CN1333627C - 包含冷却基片的电子模块及相关方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电子模块(20)包含冷却基片(21a)，安装在其上的电子器件(22)，及与冷却基片(21a)相邻的散热器(23)。更具体来说，冷却基片(21a)可具有与电子器件(22)相邻的一蒸发器腔体(25)，与散热器(23)相邻的至少一个冷凝器腔体(26)，及连接与至少一个冷凝器腔体(26)流体连通的蒸发器(25)的至少一个冷却液通路(27)。而且，蒸发器热传导体(28)可连接在蒸发器腔体(25)与电子器件(22)之间进行热交换。此外，至少一个冷凝器热传导体(36)可连接在至少一个冷凝器(26)与散热器(23)之间进行热交换。蒸发器热传导体(28)和至少一个冷凝器热传导体(36)每一个最好具有比相邻冷却基片部分更高的导热率。

Description

包含冷却基片的电子模块及相关方法
技术领域
本发明涉及电子模块领域，并特别涉及包括用于冷却一个或多个电子器件的基片的电子模块及相关方法。
背景技术
电子器件广泛用于许多类型的电子设备。一种电子器件是集成电路，这种电路可包含硅或砷化镓基片及在基片上表面形成的若干有源器件，诸如晶体管等。一般还需要把一个或多个这种集成电路集成在一外壳中，该外壳提供了保护并允许进行外部电连接。
由于典型集成电路上的有源器件已经增加，产生的热的消散已经越来越重要。特别地，相对大量的热例如可在多芯片模块(MCM)，微波发送器，及光子器件中产生。
已在包括电子电路模块的各种应用中使用，以提供通过长距离的高热传导的一种装置，是所谓“热管”。热管是一种封闭系统，包括蒸发器，冷凝器，连接蒸发器和冷凝器用于液体和蒸汽传送的绝热区，以及用于在其中循环冷却液的毛细管或吸液芯。热管享有胜过其它热调节装置形式的一个优势在于，热管能够传热而无需机械泵，压缩器或电子控制，这可在一定程度上提供节省的空间。
使用热管的MCM的例子在美国专利第5,216,580,发明人为Davidson等，发明名称为“Optimized Integral Heat Pipe andElectronic Module Arrangement”中公开。这一MCM包括安装在其一侧的电子电路元件，及安装在另一侧的吸热芯。热管蒸发器和冷凝器组件附加到MCM和吸液组件。此外，适当的工作液体引入到然后密封封闭的热管组件。
当然，冷却装置一般需要有与它们要冷却的电子器件相同大小的尺度。然而与热管相关的好处是受到定标的限制。就是说，在不断增加封装的密度时，把高功率的器件放置在与传统电路紧密靠近，比使用传统的没有泵的热管组件，可能需要使量更大的热更迅速地传送。
发明内容
因而就上述背景而言，本发明的一个目的是要提供一种电子模块和相关方法，其提供了一个或多个电子器件充分的冷却并有相对小的尺寸。
根据本发明的这一和其它的目的，特性和优点，是通过一种电子模块提供的。
根据本发明的一个方面，提供了一种电子模块，包括：一冷却基片及安装在其上的一电子器件；与所述冷却基片相邻的一散热器；所述冷却基片具有与所述电子器件相邻的一蒸发器腔体，与所述散热器相邻的至少一个冷凝器腔体，以及流体连通所述蒸发器腔体与所述至少一个冷凝器腔体的至少一个冷却流体通路；所述冷却基片包括向所述至少一个冷却流体通路内延伸的凸起，以便于冷却流体通过毛细作用流动；一蒸发器热传导体连接在所述蒸发器腔体与所述电子器件之间进行热交换；至少一个冷凝器热传导体连接在所述至少一个冷凝器腔体与所述散热器之间进行热交换；所述蒸发器热传导体和所述至少一个冷凝器热传导体具有比相邻冷却基片部分更高的导热率。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于制造一种电子模块的方法，包括：形成冷却基片，所述冷却基片具有蒸发器腔体、至少一个冷凝器腔体、以及至少一个将蒸发器腔体与至少一个冷凝器腔体流体连通的冷却流体通路；把一种电子器件安装到与电子器件相邻的冷却基片上；把蒸发器热传导体连接在蒸发器腔体与电子器件之间进行热交换，蒸发器热传导体最好比相邻的冷却基片部分有更高的热导热率，蒸发器热传导体包括一吸液部分，该部分包括暴露在蒸发器腔体内的多个凸起，以便于冷却流体通过毛细作用流动；以及把散热器连接到与至少一个冷凝器腔体相邻的冷却基片。
