TW202238060A - 具有貯器之蒸氣腔室及包括該蒸氣腔室之系統 - Google Patents

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Abstract

在一些態樣中，蒸氣腔室包括密封外殼。密封外殼包括：主腔室；從主腔室的第一側側向延伸的第一細長腔室；以及從主腔室的相對的第二側側向延伸的第二細長腔室。蒸氣腔室進一步包括第一毛細管結構，其襯於密封外殼的第一內表面；以及第二毛細管結構，其襯於密封外殼的相對的第二內表面。第一細長腔室和第二細長腔室的遠端部分經配置為貯器，當熱源處於第一操作狀態時，貯器將工作流體的過剩容積儲存為液態，當熱源處於第二操作狀態時，貯器將工作流體的過剩容積向主腔室釋放。

Description

具有貯器之蒸氣腔室及包括該蒸氣腔室之系統
本發明一般係關於一種具有貯器之蒸氣腔室。
電子裝置的操作需要令人滿意的熱管理，以確保正常功能。隨著電子裝置的發熱，所述裝置會發生裝置劣化、功能失效和壽命降低。
散熱器可用於將熱量從電子裝置移除到環境中。散熱器的性能可由其熱阻來表示，較低的值代表較高的性能等級。熱阻通常包括散熱器內的熱擴散阻力和散熱器表面與環境之間的對流阻力。為了盡量減少熱擴散阻力，通常使用具有高導熱性的材料(如銅和鋁)來製造散熱器。然而，這種通過固體材料的傳導性熱傳遞通常不足以滿足具有大規模電子集成和高性能處理器的現代電子裝置的更高冷卻要求。因此，更有效的機制已經被開發和評估，而蒸氣腔室通常為考慮到的機制之一。
蒸氣腔室利用熱管原理，其結合熱傳導和相變的原理，將熱量從電子裝置移除到環境中。在蒸氣腔室中，與蒸氣腔室的第一表面(如與電子裝置的熱源接觸的蒸氣腔室表面)接觸的工作流體藉由從該表面吸收熱量而變成蒸氣。然後，蒸氣在蒸氣腔室中移動到蒸氣腔室的較冷的第二表面，並冷凝成液體，從而釋放出潛熱。接著，工作流體返回到蒸氣腔室的第一表面(如通過毛細管作用、離心力或重力)，重覆該循環。
儘管與散熱器相比具有優勢，但現有的蒸氣腔室可能無法有效地分散來自具有一個或多個高性能處理器的現代電子裝置的熱量，這些處理器可在多種模式下操作。例如，由於空間和外形尺寸的限制，一個電子裝置可能具有一個蒸氣腔室。單個蒸氣腔室可被設計為在處理器以穩定狀態功率模式操作時或在處理器以加速功率模式操作時進行散熱，但可能不適合處理器的兩種操作狀態。例如，當單個蒸氣腔室被設計用於在處理器以穩定狀態功率模式操作時進行散熱時，蒸氣腔室中的冷卻劑的量可為此目的進行最佳化。然而，在處理器在加速功率模式下操作時，可能需要大量的冷卻劑來有效散熱。因此，在處理器是在加速功率模式下操作時，為在穩定狀態功率模式下操作的處理器散熱所設計的單個蒸氣腔室將無法有效地散熱。在另一實例中，當單個蒸氣腔室被設計用於在處理器以加速功率模式操作時進行散熱時，蒸氣腔室中的冷卻劑的量可為此進行最佳化。此外，這種蒸氣腔室的厚度可能更厚。然而，這種蒸氣腔室的厚度和其中冷卻劑的體積的增加會導致這種蒸氣腔室的熱阻增加。因此，當處理器是在穩定狀態功率模式下操作時，為在加速功率模式下操作的處理器散熱所設計的單個蒸氣腔室將無法有效地散熱。
因此，需要一種蒸氣腔室來消除或顯著減少處理器在加速功率模式下操作時的有效散熱和處理器在穩定狀態功率模式下操作時的有效散熱之間的取捨。具體來說，需要一種蒸氣腔室，其在當處理器在穩定狀態功率模式下操作時和在處理器在加速功率模式下操作時，可有效地從處理器中散熱。
根據本發明的第一種態樣，提供一種蒸汽腔室。所述蒸汽腔室可包括密封外殼。所述密封外殼可包括：主腔室；第一細長腔室，其從所述主腔室的第一側側向延伸；以及第二細長腔室，其從所述主腔室的相對的第二側側向延伸。所述蒸汽腔室可進一步包括第一毛細管結構，其襯於所述密封外殼的第一內表面；以及第二毛細管結構，其襯於所述密封外殼的相對的第二內表面。所述第一細長腔室和所述第二細長腔室的遠端部分可經設置為貯器，當熱源處於第一操作狀態時，其將工作流體的過剩容積儲存為液態，當所述熱源處於第二操作狀態時，其向所述主腔室釋放所述工作流體的過剩容積。
根據本發明的第二種態樣，提供一種蒸汽腔室。所述蒸汽腔室可包括蓋板部分，其固定在底座部分上以形成密封外殼。所述密封外殼可包括：主腔室；第一細長腔室，其從所述主腔室的第一側沿第一方向側向延伸；以及第二細長腔室，其從所述主腔室的相對的第二側沿相對的第二方向側向延伸。所述主腔室的寬度可為大於所述第一細長腔室的寬度和所述第二細長腔室的寬度。所述蒸汽腔室可進一步包括：第一毛細管結構，其設置在所述主腔室、所述第一細長腔室、和所述第二細長腔室中，所述第一毛細管結構襯於所述密封外殼的第一內表面；以及第二毛細管結構，其設置在所述主腔室、所述第一細長腔室、和所述第二細長腔室中，所述第二毛細管結構襯於所述密封外殼的相對的第二內表面。設置在所述第一細長腔室和所述第二細長腔室的遠端部分的所述第一毛細管結構和所述第二毛細管結構的部分可經設置為貯器，其基於熱源的操作狀態調節在所述蒸氣腔室中循環的工作流體的容積。
根據本發明的第三種態樣，提供一種系統。所述系統可包括處理器和蒸氣腔室，所述處理器物理接觸所述蒸氣腔室的表面。所述蒸氣腔室可包括：密封外殼，其包括：主腔室；第一細長腔室，其從所述主腔室的第一側側向延伸；以及第二細長腔室，其從所述主腔室的相對的第二側側向延伸。所述蒸汽腔室可進一步包括第一毛細管結構，其襯於所述密封外殼的第一內表面，以及第二毛細管結構，其襯於所述密封外殼的相對的第二內表面。所述第一細長腔室和所述第二細長腔室的遠端部分可經設置為貯器，其基於所述處理器的操作狀態調節在所述蒸氣腔室中循環的工作流體的容積。
以下有關裝置與設備的態樣之描述，對於其對應的方法類比有效，反之亦然。此外，應當理解的是，以下描述的態樣可相互組合，舉例來說，一態樣的一部分可與另一態樣的一部分組合。
應當理解的是，在以下說明的用語「上」、「上方」、「頂」、「底」、「側」、「後」、「左」、「右」、「前」、「側向」、「向上」、「向下」等，僅是為方便和幫助理解相對位置或方向，而非為限制任何裝置、結構、或任何裝置或結構之任何部分的方向。此外，除非上下文明確指出，否則單數形式「一」、「一個」和「所述」也代表複數的情形。同樣地，除非上下文明確指出，否則「或」字也包含「和」字的意義。
在此所述的一些態樣上，蒸氣腔室可包括中央的主腔室，和從主腔室的相對側向側向延伸的細長腔室。蒸氣腔室可包括中央腔室和細長腔室中的毛細管結構。每個細長腔室可包括設置在各自細長腔室的遠端部分(如細長腔室中離中央的主腔室最遠的部分)的貯器。在一些態樣，貯器可位於形成在蒸氣腔室平面上的鰭片結構的覆蓋區之外。貯器可經配置以儲存工作流體的過剩容積(如液態的)，其可在在處理器在加速功率模式下操作時被提取。相反地，在處理器在穩定狀態功率模式下操作時，工作流體的標稱容積可用於處理器的散熱，在處理器在穩定狀態功率模式下操作時，工作流體的過剩容積(如液態的)可儲存在貯器中。細長腔室的這些部分可能適合作為貯器，因為這些部分可能是蒸氣腔室的最冷部分，從而有利於將液體介質(如液態的工作流體)儲存於設置在貯器中的毛細管結構之部分。貯器之提供可允許蒸汽腔室根據處理器的操作狀態調節在蒸汽腔室中循環的工作流體的容積(如在蒸發冷凝循環中使用)。
在一些情況下，在此所述的系統和技術的各態樣提供技術改良和優點以取代現有方法。例如，所提出的蒸氣腔室消除或大幅減少處理器在加速功率模式下操作時的有效散熱與處理器在穩定狀態功率模式下操作時的有效散熱之間的取捨。具體來說，在處理器在穩定狀態功率模式下操作時，以及在處理器在加速功率模式下操作時，所提出的蒸氣腔室可有效地散去處理器的熱量。此外，由於在蒸發冷凝循環中使用的工作流體的容積是根據處理器的操作狀態來調節的，因此，無論處理器是在加速功率模式下還是在穩定狀態功率模式下工作，所提供的蒸氣腔室都將實現低熱阻。所提供的蒸氣腔室還可提供靈活的設計能力，可使處理器在高性能狀態下操作而不影響其散熱和裝置壽命。
