(SoC)、多芯片封装(MCP)等)。
HP 201包括窗口301，该窗口301由图2中的HP 201的底部部分201x示出并且如由图3所示。窗口301是开口、腔体、腔室、孔缝、袋、间隙、腔隙、孔、凹陷、插槽、容器、洼陷、弧坑、凹面或如本文中所讨论的(相较于常规HP设计)改善HP 201的热量转移属性的HP 201中的任何其他类型的空间、区域或部位。在一些实现方式中，窗口301框架的长度为大约二至四毫米(mm)长，并且窗口301框架的宽度为大约二至四毫米宽。在其他实现方式中，窗口尺寸基于热交换组件200的其他部件的尺寸。在这些实现方式中，窗口301的长度和宽度基于冷却板203的长度和宽度，以使得窗口301周围合适的表面积量可以用于向冷却板203提供密封。在一个示例中，窗口301的宽度大约为HP 201和/或冷却板203的宽度的90％，并且窗口301的长度大约为冷却板203的长度的90％。在其他实施例中可使用窗口301尺寸与冷却板203尺寸的其他尺寸比率。冷却板203包括窗口部分231(参见例如图2)，该窗口部分231是冷却板203的、HP 201被设置在其上的区域，和/或冷却板203的、被密封至HP 201的区域。
在一些实施例(诸如图2和图3的实施例)中，窗口部分231是冷却板203的基本上平坦的部分。在这些实施例中，窗口部分231可具有与窗口301的几何形状/尺寸(例如，形状、长度和宽度)类似的几何形状/尺寸(例如，形状、长度和宽度)。在其他实施例(诸如下文所讨论的图4和图5的实施例)中，窗口部分231可包括冷却板203中的开口、腔体、腔室、孔缝、袋、间隙、腔隙、孔、凹陷、插槽、容器、洼陷、弧坑、凹面或任何其他类型的空间、区域或部位。在这些实施例中，窗口部分231的开口可具有与窗口301的几何形状/尺寸(例如，形状、长度、宽度、高度/深度)相同或类似的几何形状/尺寸(例如，形状、长度、宽度、高度/深度)。在其他实施例中，窗口部分231的开口可具有与窗口301的几何形状(例如，形状、长度、宽度、高度/深度)不同的几何形状(例如，形状、长度、宽度、高度/深度)。
在各实施例中，HP 201和/或冷却板203可由任何合适的材料或材料组合形成，该材料诸如具有高热导率和良好的机械强度的一种或多种材料。作为示例，HP 201和/或冷却板203可由铜、铜合金、铝或铝合金形成。用于HP 201和/或冷却板203的(多种)材料可基于特定用例、系统实现方式和/或任何其他标准或参数。例如，当工作流体是水时，HP 201可由铜或铜合金形成，当工作流体是氨基时，HP 201可由铝形成。在其他实现方式中可以使用其他金属和/或诸如环氧树脂或聚合物基体之类的其他材料。在一个示例中，HP 201可由带有薄铝壳或金属/基体复合材料的环氧树脂浸渍的碳纤维形成。在另一示例中，HP 201可以是石墨烯热管(GHP)，诸如在Liu等人的2020年发表于Nano Select(纳米选择)的“Alightweight and high thermal performance graphene heat pipe(轻质和高热性能石墨烯热管)”第1-9页(可从下处获得：https://doi.org/10.1002/nano.202000195(2020年11月27日)中讨论的那些，其通过引用方式以其整体并入于此。在一些实施例中，HP 201和冷却板203可由相同或类似材料形成，而在其他实施例中，HP 201和冷却板203可由不同材料形成。
在图2和图3的实施例中，除了HP 201内部现有的芯结构之外，还可向热交换组件200添加芯结构202。在组装/制造期间，当HP 201被耦合至冷却板203时，芯结构202被添加到窗口301中。芯结构202可通过任何合适的耦合手段(诸如例如，焊接、点焊、钎焊、编织等等)被置于冷却板203的芯部分231上或被附接至该芯部分231。在一些实施例中，在热交换组件200的最后组装期间，芯结构202简单地通过压力被固持。这可提供一些成本降低，因为冷却板203不需要辅助安装操作以在冷却板203和/或窗口/腔体301中或者冷却板203和/或窗口/腔体301上产生正向或负向的特征。
图4示出根据各实施例的示例热交换组件400a和热交换组件400b。除了先前所讨论的元件之外，热交换组件400a还包括扁平化的环状芯402a，并且热交换组件400b包括纤维型芯402b。在这些实施例中，来自HP 201内部的芯402a-b附接至冷却板203，而不是如图2-图3的实施例中的情况那样添加附加的芯结构202。在将HP 201耦合/附接至冷却板203之前，HP 201的原生芯402从HP 201被移除和/或从窗口301向外馈送/传递，并使用合适的耦合手段被耦合/附接至冷却板203。这些实施例改善直接到窗口部分231中的冷却板203表面的流体传输。原生芯402(或倒置的芯402)可以是存在于HP 201内部的或内衬于HP 201内部的任何类型的芯结构。在其他实现方式中，芯402不附接HP 201的侧壁，也不内衬于HP 201的侧壁，并且可以在HP 201内部是松散的。
图5示出根据各实施例的示例热交换组件500。在该实施例中，HP201的原生芯502从窗口301被向外传递并耦合至附加芯202，并且在HP 201被附接至冷却板203之前，附加芯202被耦合至冷却板203。原生芯502可以与芯402a、402b相同或类似，和/或可以是本文中所讨论的任何其他芯结构。原生芯502可使用任何合适的耦合手段(诸如例如，焊接、点焊、钎焊、编织)和/或使用任何其他类似的耦合手段(诸如本文中所讨论的那些)被耦合或附接至附加芯202。另外，附加芯202可使用任何合适的耦合(诸如例如，焊接、点焊、钎焊、编织)和/或使用任何其他类似的耦合手段(诸如本文中所讨论的那些)被耦合或附接至冷却板203的窗口部分231。类似于图4的实施例，图5的实施例改善热管的窗口区域的流体传输。
由图2-图5示出的实施例改善了冷却板202与HP 201之间的界面。在操作期间，冷却板203下方的半导体器件205生成热量，并且冷却板203将热量扩散并传导至HP 201。相比于常规HP，HP 201中的窗口301产生了储存更多工作流体的贮存器，以使得在需要进行蒸发以对半导体器件205进行冷却时存在更多的工作流体用于蒸发。这产生了更多表面来将热量从冷却板203传递至工作流体，这改善了HP 201的热量传递能力。
在各实施例中，芯结构202、402a、402b、502可以是任何合适类型的芯结构，诸如例如带凹槽的芯(例如，轴向凹槽芯)、烧结的芯、筛网状芯(例如，缠绕的筛网芯)、网格状芯、纤维状芯、穗带状芯、线缆束状芯等等。在一些实施例中，芯结构202、402a、402b、502可以是同质芯，其为包括单种材料和配置的芯。在其他实施例中，芯结构202、402a、402b、502可以是复合芯，其为包括两种或更多种材料和/或配置的芯。另外，可在HP 201内部使用任何合适的工作流体，诸如例如，氦、氮、氨、丙酮、甲醇、乙醇、水、汞、铯、钾、钠、锂、银和/或任何其他工作流体。此外，HP 201的形状和尺寸可以不同于由图2-图5示出的形状和尺寸。例如，由图2-图5示出的HP 201是平面HP(或蒸气室)，而在其他实施例中，HP 201可以是可变电导HP(VCHP)、压力控制HP(PCHP)、二极管HP、热虹吸管(或温差环流系统)、旋转HP、回路HP和/或任何其他类型的HP。
图6示出根据各实施例的、相较于传统基座布置600b的翻转的基座布置600a。传统的基座布置600b提供设置在半导体器件205与冷却板203之间的基座605，以改善冷却板203的刚度并允许薄接合线。通常，基座605与冷却板203之间的焊接层102用于将基座605耦合至冷却板203。在各实施例中，冷却板203和基座605由同一材料(例如，铜)形成。然而，由于焊接层102而存在某种增加的热阻。在翻转的基座布置600a中，基座605被设置在HP 201内部，并且具体而言，被设置在HP 201的内壁上和/或窗口301内部。这允许将焊接层102从热交换组件200中移除。