更具体来说，电子模块可包括在蒸发器腔体与电子器件之间的热交换的一蒸发器热传导体。此外，至少一个冷凝器热传导体也连接在至少一个冷凝器腔体与散热器之间进行热交换。蒸发器热传导体和至少一个冷凝器热传导体最好具有比相邻冷却基片部分更高的导热率。
蒸发器热传导体与至少一个冷凝器热传导体，例如可大于大约100瓦特每米摄氏度。这样，蒸发器热传导体，至少一个冷凝器热传导体，以及至少一个冷却流体通路，在电子模块工作期间不需要泵就可引起流体流动。
蒸发器热传导体可包括暴露在蒸发器腔体内的一吸液部分，以便于冷却流体通过毛细作用流动。进而，吸液部分可包括多个凸起，且这些凸起可按一般是矩形模式排布。此外，蒸发器热传导体可进而包括携带吸液部分的基板，以便于与相邻的冷却基片部分密封。流体吸液部分可降低液池沸腾效应并扩展电子器件的功率密度上限。
此外，至少一个冷凝器热传导体可包括暴露在至少一个冷凝器腔体内的至少一个吸液部分，以便于冷却流体通过毛细作用流动。至少一个冷凝器热传导体可包括与至少一个吸液部分相邻的储罐部分，限定了冷却流体储罐。而且，至少一个吸液部分可包括至少一个基座和从其向外延伸的多个凸起。
至少一个冷凝器热传导体的多个凸起可一般按基本上为直角指向的两个矩形组排布。此外，每一凸起可包括一降低宽度末端部分。至少一个冷凝器热传导体可进而包括携带至少一个吸液部分的一基板，以便于密封与相邻的冷却基片部分。这样至少一个冷凝器热传导体促进从其冷凝表面清除冷凝物，以提供基本上不受阻碍的冷凝。
此外，冷却基片可进而包括向至少一个冷却流体通路内延伸的凸起，以便于冷却流体通过毛细作用流动。类似地，冷却基片可包括向蒸发器腔体及至少一个冷凝器腔体内延伸的凸起，以便于冷却流体通过毛细作用流动。更具体来说，蒸发器和至少一个冷凝器热传导体每一个可包括铜-石墨复合物、ALSiC及金属至少之一，且冷却基片可包括陶瓷。蒸发器和至少一个冷凝器热传导体最好是可耐受冷却流体腐蚀的。
本发明的一种方法方式是用于制造一种电子模块，该方法包括形成冷却基片，所述冷却基片具有蒸发器腔体，至少一个冷凝器腔体，及至少一个将蒸发器腔体与至少一个冷凝器腔体流体连通的冷却流体通路。一种电子器件安装到与蒸发器腔体相邻的冷却基片上。而且，蒸发器热传导体连接在蒸发器腔体与电子器件之间进行热交换。蒸发器热传导体最好比相邻的冷却基片部分有更高的热导热率。而且，散热器可连接到与至少一个冷凝器腔体相邻的冷却基片。
根据本发明的另一方法方式，形成一种冷却基片，具有蒸发器腔体，至少一个冷凝器腔体，及至少一个将蒸发器腔体与至少一个冷凝器腔体流体连通的冷却流体通路。一种电子器件安装在与蒸发器腔体相邻的冷却基片上，至少一个冷凝器热传导体连接在至少一个冷凝器腔体之间进行热交换。至少一个冷凝器热传导体最好比相邻的冷却基片部分具有更高的导热率。而且，一散热器可连接到与至少一个冷凝器腔体相邻的冷却基片。
附图说明
图1根据本发明一电子模块的透视图。
图2是沿图1的线2-2所取的剖视图。
图3根据本发明的冷却基片的的分解透视图。
图4是图2的电子模块的蒸发器热传导体的顶视图。
图5是图2的电子模块的蒸发器热传导体的侧视图。
图6是图2电子模块的冷凝器热传导体的透视图。
图7是图2的电子模块的的冷凝器热传导体的顶视图。
图8是图2的电子模块的冷凝器热传导体的侧视图。