以下示例性實施例為進一步的實施方式。
實施例1為一種蒸氣腔室，其包括密封外殼。所述密封外殼包括：主腔室；第一細長腔室，其從所述主腔室的第一側側向延伸；以及第二細長腔室，其從所述主腔室的相對的第二側側向延伸。所述蒸汽腔室還包括第一毛細管結構，其襯於所述密封外殼的第一內表面，以及第二毛細管結構，其襯於所述密封外殼的相對的第二內表面。所述第一細長腔室和所述第二細長腔室的遠端部分經設置為貯器，當熱源處於第一操作狀態時，其將工作流體的過剩容積儲存為液態，當所述熱源處於第二操作狀態時，其向所述主腔室釋放所述工作流體的過剩容積。
在實施例2中，實施例1的發明標的可為視需要地包括，所述熱源包括處理器，且所述第一操作狀態是所述處理器的穩定狀態功率模式，且所述第二操作狀態是所述處理器的加速功率模式。
在實施例3中，實施例1至2中的任何一個的發明標的可為視需要地包括，設置在所述第一細長腔室和所述第二細長腔室的遠端部分的所述第一毛細管結構和所述第二毛細管結構的部分經設置為所述貯器。
在實施例4中，實施例1至3中的任何一個的發明標的可為視需要地包括，所述工作流體的過剩容積被儲存在設置在所述第一細長腔室和所述第二細長腔室的遠端部分的所述第一毛細管結構和所述第二毛細管結構的所述部分中並從其釋放。
在實施例5中，實施例1至4中的任何一個的發明標的可為視需要地包括，所述第一毛細管結構和所述第二毛細管結構中的每一個都包括燒結的含金屬粉末、一層或多層含金屬網、一層或多層含金屬泡沫、或含金屬纖維結構中的至少一種。
在實施例6中，實施例1至5中的任何一個的發明標的可為視需要地包括，所述第一細長腔室和所述第二細長腔室的遠端部分設置在所述散熱結構的覆蓋區之外，其設置在所述蒸氣腔室的外表面。
在實施例7中，實施例1至6中的任何一個的發明標的可為視需要地包括，所述散熱結構包括設置在所述第一細長腔室的部分上方的第一鰭片結構，其中，所述第一細長腔室的遠端部分位於所述第一鰭片結構的覆蓋區之外。
在實施例8中，實施例1至7中的任何一個的發明標的可為視需要地包括，所述散熱結構包括設置在所述第二細長腔室的部分上方的第二鰭片結構，其中，所述第二細長腔室的遠端部分位於所述第二鰭片結構的覆蓋區之外。
在實施例9中，實施例1至8中的任何一個的發明標的可為視需要地包括附接到所述第一毛細管結構的第三毛細管結構，其中，所述第三毛細管結構定位於所述第一毛細管結構和所述第二毛細管結構之間。
在實施例10中，實施例1至9中的任何一個的發明標的可為視需要地包括，所述主腔室中所述密封外殼的所述第一內表面和所述密封外殼的所述第二內表面之間的距離小於所述貯器中所述密封外殼的所述第一內表面和所述密封外殼的所述第二內表面之間的距離。
在實施例11中，實施例1至10中的任何一個的發明標的可為視需要地包括設置在每個所述貯器中的貯器毛細管結構，所述貯器毛細管結構定位於所述第三毛細管結構和所述第二毛細管結構之間。
實施例12為一種蒸汽腔室，其包括：蓋板部分，其固定在底座部分上以形成密封外殼。所述密封外殼包括：主腔室；第一細長腔室，其從所述主腔室的第一側沿第一方向側向延伸；以及第二細長腔室，其從所述主腔室的相對的第二側沿相對的第二方向側向延伸。所述主腔室的寬度大於所述第一細長腔室的寬度和所述第二細長腔室的寬度。所述蒸汽腔室還包括：第一毛細管結構，其設置在所述主腔室、所述第一細長腔室、和所述第二細長腔室中，所述第一毛細管結構襯於所述密封外殼的第一內表面；以及第二毛細管結構，其設置在所述主腔室、所述第一細長腔室、和所述第二細長腔室中，所述第二毛細管結構襯於所述密封外殼的相對的第二內表面。設置在所述第一細長腔室和所述第二細長腔室的遠端部分的所述第一毛細管結構和所述第二毛細管結構的部分經設置為貯器，其根據熱源的操作狀態調節在所述蒸氣腔室中循環的工作流體的容積。
在實施例13中，實施例12的發明標的可為視需要地包括，所述貯器經配置為：當所述熱源處於第一操作狀態時，將所述工作流體的過剩容積儲存為液態；以及當所述熱源處於第二操作狀態時，向所述主腔室釋放所述工作流體的過剩容積。
在實施例14中，實施例12至13中的任何一個的發明標的可為視需要地包括：在所述熱源的所述第一操作狀態下，所述工作流體的標稱容積經配置以在所述蒸氣腔室中循環；以及在所述熱源的所述第二操作狀態下，所述工作流體的標稱容積和所述工作流體的過剩容積經配置以在所述蒸氣腔室中循環。
在實施例15中，實施例12至14中的任何一個的發明標的可為視需要地包括，所述工作流體的標稱容積實質相等於所述工作流體的過剩容積。
在實施例16中，實施例12至15中的任何一個的發明標的可為視需要地包括，所述熱源包括處理器，且所述第一操作狀態是所述處理器的穩定狀態功率模式，且所述第二操作狀態是所述處理器的加速功率模式
在實施例17中，實施例12至16中的任何一個的發明標的可為視需要地包括，所述第一毛細管結構和所述第二毛細管結構中的每一個都包括燒結的含金屬粉末、一層或多層含金屬網、一層或多層含金屬泡沫、或含金屬纖維結構中的至少一種。
在實施例18中，實施例12至17中的任何一個的發明標的可為視需要地包括，所述第一細長腔室和所述第二細長腔室的遠端部分設置在所述散熱結構的覆蓋區之外，其設置在所述蒸氣腔室的外表面。
在實施例19中，實施例12至18中的任何一個的發明標的可為視需要地包括，所述散熱結構包括形成在所述蓋板部分上並設置在所述第一細長腔室的部分上方的第一鰭片結構，其中，所述第一細長腔室的遠端部分位於所述第一鰭片結構的覆蓋區之外。
在實施例20中，實施例12至19中的任何一個的發明標的可為視需要地包括，所述散熱結構包括形成在所述蓋板部分上並設置在所述第二細長腔室的部分上方的第二鰭片結構，其中，所述第二細長腔室的遠端部分位於所述第二鰭片結構的覆蓋區之外。
在實施例21中，實施例12至20中的任何一個的發明標的可為視需要地包括附接到所述第一毛細管結構的第三毛細管結構，其中，所述第三毛細管結構位於所述第一毛細管結構和所述第二毛細管結構之間。
在實施例22中，實施例12至21中的任何一個的發明標的可為視需要地包括，所述主腔室中所述密封外殼的所述第一內表面和所述密封外殼的所述第二內表面之間的距離小於所述貯器中所述密封外殼的所述第一內表面和所述密封外殼的所述第二內表面之間的距離。
在實施例23中，實施例12至22中的任何一個的發明標的可為視需要地包括設置在每個所述貯器中的貯器毛細管結構，所述貯器毛細管結構位於所述第三毛細管結構和所述第二毛細管結構之間。
實施例24為一種系統，其包括：處理器和蒸氣腔室，所述處理器物理接觸所述蒸氣腔室的表面。所述蒸氣腔室包括：密封外殼，其包括：主腔室；第一細長腔室，其從所述主腔室的第一側側向延伸；以及第二細長腔室，其從所述主腔室的相對的第二側側向延伸。所述蒸汽腔室進一步包括第一毛細管結構，其襯於所述密封外殼的第一內表面，以及第二毛細管結構，其襯於所述密封外殼的相對的第二內表面。設置在所述第一細長腔室和所述第二細長腔室的遠端部分的所述第一毛細管結構和所述第二毛細管結構的部分經設置為貯器，其根據所述處理器的操作狀態調節在所述蒸氣腔室中循環的工作流體的容積
在實施例25中，實施例24中的發明標的可為視需要地包括，設置在所述第一細長腔室和所述第二細長腔室的遠端部分的所述第一毛細管結構和所述第二毛細管結構的部分經設置為所述貯器。
在實施例26中，實施例24至25中的任何一個的發明標的可為視需要地包括，所述第一細長腔室和所述第二細長腔室的遠端部分設置在所述散熱結構的覆蓋區之外，其設置在所述蒸氣腔室的外表面。
在實施例27中，實施例24至26中的任何一個的發明標的可為視需要地包括電路板，其中，所述處理器附接到所述電路板上，且位於所述電路板和所述蒸氣腔室之間。
