TW200938069A - Reticulated heat dissipation with coolant - Google Patents

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TW200938069A
TW200938069A TW097150702A TW97150702A TW200938069A TW 200938069 A TW200938069 A TW 200938069A TW 097150702 A TW097150702 A TW 097150702A TW 97150702 A TW97150702 A TW 97150702A TW 200938069 A TW200938069 A TW 200938069A
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TW
Taiwan
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fins
coolant
fin
substrate
coupled
Prior art date
Application number
TW097150702A
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English (en)
Inventor
Thomas W Lynch
Original Assignee
Tanima Holdings Llc
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Description

200938069 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明關於具有冷卻劑的網狀熱散逸。 【先前技術】 隨著微電子元件的電路密度增加,此等裝置所產生的 熱通常亦隨之增加。微電子元件包含例如微處理器,例如 ❹ 中央處理單元(CPU )、圖形處理單元(GPU )、數位信 號處理器(DSP )個或更多個記憶體裝置;一個或更 多個應用導向積體電路(ASIC):及/或是其他類型的電 子元件,例如僅爲其中幾個例子的電容器及/或是電阻器 。微電子元件包含位於封裝中之凹槽之內的積體電路。此 種積體電路可在一側之上藉由例如金的共熔合金化合物熱 親接或是機械親接於封裝。積體電路的另一側可以暫時保 持開啓。焊墊可置於積體電路邊緣的周圍,焊接細線可將 ® 焊墊連接於封裝。完成連接之後,爲了要保護接線,通常 會在凹槽的開口之上放置一殼罩。 通常有多種技術可用於移除或是散逸微電子元件產生 的熱。此等技術包含例如被動及/主動方法。被歸類爲被 動熱方法的技術涉及使用與微電子元件熱接觸的導熱裝置 。此種導熱裝置包含大量的導熱材料,例如嵌條或是散熱 機;或是包含用以加強熱對流傳送的裝置,例如熱沉。然 而’用以散逸熱及/或是消除熱的技術不能得到滿意的結 果’且要使用額外的技術及/或是裝置,以散逸熱及/或是 200938069 消除熱。 舉例而言,可連接熱沉於積體電路封裝。此工作一般 可由系統製造商完成,而系統製造商係自積體電路販售商 購入已封裝的積體電路。或者,積體電路販售商可販售已 完成連接熱沉的已封裝積體電路。熱沉可栓接或是連接於 封裝,且在連接之前,熱傳送化合物可至於積體電路及/ 或是熱沉之上,以輔助積體電路與熱沉之間的熱傳導。有 時,可期望封裝本體會輻射出充分的熱,而不包含獨立的 ® 熱沉。一般而言,通過熱沉的熱流爲f(TbDnded-T〇pen)的 函數,其中爲熱沉之開口側之溫度,Tbt)nded爲連接 側之溫度。隨著 T〇pen降低,熱流顯著增加,因此,
Tb()nded亦降低。因此,一些製造商會將風扇直接置於熱沉 之側邊,以使T^en降低到接近Tambient,也就是組件的周 圍溫度。 接著,可將熱沉之整個組件及積體電路封裝配置於一 系統板上。明確而言,係由系統製造商將組件配置於系統 〇 板上者。但積體電路販售商亦可作爲系統製造商。在一些 系統中,板上可設有多個積體電路,亦有可能設於子板( daughter board )上。積體電路其中之一或更多個可設有 熱沉。一但組件置於系統板上,即可將系統板依次置於殻 體中。殻體集熱,使Tambient上升,因此使Τ。^上升, 然後Tb()nded上升。若TbQnded上升太多,積體電路會融化 並毀壞。爲了要降低殼體中之Tanibient,一些製造商會在 殼體上安裝風扇。如此有可能造成Tambient降低至Tr()t)m, -5- 200938069 也就是使用已封裝電腦的房間中的溫度。 可以使用習知方法的各種變形。例如,可使用系統板 直接浸泡於Freon冷卻劑的系統。另一範例包含電子傳送 裝置,其可將熱與電子一倂移動,以電動方式將熱自封裝 吸離。 此外,多晶片載體可使用疊片封裝。考慮記憶體晶片 使用的單一同軸封裝及安裝技術。在此情形中,已封裝記 〇 憶體晶片的全部插腳可由一側延伸。在此種情形中,晶片 可利用一側接著一側的方式安裝,俾使所在的板子更長, 然而,如此所需之空間仍比將晶片平放安裝於板子上所需 的空間更少。