翻转的基座布置600a向热交换组件201提供结构增强和热增强两者。热增强通过将HP 201壁和焊接层201从导热路径(或热量转移路径)移除来实现。焊接层102的去除移除了由焊接材料导致的热阻。HP 201壁的移除允许直接处于半导体器件205顶部上的冷却板203材料(例如，铜)的质量的增加。结构改善通过用冷却板203材料来代替相对较软的HP201壁材料来实现，冷却板203通常由相比于HP 201更坚固或更坚硬的材料形成。另外，冷却板203材料不必被压碎或被扁平化(如HP 201的情况一样)，这允许使用高刚度和高强度的合金(例如，铜合金)。结构改善还通过使热交换组件200的整体高度减少了HP 201的壁厚度来实现，这可以节省计算系统底盘内部的空间。
除了热改善和结构改善之外，还可以取决于特定的用例或系统实现方式来调整基座605的特性。例如，基座605可被制造成尽可能厚，被制造成尽可能薄，和/或使用任何合适的制造手段被制造成具有在该基座605上形成或在该基座605中蚀刻的特定图案(诸如下文所讨论的图案)。
2.热管窗口和冷却板配置及布置
如图2和图3所示，窗口301的一个实施例是矩形形状的开口、腔体等，其可以填充有合适的芯材料/结构(例如，芯202、402a-b、502等等)。在其他实施例中，窗口301可具有与由图2和图3所示的不同的尺寸和/或不同的形状。在一个示例中，窗口可具有与HP 201基本上相同的长度或宽度(其中，HP 201包括窗口301周围相对较薄的边界)。可基于特定的用例或计算系统实现方式和/或基于任何其他参数或标准来选择窗口301的尺寸和/或形状。
在其他实施例中，窗口301可被形成为/被制造为包括一个或多个几何形状，这些几何形状中的一些由图7a、图7b和图7c示出。
图7a、图7b和7c示出根据各实施例的、具有各种窗口/腔体布置/配置的热交互组件200的透视截面图。图7a示出窗口实施例7a00，其中窗口301包括从窗口301的底部朝向HP201的外表面垂直地(或在z轴方向上)延伸的多个鳍片7a11。鳍片7a11还在这些鳍片7a11之间形成单独的槽7a12(也被称为“通道”或“凹槽”)。在这些实施例中，槽7a12、7b12可被认为是与先前所讨论的窗口301类似的单独的窗口/腔体。鳍片7a11按相对于HP 201的纵向(或“纵长”)方向取向。在一些实施例中，鳍片7a11可按相对于HP 201的对角和/或横向(或“横宽”)方向取向。各个鳍片7a11和/或槽7a12可按任何合适的取向或图案来布置，这可基于窗口301和/或HP 201的几何形状，针对特定用例和/或实现方式来选择，和/或基于任何其他标准或参数。
图7b示出另一窗口实施例7b00，其中，窗口301包括相比于鳍片7a11更窄的多个鳍片7b11。鳍片7b11还在这些鳍片7b11之间形成单独的槽7b12(也被称为“通道”或“凹槽”)。在这些实施例中，槽7b12可被认为是与先前所讨论的窗口301类似的单独的窗口/腔体。鳍片7b11按相对于HP 201的对角方向取向。在一些实施例中，鳍片7b11可按相对于HP 201的纵向方向或横向方向取向。各个鳍片7b11和/或槽7b12可按任何合适的取向或图案来布置，这可基于窗口301和/或HP 201的几何形状，针对特定用例和/或实现方式来选择，和/或基于任何其他标准或参数。
每个鳍片7a11、7b11的几何形状/尺寸(例如，长度、宽度、高度等)可以是统一的或者与每个其他鳍片7a11、7b11相同，或者一个或多个鳍片7a11的几何形状/尺寸可以不同于一个或多个其他鳍片7a11、7b11。在一个示例中，一个或多个鳍片7a11、7b11的高度可以是窗口301或槽7a12、7b12深度的绝对值(例如，其中窗口301为X毫米(mm)深，一个或多个鳍片7a11、7b11可以是X mm，其中X是数字)。在另一示例中，一个或多个鳍片7a11、7b11的高度可以小于窗口301或槽7a12、7b12深度的绝对值(例如，其中窗口301为X mm深，一个或多个鳍片7a11、7b11可以是X-Y mm，其中X和Y是数字)。在另一示例中，一个或多个鳍片7a11、7b11的高度可以大于窗口301或槽7a12、7b12深度的绝对值(例如，其中窗口301为X mm深，一个或多个鳍片7a11、7b11可以是X+Y mm，其中X和Y是数字)。此外，一个或多个鳍片7a11、7b11可以具有与一个或多个其他鳍片7a11、7b11不同的长度和/或宽度。
另外或替代地，每个槽7a12、7b12的几何形状/尺寸(例如，长度、宽度、高度/深度等)可以是统一的或者与每个其他槽7a12、7b12相同，或者一个或多个槽7a12、7b12的几何形状/尺寸可以不同于一个或多个其他槽7a12、7b12。例如，每个槽7a12、7b12的深度可以与每一个其他槽7a12、7b12的深度相同；可以相比于一个或多个其他槽7a12、7b12的深度更深；或者可以相比于一个或多个其他槽7a12、7b12的深度更不深(更浅)。在一些实施例中，槽7a12、7b12可以填充有合适的芯材料/结构，诸如本文中所讨论的那些芯材料/结构。槽7a12、7b12中的每一者中的芯材料/结构可以与每个其他槽7a12、7b12中的芯材料/结构相同，或者一个或多个槽7a12、7b12可以具有与一个或多个其他槽7a12、7b12不同的芯材料/结构。
图7c示出另一窗口实施例7c00，其中，窗口301包括具有圆形或椭圆形形状的开口的多个柱状孔7c12。孔7c12可按任何合适的图案来布置，这可基于窗口301和/或HP 201的几何形状，针对特定用例和/或实现方式来选择，和/或基于任何其他标准或参数。另外或替代地，每个孔7c12的几何形状/尺寸(例如，半径、直径、周长、深度等)可以是统一的或者与每个其他孔7c12相同，或者一个或多个孔7c12的几何形状/尺寸可以不同于一个或多个其他孔7c12。例如，每个孔7c12的深度可以与每一个其他孔7c12的深度相同；可以相比于一个或多个其他孔7c12的深度更深；或者可以相比于一个或多个其他孔7c12的深度更不深(更浅)。在一些实施例中，孔7c12可以填充有合适的芯材料/结构，诸如本文中所讨论的那些芯材料/结构。每个孔7c12中的芯材料/结构可以与每个其他孔7c12中的芯材料/结构相同，或者一个或多个孔7c12可以具有与一个或多个其他孔7c12不同的芯材料/结构。
作为图7a、图7b和图7c的实施例附加或替代，在一些实施例中，冷却板203可被形成为/被制造为包括一个或多个毛细管或芯吸元件，该一个或多个毛细管或芯吸元件中的一些由图7d示出。
图7d示出根据各实施例的、具有不同窗口部分231布置/配置的冷却板203的两个示例。具体而言，布置7d0a示出了具有正纹理的窗口部分231，该窗口部分231具有从冷却板203的表面突出或以其他方式延伸的多个销7d11，该多个销7d11具有穿过每个销7d11的中心部分的孔/槽7d12。布置7d0b示出具有负纹理的窗口部分231，该窗口部分231具有延伸到冷却板203的表面中的多个孔/槽7d22，由此在槽7d22中和槽7d22周围产生销/鳍片7d21。
在布置7d0a中，销7d11具有六角柱形形状，并且孔7d12具有圆形形状。在布置7d0b中，槽7d22是具有柱形或菱形形状的孔，并且销/鳍片7d12具有细长形状。这些形状旨在是示例性的，并且在各其他实施例中，销7d11、7d21和/或槽/孔7d12、7d22的几何形状/尺寸可不同于示出的那些。此外，销7d11、7d21和槽/孔7d12、7d22的几何形状/尺寸可以彼此相同，或者可以彼此不同。销7d11、7d21和槽/孔7d12、7d22的特定布置或图案可基于冷却板203和/或HP 201的参数来选择，针对特定用例来选择，和/或基于任何其他标准或参数来选择。