在實施例28中，實施例24至27中的任何一個的發明標的可為視需要地包括，在所述處理器的第一操作狀態下，所述工作流體的標稱容積經配置以在所述蒸氣腔室中循環；以及在所述處理器的第二操作狀態下，所述工作流體的標稱容積和過剩容積經配置以在所述蒸氣腔室中循環。
在實施例29中，實施例24至28中的任何一個的發明標的可為視需要地包括，所述工作流體的標稱容積實質相等於所述工作流體的過剩容積。
在實施例30中，實施例24至29中的任何一個的發明標的可為視需要地包括，所述貯器經配置為：當所述處理器處於所述第一操作狀態時，將所述工作流體的過剩容積儲存為液態；以及當所述處理器處於所述第二操作狀態時，向所述主腔室釋放所述工作流體的過剩容積。
在實施例31中，實施例24至30中的任何一個的發明標的可為視需要地包括，所述第一操作狀態是所述處理器的穩定狀態功率模式，且所述第二操作狀態是所述處理器的加速功率模式。
在實施例32中，實施例24至31中的任何一個的發明標的可為視需要地包括，所述第一毛細管結構和所述第二毛細管結構中的每一個都包括燒結的含金屬粉末、一層或多層含金屬網、一層或多層含金屬泡沫、或含金屬纖維結構中的至少一種。
在實施例33中，實施例24至32中的任何一個的發明標的可為視需要地包括，所述蒸氣腔室進一步包括附接到第一毛細管結構的第三毛細管結構，其中，所述第三毛細管結構位於所述第一毛細管結構和所述第二毛細管結構之間。
在實施例34中，實施例24至33中的任何一個的發明標的可為視需要地包括，主腔室中密封外殼的第一內表面與密封外殼的第二內表面之間的距離小於貯器中密封外殼的第一內表面與密封外殼的第二內表面之間的距離。
在實施例34中，實施例24至34中的任何一個的發明標的可為視需要地包括，所述蒸氣腔室進一步包括設置在每個所述貯器中的貯器毛細管結構，所述貯器毛細管結構位於所述第三毛細管結構和所述第二毛細管結構之間。
圖1顯示根據本發明一實施態樣的示例性電子裝置100的方塊圖。電子裝置100可以是筆記型電腦、桌上型電腦、平板電腦、汽車電腦、遊戲主機、智慧型手機、個人數位助理、伺服器、或其他能夠操作電腦應用程式的電子裝置。在一些實施例中，電子裝置100包括處理器102，輸入/輸出(I/O)模組104，記憶體106，電源單元108，和一個或多個網路介面110。電子裝置100可包括額外的組件。在一些實施例中，處理器102、輸入/輸出(I/O)模組104、記憶體106、電源單元108和網路介面110一起被安置在共同的外殼或其他組件中。
示例性處理器102可執行指令，例如，基於輸入數據而產生輸出數據。該指令可包括儲存在記憶體(例如，記憶體106)中的程式、代碼、腳本、模組、或其他類型的數據。此外或替代地，指令可被編碼為預編碼或可重覆編碼的邏輯電路、邏輯閘、或其他類型的硬體或韌體組件或模組。處理器102可以是或可包括具有多個核心的多核處理器，且每個這樣的核心可具有獨立的功率域，且可以被配置為根據工作負荷而進入和退出不同的操作或性能狀態。此外或替代地，處理器102可以是，或可包括通用微處理器，作為專門的共處理器或另一種類型的數據處理設備。在一些情況下，處理器102操作電子裝置100的高級運算。例如，處理器102可經配置以執行或解譯儲存在記憶體106中的軟體、腳本、程式、功能、可執行檔案或其他指令。
示例性I/O模組104可包括滑鼠、鍵盤、觸控螢幕、掃描器、光學閱讀器和/或觸控筆(或其他輸入裝置)，電子裝置100的用戶可以通過其向電子裝置100提供輸入，並且還可包括用於提供音頻輸出的揚聲器和用於提供文本、視聽和/或圖形輸出的視頻顯示裝置中的一個或多個。
示例性記憶體106可包括電腦可讀取儲存媒體，例如，揮發性記憶體裝置、非揮發性記憶體裝置或兩者。記憶體106可包括一個或多個唯讀記憶體裝置、隨機存取記憶體裝置、緩衝記憶體裝置，或這些及其他類型的記憶體裝置的組合。在一些情況下，記憶體的一個或多個組件可與電子裝置100的另一個組件集成或以其他方式關聯。記憶體106可儲存可由處理器102執行的指令。在一些例子中，記憶體106可儲存作業系統112和應用程式114的指令。記憶體106還可儲存資料庫116。
示例性電源單元108向電子裝置100的其他組件提供電源。例如，其他組件可基於由電源單元108通過電壓匯流排或其他連接所提供的電能而操作。在一些實施例中，電源單元108包括電池或電池系統，例如，可充電電池。在一些實施例中，電源單元108包括適配器(如AC適配器)，該適配器接收(來自外部源的)外部電源訊號並將所述外部電源訊號轉換為針對電子裝置100的組件的條件之內部電源訊號。電源單元108可包括其他組件或以其他方式操作。
電子裝置100可經配置為在無線、有線或雲端網路環境(或其組合)中操作。在一些實施例中，電子裝置100可使用網路介面110存取網路。網路介面110可包括一個或多個適配器、數據機、連接器、插座、終端、端口、插槽等。電子裝置100存取的無線網路可根據無線網路標準或其他類型的無線通信協議進行操作。例如，無線網路可經配置以操作為無線區域網路(Wireless Local Area Network；WLAN)、個人區域網路(Personal Area Network；PAN)、都會區域網路(Metropolitan Area Network；MAN)、或另一種類型的無線網路。WLAN的實例包括經配置以根據IEEE開發的802.11系列標準(例如，Wi-Fi網路)中的一個或多個，以及其他標準而進行操作的網路。PAN的例子包括根據短距離通信標準(例如，BLUETOOTH®、近場通信(Near Field Communication；NFC)、ZigBee)、毫米波通信等操作的網路。電子裝置100存取的有線網路例如可包括乙太網路、SONET、電路交換網路(例如，使用諸如SS7、電纜等組件)等。
在一些實施例中，電子裝置100的各種組件可被設置在電路板(例如，主機板)的一個或多個平面上，所述電路板將電子裝置100的各種組件電性地和通信地彼此連接。圖2顯示根據本發明一實施態樣的電路板200實施例的結構的示意圖。圖2中所示的電路板200的形狀只是示例性的；在其他實施例中，電路板200的形狀可為不同。電路板200可為電子裝置100的主機板，且可包括第一(如頂部)表面202和相對的第二(如底部)表面204。在一些情況下，電路板200可在電路板200的一角界定出切口206。在圖2的實施例中，電路板200包括第一區域208，第二區域210，第三區域212，和第四區域214。圖2中所示的區域(208、210、212、214)只是示例性的，在其他實施例中，區域的數量及其相對位置可為不同。區域(208、210、212、214)可經配置以接收電子裝置100的各種組件，例如圖1中所示的處理器102、I/O模組104、記憶體106、電源裝置108、和網路介面110。在一些情況下，電子裝置100的這些組件可安裝在電路板200上，且電路板200可將電子裝置100的一個或多個硬體組件連接到處理器102，從電源單元108分配電源，或定義可連接到電子裝置100的其他組件的儲存裝置、記憶體模組和(其他擴充卡中的)繪圖卡之類型。
處理器102可具有多種操作狀態，且可經配置以在不同時間處於不同的操作狀態。圖3顯示根據本發明一實施態樣，在處理器處於不同操作狀態時的處理器功率位準的實施例之圖形300。圖形300的橫軸(以任意單位)表示時間，圖形300的縱軸(以任意單位)表示功率。如圖3所示，處理器102在初始時段T 0期間可能最初是閒置的。在初始時段T 0期間，處理器102可能處於睡眠或低功率狀態，並可建立起熱預算。在初始時段T 0之後，處理器102可進入加速功率模式，並在第一操作時段T 1內處於加速功率模式。在一些實施例中，當處於加速功率模式時，處理器102可在熱設計功率(thermal design power；TDP)規格之上操作。具體來說，在初始時段T 0(如處理器空閒期)之後，處理器102已累積足夠的熱預算來適應第一操作時段T 1的高功率/性能。在一些情況下，第一操作時段T 1可在大約60秒到大約180秒的範圍內，儘管在其他情況下也可有其他時間長度。