不幸地,因爲熱會傾向聚集在晶片之間的區 域,如此會加重冷卻的問題。 【發明內容】 本發明關於具有冷卻劑的網狀熱散逸。 Ο 【實施方式】 在以下詳細說明中,預先設定多個明確細節,以提供 對請求標的之通盤了解。然而,熟知本技藝者當可了解, 脫離該等特定細節仍能實現請求標的。在其他例子中,不 詳細描述已熟知的方法、步驟、元件、及/或是電路。 在以下說明及/或是申請專利範圍中’儘管請求標的 範圍並不以此爲限,「及/或是」的術語(例如此處所述 )可表示「及」,可表示「或」’可表示「互斥或( -6 - 200938069 exclusive-or)」,可表示「一個」,可表示「某些但非 全部」,可表示「皆不」,及/或是可表示「兩者皆是」 〇 在說明書中所參照的「一個實施例」或是「一實施例 」表示特定特徵部、構造、或是特性包含於請求標的其中 至少一實施例中。因此,在本說明書中各處所出現的「在 一個實施例中」及/或是「一實施例」並不一定表示是參 照相同的實施例。更進一步,特定特徵部、構造、或是特 © 性可結合於一或更多個實施例中。 電子組件可包含耦接於一基板之一或更多個電子元件 ,且另外可表示例如電子封裝。在至少一實施例中,基板 包含例如印刷電路板(PCB),且可包含一或更多層,其 可爲例如薄片層,並可包含導通及/或是非導通層,且一 或更多層具有例如一或更多導通特徵部形成於其上。在一 實施例中,PCB包含例如一或更多非導通材料層插入其中 ,及/或是薄片組成的一或更多導通電路圖案,及/或是額 Ο 外層。此外,電子組件或是電子封裝包含一或更多個微電 子元件,微電子元件包含例如積體電路(1C )元件,例如 一或更多個微處理器、圖形處理單元(GPU )、一或更多 個記憶體裝置、一或更多個應用導向積體電路(ASIC ) 、及/或是包含其他類型的電子元件,例如電容器、電阻 器、及/或是連接器,連接器包含用以耦接外部電路之輸 入/輸出(I / 〇 ),例如匯流排電路,但請求標的並不受限 於此處所述。在至少一實施例中,可耦接一或更多個電子 -7- 200938069 組件以形成電子裝置。電子裝置之範例包含例如電腦(包 含桌上型電腦、筆記型電腦、伺服器、開關、及/或是分 享器)、手持式裝置(包含數位相機、手機或是無線電話 )、且可額外包含週邊裝置(包含印表機、螢幕、及/或 是掃描機)。然而,熟知本技藝者當可知,實施例並不限 於此實施態樣,而可應用於例如使用一或更多個微電子元 件之任意電子組件及/或是電子裝置。 〇 如之前簡述,微電子元件會產熱,且可使用例如熱方 法以至少部份散逸所產生的熱。熱方法包含一或更多個熱 散逸裝置’且通常分類成主動及/或是被動熱方法。在文 中’主動熱方法通常指的是至少一部份使用能量(例如電 能、化學能、及/或是流體能)來至少部份散熱的熱散逸 裝置。儘管請求標的並不受限,但一或更多個主動熱方法 包含以下幾個範例:風扇、冷卻元件、及/或是亦稱爲 Peltier裝置的電熱元件。此外,被動方法通常指的是先 © 由一或更多種熱傳導模式(例如傳導及/或是對流)散熱 ,且不使用額外的能量的熱散逸裝置。 現在參照圖1 ’其係根據至少一實施例,例示電子組 件之前視圖。電子組件100包含—或更多個耦接於基板 100之微電子元件102。基板1〇6包含例如pcB,且可包 含例如一或更多個薄片構成的導通及/或是非導通層(未 顯示)。在此種配置中,基板106可由酚樹脂材料、纖維 玻璃材料、聚酯薄膜膠帶等製成。但這些材料皆不適用於 熱傳導’因此,期望大部分的熱係自微電子元件1〇2轄射 -8- 200938069 ’而非自基板106輻射。基板106可耦接於—或更多個微 電子兀件102’微電子元件102包含—或更多種類如先前 所述之微電子元件。舉例而言’微電子元件1〇2包含積體 電路,例如一封裝中之CPU;或者微電子元件102包含不 具有獨立封裝之未處理晶粒。 定向並配置二或更多個微電子元件102以使其包含電 子疊片104。例如,微電子元件1〇2可利用—或更多插腳 等物親接於基板106。舉例而言’微電子元件1〇2可利用 ϋ 不同的技術耦接於基板106,例如,雙重同軸封裝、單一 同軸封裝及接線’此等僅爲範例,請求標的並不限於此實 施態樣’且可應用於任意的微電子元件及/或是能形成電 子組件的接合方法,電子組件包含例如可產生熱的至少一 微電子元件。雙重同軸封裝及/或是單一同軸封裝微電子 元件102可包含陶瓷封裝、環氧化物封裝、及/或是由其 他材料形成的封裝。 在微電子元件102可利用雙重同軸封裝而耦接於基板 © 106的情形中,微電子元件1〇2可連接於一對基板1〇6之 間,如圖2所示。在此種情形中,此對基板1 06在空間上 係互相平行對準,而微電子元件102係實質上垂直於此對 基板106而延伸,且雙重同軸封裝之腳座直接向外彎曲。 更進一步,一些雙重同軸封裝的微電子元件102除了具有 積體電路之外,另外還包含跨接橋線,跨接橋線通過該對 基板106之間。或者,一些雙重同軸封裝的微電子元件 102可不具有積體電路,而可僅具有跨接橋線。此外,一 -9- 200938069 些雙重同軸封裝的微電子元件102可包含其他品項 混成電路、多晶片模組、元件(例如電容器、負載 抑流線圈、變壓器)等。 