本文中所讨论的各种方式可与多种途径相组合来产生更多性能改善的机会。例如，布置7d0b中具有负纹理的设计将工作流体保持在HP 201的蒸发器处以延迟干涸。如果传统HP用于简单地在蒸发器端处包括额外的工作流体，则热阻将通过使热量传到通过工作流体的需求而增加。重要的是，布置7d0b中的具有负纹理的冷却板203的销7d22保留低蒸发阻性，因为它们不允许工作流体在蒸发器区域中的连续粘闭。在这些实施例中，HP 201可包括纤维状芯402、502。
在传统HP中，在蒸发器端放置筛网片来使液体扩散以实现最大蒸发面积。相比之下，具有负纹理的冷却板203布置7d0b的一个版本使用销/鳍片7d21或具有充分毛细管作用的类似结构在不需要筛网的情况下使工作流体扩散，进一步减小了从冷却板203的底部到HP 201蒸气空间中的热阻。
3.热管组件构造实施例
常规地，HP通过形成圆柱形管、在该管内添加某种类型的工作流体、密封该管、并随后使该管扁平化来制造。随后经由附接弹簧104/204将HP安装在计算系统中(参见例如，图12的计算平台1200)。
图8示出根据各实施例的用于构造热交换组件200的示例制造或构造过程800。过程800开始于操作805，在操作805处，将结构/元件形成在窗口301和/或冷却板203上/中。接下来，在操作810处，HP 201耦合至冷却板203。另外，在HP 201-冷却板203耦合过程(810)之前或在此期间，可将任何附加的芯(例如，图2和图3的芯202)和/或任何原生的芯(例如，图4和图5的芯402a-b和/或502)可耦合至冷却板203的芯部分231。
随后，在操作815处，使用例如真空压力将HP 201排空，在操作820处，向HP 201添加工作流体，并且在操作825处，将HP 201密闭地密封。在各实施例中，在HP 201被排空(820)、用工作流体填充(820)并被密封(825)之前，HP 201被耦合至冷却板203(815)。当热交换组件200在操作825处时，在操作830处，热交换组件200随后可被置于半导体器件205上和/或以其他方式被安装在计算系统的底盘中，该计算系统诸如图12的计算平台1200。
根据各实施例，窗口301和/或冷却板203(或其元件)在构造热交换组件200之前的单独的过程中形成(805)。可以可能通过创建或以其他方式形成具有添加到蒸发器部分的期望特征的狭长的蒸气室(例如，HP)来实现本文中的实施例的热改善。由于此类蒸气室无法实现从管材被制造的经济性，因此其相比于现有HP成本更高。在HP的制造中使用的常见管材是HP如此低廉的关键原因之一。将窗口301(具有或不具有图7a、图7b和图7c中所讨论的附加元件)形成到扁平化的管件中是一种直接的制造过程。如果具有或不具有附加特征的窗口301被应用于已构造的热交换组件的现有蒸气室，则单独地制作所有要求的部分并随后在回流之前形成并组装它们将是必要的。至少由于此类过程的复杂性，此类蒸气室相比于本文中所描述的HP 201组件成本更高。
如由图2、图3、图7a、图7b、图7c和图7d所示的各种窗口301和冷却板203配置/布置可使用任何合适的制造手段来形成或制造，这些制造手段诸如锻造、机加工、蚀刻、增材制造、和/或诸如本文中讨论的那些的任何制造手段。在一个示例中，可使用成组的纵切锯或激光蚀刻工具来产生槽/孔7a12、7b12、7c12、7d12、7d12、7d22。成组的纵切锯可采用纯硬质合金得到，因此它可以重新磨锐以降低制造成本。在使用增材加工的情况下，对于图2、图3、图7a、图7b、图7c和图7d的配置和布置可使用不同于用于HP201和/或冷却板203的那些材料的材料。
在其中使用有纹理的冷却板203的一个示例中(参见例如图7d)，冷却板203的纹理/元件可以通过蚀刻或锻造来制造。蚀刻过程可以运行足够久以减小被蚀刻的区域中冷却板203(例如，铜)层的厚度，而冷却板203的外围区域保持于完整厚度并保留机械强度。被蚀刻的区域仅需要足够厚以针对所要求的压力(诸如第二级热界面材料(TIM2)压力)提供机械强度。冷却板203(例如，铜)的、在具有负纹理的冷却板203中的减薄区域可被蚀刻，直到其被减薄，由此减小传导路径的厚度并进一步提高性能。此类长蚀刻过程可能产生过度切割，但是销7d11、7d21的确切形式并不重要，因此存在对于过度切割问题的很少的担忧。
在一些实施例中，HP 201如在传统构造中一样被焊接至冷却板203(810)，而在其他实施例中，HP 201被熔接至冷却板203。在这些实施例中，将HP 201直接焊接至冷却板203。在其他实施例中，可以使用钎焊技术(诸如焊炬钎焊、炉内钎焊、真空钎焊等)将HP 201耦合至冷却板203。在一些实施例中，使用粘合剂(例如，环氧树脂)或其他化学制剂将HP201耦合至冷却板203。
在一个示例中，对于开槽窗口301实施例(参见例如，图7a和图7b)，冷却板203与HP201之间的焊接连结通过首先利用合适的焊料对物品中的一个进行镀锡并随后使部件通过回流炉而制成。这在HP 201与冷却板203之间产生气密性密封，并将窗口301中的HP 201条/鳍片7a11、7b11直接连结至冷却板203但保持槽7a12、7b12不受焊料影响，以使表面积最大化。另外或替代地，对于开槽窗口301实施例，形成的筛网被置于蒸发器端处，其中，筛网被形成为突出到槽7a12、7b12中。另外或替代地，对于开槽窗口301实施例，纹理被应用于内部槽7a12、7b12区域来给予毛细管作用，因此筛网将不是必要的。在一些实施例中，在窗口301开口周围的框架中制成焊接密封(类似于图1中的焊接层102)。另外，焊料不应当进入窗口301的腔体区域。这可通过在首先对一侧镀锡之后进行回流或使用按适当的图案筛选的适当的焊膏进行回流来完成。当使用焊料将HP 201耦合至冷却板203时，焊接合金应当与工作流体相容，以避免HP 201的腐蚀和工作流体污染。例如，当工作流体是水时，焊接合金可包括银、铜和/或磷。
对于其中原生芯耦合至冷却板203的芯部分231(参见例如，图4和图5的芯402a-b和/或502)的实施例，扁平化的芯(例如，网格或纤维状芯)可被拉出HP 201并使用任何合适的耦合手段被附接至芯部分231。在一些实施例中，附加的多孔材料片可耦合至原生芯的端部，以进一步增强跨蒸发器表面的流体传输。附加的多孔材料片可以是例如另一芯(例如，图2、图3和图5的芯结构202)、芯材料的切割部分、专用的少量金属泡沫等等。在这些实施例中，在对热交换组件200进行闭合和密封之前，将来自HP 201的扁平化的芯结构的松散端耦合至附加的材料片。
4.热解决方案
通过将传统HP模型相对于热交换组件200的模型进行比较来执行热模拟。此种比较的模拟结果在图9-图11中呈现，改善是显著的。基于模拟，热交换组件200在瞬态响应(参见例如图11)和稳态解决方案(参见例如图9)方面的热性能都优于传统的HP模型。
图9示出将传统HP模型的热阻和热交换组件200模型的热阻进行比较的图表900。图表900的第一部分示出使用统一的电源针对传统HP的结点到HP的热阻(ΘJ-HP)901和针对热交换组件200的ΘJ-HP 902。ΘJ-HP 901、902通过以下方式来确定：测量每个HP的温度并测量结点处的温度，确定温度差(ΔT)，并将ΔT除以使用统一的电源对系统的热量输入(Q)(例如，ΔT/Q)。图表900的该部分示出热交换组件200的ΘJ-HP 902比传统HP模型的ΘJ-HP901小了大约30.5％。
图表900的第二部分示出使用统一的电源针对传统HP的结点到热量交换器的热阻(ΘJ-HX)903和针对热交换组件200的ΘJ-HX 904。ΘJ-HP 901、902通过以下方式来确定：测量每个HP的温度并测量热量交换器处的温度，确定温度差(ΔT)，并将ΔT除以使用统一的电源对系统的热量输入(Q)(例如，ΔT/Q)。图表900的该部分示出热交换组件200的ΘJ-HX 904比传统HP模型的ΘJ-HX 903小了大约26.3％。