在第一操作時段T 1之後，處理器102先前積累的熱預算已經耗盡。因此，在第一操作時段T 1之後，處理器102可穩定到正常操作模式或穩定狀態功率模式。加速功率模式與穩定狀態功率模式的不同之處在於，與穩定狀態功率模式相比，處理器102在加速功率模式下可在以下一個或多個方面下操作：更高的電壓、更高的電流、更高的功率、更高的負載能力，或更高的時脈速度。因此，當處於加速功率模式時，處理器102可用更佳的性能操作，且可執行更多的處理器密集型計算(如遊戲應用)。
在一些情況下(如圖3的實例)，在加速功率模式結束和穩定狀態功率模式開始之間可能有過渡期ΔT。處理器102可在第二操作時段T 2內處於穩定狀態功率模式。當處於穩定狀態功率模式時，處理器102可在TDP規格或低於TDP規格的情況下操作(如持續功率狀態)。一般來說，第一操作時段T 1比第二操作時段T 2短，因為加速功率模式可能被限制在給定熱包覆中的處理器102的一個或多個部分(如處理器102是包括，或為多核處理器)。理論上，第二操作時段T 2可為無限長(例如處理器102可無限期地在處理器持續功率下操作)。
當處於穩定狀態功率模式時，處理器持續功率可在約40瓦特(W)至約60W(例如，約45W)的範圍內，雖在其他情況下可能有其他範圍。舉例來說，對於不同世代的晶片組，處理器的持續功率可能是不同的，在這種情況下，處理器的持續功率可在以下的一個或多個範圍內：從約12W到約15W；從約20W到約28W；從約35W到約45W；從約45W到約65W；或從約65W到約95W。在一些情況下，當處於加速功率模式時，處理器102可用大約兩倍(如約1.5倍至約2.5倍的範圍內)的處理器持續功率操作。例如，在處理器102處於加速功率模式時，其消耗的功率可在約60W至約120W的範圍內(如約90W)，雖在其他情況下可能有其他範圍。例如，對於不同世代的晶片組，處理器102處於加速功率模式時消耗的功率可能是不同的，且加速功率在一些情況下可在以下一個或多個範圍內：從約35W到約40W；從約40W到約45W；從約72W到約103W；或從約85W到約140W。電源單元108可經配置以在處理器102處於加速功率模式和穩定狀態功率模式時為其供電。
圖形300示出理論圖，其中，從一個功率位準到另一個功率位準的過渡是瞬間的。圖3還顯示圖形302，描述現實世界當中從一個功率位準到另一個功率位準的過渡。圖3還顯示圖形304，描述作為時間函數的平均功率。如圖3所示，儘管在加速功率模式和過渡期ΔT期間，瞬間功率可能超過TDP規格，但處理器102的平均功率在TDP規格之內。
在處理器102處於操作狀態時(無論是否處於加速功率模式或穩定狀態功率模式)，處理器102會產生熱量。同時，由於電子裝置100的規定尺寸、形狀和其他物理規格，在處理器102在加速功率模式和穩定狀態功率模式下操作時，電子裝置100可能被限定為具有單個蒸氣腔室以有效和高效率地從處理器102散熱。
圖4顯示根據本發明一實施態樣，可包括在電子裝置中的示例性蒸氣腔室400的分解立體示意圖。圖4還顯示具有三個正交軸的參考框架401。參考框架401包括第一方向的第一軸(如X方向)，第二方向的第二軸(如Y方向)，以及第三方向的第三軸(如Z方向)。第一方向、第二方向、和第三方向是相互垂直的。圖5顯示根據本發明一實施態樣的圖4中所示的示例性蒸氣腔室400的俯視圖。圖6顯示根據本發明一實施態樣的圖4中所示的示例性蒸氣腔室400的橫截面圖。圖6還顯示根據本發明的一實施態樣，蒸氣腔室400、處理器102、和電路板200的相對位置。圖6中顯示沿圖4和圖5中所示的線A-A的截面圖。
與現有蒸氣腔室(其被最佳化為對處於加速功率模式下或是正常操作/穩定狀態功率模式下的處理器散熱，但非同時對應兩種模式)相比，本發明提供的蒸氣腔室400被最佳化為在處理器102處於正常操作/穩定狀態功率模式時從處理器102有效地散熱，以及在處理器102處於加速功率模式時從處理器102有效地散熱。舉例來說，如下文進一步詳述，蒸氣腔室400可根據處理器102的操作狀態來調節蒸發冷凝循環中使用的工作流體的容積。此外，雖然本發明各方面描述係基於處理器102的操作狀態而有效地從處理器102散熱，但蒸氣腔室400可用於具有多個操作狀態且在每個操作狀態下產生熱量的電子裝置中的任何組件。
如在圖4、圖5和圖6中所見，蒸氣腔室400包括蓋板部分402和底座部分404。在一些實施例中，蓋板部分402和底座部分404可由一種或多種具有高熱導率的材料(如具有大於或等於約200W/m K之熱導率的材料)形成。具有高熱導率的材料實例包括銅和鋁。在一些實施例中，蓋板部分402和底座部分404中的每一個具有厚度T(如在第三方向上測量)，其可為大於或等於約0.25mm(如在約1.5mm至約2mm的範圍內)。
蓋板部分402具有第一表面402A和相對於第一表面402A的第二表面402B。同樣地，底座部分404具有第一表面404A和相對於第一表面404A的第二表面404B。蓋板和底座部分402、404的第一表面402A、404A可界定蒸氣腔室400的外表面。在不同態樣中，蓋板部分402和底座部分404可相互固定，以在真空壓力下形成密封的內部外殼，其包含一個或多個毛細管結構和在密封外殼內循環的壓力下的工作流體。例如，如圖6所示，密封外殼600可由蓋板部分402的第二表面402B和底座部分404的第二表面404B界定。
如圖4所示，在一些態樣，蓋板部分402包括通孔406，而底座部分404包括與通孔406對齊的通孔408。在一些情況下，通孔406、408可容納螺釘410，這些螺釘可將蓋板部分402和底座部分404相互固定，從而形成蒸氣腔室400的密封外殼600。在一些情況下，電路板200還可包括與通孔406、408對齊的通孔。在此情況下，螺釘410也可用於將蒸氣腔室400固定在電路板200上，從而使處理器102與蓋板部分402的第一表面402A進行物理接觸(如圖6的實例中所見)。
蒸氣腔室400(如蒸氣腔室400的密封外殼600)可包括主(如中央的)腔室602。在一些實施例中，處理器102被設置在主腔室602的一部分上(使處理器102與蓋板部分402的第一表面402A物理接觸)。主腔室602在第一方向(如X方向上的最遠側向範圍)可具有尺寸D1，在第二方向(如Y方向上的最遠側向範圍)可具有尺寸D2。在一些實施例中，尺寸D1可在約45mm至約115mm的範圍內，而尺寸D2可在約114mm至約154mm的範圍內。蒸氣腔室400還可包括第一細長腔室604A和第二細長腔室604B，其從主腔室602的相對側邊(如沿第二軸的相反方向)側向延伸。每個細長腔室(604A、604B)在第一方向(如X方向上的最遠側向範圍)可具有尺寸D3，在第二方向(如Y方向上的最遠側向範圍)可具有尺寸D4。在一些實施例中，尺寸D3可在約18mm至約25mm的範圍內，而尺寸D4可在約60mm至約106mm的範圍內。此外，尺寸D2與尺寸D4的比率可在約1至約2的範圍內。
在一些實施例中，蒸氣腔室400包括第一毛細管結構606，其襯於蓋板部分402的第二表面402B，以及第二毛細管結構608，其襯於底座部分404的第二表面404B。蓋板部分402的第二表面402B可被稱為密封外殼600的第一內表面，而底座部分404的第二表面404B可被稱為密封外殼600的第二內表面。第一毛細管結構606和第二毛細管結構608可藉由氣隙601相互分開(如在第三方向)。在一些情況下，第一毛細管結構606和第二毛細管結構608分別均勻地(如一致地)形成在第二表面402B、404B的整體上，從而使第一毛細管結構606和第二毛細管結構608被設置在密封外殼600的主腔室602、第一細長腔室604A、和第二細長腔室604B中。