回來參照圖1’相同地,在微電子元件102可 一同軸封裝而耦接於基板1〇6的情形中,微電子元 可連接於單一基板106。在此種情形中,微電子元 係實質上垂直於此單一基板106而延伸。更進—步 Q 單—同軸封裝的微電子元件102來取代雙重同軸封 除通過多個基扳1 06之間所需的橋線。 或者’微電子元件102可藉由膠帶安裝來取代 重同軸封裝或是單一同軸封裝。舉例而言,此膠帶 微電子兀件102連接於單一基板1〇6,且係垂直於 板i〇6’類似於上述用於單一同軸封裝的基板ι〇6 。或者,此種膠帶安裝的微電子元件1〇2可連接於 板106之間’且係垂直於此對基板106,類似於上 @ 雙重同軸封裝的基板106的配置。 熱散逸裝置108可耦接於一或更多個微電子元 。熱散逸裝置108可包含耦接於一或更多個微電 102的一或更多個鰭板110。此處所使用的術語「 可表示能散熱的熱散逸裝置108的一部分。鰭板1 鋁及/或是其他導熱材料形成。鰭板110係在微電 1〇2之間實質上垂直於基板106而延伸。例如,在 元件102包含雙重同軸封裝的情形中,雙重同軸封 電子元件102可與鰭板11〇交替堆疊,使微電子元 ,例如 電阻、 利用單 :件 102 件 102 ,使用 裝可移 使用雙 安裝的 單一基 的配置 一對基 述用於 :件 1 0 2 子元件 鰭板」 10可由 子元件 微電子 裝的微 :件 1 0 2 -10- 200938069 的插腳可突出於電子疊片104的前部或是後部,則鰭板 110可一側接一側地通過電子疊片1〇4。換而言之,鰭板 110可斜向通過基板106。 此外’熱散逸裝置108可利用一或更多種黏著材料、 及/或是一或更多個機械性鎖固裝置(例如未顯示之夾箝 及/或是插腳)而親接於微電子元件102其中之一或更多 個。然而,十分重要的是,除了使用熱散逸裝置的各種構 成之外’亦可使用各種連接方法,請求標的並不限於此實 〇 施態樣。例如,多個微電子元件1 02可藉由螺栓及/或是 其他固定器至少部份固持在一起,螺栓及/或是其他固定 器可爲以長度方向穿過微電子元件102之電子疊片104及 /或是穿過鰭板110。此外/或者,導熱材料(未顯示)可 設於熱散逸裝置108與微電子元件102之間。此種導熱材 料可包含能直接連接熱散逸裝置108於微電子元件102的 化學連接化合物。在此種情形中,微電子元件1 02之電子 疊片104可藉由用於連接鰭板110與微電子元件102之傳 〇 熱材料而至少部份固持在一起。 在鰭板110相對於微電子元件102之電子疊片104的 位置上,鰭板110可爲均勻構成及/或是至少部分構成不 同。例如,鰭板110可包含設於一對相鄰的微電子元件 102之間的一或更多個內部鰭板112,且內部鰭板112可 平行於電子疊片104之微電子元件102。此外/或者’鰭板 110可包含設於電子疊片104之微電子元件1〇2之頂部及/ 或是底部的一或更多個罩蓋鰭板114,罩蓋鰭板Π4可平 -11 - 200938069 ί了於電子叠片104之微電子兀件102。此外/或者,鰭板 110可包含設於鄰接於電子疊片104之頂部及/或是底部之 一或更多個末端鰭板116,使末端鰭板116與電子疊片 104之頂部及/或是底部表面呈非平行。 此外/或者,電子組件1〇〇可設於一殼罩(未顯示) 中。此殼罩具有將空氣吹送通過熱散逸裝置108的風扇( 未顯示)。或者,電子組件100可構成其獨有的殼罩。對 〇 於大型的設置而言,鰭板no之邊緣可固定於安裝框架。 或者,單一的電子組件100可在鰭板110中包含平台(未 顯示),其係用以將電子組件100支撐於桌面或是地面上 〇 此外/或者,一或更多個連接器117可設於基板106 及/或是鰭板110之上。連接器117能將電子疊片104連 接於其他疊片及/或是其他電子設備。連接器117可將電 子組件1 00透過自連接器1 1 7伸出的條帶、電線等連接於 〇 其他疊片或是其他電子設備。 於操作中,例示的熱散逸裝置108所使用的熱效能網 狀封裝(雖然請求標的並不限於此)可用於增加熱傳送。 通常,習知的封裝及系統板製造可僅能用於建立大型平板 。且習知的熱方法通常會有共同的缺點:系統板可仍然是 大型的平板。舉例而言,基板(例如系統板)可僅具有單 一輻射表面。對照之下,網狀的表面(例如例示的熱散逸 裝置108所使用者)可具有多個輻射表面,則有可能增加 熱傳送。 -12- 200938069 現在參照圖3,其係根據至少一實施例,例示一鰭板 之側視圖。內部鰭板112可包含延伸出電子疊片1〇4之外 的實質平坦的延長表面118。此外/或者,內部繪板112可 包含自延長表面118延伸之一或更多個支承表面12〇。支 承表面120可熱耦接於微電子元件102其中至少一,例如 耦接於相鄰的一對微電子元件102之間。在使用膠帶安裝 的微電子元件102的情形中,熱傳送材料可設於支承表面 120及微電子元件102之間,當然,請求標的並不限於此 φ 種實施態樣。 現在參照圖4,其係根據至少一實施例,例示一鰭板 之側視圖。罩蓋鰭板114可包含延伸出電子疊片104之外 的實質平坦延長表面122。此外/或者,罩蓋鰭板114可包 含自延長表面122延伸之一或更多個支承表面124。支承 表面124可熱耦接於微電子元件102其中至少一,例如耦 接於電子疊片104之微電子元件102之頂部及/或是底部 。