图10示出表示针对每个HP模型作为时间的函数的瞬态响应(Tj)的图表1000，其中，线1001是传统HP模型的Tj并且线1002是热交换组件200模型的Tj。Tj是电源被施加在的半导体器件205处的最大热点温度。图表1000将传统HP模型中Tj是什么(线1001)相对于热交换组件200模型中Tj是什么(1002)进行比较。线1001示出相比于由线1002示出的Tj更大的Tj，这指示传统HP相比于热交换组件200模型较不有效。
图11示出表示当使用每个HP模型时半导体器件205的功率能力(以瓦特(W)为单位)的图标1100。图表1100示出在半导体器件205跨越100摄氏度(℃)的Tj最大值之前可由每个热解决方案支持达1秒、3秒和5秒的、由半导体器件205输出的功率量。在图表1100中，条1101、1103和1105分别示出在1秒、3秒和5秒时使用传统HP模型的半导体器件205的最大功率输出。条1102、1104和1106分别示出在1秒、3秒和5秒时使用热交换组件200模型的半导体器件205的最大功率输出。在每种情况下，在跨越Tj最大值之前，相比于传统HP模型，热交换组件200能够输出更多的功率。具体而言，传统HP模型可以支持大约150W达1秒，而热交换组件200可以支持超过200W达1秒。
5.示例计算系统配置和布置
图12示出根据各实施例的、热交换组件200被安装在其中的示例计算平台1200。图12示出HP 201、冷却板203和弹簧204、以及冷却设备1205(例如，风扇)和远程热量交换器1201的放置(定位和取向)。如先前所提及，热交换组件200的蒸发器部分包括HP 201、冷却板203和弹簧204，并且热交换组件200的冷凝器部分包括冷却设备1205和散热体1201。
散热体1201可以是将由电子器件(例如，半导体器件205)或机械器件生成的热量转移至流体介质(例如，HP 201内部的工作流体)的被动热量交换器，热量在流体介质处耗散离开半导体器件205和/或平台1200，由此允许调节器件205的(平台1200的)温度。散热体1201可以是远程热量交换器。可以使用冷却设备1205来主动地对平台1200进行冷却。在一个示例中，冷却设备1205是将加热的空气从平台1200的组件移开(例如，从平台1200的机箱或壳体内部排出温热空气)并将较凉的空气汲取通过平台1200设备上(例如，将较凉的空气汲取到机箱或壳体中)的风扇。风扇1205可以与散热体(例如，远程热交换器1201)组合使用，以增加加热的表面与空气接触的面积，由此改善冷却效率。在一些实现方式中，可能存在由风扇速度控制器控制的一个或多个风扇1205。在该示例中，热量转移路径从半导体器件205到平台1200的印刷电路板(PCB)、到散热体1201、到由(多个)风扇1205提供的气流。
计算平台1200可包括其他器件/组件，诸如例如，一个或多个应用处理器、图形处理单元(GPU)、基板管理控制器(BMC)、平台控制器中枢(PCH)、存储器器件(例如，一组双列直插存储器模块(DIMM))、网络接口控制器(NIC)、功率定序控制器(PSC)和/或功率定序元件(PSE)、电源键、电源单元/模块、逻辑器件和/或系统1200内的其他IC/芯片。此外，计算平台1200可包括用于管理诸如设备温度、振动、资源利用率、更新、功率问题、物理和网络安全性之类的本地问题的硬件和软件组件。结合图13-图14描述了用于实现计算平台1200的示例硬件。
计算平台1200可以是包括壳体、底盘、机箱或外壳的自包含电子设备。在一些情况下，可以针对便携性来确定壳体尺寸，以使得其可由人类携载和/或被运输。在一些实现方式中，壳体可包括形成一个或多个外表面的材料，该一个或多个外表面部分地或完整地保护装置的内容物，其中，保护可包括天气保护、危险环境保护(例如，EMI、振动、极端温度)和/或使得能够浸入水中。在一些实现方式中，壳体可包括用于为固定式和/或便携式实现方式提供功率的功率电路系统，诸如交流(AC)功率输入、直流(DC)功率输入、(多个)AC/DC或DC/AC转换器、功率调节器、变压器、充电电路系统、电池、有线输入和/或无线功率输入。在一些实现方式中，壳体和/或其表面可包括或连接至安装硬件，以实现到诸如建筑物、电信结构(例如，杆、天线结构等)和/或机架(例如，服务器机架、刀片支架等)之类的结构的附接。在一些实现方式中，壳体和/或其表面可支持机械连接性，诸如推进硬件(例如，轮子、螺旋桨等)和/或关节接合硬件(例如，机械臂、可枢转附件等)。在一些实现方式中，壳体和/或其表面可支持一个或多个传感器(例如，温度传感器、振动传感器、光传感器、声学传感器、电容传感器、接近度传感器等)。一个或多个此类传感器可被包含在平台1200的表面中，由平台1200的表面承载，或以其他方式被嵌入在平台1200的表面中和/或被安装至平台1200的表面。在一些实现方式下，传感器可包括任何类型的输入设备，诸如用户接口硬件(例如，按键、开关、拨号盘、滑块等)。在一些实现方式中，壳体包括包含在其中、由其携载、嵌入其中和/或附接于其的输出设备。输出设备可包括显示器、触摸屏、灯、LED、扬声器、I/O端口(例如，USB、以太网等)等。
计算平台1200可在任何种类的计算装备和/或其组件中采用或者被用作任何种类的计算装备或其组件，包括例如，消费方计算系统(例如，台式个人计算机、膝上型计算机等)、工作站、移动设备(例如，智能电话、功能电话、平板、可穿戴设备(例如，智能手表等)、移动IoT设备、膝上型计算机、交通工具中的无线装备、工业自动化装备等)、IoT设备、网络或基础设施装备(例如，宏/微/毫微/微微基站、中继器、中继站、WiFI接入点、路边单元、无线电接入网络(RAN)节点、骨干装备、路由装备、交换机、任何类型的信息和通信技术(ICT)装备、任何类型的信息技术(IT)装备等)、服务器计算机系统(例如，机架安装的服务器、刀片服务器等)、医疗系统(例如，远程手术、机器人等)、智能装置、触觉系统、卫星系统、航空系统、交通工具系统(例如，计算机辅助和/或自主驾驶系统)、工业自动化系统、机器人系统等)和/或任何其他计算系统/设备。在一些实施例中，计算平台1200可出于特定目的而被采用或部署，但是可具有可用于其他目的的处理和/或其他能力。
图13描绘了可与计算平台1200相对应的示例计算节点1300。计算节点1300可被具体化为能够执行所描述的功能的某种类型的计算机、引擎、装置、设备、设备集合、或者其他“物”。例如，计算节点1300可被具体化为诸如以下各项的单个设备：集成电路、嵌入式系统、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、芯片上系统(SoC)、一个或多个数字信号处理器(DSP)、或其他集成系统或设备。在另一示例中，计算节点1300可被具体化为智能电话、移动计算设备、智能装置、交通工具运载的计算系统(例如，导航系统)、或者其他设备或系统。
计算节点1300包括计算引擎(本文中也称为“计算电路系统”)1302、输入/输出(I/O)子系统1308、数据存储1310、通信电路系统子系统1312，并且任选地包括一个或多个外围设备1314。计算节点1300可包括其他或附加组件，诸如通常在计算机中发现的那些组件(例如，显示器、外围设备等)。另外，说明性组件中的一个或多个可被并入到另一组件中，或以其他方式形成另一组件的部分。
计算节点1300包括处理器1304和存储器1306。处理器1304可被具体化为能够执行程序代码、应用等的任何类型的处理器。例如，处理器1304可被具体化为(多个)多核处理器、微控制器、或其他处理器或处理/控制电路。在一些示例中，处理器1304可被具体化为、包括或耦合至FPGA、ASIC、DSP、可重新配置的硬件或硬件电路系统、或用于促进本文中所描述的功能的执行的其他专用硬件。
主存储器1306可被具体化为能够执行本文中所描述的功能的任何类型的易失性或非易失性存储器或数据存储。易失性存储器可以是需要功率来维持由该介质存储的数据的状态的存储介质。易失性存储器的非限制性示例可包括各种类型的随机存取存储器(RAM)，诸如动态RAM(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、同步DRAM(SDRAM)等等。在一个示例中，存储器设备是块可寻址存储器设备，诸如基于NAND或NOR技术的那些存储器设备。存储器设备还可包括三维交叉点存储器设备(例如，