第一毛細管結構606和第二毛細管結構608可為多孔芯結構，其經配置以藉由毛細管力在密封外殼600中循環工作流體。在一些情況下，第一毛細管結構606和第二毛細管結構608可由一種或多種金屬(例如銅)形成，且可為燒結的含金屬粉末、一層或多層含金屬網、一層或多層含金屬泡沫、含金屬纖維結構或其組合的形式。此外，密封外殼600中使用的工作流體可為水(如蒸餾水)，儘管也可能是其他類型的工作流體(如製冷劑、酒精、氨氣等)。在一些實施例中，第一毛細管結構606和第二毛細管結構608被工作流體飽和，並且蓋板和底座部分402、404(例如，具有飽和的第一毛細管結構606和第二毛細管結構608襯於其第二表面402B、404B)被相互固定以形成密封外殼600。
蒸氣腔室400還可包括形成在蒸氣腔室400的外表面上的散熱結構(如(第一)鰭片結構610A和(第二)鰭片結構610B)，用於將熱量從蒸氣腔室400擴散到周遭/外部環境。鰭片結構610A、610B可由一種或多種具有高熱導率的材料(如具有大於或等於約200W/m K之熱導率的材料)形成。具有高熱導率的材料實例包括銅和鋁。圖4、5和6中所示的鰭片結構610A、610B僅為實施例，在其他實施例中可有其他類型、數量、排列等的鰭片結構。在一些情況下，例如在圖4、圖5和圖6的例子中，最接近處理器102的鰭片結構可界定主腔室602和細長腔室(604A、604B)之間的邊界。例如，如圖6的實例中所見，鰭片結構610A-1界定主腔室602和第一細長腔室604A之間的邊界，而鰭片結構610B-1界定主腔室602和第二細長腔室604B之間的邊界。在一些情況下，尺寸D2和D4可對應於主腔室602和細長腔室(604A、604B)之間的邊界測量，如圖5和圖6所示。
鰭片結構610A、610B可設置在蓋板部分402的第一表面402A或底座部分404的第一表面404A兩者之一上。在一些情況下，鰭片結構610A、610B可設置在蓋板部分402的第一表面402A和底座部分404的第一表面404A兩者上(例如，如圖12的例子中所見，其顯示根據本發明的另一實施態樣的示例性蒸氣腔室1200的橫截面圖)。在圖6顯示的實例中，(第一)鰭片結構610A可被定位在處理器102的側向(例如第二方向)，並在第一細長腔室604A的一部分上。同樣地，(第二)鰭片結構610B可被定位在處理器102的側向(如第二方向)，並在第二細長腔室604B的一部分上。在一些實施例中，(第一和第二)鰭片結構610A、610B在第二方向上的尺寸D5(例如，在Y方向上的最遠側向範圍)可為小於尺寸D4。因此，如圖5和圖6的例子中所見，第一細長腔室604A的一部分在第二方向上側向延伸超過(第一)鰭片結構610A的覆蓋區，且第二細長腔室604B的一部分在第二方向上側向延伸超過(第二)鰭片結構610B的覆蓋區。
第一細長腔室604A和第二細長腔室604B的側向延伸超出散熱結構(如分別為(第一和第二)鰭片結構610A、610B)的覆蓋區的部分可被稱為第一細長腔室604A和第二細長腔室604B的遠端部分。第一細長腔室604A和第二細長腔室604B的遠端部分可作為貯器612A、612B，其儲存工作流體的過剩容積(如在液態下)。例如，配置在第一細長腔室604A和第二細長腔室604B的遠端部分的毛細管結構(606、608)的部分可作為貯器612A、612B。在一些實施例中，第一細長腔室604A和第二細長腔室604B的所述部分適合作為貯器612，因為所述部分可能是蒸氣腔室400的最冷部分，從而便於將液體介質(如液態的工作流體)儲存在設置在貯器612A、612B中的第一毛細管結構606和第二毛細管結構608的部分。
在處理器102在正常操作/穩定狀態功率模式下操作時，蒸氣腔室400藉由在密封外殼600內循環工作流體的第一容積(如標稱容積)，有效地消散由處理器102產生的熱量(如通過反覆的蒸發冷凝循環)，而不提取儲存在貯器612A、612B中的工作流體的過剩容積(如液態的)，且不增加蒸氣腔室400的熱阻(如因為工作流體的過剩容積被儲存在貯器612A、612B中而不用於反覆蒸發冷凝循環)。相反，在處理器102在加速功率模式下操作時，蒸氣腔室400藉由毛細管作用從貯器612A、612B中抽取工作流體的過剩容積(如處於液態的工作流體儲存於設置在貯器612A、612B中的第一毛細管結構606和第二毛細管結構608的部分中)，從而有效地消散處理器102產生的較高熱量，而使蒸氣腔室400中的所有工作流體(如工作流體的標稱容積和工作流體的過剩容積)在密封外殼600內循環(如通過重覆蒸發冷凝循環)。
在一些情況下，在蒸氣腔室400中使用的工作流體的容積可在約1克至約14克的範圍內(如在工作流體是水的實施例中為從約1ml至約14ml)。在一些實施例中，工作流體的標稱容積可實質相等於工作流體的過剩容積。因此，與處理器102在正常操作/穩定狀態功率模式下操作時相比，在處理器102在加速功率模式下操作時，在密封外殼600內循環的工作流體的容積可能是兩倍(如通過重覆蒸發冷凝循環)。在一些情況下，工作流體的標稱容積可在約2ml至約5ml的範圍內(如在處理器102以約45W的穩定狀態功率操作時約3ml)。在這種情況下，工作流體的過剩容積也可在約2ml至約5ml的範圍內(例如，在處理器102以約90W的加速功率操作時，約6ml在密封外殼600內循環)。
圖7A顯示根據本發明一實施態樣，在處理器102在正常操作/穩定狀態功率模式下操作時，蒸氣腔室400中工作流體示例性流動的示意圖。圖7B顯示根據本發明一實施態樣，在處理器102在加速功率模式下操作時，蒸氣腔室400中工作流體示例性流動的示意圖。如圖3所述，處理器102最初可處於睡眠或低功率狀態(如在圖3所示的時段T 0中)。在處理器102處於睡眠/低功率狀態時，蒸氣腔室400未操作，因此，工作流體在密封外殼600內未經歷蒸發或冷凝。因此，密封外殼600內的工作流體的整體容積處於液態。此外，工作流體均勻地飽和於第一毛細管結構606和第二毛細管結構608。此外，在整個氣隙601的容積中，有相等、平衡的蒸氣壓力。
參照圖7A，在處理器102處於正常操作/穩定狀態功率模式時(如在圖3所示的時段T 2中)，蒸氣腔室400與處理器102物理接觸之部分702溫度升高。結果，在該部分702的工作流體(如在第一毛細管結構606中並處於液態)吸收來自處理器102的熱量並汽化。部分702的工作流體所吸收的汽化潛熱降低部分702的溫度，而從處理器102中散去熱量。蒸氣穿過密封外殼600的中心時(如箭頭704所示)，蒸氣離開蒸發區(如在處理器102附近的區域)並進入冷凝區(如在蒸氣腔室400中遠離處理器102的區域)。在冷凝區中，蒸氣冷凝，從而將潛熱釋放到蒸氣腔室400的壁。在圖7A的實例中，蒸氣被在貯器612A、612B之外的第一毛細管結構606和第二毛細管結構608的部分捕獲並冷凝於其中。隨著工作流體在部分702處汽化，工作流體(液態)通過第一毛細管結構606和第二毛細管結構608藉由毛細管作用(如箭頭706所示)從冷凝區被抽取到蒸發區。在處理器102處於正常操作/穩定狀態功率模式時，這種蒸發冷凝循環被重覆。在正常操作/穩定狀態功率模式中，在蒸發冷凝循環中使用標稱容積的工作流體，且儲存在貯器612A、612B中的工作流體的過剩容積(如液態)未被使用，因為蒸發區中增加的蒸氣壓力在貯器612A、612B中的工作流體被使用之前導致流體轉移(如箭頭704和706所示)達到平衡。