在使用膠帶安裝的微電子元件102時,僅有熱傳送材料 〇 可設於支承表面124與微電子元件102之間。 現在參照圖5,其係根據至少一實施例,例示沿著圖 1之線5-5所繪之電子組件之頂部橫剖面圖。如圖所示, 當由電子組件100之頂部觀察時,鰭板110會縮減,以便 通過該對基板106。相同地,鰭板110可在電子疊片1〇4 的外部加寬,以增加熱傳送區。舉例而言,鰭板包含 鄰接於該對基板106之一對凹陷邊緣126。此處所使用的 術語「凹陷」可以表示有弧度的表面及/或是連續接合的 -13- 200938069 平坦表面,其中包含至少一個內角大於180度,但請求標 的並不限於此實施態樣。此外/或者,鰭板110可包含延 伸出電子疊片104之外的一對凸起邊緣128。此處所使用 的術語「凸起」可以表示有弧度的表面及/或是連續接合 的平坦表面,其中包含至少一個內角小於180度,但請求 標的並不限於此實施態樣。此外/或者,鰭板1 1 〇可包含 任意數目的替換形狀。例如,鰭板110可包含大致上爲矩 〇 形的形狀。在此種情形中,鰭板1 1 0可包含以一定寬度的 桿狀形式延伸出電子疊片1 04的大致矩形部份。 此外/或者,如上述,在微電子元件102利用單一同 軸封裝耦接於基板106的情形中,微電子元件1〇2可連接 於單一基板106。在此情形中,使用單一同軸封裝的微電 子元件102來取代雙重同軸封裝可增加鰭板11〇的可用表 面面積,且可增加散熱效率。例如,鰭板110可包含鄰接 於單一基板106之單一凹陷邊緣。此外/或者,鰭板11〇 φ 包含延伸出電子疊片104之外之單一凸起邊緣,且係與單 一凹陷邊緣對向配置。此外/或者,鰭板110可包含任意 數目的替換形狀。例如,鰭板110可包含大致上爲矩形的 形狀。在此種情形中,鰭板110包含延伸出電子疊片104 的大致矩形部份。 現在參照圖6,其係根據至少一實施例,例示一鰭板 之分解透視圖。如圖所示,鰭板110其中之一或更多個可 更包含設於鰭板110其中之一或更多個之內之冷卻劑管 132,冷卻劑管132可傳送在其中之一或更多個鰭板110 -14- 200938069 內的冷卻劑通過。入口 136可耦接於冷卻劑管132。入口 136可傳送冷卻劑,使之經由冷卻劑管132通過鰭板11〇 。出口 138可耦接於冷卻劑管132。出口 138可自鰭板 1 1 0送出冷卻劑。在此種情形中’可操作鰭板1 1 0 ’將冷 卻劑自入口 136經由冷卻劑管132通至出口 138 ’以自一 或更多個微電子元件1〇2移除熱。 現在參照圖7,其係根據至少一實施例’例示一電子 組件之側視圖。如圖所示,鰭板1 1 〇其中之一或更多個可 〇 更包含設於鰭板110其中之一或更多個之內的冷卻劑管 132,冷卻劑管132可傳送在其中之一或更多個鰭板110 內的冷卻劑通過。例如,鰭板112可包含設於其中之冷卻 劑管132,鰭板1 14可包含設於其中之冷卻劑管134 °入 口 136可耦接於冷卻劑管132及134其中至少之一個。入 口 136可將冷卻劑經由冷卻劑管132和134傳送至鰭板 110。出口 138可耦接於冷卻劑管132及134其中至少之 一個。出口 138可將冷卻劑送出鰭板110。在此情形中’ ® 熱散逸裝置108能將冷卻劑由入口 136連續經過冷卻劑管 132和134而傳送至出口 138。舉例而言,冷卻劑進出給 定的鰭板110之進入點及出口點可能會隨著電子組件1〇〇 的移動而改變。此種樣式可使冷卻劑管1 3 2之進出管線保 持互逆(reciprocal),但對於次一冷卻劑管134而言, 如此則使進入點旋轉3 0度或類似角度。冷卻劑管1 3 2及 134的旋轉會以均勻或是非均勻的方式持續降溫電子組件 100。可以僅因爲機械性理由而作冷卻劑管132及134的 -15- 200938069 旋轉。例如,擠壓在電子組件100中的微電子元件102非 常薄,因此,難以將全部的進出管線堆疊在相同的線上。 設於鰭板110之一或更多個之內的冷卻劑管132可包 含內部通道(未顯示)。內部通道可用於增加冷卻劑停留 在鰭板1 1〇中的時間。例如’冷卻劑管132及/或是134 可承載熱傳送液體(例如冷卻水)。隨著冷卻劑移動通過 鰭板1 1 0,冷卻劑會逐漸暖化。以移除相同熱量的情形相 φ 比,暖化的冷卻劑所需量大於較低溫的冷卻劑所需量。因 此,內部通道及鰭板1 1 〇的形狀會改變,使冷卻劑流過鰭 板1 1 〇中之較遠及/或是較溫暖區域時,流動得較快。 其他種類的冷卻劑亦可用於鰭板1 1 〇中。例如,可使 用可蒸發的冷卻劑。在使用可蒸發的冷卻劑的情形中,蒸 發速度經常會隨著此種可蒸發之冷卻劑的微小液滴變得更 小而改變,且蒸發中的冷卻劑密度會改變。隨著蒸發中的 冷卻劑密度改變,液滴的總蒸發面積亦會改變。在此種情 G 形中,內部通道可藉由使冷卻劑壓力隨著冷卻劑流過鰭板 1 1 0而降低,以補償此效應。操作中,冷卻劑管1 32及/或 134會構成冷卻系統之蒸發器之管線。此冷卻系統在嵌設 於散熱器結構中的一組狹窄管線中壓縮冷卻劑(例如 Freon等)。散熱器結構指的是冷凝機。冷凝機會輸出至 一組具有較大橫剖面的管線。在較大的橫剖面區域中,冷 卻劑膨脹。冷卻劑膨脹時可吸熱。具有較大橫剖面的區域 管線可稱爲蒸發器。