3D XPointTM存储器)或其他字节可寻址的原位写入非易失性存储器设备。存储器设备可指代管芯本身和/或指代封装的存储器产品。在一些示例中，3D交叉点存储器(例如，
3D XPointTM存储器)可包括无晶体管的可堆叠的交叉点架构，其中存储单元位于字线和位线的交点处，并且可单独寻址，并且其中位存储基于体电阻的变化。在一些示例中，主存储器1306的全部或部分可被集成到处理器1304中。主存储器1306可存储在操作期间使用的各种软件和数据，诸如一个或多个应用、通过(多个)应用、库以及驱动程序操作的数据。
计算电路系统1302经由I/O子系统1308通信地耦合到计算节点1300的其他组件，该I/O子系统1308可被具体化为用于促进与计算电路系统1302(例如，与处理器1304和/或主存储器1306)以及计算电路系统1302的其他组件的输入/输出操作的电路系统和/或组件。例如，I/O子系统1308可被具体化为或以其他方式包括存储器控制器中枢、输入/输出控制中枢、集成传感器中枢、固件设备、通信链路(即，点对点链路、总线链路、线路、电缆、光导、印刷电路板迹线等)和/或用于促进输入/输出操作的其他组件和子系统。在一些示例中，I/O子系统1308可以形成SoC的部分，并可与计算电路系统1302的处理器1304、主存储器1306和其他组件中的一者或多者一起被合并到计算电路系统1302中。
一个或多个说明性数据存储设备1310可被具体化为被配置成用于数据的短期或长期存储的任何类型的设备，诸如例如，存储器设备和电路、存储器卡、硬盘驱动器、固态驱动器或其他数据存储设备。各个数据存储设备1310可包括存储用于数据存储设备1310的数据以及固件代码的系统分区。各个数据存储设备1310还可包括根据例如计算节点1300的类型来存储用于操作系统的数据文件和可执行文件的一个或多个操作系统分区。
通信电路系统1312可被具体化为能够通过网络实现在计算电路系统1302与另一计算设备(例如，边缘网关节点等)之间进行的通信的任何通信电路、设备或其集合。通信电路系统1312可以被配置成使用任何一种或多种通信技术(例如，有线或无线通信)和相关联的协议(例如，蜂窝联网协议(诸如3GPP 4G或5G标准)、无线局域网协议(诸如IEEE 802.11/
)、无线广域网协议，以太网、
蓝牙低能量、IoT协议(诸如IEEE 802.15.4或
)、低功率广域网(LPWAN)或低功率广域网(LPWA)协议等)来实行此类通信。
说明性通信电路系统1312包括网络接口控制器(NIC)1320，其也可被称为主机结构接口(HFI)。NIC 1320可被具体化为一个或多个插入式板、子卡、网络接口卡、控制器芯片、芯片组或可由计算节点1300用来与另一计算设备连接的其他设备。在一些示例中，NIC1320可被具体化为包括一个或多个处理器的芯片上系统(SoC)的部分，或NIC 1320可被包括在也包含一个或多个处理器的多芯片封装上。在一些示例中，NIC 1320可包括本地处理器(未示出)和/或本地存储器(未示出)，这两者均位于NIC 1320本地。在此类示例中，NIC1320的本地处理器可以能够执行本文中描述的计算电路系统1302的功能中的一个或多个功能。附加地或替代地，在此类示例中，NIC 1320的本地存储器可以在板级、插座级、芯片级和/或其他层级上被集成到客户端计算节点1300的一个或多个组件中。
另外，在一些示例中，相应的计算节点1300可以包括一个或多个外围设备1314。取决于特定类型的计算节点1300，此类外围设备1314可包括在计算设备或服务器中发现的任何类型的外围设备，诸如音频输入或输出设备、显示器、键盘、鼠标、物理按键(例如，电源按键等等)、发光二极管(LED)和/或其他光生成元件、和/或其他外围设备。
图14图示出机架规模设计(RSD)组件，该组件可被包括作为服务器或其他分立的计算节点的部分。此种布置在被实现为(例如，服务器机架、服务器刀片等中的)服务器时提供计算节点1300的可配置处理组件的更近视图。该可配置的架构通过分解现场可编程门阵列(FPGA)、非易失性存储器快速(NVMe)和输入-输出(I/O)池化资源而不同于一些其他架构。FPGA和NVMe资源提供可用于任何类型的边缘服务(诸如视频或语音分析)的要素。I/O池化可用于提供灵活的NF(网络功能)。该架构根据特定VNF的预期数据速率或网络负载来启用缩放的网络接口。该架构还能够根据在给定节点处发生的网络处理的类型来启用将不同的网卡映射到计算节点的灵活性。
RSD架构包括交付点(POD)管理器1442。POD管理器1442负责管理POD(例如，一个或多个机架)内的资源——包括计算和分解的资源。POD管理器1442将接口暴露给编排器，以便创建、管理、或破坏组成的节点。管理组成的节点包括放大或缩小连接到特定计算撬板1440的经池化的资源1448的量的特征。POD管理器1442通常在节点控制器上运行。POD管理器1442负责发现POD中的资源、配置和管理资源、以及组成逻辑服务器。在示例中，POD管理器1442是任选的分开的组件，并且将不被要求在机架中。然而，在示例中，为了“符合RSD”，机架是可由经认证的POD管理器管理的。
以下是POD管理器1442的一些示例属性。例如，机架可包括用于执行边缘服务和其他有关的系统软件栈(例如诸如，编排或其他系统服务)的计算橇板1440的集合。一种类型的计算橇板1440可以是经池化的资源橇板。该计算橇板1440可管理分解资源集合。此处，计算橇板1340可包括经池化的系统管理引擎软件(PSME)1441。PSME 1441提供管理接口，以在抽屉级别下管理模块或刀片。在示例中，机架包含一个或多个逻辑PSME。例如，每个抽屉可具有PSME，或者服务器抽屉可共享PSME，或者PSME可在架顶(TOR)1444交换机上或在单独的主机上运行。在示例中，PSME 1441支持RSD API。
在示例中，计算橇板1440可包括用于运行RSD软件栈的处理器(CLX)，该RSD软件栈实现充当目标系统并管理分解资源集合的NVM-oF或FPGA-oF。在示例中，处理器使用PCIex16分叉端口连接至PCIe交换机1446，从而提供对目标资源(RSD 1448中的FPGA或NVMe)的访问。
在计算橇板1440中可使用各种RSD边缘组合节点风格来运行边缘服务。在那些节点上运行的服务可使用客户端软件库或驱动程序来提供对RSD1448中分解的FPGA和NVMe的透明访问。在进一步的示例中，机架包括一个或多个PCIe交换机，该一个或多个PCIE交换机将计算橇板1440连接至分解资源(例如，RSD 1448)的集合。
图13和图14的图示旨在描绘边缘计算节点的各种设备、子系统、或布置的组件的高级视图。然而，应当理解，可以省略所示出组件中的一些组件，可存在附加组件，并且在其他实现方式中可发生对所示出的组件的不同布置。此外，这些布置可用于各种用例和环境中，这些用例和环境包括本文中所讨论的那些用例和环境(例如，用于智慧城市或智慧工厂的工业计算中的移动UE，以及许多其他示例)。
6.示例实现方式
当前所描述的方法、系统和设备实施例的附加示例包括下列非限制性实现方式。下列非限制性示例中的每一个示例可以独立存在，或可以与以下所提供的或遍及本公开的其他示例中的任何一个或多个示例按照任何排列或组合进行结合。
示例1包括一种热交换组件，该热交换组件包括：冷却板，该冷却板被配置成用于被置于半导体器件上，该冷却板包括窗口部分；以及热管(HP)，该HP直接耦合至冷却板，该HP包括窗口，该窗口是HP的凹陷或低陷部分，并且其中，窗口被设置在窗口部分上。
示例2包括如示例1和/或本文中某个(些)其他示例所述的热交换组件，进一步包括：被设置在窗口与窗口部分之间的芯结构。