參照圖7B，在處理器102處於加速功率模式時(例如，在圖3所示的時段T 1中)，蒸氣腔室400與處理器102物理接觸之部分702相比於在處理器102處於正常操作/穩定狀態功率模式時，溫度增加更多。該部分702的工作流體(如在第一毛細管結構606中並處於液態)吸收來自處理器102的熱量並汽化。部分702的工作流體所吸收的汽化潛熱降低部分702的溫度，而從處理器102散去熱量。蒸氣穿過密封外殼600的中心時(如箭頭708所示)，蒸氣離開蒸發區並進入冷凝區。在處理器102處於加速功率模式時，工作流體在部分702處的汽化導致更大容積的工作流體(為液態)通過第一毛細管結構606和第二毛細管結構608藉由毛細管作用(如與圖7A的情況相比，如箭頭710所示)從冷凝區被抽取到蒸發區。工作流體容積的增加是由儲存在貯器612A、612B中的工作流體(如液態)的過剩容積提供。在加速功率模式中，蒸氣腔室400中的工作流體的整體容積被用於蒸發冷凝循環，因為蒸發區中更大的蒸氣壓力(如與圖7A的情況相比)在貯器612A、612B中的工作流體的過剩容積也被用於蒸發冷凝循環時導致流體轉移(如由箭頭708和710所示)達到平衡。
因此，蒸氣腔室400可基於處理器102的操作狀態來調節蒸發冷凝循環中使用的工作流體的容積。蒸氣腔室400可用於在處理器102處於正常操作/穩定狀態功率模式時有效地從處理器102散熱，以及在處理器102處於加速功率模式時有效地從處理器102散熱。因此，與現有的蒸氣腔室相比，蒸氣腔室400可用於在處理器102處於加速功率模式時進行散熱(因為在處於加速功率模式時，工作流體的標稱容積和過剩容積都被用於蒸發冷凝循環)，且在處理器102處於正常操作/穩定狀態功率模式時，可具有較低的熱阻(因為在處於正常操作/穩定狀態功率模式時，工作流體的標稱容積被用於蒸發冷凝循環)。
在一些實施例中，蒸氣腔室400的內部結構(如圖6的實施例所示)可被修改，如圖8A、圖9A和圖10A中所見。類似於圖6的實例中的蒸氣腔室400，在圖8A、圖9A和圖10A所示的每個實例中，蒸氣腔室400可根據處理器102的操作狀態來調節在蒸發冷凝循環中使用的工作流體的容積，從而允許蒸氣腔室400在處理器102處於正常操作/穩定狀態功率模式時用於有效地從處理器102散熱，且在處理器102處於加速功率模式時用於有效地從處理器102散熱。
圖8A顯示根據本發明內容的另一實施態樣，圖4所示的示例性蒸氣腔室400的橫截面圖。圖8B顯示根據本發明一實施態樣，在處理器102在正常操作/穩定狀態功率模式下操作時，圖8A的示例性蒸氣腔室中工作流體的示例性流動的示意圖。圖8C顯示根據本發明一實施態樣，在處理器102在加速功率模式下操作時，圖8A的示例性蒸氣腔室中工作流體的示例性流動的示意圖。與圖6所示的實例相比，圖8A所示的蒸氣腔室400包括第三毛細管結構802，其被連接到蒸氣腔室400的蓋板部分402。具體而言，第三毛細管結構802可附接到第一毛細管結構606(且與之有物理接觸)，且可通過氣隙601與第二毛細管結構分開。毛細管結構(606、608、802)中設置在第一細長腔室604A和第二細長腔室604B的遠端部分之部分可作為貯器612A、612B。在一些實施例中，第三毛細管結構802可由一種或多種金屬(例如銅)形成，且可為燒結的含金屬粉末、一層或多層含金屬網、一層或多層含金屬泡沫、含金屬纖維結構或其組合的形式。舉例來說，第三毛細管結構802可為是含金屬的纖維結構，而第一毛細管結構606可為燒結的含金屬粉末、一層或多層含金屬網、或一層或多層含金屬泡沫的形式。在一些情況下，第一毛細管結構606、第二毛細管結構608和第三毛細管結構802被工作流體飽和，且蓋板和底座部分402、404(如具有飽和的毛細管結構(606、608、802))被相互固定以形成密封外殼600。
如圖8B所見，在處理器102處於正常操作/穩定狀態功率模式時，蒸氣腔室400與處理器102物理接觸之部分702溫度升高。因此，該部分702的工作流體(如在第一毛細管結構606和第三毛細管結構802中並處於液態)吸收來自處理器102的熱量並汽化。部分702的工作流體所吸收的汽化潛熱降低部分702的溫度，而從處理器102中散去熱量。蒸氣穿過密封外殼600的中心時(如箭頭804所示)，蒸氣離開蒸發區(如處理器102附近的區域)並進入冷凝區(如蒸氣腔室400中遠離處理器102的區域)。在冷凝區，蒸氣冷凝，從而將潛熱釋放到蒸氣腔室400的壁。在圖8B的實例中，蒸氣被在貯器612A、612B之外的第二毛細管結構608和第三毛細管結構802的部分捕獲並冷凝於其中。隨著部分702處工作流體的汽化，工作流體(為液態)通過毛細管結構(606、608、802)藉由毛細管作用(如箭頭806所示)從冷凝區被抽取到蒸發區。在處理器102處於正常操作/穩定狀態功率模式時，這種蒸發冷凝循環被重覆。如圖8B所示的實例，在正常操作/穩定狀態功率模式下，工作流體的標稱容積被用於蒸發冷凝循環，而工作流體的過剩容積(如液態)被儲存起來。儲存在貯器612A、612B中的工作流體的過剩容積(如液態)未被使用，因為蒸發區中增加的蒸氣壓力在貯器612A、612B中的工作流體被使用之前導致流體轉移(如箭頭804和806所示)達到平衡。
參照圖8C，在處理器102處於加速功率模式時，蒸氣腔室400與處理器102物理接觸之部分702相比於在處理器102處於正常操作/穩定狀態功率模式時，溫度增加更多。該部分702的工作流體(如在第一毛細管結構606和第三毛細管結構802中並處於液態)吸收來自處理器102的熱量並汽化。部分702的工作流體所吸收的汽化潛熱降低部分702的溫度，而從處理器102中散去熱量。蒸氣穿過密封外殼600的中心時(如箭頭808所示)，蒸氣離開蒸發區並進入冷凝區。在處理器102處於加速功率模式時，工作流體在部分702的汽化導致更大容積的工作流體(為液態)通過毛細管結構(606、608、802)藉由毛細管作用(如與圖8B的情況相比，如箭頭810所示)從冷凝區被抽取到蒸發區。工作流體容積的增加是由儲存在貯器612A、612B中的工作流體(如液態)的過剩容積提供。在加速功率模式中，蒸氣腔室400中的工作流體的整體容積被用於蒸發冷凝循環，因為蒸發區中更大的蒸氣壓力(如與圖8B的情況相比)在貯器612A、612B中的工作流體的過剩容積也被用於蒸發冷凝循環時導致流體轉移(如由箭頭808和810所示)達到平衡。
圖9A顯示根據本發明又一實施態樣，圖4所示的示例性蒸氣腔室400的橫截面圖。圖9B顯示根據本發明一實施態樣，在處理器102在正常操作/穩定狀態功率模式下操作時，圖9A的示例性蒸氣腔室中工作流體的示例性流動的示意圖。圖9C顯示根據本發明一實施態樣，在處理器102在加速功率模式下操作時，圖9A的示例性蒸氣腔室中工作流體的示例性流動的示意圖。與圖6和8A所示的實例相比，圖9A所示的貯器612A、612B具有與主腔室602的高度H2不同的高度H1。如圖9A的實例所示，高度H1和H2可界定蒸氣腔室400的蓋板和底座部分402、404的第二表面402B、404B之間的距離(如在第三方向上測量)。圖9A所示的蒸氣腔室400的工作原理可類似於圖8A所示的蒸氣腔室400的工作原理。
具體而言，如圖9B所示，在處理器102處於正常操作/穩定狀態功率模式時，蒸氣腔室400與處理器102物理接觸之部分702溫度升高。因此，在該部分702的工作流體(如在第一毛細管結構606和第三毛細管結構802中並處於液態)吸收來自處理器102的熱量並汽化。部分702的工作流體所吸收的汽化潛熱降低部分702的溫度，而從處理器102中散去熱量。蒸氣穿過密封外殼600的中心時(如由箭頭902所示)，蒸氣離開蒸發區(如處理器102附近的區域)並進入冷凝區(如蒸氣腔室400中遠離處理器102的區域)。在冷凝區，蒸氣冷凝，從而將潛熱釋放到蒸氣腔室400的壁。在圖9B的實例中，蒸氣被在貯器612A、612B之外的第二毛細管結構608和第三毛細管結構802的部分捕獲並冷凝於其中。隨著部分702處工作流體的汽化，工作流體(為液態)通過毛細管結構(606、608、802)藉由毛細管作用(如箭頭904所示)從冷凝區被抽取到蒸發區。在處理器102處於正常操作/穩定狀態功率模式時，這種蒸發冷凝循環被重覆。如圖9B所示的實例，在正常操作/穩定狀態功率模式下，工作流體的標稱容積被用於蒸發冷凝循環，而工作流體的過剩容積(如液態)被儲存起來。儲存在貯器612A、612B中的工作流體的過剩容積(如液態)未被使用，因為蒸發區增加的蒸氣壓力在貯器612A、612B中的工作流體被使用之前導致流體轉移(如箭頭902和904所示)達到平衡。