接著,蒸發器會輸出至壓縮幫浦(未 顯示),壓縮幫浦再次強制冷卻劑通過冷凝機。於此,冷 -16- 200938069 卻劑管132及134可定向並配置成能作爲蒸發器來操作。 現在參照圖8,其係根據至少一實施例’例示一電子 組件之側視圖。如圖所示’鰭板1 1 0其中之一或更多個可 更包含設於鰭板11〇其中之—或更多個中之冷卻劑管132 ,冷卻劑管132可傳送冷卻劑通過鰭板110其中之一或更 多個中。例如,鰭板112包含設於其中之冷卻劑管132, 鰭板114包含設於其中之冷卻劑管134。入口歧管140可 耦接於鰭板110其中之二或更多個入口歧管140可傳輸冷 ® 卻劑至二或更多個鰭板110。相似地,出口歧管142可耦 接於鰭板110其中之二或更多個。出口歧管142能將冷卻 劑自二或更多個鰭板11〇送出。在此種情形中,熱散逸裝 置108能將二或更多鰭板110中之冷卻劑平行地自入口歧 管140送至出口歧管142。 舉例而言,歧管的多位準可用於大型系統。主要的歧 管可設置於架座(未顯示)後面,且可連接於例如自工業 冷卻機送出之冷卻劑饋通管。輔助歧管可用於耦接多重的 〇 個別電子裝置1 0 0。 此外/或者,如上述之圖7及8中之電子組件100可 選擇性地包含閥150,其連接於一或更多個冷卻劑管132 及/或134;連接於一或更多個冷卻劑入口 136及/或出口 138;及/或連接於一或更多個入口歧管140及/或出口歧 管142。閥150可藉由開啓或是關閉流動、及/或調整冷卻 劑流動速率,用於控制冷卻劑流過整個電子組件1 00及/ 或控制冷卻劑流過電子組件1 〇〇之部分。例如,比起在同 -17- 200938069 一電子組件100中的其他微電子元件102而言’靠近電子 組件100中心的微電子元件102可於較高溫度操作。在此 情形中,操作上述之閥1 5 0,以經由相鄰的鰭板1 1 0增加 靠近電子組件1 〇 〇中心之微電子元件1 〇 2冷卻劑流量’以 保持電子組件100的冷卻更爲均勻。 此外/或者,如上述之圖7及8中之電子組件1〇〇可 選擇性地包含感測器1 52,其連接於電子組件1 00及/或閥 ❹ 150。感測器152係用於監控電子組件100及/或閥150之 狀態。例如,感測器1 5 2可包含能夠監控電子組件1 00之 內的不同微電子元件1 02之溫度位準的熱感測器。此感測 器152可用以提供有關電子組件1〇〇之微電子元件102之 局部熱點的資訊。在此情形中,感測器1 52產生的資訊可 用以判定閥1 5 0之調整,以使流向局部熱點的冷卻劑流量 增加,保持整個電子組件100的冷卻更爲均勻。 此外/或者,可從各種來源供給冷卻劑予如上述之圖7 〇 及8中之電子組件100。例如,對於空氣調節(冷氣)系 統而言,冷卻劑可源自冷水分配系統。空氣調節系統可包 含用以接收自電子組件送出的出口冷卻劑之冷卻塔。相較 於風扇類型的冷卻劑系統,利用此種空氣調節系統之冷卻 劑可降低靠近電子組件1 0 0的噪音程度。 此外/或者,如上述之圖7及8中之電子組件100可 用於使多個個別由電子組件100構成的疊片結合在一起。 此外/或者,如上述之圖7及8中之電子組件100可包含 用於各種冷卻用途的小規模的熱散逸裝置1 08。例如,此 -18- 200938069 種小規模的熱散逸裝置108可用做爲媒體驅動機(例如磁 碟機或光碟機)之風扇類型冷卻系統之代替物及/或是附 加物。 參照圖9,儘管請求標的並不限於此實施態樣’其係 顯示製造上述之裝置及/或是組件其中之一或更多個之範 例步驟之流程圖。步驟900係以數個可用於製造上述之裝 置及/或是組件其中之一或更多個的方塊示於圖9。此外’ 儘管如圖9所示,步驟實施例900包含特定順序的方塊’ ❹ 但方塊的出現順序並不必然限制請求標的爲任何特定順序 。相同地,在不脫離請求標的範圍之內’可使用圖9所示 的中間方塊圖及/或是圖9未顯示的額外方塊,且/或是可 消去圖9所示的方塊。
如圖所示,步驟實施例900以方塊910開始,其中二 或更多個微電子元件1〇2實質上垂直耦接於基板106。在 方塊920中,熱散逸裝置1〇8之鰭板11〇可耦接於該二或 更多個微電子元件102,其中鰭板112包含設於鰭板112 Q 之內的冷卻劑管132,其可傳送冷卻劑通過鰭板112之內 。鰭板112可在該二或更多個微電子元件1〇2之間實質上 垂直於基板1〇6而延伸。此外/或者,第二鰭板114可親 接於該二或更多個微電子元件102,且設於鰭板112之內 的冷卻劑管132可耦接於設於第二鰭板114之內的第二冷 卻劑管134,其能將冷卻劑連續通過該二或更多個鰭板 110。相似地,第二鰭板114可親接於該二或更多個微電 子元件1〇2,其中入口歧管14〇及出口歧管142耦接於繪 -19- 200938069 板110,以將冷卻劑平行通過鰭板110。 參照圖10,其係根據一或更多個實施例,顯示計算 平台1 000之方塊圖,但請求標的並不侷限於此實施態樣 。計算平台1 000可包含較圖10所示爲更多及/或是更少 的元件。然而,並未顯示一般習知的元件,例如電池、匯 流排等。 計算平台1 000可使用上述之一或更多個實施例。舉 φ 例而言,計算平台1000可包含如上述之電子組件100。 此外/或者,計算平台100可包含如上述之熱散逸裝置108 。