示例3包括如示例2和/或本文中某个(些)其他示例所述的热交换组件，其中，芯结构从HP内部延伸并延伸到窗口之外，并且该芯结构附接至冷却板的窗口部分。
示例4包括如示例2-3和/或本文中某个(些)其他示例所述的热交换组件，其中，芯结构是第一芯结构，并且HP包括与该第一芯结构分开的第二芯结构。
示例5包括如示例4和/或本文中某个(些)其他示例所述的热交换组件，其中，第一芯结构是与第二芯结构不同类型的芯结构，或者第一芯结构是与第二芯结构相同类型的芯结构。
示例6包括如示例4-5和/或本文中某个(些)其他示例所述的热交换组件，其中，第二芯结构从HP内部延伸并延伸到窗口之外并且附接至第一芯结构的顶部，并且该第一芯结构的底部附接至冷却板的窗口部分。
示例7包括如示例1-6和/或本文中某个(些)其他示例所述的热交换组件，进一步包括：设置在窗口内部的基座部分。
示例8包括如示例1-7和/或本文中某个(些)其他示例所述的热交换组件，其中，窗口包括多个鳍片，该多个鳍片中的每个鳍片从窗口垂直地延伸，与该多个鳍片中的其他鳍片横向地分开，并形成被布置在该多个鳍片中的每个鳍片之间的多个槽，其中，该多个鳍片相对于HP纵向地取向，或者该多个鳍片相对于HP对角地取向。
示例9包括如示例8所述的热交换组件，其中，多个鳍片中的至少一个鳍片具有与该多个鳍片中的一个或多个其他鳍片不同的宽度。
示例10包括如示例8-9所述的热交换组件，其中，多个槽中的至少一个槽具有与该多个槽中的一个或多个其他槽不同的深度。
示例11包括如示例1-10和/或本文中某个(些)其他示例所述的热交换组件，其中，窗口包括多个孔，该多个孔垂直地延伸到HP中并且具有圆形或椭圆形形状的开口。
示例12包括如示例1-11和/或本文中某个(些)其他示例所述的热交换组件，其中，冷却板包括从该冷却板垂直地延伸的多个销，其中，该多个销中的每个销具有处于每个销的中心部分中的孔，并且每个销的中心部分中的孔具有圆形或椭圆形形状的开口。
示例13包括如示例12所述的热交换组件，其中，多个销中的至少一个销具有深度与该多个销中的一个或多个其他销的孔的深度不同的孔。
示例14包括如示例1-13和/或本文中某个(些)其他示例所述的热交换组件，其中，冷却板包括垂直地延伸到该冷却板中的多个孔，该多个孔中的每个孔具有圆形或椭圆形形状的开口。
示例15包括如示例14所述的热交换组件，其中，多个销中的至少一个销具有深度与该多个销中的一个或多个其他销的孔的深度不同的孔。
示例16包括如示例1-15和/或本文中某个(些)其他示例所述的热交换组件，其中，热交换组件进一步包括附接弹簧，该附接弹簧被配置成用于将热交换组件安装在计算系统的底盘中。
示例17包括如示例1-16和/或本文中某个(些)其他示例所述的热交换组件，其中，冷却板由铜、铜合金、铝或铝合金形成。
示例18包括如示例1-17和/或本文中某个(些)其他示例所述的热交换组件，其中，HP由铜、铜合金、铝、铝合金、环氧树脂浸渍的碳纤维或石墨烯形成。
示例19包括一种用于制造热交换组件的方法，该方法包括：在扁平化的热管(HP)中形成窗口，该窗口是HP的凹陷或低陷部分；将扁平化的HP直接耦合至冷却板，使得在窗口与冷却板的窗口部分之间形成密封；排空HP；向经排空的HP添加工作流体；以及密闭地密封HP。
示例20包括如示例19和/或本文中某个(些)示例所述的方法，其中，在扁平化的HP中形成窗口包括执行从包括以下各项的组中选择的一种或多种制造技术：切割、弯折、锻造、组装、模塑成型、铸造、以及增材制造。
示例21包括如示例19-20和/或本文中某个(些)示例所述的方法，其中，将HP耦合至冷却板包括执行从包括以下各项的组中选择的一种或多种耦合技术：熔接、焊接和钎焊。
示例22包括如示例19-21和/或本文中某个(些)示例所述的方法，其中，将HP耦合至冷却板包括将HP焊接至冷却板，并且用于焊接的焊接合金基于工作流体的化学属性。
示例23如示例22所述的方法，进一步包括：在将HP耦合至冷却板之前或在将HP耦合至冷却板期间，将芯结构耦合至窗口部分。
示例24包括如示例23所述的方法，进一步包括：在将芯结构耦合至窗口部分之前或在将芯结构耦合至窗口部分期间，将HP的原生芯结构耦合至该芯结构。
示例25包括如示例24所述的方法，其中，将芯结构耦合至窗口部分以及将原生芯结构耦合至芯结构包括执行从包括以下各项的组中选择的一种或多种耦合技术：熔接、焊接、钎焊、以及编织。
示例26包括如示例21-25和/或本文中某个(些)示例所述的方法，进一步包括：在将扁平化的HP直接耦合至冷却板之前，在冷却板的窗口部分中形成销或槽的布置。
示例27包括一种计算平台，该计算平台包括：板；半导体器件，该半导体器件安装在板上；以及热交换组件，该热交换组件设置在半导体器件上，该热交换组件包括冷凝器部分和蒸发器部分，该冷凝器部分包括冷却设备和散热体，并且该蒸发器部分包括：附接弹簧，其将热交换组件耦合至板；冷却板，其包括窗口部分并直接被设置在半导体器件上；以及热管，其包括窗口，该窗口是热管的凹陷或低陷部分，该HP通过窗口和窗口部分周围的密封而直接耦合至冷却板。
示例28包括如示例27所述的计算平台，其中，热交换组件进一步包括：设置在窗口与窗口部分之间的芯结构，其中，该芯结构是HP的内部芯结构，或者该芯结构是与HP的内部芯结构分开的不同的芯结构。
示例29包括如示例27-28和/或本文中某个(些)其他示例所述的计算平台，其中，窗口包括：多个鳍片，该多个鳍片中的每个鳍片从窗口垂直地延伸，与该多个鳍片中的其他鳍片横向地分开，并形成被布置在该多个鳍片中的每个鳍片之间的多个槽，其中，该多个鳍片相对于HP纵向地取向，或者该多个鳍片相对于HP对角地取向；或者多个孔，该多个孔垂直地延伸到HP中并且具有圆形或椭圆形形状的开口。
示例30包括如示例27-29和/或本文中某个(些)其他示例所述的计算平台，其中，计算平台是台式计算机、工作站、膝上型计算机、服务器、网络装置、移动设备、物联网(IoT)设备、网络装备、医疗设备、智能装备、触觉计算系统、卫星计算系统、航空系统、车载计算系统、工业自动化计算系统、和/或机器人。
示例31包括如示例1-18和/或本文中某个(些)其他示例所述的热交换组件，其中，该热交换组件安装在计算平台中，该计算平台是台式计算机、工作站、膝上型计算机、服务器、网络装置、移动设备、物联网(IoT)设备、网络装备、医疗设备、智能装备、触觉计算系统、卫星计算系统、航空系统、车载计算系统、工业自动化计算系统、和/或机器人。
示例Z01包括一种或多种计算机可读介质，包括指令，其中，由处理器电路系统对这些指令的执行使得该处理器电路系统用于执行如示例1-31中任一项所述的方法。示例Z02包括一种包含示例Z01的指令的计算机程序。示例Z03a包括一种应用编程接口，该应用编程接口定义用于示例Z02的计算机程序的函数、方法、变量、数据结构和/或协议。示例Z03b包括定义或涉及对示例1-31中的任一项或其部分的使用或以其他方式涉及示例1-31中的任一项或其部分的API或定义函数、方法、变量、数据结构、协议等的规范。示例Z04包括一种装置，该装置包括加载有示例Z01的指令的电路系统。示例Z05包括一种装置，该装置包括可操作用于运行示例Z01的指令的电路系统。示例Z06包括一种集成电路，该集成电路包括示例1的处理器电路系统以及示例Z01的一种或多种计算机可读介质中的一项或多项。示例Z07包括一种计算系统，该计算系统包括示例Z01的一种或多种计算机可读介质以及处理器电路系统。示例Z08包括一种设备，该设备包括用于执行示例Z01的指令的装置。示例Z09包括一种信号，该信号作为执行示例Z01的指令的结果而被生成。示例Z10包括一种数据单元，该数据单元作为执行示例Z01的指令的结果而被生成。示例Z11包括示例Z10和/或本文中的某个(些)其他示例的数据单元，其中，该数据单元是数据报、网络分组、数据帧、数据段、协议数据单元(PDU)、服务数据单元(SDU)、消息或数据库对象。示例Z12包括利用示例Z10和/或Z11的数据单元编码的信号。示例Z13包括承载示例Z01的指令的电磁信号。示例Z14包括一种设备，该设备包括用于执行示例1-31和/或本文中的某个(些)其他示例中任一项所述的方法的装置。