图9是对于图1的电子模块建模的热传导容量对槽或毛细吸液芯宽度的曲线图。
图10是图1电子模块中使用的建模的器件温度对热通路数目的曲线图。
图11是对于图1的电子模块交汇点温度对消散的功率的曲线图。
具体实施方式
以下将参照示出本发明优选实施例的附图，更为充分地说明本发明。然而本发明可以许多不同的形式实施，且本发明不能解释为限于这里所提出的实施例。提供这些实施例是为了使本公开的彻底和完全，并将向业内专业人员充分传达本发明的范围。相同的标号总是指示相同的元件。为了更为清楚，附图中可能夸大层和区域的尺寸。
首先参见图1-8，现在首先说明根据本发明的电子模块20。电子模块20包括围绕电子器件22的外壳21。外壳21包括基座或冷却基片21a及连接到其上的盖罩21b。盖罩21b在电子电路22之上限定了腔体33，用于保护电子电路及其接口(未示出)。例如业内专业人员所知那样，盖罩21b可通过使用密封环的铜焊附着，虽然腔体结构也可使用。例如外壳21可包括低温同烧结(c0-fired)陶瓷(LTCC)材料。这种材料就坚固性来说有优势，并能够形成凹口和小的稳定的通路，以及提供通过这些通路的电通道。也可以使用其它类似的材料。
在其它实施例中，如业内专业人员可知，可由外壳21携带两个或多个电子器件22。电子器件22例如可包括半导体器件或集成电路，热线圈，电阻器等。当然，其它电子器件也可包含在电子模块20中。如图1中可见，外壳21可至少在其表面之一上携带电连接器34。例如，电连接器34可以是如图所示的针格栅阵列中的针。在其它实施例中，如业内专业人员所知，例如可提供边缘连接器以连接带状电缆。
散热器23与冷却基片21a相邻，并例如可包括鳍24。当然，也可使用业内专业人员所知的其它散热器。例如，散热器可以是其上装有电子模块的机架或金属底板。而且，散热器和一个或多个冷凝器热传导体(以下将说明)可作为单一的同质体形成。冷却基片21a还具有与电子器件22相邻的一蒸发腔体25，与散热器23相邻的至少一个冷凝器腔体26，以及至少一个冷却流体通路27，连接蒸发器腔体与至少一个冷凝器腔体流体连通。可使冷凝器腔体26的总面积大于蒸发器腔体25的的总面积，以降低进入鳍(或散热器)24的热通量。对于热到即使直接附着到散热器都不足以适当冷却器件的程度的电子器件22，可能是希望这样作的。
在图3所示的实施例中，冷却基片21a包括四个冷凝器腔体26，及四个冷却流体通路27，从蒸发器腔体25径向向外以类似“X”构形延伸。当然，业内专业人员将可理解，在不背离本发明范围的情形下，可使用任何数目的冷却流体通路和冷凝器腔体。
电子模块20还包括一蒸发器热传导体28，连接在蒸发器腔体25与电子器件22之间进行热交换。进而，冷凝器热传导体36连接在每一冷凝器腔体26与散热器23之间进行热交换。当然，可看到，根据本发明可使用一个以上的散热器23。
蒸发器热传导体28和冷凝器热传导体36，每一个最好具有大于大约100瓦特每米摄氏度的导热率。热传导体28，36还可具有比冷却基片21a相邻的部分更高的导热率。业内专业人员将可理解，如图10所示，热传导体28，36允许电子器件22保持低的工作温度。
举例来说，蒸发器热传导体28和冷凝器热传导体36可包括至少铜-石墨复合材料，AlSiC，及金属之一。当然，其它业内专业人员已知适当的材料也可使用，且所使用的材料最好是耐冷却流体(例如至少镍和金之一)腐蚀的。可预期，热传导体28，36两者根据本发明都将使用，以使冷却流体最大化流动。但是应当明白，在每一种应用中不一定需要两种热传导体，而是可使用一个或另一个。