例如,計算平台1 000可用於檢驗感測器152之輸出, 及/或是藉由閥1 5 0調整通過電子組件1 00之各部位的流 動速率,以控制電子組件1 00之內的操作溫度。 如圖10所示,計算平台1 000可藉由設置其上可執行 電腦程式及/或是圖形化使用者介面的硬體元件,而具體 實現電腦程式及/或是圖形化使用者介面。此種步驟、電 〇 腦程式、及/或是機器可讀指令可明確儲存於電腦上及/或 是機器可讀儲存媒體上,例如光碟(CD)、數位多功能 碟片(DVD )、快閃記憶體裝置、硬碟機(HDD )等。如 圖10所示’計算平台1000可由處理器1004控制,其包 含一或更多個輔助處理器(未顯示)。處理器1 004包含 中央處理單元’例如用以執行程式、實施資料操縱、控制 計算平台1 00 0之工作的微處理器或是微控制器。輔助處 理器可管理輸入/輸出,實施浮點數學運算,管理數位信 號,實施信號處理演算法的快速執行,作爲後端處理器及 -20- 200938069 /或是從屬於處理器1004之次要類型處理器’作爲額外的 微處理器及/或是雙重及/或是多重處理器系統的控制器’ 及/或是作爲協同處理器及/或是額外的處理器。此種輔助 處理器可爲分離的處理器及/或是可配置在與處理器1〇04 相同之封裝中,例如在多核及/或是多線程處理器中:然 而,請求標的之範圍並不限於此等實施態樣。 可藉由匯流排(未顯示)實現與處理器1 004的通訊 ,以在計算平台1 000之元件中傳送資訊。匯流排可包含 ©
資料通道,其係用以輔助儲存區及計算平台1 000之其他 周邊元件之間的資訊傳送。匯流排更可提供用於與處理器 1 0 04通信的一組信號,包含例如資料匯流排、位址匯流 排、及/或是控制匯流排。匯流排包含根據已公開標準的 任意匯流排構造,例如工業標準架構(ISA )、延伸性工 業標準架構(EISA)、微通道架構(MCA)、影像電子 標準協會局部匯流排(VLB )、周邊元件內部連接(PCI )局部匯流排、快速PCI ( PCIe )、超傳送(HT )、電子 G 及電機工程師協會(IEEE )所公開的標準,包含一般用途 的 IEEE 488 介面匯流排(GPIB) 、IEEE 696/S-100 等, 但請求標的之範圍並不限於此實施態樣。 計算平台1 000的其它元件包含例如記憶體1 006,其 包含一或更多個輔助記憶體(未顯示)。記憶體1 006可 用以儲存將由處理器1004執行之一或更多個程式1 008之 指令及資料。記憶體1006可爲例如半導體基底的記憶體 ,例如動態隨機存取記憶體(dram )及/或是靜態隨機存 -21 - 200938069 取記憶體(SRAM )等。其他半導體基底的記憶體類型包 含例如同步動態隨機存取記憶體(SDRAM ) 、Rambus動 態隨機存取記憶體(RDRAM )、鐵電性隨機存取記憶體 (FRAM)等。或是/此外,記憶體1 006可爲例如磁性基 底的記憶體,例如磁碟記憶體、磁帶記憶體等;光學基底 的記憶體,例如光碟讀寫記憶體等;光磁性基底的記憶體 ,例如由鐵磁性材料形成且由雷射讀取的記憶體等;相位 0 變換基底的記憶體,例如相位變換記憶體(PRAM )等; 全像基底的記憶體,例如利用晶體中的光折射效應的可再 寫全像儲存體等;及/或是分子基底的記憶體,例如聚合 物基底的記憶體等。可利用輔助記憶體儲存指令和/或資 料,該等指令和/或資料在執行以前希望加載進入記憶體 1 0 0 6內。輔助記憶體包含半導體基底的記憶體,例如唯 讀記憶體(ROM )、可程式唯讀記憶體(PROM )、可抹 除可程式唯讀記憶體(EPROM )、電子可抹除唯讀記憶 〇 體(EEROM )及/或是快閃記憶體、及/或是類似於 EEPROM的任意區塊導向記憶體。輔助記憶體亦包含非半 導體基底類型的記憶體’包含但不限於磁帶、磁鼓、軟碟 、硬碟、光碟、雷射碟、光碟唯讀記憶體(CD-ROM)、 可錄式光碟(CD-R)、可再寫光碟(CD-RW )、數位多 功能碟片唯讀記憶體(DVD-ROM)、可錄式DVD (DVD-R)、可再寫數位多功能光碟(DVD-RAM)等。亦可考慮 記憶體裝置之其他變化。 計算平台1000可更包含顯示器1〇1〇。顯示器1〇1〇 -22- 200938069 可包含影像顯示轉接頭,其包含例如影像記憶體、緩衝器 、及/或是圖像引擎的元件。該影像記憶體可爲例如影像 隨機存取記憶體(VRAM )、同步圖像隨機存取記憶體( SGRAM )、視窗隨機存取記憶體(WRAM)等。顯示器 1010可包含陰極射線管(CRT)類型的顯示器,例如螢幕 及/或是電視,及/或是可包含替換性類型的顯示技術,例 如投射類型的CRT類型顯示器、液晶顯示器(LCD )、 投射類型顯示器、LCD類型顯示器、發光二極體(LED) 類型顯示器、氣體及/或是電漿類型顯示器、電子發光類 型顯示器、真空螢光類型顯示器、陰極發光及/或是場發 射類型顯示器、電漿定址液晶(PALC )類型顯示器、高 增益發射顯示(HGED )類型顯示器等。 計算平台1000可更包含一或更多個輸入/輸出(I/O )裝置1012。I/O裝置1012可包含例如鍵盤、滑鼠、軌 跡球、觸控板、操縱桿、追蹤桿、紅外光變換器、印表機 、數據機、RF數據機、條碼讀取機、電荷耦合裝置( CCD )讀取機、掃瞄器、光碟(CD)、光碟唯讀記憶體 (CD-ROM )、數位多功能碟片(DVD )、影像捕捉裝置 、電視(TV)選台卡、觸控螢幕、觸控筆、電聲變換器 '麥克風、揚聲器、音訊放大器等。 