7.术语
如本文中所使用，单数形式的“一”(“a”、“an”)和“该”(“the”)旨在也包括复数形式，除非上下文另外清楚地指示。还将理解，当在本说明书中使用术语“包括”(“comprise”和/或“comprising”)时，其指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件、和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件、和/或其群组的存在或添加。短语“A和/或B”意指(A)、(B)或(A和B)。出于本公开的目的，短语“A、B和/或C”意指(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或(A、B和C)。说明书可使用短语“在实施例中”或“在一些实施例中”，其可各自指代相同或不同实施例中的一个或多个实施例。此外，如相对于本公开的实施例所使用的术语“包含”、“包括”、“具有”等是同义的。
本文中使用术语“耦合的”、“通信地耦合的”及其派生词。术语“耦合的”可意指两个或更多个元件彼此处于直接的物理或电接触，可意指两个或更多个元件间接地彼此接触但仍彼此协作或交互，和/或可意指一个或多个其他元件被耦合或连接在被称为彼此耦合的元件之间。术语“直接耦合的”可意指两个或更多个元件彼此直接接触。术语“通信地耦合的”可意指两个或更多个元件可通过通信手段彼此联系，通过通信手段包括通过线或其他互连连接、通过无线通信信道或墨迹，等等。
术语“耦合”、“耦合手段”或类似术语是指将两个或更多个对象机械地和/或化学地连结或耦合在一起的设备，并且可包括螺纹紧固件(例如，螺栓、螺钉、螺母、螺纹杆等)、销、制轮楔、R形别针、别针、钉、夹具、暗钉、凸轮锁、锁扣、卡扣、带、钩、磁铁、铆钉、组装的连结件、模制的连结件、冶金形成的连结/接合(例如，通过熔接、钎焊、焊接等)、粘合剂接合，等等。另外或替代地，术语“耦合”、“耦合手段”或类似术语是指将两个或更多个对象机械地和/或化学地连结或耦合在一起的动作，并且可包括任何类型的紧固、熔接、钎焊、焊接、烧结、铸造、电镀、粘接等等。
术语“制造”是指使用材料的任何组合和/或使用制造手段对结构的形成、构造或创建。本文中所使用的“制造手段”是指在制造过程期间使用的任何合适的工具或机器，并且可涉及用于以下各项的工具或机器：切割(例如，使用手动或动力锯、剪子、凿子、刳刨机、焊割炬(包括手持焊割炬，诸如氧燃料焊割炬或等离子焊割炬)、和/或计算机数控(CNC)切割机(包括激光器、铣头、焊割炬、水射流、刳刨机、激光蚀刻工具/机器)、用于印刷电路板(PCB)和/或半导体制造的工具/机器等)、弯折(例如，手动、动力或CNC锤、盘式制动器、压式制动器、弯管机、辊式弯管机、专门的机器压力机等)、锻造(例如，锻造压力机、用于辊式锻造、锻压、楔形、开模锻造、压模锻造(闭模锻造)、压锻、冷锻自动热锻和镦锻的机器/工具等)、组装(例如，通过熔接、焊接、钎焊、压接、用粘合剂、铆接、紧固件耦合等)、模塑成型或铸造(例如，压铸、离心铸造、注射成型、挤压成型、矩阵成型等)、增材制造(例如，直接金属激光烧结、长丝缠绕、熔融沉积建模、层状物体制造技术、感应打印、选择性激光烧结、火花等离子烧结、立体光刻、三维(3D)打印技术(包括熔融沉积建模)、选择性激光熔化、选择性激光烧结、复合丝制造、熔融丝制造、立体光刻、定向能量沉积、电子束自由制造等)、PCB和/或半导体制造技术(例如，丝印、光刻、光雕、PCB铣削、激光抗蚀剂烧蚀、激光蚀刻、等离子体曝光、原子层沉积(ALD)、分子层沉积(MLD)、化学气相沉积(CVD)、快速热加工(RTP)等等)。
术语“柔性的”、“柔性”和/或“挠性”是指对象或材料响应于被施加的力而弯折或变形的能力；术语“柔性的”与“刚度”互补。术语“刚度”和/或“硬度”是指对象响应于被施加的力而抵抗变形的能力。术语“弹性”是指对象或材料抵抗扭曲影响或应力并在应力被移除时返回至其原始尺寸和形状的能力。弹性模量(弹性的度量)是材料的属性，而柔性或刚度是结构或结构组件的属性并且取决于描述该结构或组件的各种物理维度。
术语“磨损”是指固体表面的材料由于机械过程(例如，侵蚀)和/或化学过程(例如，腐蚀)而逐渐被移除、损坏和/或移位的现象。磨损导致功能表面退化，最终导致材料失效或功能丧失。本文中所使用的术语“磨损”也可包括其他过程，诸如疲乏(例如，由导致渐进和局部的结构损坏和裂缝的增长的周期性加载引起的材料的削弱)和蠕变(例如，固体材料在持续的机械应力影响下缓慢移动或永久变形的趋势)。机械磨损可能作为两个接触表面之间发生的相对允许的结果而发生。机械组件中发生的磨损有可能导致功能表面的退化，并最终导致功能丧失。诸如加载的类型、运动的类型、温度、润滑等等之类的各种因素可影响磨损的速率。
术语“横向的”是指跨越对象的主体的宽度、与对象的侧面相关、和/或相对于对象在旁侧方向上移动的相对于对象的方向或位置。术语“纵向的”是指跨越对象的主体的长度、与对象的顶部或底部相关、和/或相对于对象在向上和/或向下的方向上移动的相对于对象的方向或位置。术语“线性”是指相对于对象、遵循直线的相对于对象的方向或位置，和/或是指按直线而不是按曲线发生的移动或力。术语“线性”是指相对于对象、遵循给定的路径的相对于对象的方向或位置，其中，路径的形状是直的或不是直的。
术语“电路系统”是指可配置成用于执行电子设备中的特定功能的电路或多个电路的系统。电路或电路的系统可以是可配置成用于提供所描述的功能的一个或多个硬件组件的部分或可包括该一个或多个硬件组件，该硬件组件诸如逻辑电路、处理器(共享的、专用的或成组的)和/或存储器(共享的、专用的或成组的)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、芯片上系统(SoC)、封装中系统(SiP)、多芯片封装(MCP)、数字信号处理器(DSP)等。另外，术语“电路系统”也可指代一个或多个硬件元件与程序代码的组合，用于执行该程序代码的功能。一些类型的电路系统可执行一个或多个软件或固件程序，以提供所描述的功能中的至少一些。此类硬件元件与程序代码的组合可被称为特定类型的电路系统。
应当理解，在本说明书中所描述的功能单元或能力可能已被称为或标记为组件或模块，从而特别强调其实现方式的独立性。此类组件可由任何数量的软件或硬件形式来具体化。例如，组件或模块可以被实现成硬件电路，该硬件电路包括定制的超大规模集成(VLSI)电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管之类的现成的半导体，或其他分立的组件。组件或模块也可被实现在可编程硬件设备中，诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑器件等。组件或模块也可被实现在用于由各种类型的处理器执行的软件中。可执行代码的所标识的组件或模块可以例如包括计算机指令的一个或多个物理或逻辑框，其可被组织成例如对象、过程、或函数。然而，所标识的组件或模块的可执行对象不必在物理上在一起，而是可包括存储在不同位置处的不同指令，当这些指令在逻辑上结合在一起时，包括组件或模块，并且为该组件或模块实现所声称的目的。
实际上，可执行代码的组件或模块可以是单条指令或许多指令，并且甚至可以分布在若干不同的代码段上，分布在不同的程序之间以及跨若干存储器设备或处理系统分布。具体而言，所描述的过程的一些方面(诸如代码重写和代码分析)可能在与在其中部署代码的处理系统(例如，在嵌入在传感器或机器人的计算机中)不同的处理系统(例如，在数据中心中的计算机中)上进行。类似地，操作数据在此可被标识并示出在组件或模块内，并且能以任何合适的形式被具体化并且可以被组织在任何合适类型的数据结构内。操作数据可作为单个数据集被收集，或者可被分布不同的位置上(包括在不同存储设备上)，并且可以至少部分地仅作为系统或网络上的电子信号存在。组件或模块可以是无源或有源的，包括可操作以执行期望功能的代理。