结果是，蒸发器热传导体28，冷凝器热传导体36，及冷却流体通路27，在电子模块工作期间无需泵即可引起冷却流体流动。此外，上述用于冷却基片21a和热传导体28，36的各种材料彼此及半导体材料，都可按热膨胀系数(CTE)(材料的一种性质)适当匹配。这种匹配允许硅和其它半导体器件22直接安装到冷却基片21a。例如，冷却基片21a可以是LTCC，而热传导体28，36可以是铜-石墨复合材料。
为了加强冷却流体的流动，蒸发器热传导体28包含暴露在蒸发器腔体25内的一个吸液部分，以便于冷却流体通过毛细作用流动。吸液部分包括从基板29向外延伸的多个凸起30。多个凸起30可一般按矩形模式排布，如图4和5所示，虽然也可使用其它构形。基板29便于与相邻的冷却基片21a部分密封，这将在以下进一步说明。
类似地，每一冷凝器热传导体36也可包含至少一个吸液部分，暴露在其各冷凝器腔体26内，以便于冷却流体通过毛细作用流动。吸液部分包括一基座45及从其向外延伸的多个凸起38。凸起38可按一般为矩形基本上以直角指向的两个组排布，如图6和7所示。而且，冷凝器热传导体36可进一步包括基板37，以便于与冷却基片21a部分密封，这将在以下进一步说明。每一凸起38可包括一降低宽度的末端部分39，通过增加其间的间隙距离以减轻毛细溢流。这便于去除热阻流层，因而促进冷凝。冷凝器热传导体36还可包括与吸液部分相邻一储罐部分40，限定一冷却流体储罐。
进而，为了使冷却流体能够返回蒸发器腔体25，冷却基片21a还可包括向冷却流体通路内延伸的凸起41，蒸发器腔体，及冷凝器腔体26，限定各吸液表面以便于冷却流体通过毛细管作用流动。就是说，形成有高表面能的高流率毛细管，提供内部全表面覆盖，并允许流体迅速传送。这减轻了否则会在非吸液表面上出现的毛细管损耗，这在小热管组件中可能是特别重要的。
例如可通过在冷却流体通路27和腔体25，26的反向平行表面，在相邻冷却基片21a各层上形成正交互连沟槽而生成凸起41。用来生成这些结构的过程基于业内专业人员已知的标准多层陶瓷制造技术。当然，业内专业人员将可理解，其它吸液结构也可根据本发明使用。
此外，可由冷却基片21a携带多个流体离解电极，以控制冷却流体的压力。在一个实施例中，任何两个热传导体28，36可用作为流体离解电极，并可由不同(例如正和负)的DC电位驱动(参见图2)，以引起冷却流体的离解。在另一实施例中，流体离解电极42可安装在冷却基片21a内。通过引起冷却流体离解为其构成的气体，流体离解电极允许冷却流体压力，因而冷却流体的流率受到控制。就是说，增加了离解气体的局部压力，因而这降低了流体蒸汽的局部压力，并增加了工作温度。当使用流体离解电极时，冷却流体最好是当电流从其通过时可被离解的流体，例如水。
在一个实施例中，在制造期间流体离解电极允许冷却流体离解。在另一实施例中，例如通过检测电子器件的温度并响应检测到的温度驱动电极，电子器件22可驱动流体离解电极42(或热传导体)，如图2中虚线连接线46所图示。每一流体离解电极42可以是金属，其最好也是耐冷却流体腐蚀的。因而电极42还可包括至少一个金和镍。当然，业内专业人员将可理解，流体离解电极42可以不同于这里所公开的冷却基片的各种结构使用。
电子模块20可作为如下多层陶瓷结构制造。带形非焙烧(未加工的)陶瓷被处理以切割所需的空腔和吸液芯结构。然后按需要印刷内部厚膜导体以便对多层电路布线。一旦各层完成，它们被堆叠并层压而形成未烧试样，然后被烧制。然后如果需要通过金刚石锯割或其它适当的方法进行各结构的分割(singulation)。如业内专业人员所知，可能需要抛光以去除层压和焙烧器件产生的表面变形。
然后印刷并焙烧焙烧后的厚膜导体以提供基板29，37，以便分别对蒸发器和冷凝器热传导体28，36提供可铜焊的密封表面。然后对热传导体28，36(例如铜-石墨复合材料)的基底材料镀镍和金，以便铜焊到LTCC冷却基片21a。铜焊过程最好是无助熔剂的以避免污染吸液面，并提供冷却基片21a的气密密封。