計算平台1 0 00可更包含外部介面1014。外部介面 1014包含一或更多個控制器及/或是轉接頭,以提供多重 I/O裝置1012之間的介面功能。例如,外部介面1014包 含串列埠、並列埠、通用串列匯流排(USB )埠、ieee 200938069 1394串列匯流排埠、紅外線埠、網路轉接頭、印表機轉 接頭、射頻(RF)通信轉接頭、通用非同步接收發送器 (U ART )埠等,以接合對應的I/O裝置1012。在一實施 例中,外部介面1014包含可直接或是間接接合網路(例 如網際網路)之網路控制器。 在前述說明中,描述了請求標的之各種實施態樣。爲 了達成闇明的目標,預先設定特定數目、系統、及/或是 ❺ 構成以提供對請求標的之通盤了解。然而,熟知本技藝者 當可輕易了解,可脫離該等特定細節而仍實現請求標的。 在其他情況中,省略及/或是簡化已熟知的特徵部,以免 模糊請求標的。儘管已繪示及/或是說明一些特徵部,但 熟知本技藝者當可知曉各種改型、代換、變更、及/或是 均等物。因此,附錄之申請專利範圍乃將全部的改型及/ 或是變更包含在請求標的之真實精神之內。 〇 【圖式簡單說明】 於說明書之結尾部份中,會特別指出並清楚主張請求 標的。然而,爲了要結合請求標的之目標、特徵、及/或 是優點及/或是操作方法,最佳者爲參照以下詳細說明並 硏讀附圖,其中: 圖1爲根據一或更多個實施例,顯示一電子組件之前 視圖。 圖2爲根據一或更多個實施例,顯示一電子組件之側 視圖。 -24- 200938069 圖3爲根據一或更多個實施例,顯示一鰭板之側視圖 〇 圖4爲根據一或更多個實施例,顯示一鰭板之側視圖 〇 圖5爲根據一或更多個實施例,顯示沿著圖1之線 5-5之電子組件之頂部橫剖面圖。 圖6爲根據一或更多個實施例,顯示一鰭板之分解透 視圖。 @ 圖7爲根據一或更多個實施例,顯示一電子組件之側 視圖。 圖8爲根據一或更多個實施例,顯示一電子組件之側 視圖。 圖9爲根據一或更多個實施例,顯示範例步驟之流程 圖。 圖10爲根據一或更多實施例,顯示範例計算平台之 配置圖。 d 在以下詳細說明中,將參照爲其一部分之附圖,其中 ,相似的標號代表相應或是類似的元件。應知者爲,爲了 簡化及/或是闡述說明,圖中所示之元件並非按比例而繪 製。例如,爲了要清楚闡明,某些元件的尺寸相較於其他 元件會放大。更進一步’應了解者爲,可在不脫離請求標 的範圍之內,使用其他的實施例及/或是合理的更動。亦 應知者爲’方向及基準(例如上、下、頂部、底部等等) 係用於輔助圖示之討論,並非用於限制請求標的之應用。 -25- 200938069 因此,以下之詳細說明不應視爲限制性,且請求標的之範 圍係由附錄之申請專利範圍及其均等物所定義。 【主要元件符號說明】 1 0 0 :電子組件 102 :微電子元件 1 04 :電子疊片 1 〇 6 :基板 108 :熱散逸裝置 1 10 :鰭板 1 1 2 :內部鰭板 1 14 :罩蓋鰭板 1 1 6 :末端鰭板 1 17 :連接器 1 1 8 :延長表面 _ 1 20 :支承表面 1 2 2 :延長表面 1 24 :支承表面 126 :凹陷邊緣 128 :凸起邊緣 1 3 2 :冷卻劑管 1 3 4 :冷卻劑管 1 36 :入口 1 38 :出口 -26- 200938069 140 :入口歧管 142 :出口歧管 1 5 0 :閥 152 :感測器 900 :步驟 910 :方塊 920 :方塊 1 000 :計算平台 0 1 004 :處理器 1 006 :記憶體 1 0 0 8 :程式 1 〇 1 〇 :顯示器 1 0 1 2 : I/O 裝置 1 0 1 4 :外部介面 ◎ -27-

Claims (1)

  1. 200938069 十、申請專利範圍 1. 一種設備,包含: 一基板; 二或更多個微電子元件,耦接至該基板;其中,設置 該二或更多個微電子元件使其實質上垂直於該基板而延伸 :及 一熱散逸裝置,包含一鰭板,其中,該鰭板係耦接至 〇 該二或更多個微電子元件,且其中該鰭板包含設於該鰭板 之內之一冷卻劑管,該冷卻劑管可在該鰭板內傳送冷卻劑 〇 2. 如申請專利範圍第1項之設備,其中,該熱散逸裝 置包含: 二或更多個鰭板; 二或更多個冷卻劑管,設於該二或更多個鰭板之內, 該二或更多個冷卻劑管可在該二或更多個鰭板內傳送冷卻 ❹ 劑; 一入口,耦接至該二或更多個冷卻劑管其中至少之一 個,該入口可連續傳送冷卻劑至該二或更多個鰭板;及 一出口,耦接至該二或更多個冷卻劑管其中至少之一 個,該出口可將冷卻劑送出該二或更多個鰭板。 3. 如申請專利範圍第1項之設備’其中,該熱散逸裝 置包含: 二或更多個鰭板; 二或更多個冷卻劑管,設於該二或更多個鰭板之內, -28- 200938069 且可在該二或更多個鰭板之內平行傳送冷卻劑; 一入口歧管’耦接至該二或更多個鰭板,且可傳送冷 卻劑至該二或更多個鰭板;及 一出口歧管’耦接至該二或更多個鰭板,且可將冷卻 劑送出該二或更多個鰭板。 4.如申請專利範圍第1項之設備,其中,設置該籍板 使其在該二或更多個微電子元件之間實質上垂直於該基板 而延伸。 @ 5 ·如申請專利範圍第1項之設備,其中,該二或更多 個微電子元件包含一電子疊片,且其中該鰭板包含一凹陷 邊緣及一凸起邊緣,設置該凹陷邊緣鄰接於該基板,該凸 起邊緣延伸出該電子疊片之外。 6. 如申請專利範圍第1項之設備,更包含: 一第二基板,耦接至該二或更多個微電子元件,且放 置該第二基板以定位該二或更多個微電子元件於該基板與 該第二基板之間; 〇 其中,該二或更多個微電子元件包含一電子疊片;及 其中,該鰭板包含: —凹陷邊緣,鄰接於該基板, 一第二凹陷邊緣,鄰接於該第二基板,及 一凸起邊緣,延伸出該電子疊片之外。 7. 如申請專利範圍第1項之設備,其中,該二或更多 個微電子元件包含一電子疊片,該電子疊片包含一頂部表 面及一底部表面,且其中該熱散逸裝置包含一或更多個末 -29- 200938069 端鰭板’且至少一鰭板鄰接於該電子疊片之該頂部表面, 且該一或更多個末端鰭板係相對於該電子疊片之該頂部表 面爲非平行設置。 8.如申請專利範圍第丨項之設備,其中,該二或更多 個微電子元件包含一電子疊片,且其中該鰭板包含一實質 平坦之延長表面及一支承表面,該延長表面延伸出該電子 疊片之外,該支承表面自該延長表面延伸,其中,該支承 Q 表面可熱耦接至該二或更多個微電子元件其中至少之一個 〇 9 ·如申請專利範圍第1項之設備,其中,該微電子元 件包含耦接至一封裝之一積體電路。 10. 如申請專利範圍第1項之設備,更包含設於該熱 散逸裝置與該微電子元件之間之一導熱材料。 11. 一種設備,包含: 一基板; φ 二或更多個微電子元件’耦接至該基板;其中,設置 該二或更多個微電子元件使其實質上垂直於該基板而延伸 :及 一熱散逸裝置,包含一鰭板,其中’該鰭板係耦接至 該二或更多個微電子元件’且其中該鰭板包含設於該鰭板 之內的冷卻劑管’該冷卻劑管可在該繪板內傳送冷卻劑; 一匯流排’耦接至該微電子元件;及 一記憶體裝置’耦接至該匯流排。 12. 如申請專利範圍第11項之設備,其中,該熱散逸 -30- 200938069 裝置包含: 二或更多個鰭板; 二或更多個冷卻劑管,設於該二或更多個鰭板內,可 在該二或更多個鰭板內傳送冷卻劑; 一入口,耦接至該二或更多個冷卻劑管其中至少之一 個’且可連續傳送冷卻劑至該二或更多個鰭板;及
    一出口,耦接至該二或更多個冷卻劑管其中至少之一 個,且可將冷卻劑送出該二或更多個鰭板。 13. 如申請專利範圍第丨丨項之設備,其中,該熱散逸 裝置包含: 二或更多個鰭板; 二或更多個冷卻劑管,設於該二或更多個鰭板之內, 且可在該二或更多個鰭板內平行傳送冷卻劑; 一入口歧管,耦接至該二或更多個鰭板,且可傳送冷 卻劑至該二或更多個鰭板;及
    一出口歧管,耦接至該二或更多個鰭板,且可將冷卻 劑送出該二或更多個鰭板。 14. 如申請專利範圍第11項之設備,其中,設置該鰭 板使其實質垂直於該二或更多個微電子元件之間之該基板 而延伸。 1 5 ·如申請專利範圍第1 1項之設備,其中,該二或更 多個微電子元件包含一電子疊片,且其中該鰭板包含一凹 陷邊緣及一凸起邊緣,設置該凹陷邊緣鄰接於該基板,該 凸起邊緣延伸出該電子疊片之外。 -31 - 200938069 16. 如申請專利範圍第11項之設備,更包含: 一第二基板,耦接至該二或更多個微電子元件, 置該第二基板用以定位該基板與該第二基板之間之該 更多個微電子元件;及 其中該二或更多個微電子元件包含一電子疊片; 其中該鰭板包含: 一凹陷邊緣,鄰接於該基板; 〇 一第二凹陷邊緣,鄰接於該第二基板,及 一凸起邊緣,延伸出該電子疊片之外。 17. 如申請專利範圍第11項之設備,其中,該二 多個微電子元件包含一電子疊片,該電子疊片包含一 表面及一底部表面,且其中該熱散逸裝置包含一或更 末端鰭板,且至少一鰭板係鄰接於該電子疊片之該頂 面’且該鰭板相對於該電子疊片之該頂部表面爲非平 置。 ® 18.如申請專利範圍第11項之設備,其中,該二 多個微電子元件包含一電子疊片,且其中該鰭板包含 質平坦之延長表面及一支承表面,該延長表面延伸出 子疊片之外,該支承表面係自該延長表面延伸,其中 支承表面可熱耦接至該二或更多個微電子元件其中至 一個。 19. 一種方法,包含: 將二或更多個微電子元件實質上垂直耦接至一基 將包含一鰭板之一熱散逸裝置耦接於該二或更多 且設 二或 及 或更 頂部 多個 部表 行設 或更 一實 該電 ,該 少之 板; 個微 -32- 200938069 電子裝置’且其中該鰭板包含設於該鰭板之內之一冷卻劑 管’該冷卻劑管可在該鰭板內傳送冷卻劑。 20. 如申請專利範圍第19項之方法,更包含: 將一第二鰭板耦接至該二或更多個微電子元件;及 將設於該鰭板之內之該冷卻劑管耦接至設於該第二鰭 板之內之一第二冷卻劑管,可連續傳送冷卻劑至該二或更 多個鰭板。 21. 如申請專利範圍第19項之方法,更包含: ❹ 將—第二鰭板耦接於該二或更多個微電子元件; 將一入Ρ歧管耦接於該等鰭板,該入口歧管可平行傳 送冷卻劑至該等鰭板;及 @ — tap歧管耦接於該等鰭板,該出口歧管可將冷卻 劑送出該等鰭板。 Ο -33-
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