如本文中所使用，术语“计算节点”或“计算设备”是指实现计算操作的某方面的可标识的实体，而不论是较大系统的部分、分布式系统集合、还是独立装置。在一些示例中，计算节点可被称为“节点”、“计算设备”、“计算系统”，而不论作为客户端、服务器还是中间实体来进行操作。计算节点的特定实现方式可被并入到服务器、基站、网关、路边单元、自有单元、UE、终端消费设备等等中。
如本文中所使用的术语“计算机系统”是指任何类型经互连的电子设备、计算机设备、或其组件。另外，术语“计算机系统”和/或“系统”可指计算机的彼此通信地耦合的各种组件。此外，术语“计算机系统”和/或“系统”可指彼此通信地耦合并且被配置成用于共享计算和/或联网资源的多个计算机设备和/或多个计算系统。如本文中所使用的术语“架构”是指计算机架构或网络架构。“网络架构”是在包括通信协议、接口和介质传输的网络中软件和/或硬件元件的物理和逻辑设计或布置。“计算机架构”是在包括软件和/或硬件之间的交互的技术标准的计算系统或平台中的软件和/或硬件元件的物理和逻辑设计或布置。如本文中所使用，术语“装置”、“计算机装置”等等是指具有程序代码(例如，软件或固件)的、专门被设计成用于提供特定计算资源的计算机设备或计算机系统。
虽然已经参考特定示例性方面描述了这些实现方式，但将显而易见的是，可在不背离本公开的较宽范围的情况下对这些方面作出各种修改和改变。本文中所描述的布置和过程中的许多布置和过程可以与用于提供更大的带宽/吞吐量的实现方式以及用于支持可以使其可用于被服务的边缘系统的边缘服务选择的实现方式组合或并行地使用。相应地，说明书和附图应当被认为是说明性的，而不是限制性意义的。形成本文的部分的所附附图以说明性而并非限制性方式示出主题可在其中被实施的特定方面。足够详细地描述了所图示的方面以使本领域的技术人员能够实施本文中所公开的教导。可利用并从中推导出其他方面，以使得可在不背离本公开的范围的情况下作出结构的和逻辑的替换和改变。因此，该具体实施方式不是在限制性的意义上进行的，并且各个方面的范围仅由所附权利要求书以及此类权利要求书所授权的等效方案完整范围来限定。
可在本文中单独地和/或共同地引用发明性主题的此类方面，如果实际上公开了多于一个方面或发明性概念，则这仅仅是为方便起见而并不旨在主动将本申请的范围限于任何单个方面或发明性概念。由此，虽然在本文中已经图示并描述了特定方面，但应当领会，预计能够实现相同目的的任何布置可替换所示的特定方面。本公开旨在涵盖各个方面的任何和全部修改或变体。在回顾以上描述时，以上各方面和本文中未具体描述的其他方面的组合就对于本领域内技术人员而言将是显而易见的。
Claims (25)
1.一种热交换组件，包括：
冷却板，所述冷却板被配置成用于被置于半导体器件上，所述冷却板包括窗口部分；以及
热管HP，所述HP直接耦合至所述冷却板，所述HP包括窗口，所述窗口是所述HP的凹陷或低陷部分，并且
其中，所述窗口被设置在所述窗口部分上。
2.如权利要求1所述的热交换组件，进一步包括：被设置在所述窗口与所述窗口部分之间的芯结构。
3.如权利要求2所述的热交换组件，其中，所述芯结构从所述HP内部延伸并延伸到所述窗口之外，并且所述芯结构附接至所述冷却板的所述窗口部分。
4.如权利要求2所述的热交换组件，其中，所述芯结构是第一芯结构，并且所述HP包括与所述第一芯结构分开的第二芯结构。
5.如权利要求4所述的热交换组件，其中，所述第一芯结构是与所述第二芯结构不同类型的芯结构，或者所述第一芯结构是与所述第二芯结构相同类型的芯结构。
6.如权利要求4所述的热交换组件，其中，所述第二芯结构从所述HP内部延伸并延伸到所述窗口之外并且附接至所述第一芯结构的顶部，并且所述第一芯结构的底部附接至所述冷却板的所述窗口部分。
7.如权利要求1所述的热交换组件，进一步包括：设置在所述窗口内部的基座部分。
8.如权利要求1所述的热交换组件，其中，所述窗口包括多个鳍片，所述多个鳍片中的每个鳍片从所述窗口垂直地延伸，与所述多个鳍片中的其他鳍片横向地分开，并形成被布置在所述多个鳍片中的每个鳍片之间的多个槽，其中，所述多个鳍片相对于所述HP纵向地取向，或者所述多个鳍片相对于所述HP对角地取向。
9.如权利要求8所述的热交换组件，其中，所述多个鳍片中的至少一个鳍片具有与所述多个鳍片中的一个或多个其他鳍片不同的宽度。
10.如权利要求8所述的热交换组件，其中，所述多个槽中的至少一个槽具有与所述多个槽中的一个或多个其他槽不同的深度。
11.如权利要求1所述的热交换组件，其中，所述窗口包括多个孔，所述多个孔垂直地延伸到所述HP中并且具有圆形或椭圆形形状的开口。
12.如权利要求1所述的热交换组件，其中，所述冷却板包括从所述冷却板垂直地延伸的多个销，其中，所述多个销中的每个销包括处于每个销的中心部分中的孔，并且每个销的中心部分中的所述孔具有圆形或椭圆形形状的开口。
13.如权利要求12所述的热交换组件，其中，所述多个销中的至少一个销具有深度与所述多个销中的一个或多个其他销的孔的深度不同的孔。
14.如权利要求1所述的热交换组件，其中，所述冷却板包括垂直地延伸到所述冷却板中的多个孔，所述多个孔中的每个孔具有圆形或椭圆形形状的开口。
15.如权利要求14所述的热交换组件，其中，所述多个销中的至少一个销具有深度与所述多个销中的一个或多个其他销的孔的深度不同的孔。
16.如权利要求1所述的热交换组件，其中，所述热交换组件进一步包括附接弹簧，所述附接弹簧被配置成用于将所述热交换组件安装在计算系统的底盘中。
17.如权利要求1所述的热交换组件，其中，所述冷却板由铜、铜合金、铝或铝合金形成。
18.如权利要求1所述的热交换组件，其中，所述HP由铜、铜合金、铝、铝合金、环氧树脂浸渍的碳纤维或石墨烯形成。
19.一种计算平台，包括：
板；
半导体器件，所述半导体器件安装在所述板上；以及
如权利要求1-18中任一项所述的热交换组件，所述热交换组件设置在所述半导体器件上。
20.如权利要求19所述的计算平台，其中，所述计算平台是以下各项中的一项：台式计算机、工作站、膝上型计算机、服务器、网络装置、移动设备、物联网IoT设备、网络装备、医疗设备、智能装备、触觉计算系统、卫星计算系统、航空系统、车载计算系统、工业自动化计算系统、或机器人。
21.一种用于制造热交换组件的方法，所述方法包括：
在扁平化的热管HP中形成窗口，所述窗口是所述HP的凹陷或低陷部分，其中，在所述扁平化的HP中形成所述窗口包括执行从包括以下各项的组中选择的一种或多种制造技术：切割、弯折、锻造、组装、模塑成型、铸造、以及增材制造；
将所述扁平化的HP直接耦合至冷却板，使得在所述窗口与所述冷却板的窗口部分之间形成密封；
排空所述HP；
向经排空的HP添加工作流体；以及
密闭地密封所述HP。
22.如权利要求21所述的方法，其中，将所述HP耦合至所述冷却板包括执行从包括以下各项的组中选择的一种或多种耦合技术：熔接、焊接和钎焊。
23.如权利要求21所述的方法，其中，将所述HP耦合至所述冷却板包括将所述HP焊接至所述冷却板，并且用于焊接的焊接合金基于所述工作流体的化学属性。
24.如权利要求23所述的方法，进一步包括：
在将所述HP耦合至所述冷却板之前或在将所述HP耦合至所述冷却板期间，将芯结构耦合至所述窗口部分；以及
在将所述芯结构耦合至所述窗口部分之前或在将所述芯结构耦合至所述窗口部分期间，将所述HP的原生芯结构耦合至所述芯结构。
其中，将所述芯结构耦合至所述窗口部分以及将所述原生芯结构耦合至所述芯结构包括执行从包括以下各项的组中选择的一种或多种耦合技术：熔接、焊接、钎焊、以及编织。
25.如权利要求21所述的方法，进一步包括：
在将所述扁平化的HP直接耦合至所述冷却板之前，在所述冷却板的所述窗口部分中形成销或槽的布置。
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