如业内专业人员所知，可使用精密的泄漏检验以保证外壳的完整性。在以冷却流体填充冷却基片21a之前，可能还需要附着电子器件22，以允许焊接模具附着到热传导体28，36。否则如果内部蒸汽压力变高，则被填充的工作的热管可能阻碍回流或灾难性失败。填充管，诸如铜管，可包含在冷却基片21a中用于排气和填充。可通过注射实现填充。
业内专业人员将可理解，根据本发明提供了许多优点。例如，根据本发明所实现的强化的毛细流可允许缩小冷却流体通道尺寸，相信这是先有技术以前不能得到的。而且，装有吸液部分的流体储罐40与蒸发器热传导体28降低了液池沸腾效应并扩展了功率密度上限。
此外，冷凝器热传导体36促进了冷凝剂(液体)从冷凝面的清除，以提供基本上连续的不受阻碍的冷凝。而且，由本发明还提供了由用于规定冷却流体的路线的一个或多个冷却流体通路27互连的，包括中心的或多个蒸发器腔体25和一个或多个冷凝器腔体26。这使得能够进行大热通量器件的密集封装，并稳定了多个元件的稳定处于恒定的温度。此外，如上所述，离解电极42允许气体的产生并因而允许压力和工作温度的调节。
参见根据本发明制造的电子模块以下例子中提供的测试结果，可更充分地理解以上的优点。
例子
根据本发明电子模块20的设计，如业内专业人员所理解的，适合从电子器件22的热驱散方式以及温度稳定的工作。散热是通过增加冷凝器相对于蒸发器的面积，并通过划分和隔离冷凝器与蒸发器而实现的。例如，根据本发明的测试电子模块构造为具有大约两倍蒸发器面积的冷凝器总面积，虽然根据本发明其它尺寸也可采用。
由冷却基片21a所限定的热管结构的每一段有唯一的考虑，其每一个关系到定标限制。最明显的限制是这种“缩小”的热管对通过足够的区域蒸汽液体交互作用比它们更大的对应物更灵敏。如果不保持一定的特征尺寸，则蒸汽流可被急剧约束。对于这里所述的测试器件，确定了需要1.27mm的最小蒸汽通道截面，如业内专业人员所理解的，虽然根据本发明其它设计中可使用更小的尺寸。
应当保持任何不经意的气体的局部压力，以避免降低从所需的冷却流体形成的蒸汽的局部压力。缩小的热管对不经意的气体非常灵敏，于是最好进行气密密封。此外，吸液表面41应当提供充分精细的结构，以防止冷凝液滴形成以至耗尽冷却流体的供应。此外，冷却流体应当与热源紧密接触，以使温度稳定的器件能够工作，且冷凝面应当保持热阻流体层的清洁。此外，毛细流应当以足够容量而不受到阻碍，且冷凝器对蒸发器比率应当比一足够高。冷却流体的选择也很重要，因为它应当是无污染物的，特别是溶解的气体。在测试的器件中水被选择用作为冷却流体，因为其高的潜在的蒸发热，周知的性质，以及易于通过沸腾除气。当然，也可使用其它的冷却流体。
还需要考虑其它的设计参数。例如，某些关键的几何参数包括冷却流体通路27的截面结构及吸液面41的长度。其它参数包括蒸发器和冷凝器腔体25，26尺寸和结构，如业内专业人员所理解的，它们可通过经验结果和制造问题驱动。这些参数驱动器件所需的尺寸，以便对于电子器件22的给定类型和数目提供给定的热消散容量。对于本发明这种设计参数的进一步的讨论可在本发明申请人的一篇文章中找到，其标题为“Miniature Embedded Heat Pipes in LowTemperature Co-Fired Ceramic for Electronic Devices RequiringTemperature Stability”，该文章出现在Society of AutomotiveEngineers Aerospace Power Systems会议，该会议在2000年11月1日在San Diego，California举行，该文献在此整体结合以资对比。