參照圖9C，在處理器102處於加速功率模式時，蒸氣腔室400與處理器102的物理接觸之部分702相比於在處理器102處於正常操作/穩定狀態功率模式時相比，溫度增加得更多。該部分702的工作流體(如在第一毛細管結構606和第三毛細管結構802中並處於液態)吸收來自處理器102的熱量並汽化。部分702的工作流體所吸收的汽化潛熱降低部分702的溫度，而從處理器102中散去熱量。蒸氣穿過密封外殼600的中心時(如箭頭906所示)，蒸氣離開蒸發區並進入冷凝區。在處理器102處於加速功率模式時，工作流體在部分702的汽化導致更大容積的工作流體(為液態)通過毛細管結構(606、608、802)藉由毛細管作用(如與圖9B的情況相比且如箭頭908所示)從冷凝區被抽取到蒸發區。工作流體容積的增加是由儲存在貯器612A、612B中的工作流體(如液態)的過剩容積提供。在加速功率模式中，蒸氣腔室400中的工作流體的整體容積被用於蒸發冷凝循環，因為蒸發區中更大的蒸氣壓力(如與圖9B的情況相比)在貯器612A、612B中的工作流體的過剩容積也被用於蒸發冷凝循環時導致流體轉移(如由箭頭906和908所示)達到平衡。
圖10A顯示根據本發明的進一步實施態樣，圖4所示的示例性蒸氣腔室400的橫截面圖。圖10B顯示根據本發明一實施態樣，在處理器102在正常操作/穩定狀態功率模式下操作時，圖10A的示例性蒸氣腔室中工作流體的示例性流動的示意圖。圖10C顯示根據本發明一實施態樣，在處理器102在加速功率模式下操作時，圖10A的示例性蒸氣腔室中工作流體的示例性流動的示意圖。與圖9A所示的實例相比，圖10A所示的貯器612A、612B容納貯器毛細管結構1002，其設置在(且可能物理接觸)第三毛細管結構802和第二毛細管結構608之間。毛細管結構(606、608、802、1002)中設置在第一細長腔室604A和第二細長腔室604B的遠端部分之部分可作為貯器612A、612B。貯器毛細管結構1002可由一種或多種金屬(例如銅)形成，且可為燒結的含金屬粉末、一層或多層含金屬網、一層或多層含金屬泡沫、含金屬纖維結構或其組合的形式。在一些情況下，第一毛細管結構606、第二毛細管結構608、第三毛細管結構802和貯器毛細管結構1002被工作流體飽和，且蓋板和底座部分402、404(如具有飽和的毛細管結構(606、608、802、1002))被相互固定以形成密封外殼600。
如圖10B所見，在處理器102處於正常操作/穩定狀態功率模式時，蒸氣腔室400與處理器102物理接觸之部分702溫度升高。因此，該部分702的工作流體(如在第一毛細管結構606和第三毛細管結構802中並處於液態)吸收來自處理器102的熱量並汽化。部分702的工作流體所吸收的汽化潛熱降低部分702的溫度，而從處理器102中散去熱量。蒸氣穿過密封外殼600的中心時(如箭頭1004所示)，蒸氣離開蒸發區(如處理器102附近的區域)並進入冷凝區(如蒸氣腔室400中遠離處理器102的區域)。在冷凝區，蒸氣冷凝，從而將潛熱釋放到蒸氣腔室400的壁。在圖10B的例子中，蒸氣被在貯器612A、612B之外的第二毛細管結構608和第三毛細管結構802的部分捕獲並冷凝於其中。隨著部分702處工作流體的汽化，工作流體(為液態)通過毛細管結構(606、608、802)藉由毛細管作用(如箭頭1006所示)從冷凝區被抽取到蒸發區。在處理器102處於正常操作/穩定狀態功率模式時，這種蒸發冷凝循環被重覆。如圖10B所示的實例，在正常操作/穩定狀態功率模式下，工作流體的標稱容積被用於蒸發冷凝循環，而工作流體的過剩容積(如液態)被儲存起來。儲存在位於貯器612A、612B中的貯器毛細管結構1002中的工作流體的過剩容積(如液態)未被使用，因為蒸發區中增加的蒸氣壓力在貯器毛細管結構1002中的工作流體被使用之前導致流體轉移(如箭頭1004和1006所示)達到平衡。
參照圖10C，在處理器102處於加速功率模式時，蒸氣腔室400與處理器102物理接觸之部分702與處理器102處於正常操作/穩定狀態功率模式時相比，溫度增加更多。該部分702的工作流體(如在第一毛細管結構606和第三毛細管結構802中並處於液態)吸收來自處理器102的熱量並汽化。部分702的工作流體所吸收的汽化潛熱降低部分702的溫度，而從處理器102中散去熱量。蒸氣穿過密封外殼600的中心時(如箭頭1008所示)，蒸氣離開蒸發區並進入冷凝區。在處理器102處於加速功率模式時，工作流體在部分702處的汽化導致更大容積的工作流體(液態)從貯器毛細管結構1002通過毛細管結構(606、608、802)藉由毛細管作用(如與圖10B的情況相比且如箭頭1010所示)從冷凝區被抽取到蒸發區。工作流體容積的增加是由儲存在貯器毛細管結構1002中的工作流體(如液態)的過剩容積提供。在加速功率模式中，蒸氣腔室400中的工作流體的整體容積被用於蒸發冷凝循環，因為蒸發區中更大的蒸氣壓力(如與圖10B的情況相比)在貯器毛細管結構1002中的工作流體的過剩容積也被用於蒸發冷凝循環時導致流體轉移(如由箭頭1008和1010所示)達到平衡。
圖11顯示根據本發明一實施態樣，設計一種具有貯器，且經設置以基於處理器的操作狀態，調節用於蒸發冷凝循環的工作流體的容積之蒸氣腔室的流程圖。過程1100可包括額外的或不同的操作，且圖11中所示的操作可按所示的順序或按另一順序執行。在一些情況下，圖11中所示的一個或多個操作被實現為包括多個操作的流程，或其他類型的既定程序的次級流程。在一些情況下，操作可被組合、以另一順序執行、平行執行、迭代或以其他方式重覆或以另一方式執行。
在操作1102處，為處於正常操作/穩定狀態功率模式的處理器設計蒸氣腔室。操作1102的一個結果是確認蒸氣腔室的尺寸(如圖5所示的尺寸D1、D2、D3、D4和圖6所示的厚度T)。操作1102的另一個結果是確認蒸氣腔室的工作流體的標稱容積。
在操作1104處，於操作1102設計的蒸氣腔室被用以確認在處理器處於加速功率模式時所需的工作流體的總容積。
在操作1106處，設計一個或多個貯器(如貯器612A、612B)以容納工作流體的過剩容積(如可由處理器處於加速功率模式時所需的工作流體的總容積與工作流體的標稱容積之間的差值所給出)。在操作1106處，貯器被設計為符合與電子裝置100有關之規格(如系統空間要求)。
在操作1108處，為貯器(如貯器612A、612B)選擇和設計一個或多個毛細管結構。在操作1110處，在處理器處於正常操作/穩定狀態功率模式和處理器處於加速功率模式的情況下測試具有貯器和其中的毛細管結構的蒸氣腔室。
在操作1112處，確定1110處的測試是否已通過。回應於操作1110的測試失敗，重覆操作1108操作且為貯器選擇和設計另一個毛細管結構。在重新設計毛細管結構後，重覆操作1110的測試和操作1112的確認。回應於已確認操作1110的測試已通過，由操作1102、1104、1106、1108、1110所設計的蒸氣腔室接著被用於電子裝置100(在操作1114)，以便根據處理器的操作狀態調節蒸發冷凝循環中使用的工作流體的容積。