一般来说，毛细作用泵是热传送容量中的限制因素。毛细泵的一个关键参数是用来限定凸起41及所得的吸液面的沟槽的宽度。这一参数是重要的，因为它驱动毛细限以便向蒸发器腔体25提供冷却流体。如业内专业人员所理解那样，应当考虑松弛和分层的需要，仔细选择沟槽的宽度。对于测试器件所选的沟槽宽度(大约4密耳)是基于材料和制造问题选择的，包括考虑基片总厚度。还使用来自以上对比文献中进一步讨论的建模的引导。在图10中可看到，表示由于沟槽宽度变化的结果毛细管和蒸汽摩擦力所至的热传送优化的曲线。
另一重要的关键参数是从热源(即电子器件22)到蒸发器腔体25热传送长度。这对于冷却基片21a保持需要热消散的电子器件22上适当的低温的效率是重要的。电子器件22与蒸发器腔体25应当以尽可能小的热阻接口。这样，如以上所讨论，在电子器件22之下所使用的任何材料最好是可对LTCC真空密封的并且按CTE匹配。
可使用一简化的模型表示带有用于向蒸发器腔体25传导的热通路35的LTCC冷却基片21a。该模型包括一热通道，该通道以热通路35通过电子器件22基片及冷却基片21a(其每一个有其自身的热阻)并在理想化的恒定温度蒸发器腔体中终止。
基于这一模型，如在图10的曲线图中可见，虽然蒸发器可在大约45℃起作用，但源器件温度取决于材料和几何形状可能相当高。独立的变量表示热通道35在紧靠电子器件22之下通路的中的数目。该曲线图还示出，如果在热通路中有明显热阻，则电子器件22温度不能对热负载保持在恒定值。如果目的是要从系统消除热电冷却器，热阻是特别重要的。就周围环境来说，目的一般是要保持电子器件尽可能工作在接近环境。
按以上设计考虑为目的，测试器件被制成包括四个冷凝器腔体26和四个冷却流体通路27，把各冷凝器腔体连接到蒸发器腔体25。每一冷却流体通路制成9.5mm长度，虽然根据本发明可使用更长或更短的长度。而且，在电子模块20的顶侧紧靠冷凝器腔体26之上形成小孔，并还铜焊充铜管以允许冷却流体的抽空和填充。
安装热传导体28，36以允许直接连接到各小于面41。使用80/20金/锡热传导体28，36密封地铜焊接到LTCC冷却基片21a。由本发明受让人制成的Ultra_FETTm Power金属氧化物半导体场效应晶体管(NOSFET)裸管芯(0.28cm)用作为电子器件22。这一MOSFET焊接安装在蒸发器腔体25附近，且导线焊接到形成基板29的厚膜表面金属化以提供电互连。焊接到相同金属化的导线提供了到电测试夹具的互连。
如上所述，冷却基片21a可以是LTCC。LTCC是原为多层电路制造开发的市售的低温焙烧玻璃-陶瓷(850℃)系统，能够适应高电导率金属电路(诸如金，银，及铜)及气密封装。上述带的典型性质包括在2和3W/mK之间的热电导率与7ppm/℃的CTE。使用带有与LTCC匹配的CTE的高的热电导率热传导体28，36，以便密封蒸发器和冷凝器25，26处的热管，并使用80/20金/锡焊料提供气密性。
为了测试器件，使用几件测试设备，包括DC电源，常规功率控制电路，热电冷却器，及带有温度计的两个.003"导线型K热电偶。常规功率控制电路允许使用反馈电路对MOSFET功率的独立控制，并使用热电冷却器保持稳定冷凝器温度。热电冷却器在测试期间始终保持在20℃，以提供稳定的冷凝器腔体26温度，这有助于测量的提取和计算。使用两个热电偶之一测量冷凝器温度，而另一个借助于热脂膏置于与MOSFET面接触，这允许连续的交汇点温度监视。所有测试在静止空气中水平地进行。
如上所述构成的测试单元通过10瓦特范围的热消散被测试。结果在图5所示的曲线图中可见。该曲线图示出交汇点温度走向，这是当基片为无源(即未填充)(线46)对有源工作基片(线47)时的结果。还提供了滞后参照线48。热管循环以大约3瓦特启动并稳定在大约6瓦特。这一参数范围对于许多需要降低功率消散并降低电路复杂性的电子器件或其它系统是理想的。因而更具体来说，本发明例如适用于激光二极管阵列，计算机中央处理单元(CPU)芯片，射频(RF)功率模块，高密度多芯片模块，光学模块，及相控阵天线。
业内专业人员会想到具有以上说明和相关图示中呈现的技术优势的本发明的许多修改和其它实施例。因而应当理解，本发明不限于所公开的特定实施例，且其它修改和实施例意味着包含在所附权利要求范围之内。

Claims (18)

1.一种电子模块，包括：
一冷却基片及安装在其上的一电子器件；
与所述冷却基片相邻的一散热器；
所述冷却基片具有与所述电子器件相邻的一蒸发器腔体，与所述散热器相邻的至少一个冷凝器腔体，以及流体连通所述蒸发器腔体与所述至少一个冷凝器腔体的至少一个冷却流体通路；
所述冷却基片包括向所述至少一个冷却流体通路内延伸的凸起，以便于冷却流体通过毛细作用流动；
一蒸发器热传导体连接在所述蒸发器腔体与所述电子器件之间进行热交换；
至少一个冷凝器热传导体连接在所述至少一个冷凝器腔体与所述散热器之间进行热交换；
所述蒸发器热传导体和所述至少一个冷凝器热传导体具有比相邻冷却基片部分更高的导热率。
2.权利要求1的电子模块，其特征在于，所述蒸发器热传导体，所述至少一个冷凝器热传导体，以及所述至少一个冷却流体通路，在电子模块工作期间不需要泵就可引起流体流动。
3.权利要求1的电子模块，其特征在于，所述蒸发器热传导体包括暴露在蒸发器腔体内的一吸液部分，以便于冷却流体通过毛细作用流动。
4.权利要求3的电子模块，其特征在于，所述吸液部分包括多个凸起。
5.权利要求4的电子模块，其特征在于，所述多个凸起按一般是矩形模式排布。
6.权利要求3的电子模块，其特征在于，所述蒸发器热传导体进而包括携带所述吸液部分的基板，以便于与相邻的冷却基片部分密封。
7.权利要求1的电子模块，其特征在于，所述至少一个冷凝器热传导体包括暴露在所述至少一个冷凝器腔体内的至少一个吸液部分，以便于冷却流体通过毛细作用流动。
8.权利要求7的电子模块，其特征在于，所述至少一个冷凝器热传导体包括与所述至少一个吸液部分相邻的储罐部分，限定了冷却流体储罐。
9.权利要求7的电子模块，其特征在于，所述至少一个吸液部分包括至少一个基座和从其向外延伸的多个凸起。
10.权利要求9的电子模块，其特征在于，所述多个凸起按一般基本上为直角指向的两个矩形组排布。
11.权利要求9的电子模块，其特征在于，每一所述凸起包括一降低宽度末端部分。
12.权利要求7的电子模块，其特征在于，所述至少一个冷凝器热传导体进而包括携带所述至少一个吸液部分的一基板，以便于与相邻的冷却基片部分密封。
13.权利要求1的电子模块，其特征在于，所述冷却基片还包括向所述蒸发器腔体及所述至少一个冷凝器腔体内延伸的凸起，以便于冷却流体通过毛细作用流动。
14.权利要求1的电子模块，其特征在于，所述蒸发器和至少一个冷凝器热传导体每一个包括金属；且所述冷却基片包括陶瓷。
15.权利要求1的电子模块，其特征在于，所述蒸发器热传导体和至少一个冷凝器热传导体是可耐受冷却流体腐蚀的。
16.一种用于制造一种电子模块的方法，包括：
形成冷却基片，所述冷却基片具有蒸发器腔体、至少一个冷凝器腔体、以及至少一个将蒸发器腔体与至少一个冷凝器腔体流体连通的冷却流体通路；
把一种电子器件安装到与电子器件相邻的冷却基片上；
把蒸发器热传导体连接在蒸发器腔体与电子器件之间进行热交换，蒸发器热传导体最好比相邻的冷却基片部分有更高的热导热率，蒸发器热传导体包括一吸液部分，该部分包括暴露在蒸发器腔体内的多个凸起，以便于冷却流体通过毛细作用流动；以及
把散热器连接到与至少一个冷凝器腔体相邻的冷却基片。
17.权利要求16的方法，其特征在于，多个凸起按一般为矩形模式排布。
18.权利要求16的方法，其特征在于，蒸发器热传导体进而包括携带所述吸液部分的一基板，以便于与相邻的冷却基片部分密封。
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