本文中描述的一些發明標的和操作可在數位電子電路中實現，或在電腦軟體、韌體或硬體中實現，包括本文中揭露的結構及其結構等效物，或其中一個或多個的組合。本文中描述的一些主題可作為一個或多個電腦程式來實現，即一個或多個電腦程式指令模組，編碼在電腦儲存媒體上，由數據處理設備執行，或控制數據處理裝置的操作。電腦儲存媒體可為或可包括在電腦可讀儲存裝置、電腦可讀儲存基板、隨機或串列存取記憶體陣列或裝置，或其中一個或多個的組合。此外，雖然電腦儲存媒體並非傳播訊號，但電腦儲存媒體可為編碼在人工生成的傳播訊號中的電腦程式指令的來源或目的地。電腦儲存媒體也可為或包括在一個或多個單獨的物理組件或介質(例如，多個CD、磁片或其他儲存裝置)中。
本文中描述的一些操作可實現為由數據處理設備對儲存在一個或多個電腦可讀儲存裝置上或從其他來源接收的數據所執行的操作。
本文用語“數據處理設備”包括用於處理數據的所有種類的設備、裝置和機器，例如，包括可編程處理器、電腦、單晶片系統、或上述的多個或組合。所述設備可包括特殊用途的邏輯電路，例如，FPGA(現場可編程閘陣列)或ASIC(特定應用集成電路)。除硬體外，所述設備還可包括有關電腦程式創建執行環境的代碼，例如，構成處理器韌體、協議堆疊、資料庫管理系統、作業系統系統、跨平台操作環境、虛擬機、或其中一個或多個的組合的代碼。
電腦程式(也稱為程式、軟體、軟體應用程式、腳本或代碼)可用任何形式的程式語言編寫，包括編譯或解譯語言、宣告式或程序式語言，且可用任何形式部署，包括作為適合用於計算環境的獨立的程式或作為模組、組件、子程式、物件或其他單元。電腦程式可對應，但非需對應於檔案系統中的檔案。程式可被儲存在包含其他程式或數據的檔案的部分(如標記語言檔案中的一個或多個腳本)、儲存在專門用於該程式的單一檔案中、或儲存在多個協調檔案中(如儲存一個或多個模組、子程式或部分代碼的檔案)。電腦程式可部署在一台電腦上執行，也可以部署在多台電腦上執行，這些電腦位於一個站點或分布在多個站點並藉由通信網路相互連接。
本文所述的一些過程和邏輯流可由執行一個或多個電腦程式的一個或多個可編程處理器執行，藉由對輸入數據進行操作和產生輸出以執行動作。這些過程和邏輯流也可由特殊用途的邏輯電路執行，且裝置也可作為特殊用途的邏輯電路來實現，如FPGA(現場可編程閘陣列)或ASIC(特定應用集成電路)。
雖然本文包含許多細節，但其不應被理解為限制可請求的範圍，而應理解為對特定實例的具體特徵的描述。在本文中描述、或在附圖中顯示的單獨實施例的一些特徵也可被組合。反之，在單一實施例的上下文中描述或顯示的各種特徵也可在多個實施例中分別實施或以任何合適的子組合實施。
同樣地，雖然在附圖中以特定的順序描述操作，但其不應被理解為要求以所示的特定順序或按順序執行此類操作，或執行所有說明的操作，才能實現理想的結果。在一些情況下，多工和平行處理可能更為有利。此外，上述實施例中各種系統組件的分離不應理解為在所有實施例中都需如此分離，且應理解所描述的程式組件和系統通常可集成在一起到單個產品中，或打包成多個產品。
上文已描述一些實施例。儘管如此，將理解為可進行各種修改。相應地，其他實施例也在以下請求項的範圍內。
100:電子裝置 102:處理器 104:輸入/輸出(I/O)模組 106:記憶體 108:電源單元 110:網路介面 112:作業系統 114:應用程式 116:資料庫 200:電路板 202、402A、404A:第一表面 204、402B、404B:第二表面 206:切口 208:第一區域 210:第二區域 212:第三區域 214:第四區域 300、302、304:圖形 400、1200:蒸氣腔室 402:蓋板部分 404:底座部分 406、408:通孔 410:螺釘 600:密封外殼 601:氣隙 602:主腔室 604A:第一細長腔室 604B:第二細長腔室 606:第一毛細管結構 608:第二毛細管結構 610A、610B、610A-1、610B-1:鰭片結構 612A、612B:貯器 702:部分 704、706、708、710、804、806、808、810、902、904、906、908、1004、1006、1008、1010:箭頭 802:第三毛細管結構 1002:貯器毛細管結構 1100、1102、1104、1106、1108、1110、1112、1114:操作 D1、D2、D3、D4、D5:尺寸 H1、H2:高度 T:厚度
圖1顯示根據本發明一實施態樣的示例性電子裝置的方塊圖。
圖2顯示根據本發明一實施態樣的示例性電路板的結構的示意圖。
圖3顯示根據本發明一實施態樣，在處理器處於不同操作狀態時的處理器功率位準的實施例之圖形。
圖4顯示根據本發明一實施態樣，可包括在電子裝置中的示例性蒸氣腔室的分解立體示意圖。
圖5顯示根據本發明一實施態樣的圖4中所示的示例性蒸氣腔室的俯視圖。
圖6顯示根據本發明一實施態樣的圖4中所示的示例性蒸氣腔室的截面圖。
圖7A顯示根據本發明一實施態樣，在處理器在正常操作/穩定狀態功率模式下操作時，圖6的示例性蒸氣腔室中工作流體的示例性流動的示意圖。
圖7B顯示根據本發明一實施態樣，在處理器在加速功率模式下操作時，圖6的示例性蒸氣腔室中工作流體的示例性流動的示意圖。
圖8A顯示根據本發明內容的另一實施態樣，圖4所示的示例性蒸氣腔室的橫截面圖。
圖8B顯示根據本發明一實施態樣，在處理器在正常操作/穩定狀態功率模式下操作時，圖8A的示例性蒸氣腔室中工作流體的示例性流動的示意圖。
圖8C顯示根據本發明一實施態樣，在處理器在加速功率模式下操作時，圖8A的示例性蒸氣腔室中工作流體的示例性流動的示意圖。
圖9A顯示根據本發明又一實施態樣，圖4所示的示例性蒸氣腔室的橫截面圖。
圖9B顯示根據本發明一實施態樣，在處理器在正常操作/穩定狀態功率模式下操作時，圖9A的示例性蒸氣腔室中工作流體的示例性流動的示意圖。
圖9C顯示根據本發明一實施態樣，在處理器在加速功率模式下操作時，圖9A的示例性蒸氣腔室中工作流體的示例性流動的示意圖。
圖10A顯示根據本發明的進一步實施態樣，圖4所示的示例性蒸氣腔室的橫截面圖。
圖10B顯示根據本發明一實施態樣，在處理器在正常操作/穩定狀態功率模式下操作時，圖10A的示例性蒸氣腔室中工作流體的示例性流動的示意圖。
圖10C顯示根據本發明一實施態樣，在處理器在加速功率模式下操作時，圖10A的示例性蒸氣腔室中工作流體的示例性流動的示意圖。
圖11顯示根據本發明一實施態樣，設計一種具有貯器，且經設置以基於處理器的操作狀態，調節用於蒸發冷凝循環的工作流體的容積之蒸氣腔室的流程圖。
圖12顯示根據本發明另一實施態樣的示例性蒸氣腔室的橫截面圖。
400:蒸氣腔室
402A:第一表面
406:通孔
410:螺釘
602:主腔室
604A:第一細長腔室
604B:第二細長腔室
610A-1、610B-1:鰭片結構
612A、612B:貯器
D1、D2、D3、D4、D5:尺寸

Claims (35)

  1. 一種蒸氣腔室，其包括： 密封外殼，其包括： 主腔室； 第一細長腔室，其從所述主腔室的第一側側向延伸；以及 第二細長腔室，其從所述主腔室的相對的第二側側向延伸； 第一毛細管結構，其襯於所述密封外殼的第一內表面；以及 第二毛細管結構，其襯於所述密封外殼的相對的第二內表面； 其中，所述第一細長腔室和所述第二細長腔室的遠端部分經設置為貯器，當熱源處於第一操作狀態時，所述貯器將工作流體的過剩容積儲存為液態，且當所述熱源處於第二操作狀態時，所述貯器向所述主腔室釋放所述工作流體的所述過剩容積。
  2. 如請求項1所述之蒸氣腔室，其中，所述熱源包括處理器，且所述第一操作狀態是所述處理器的穩定狀態功率模式，且所述第二操作狀態是所述處理器的加速功率模式。
  3. 如請求項1所述之蒸氣腔室，其中，設置在所述第一細長腔室和所述第二細長腔室的所述遠端部分的所述第一毛細管結構和所述第二毛細管結構的部分經設置為所述貯器。
  4. 如請求項3所述之蒸氣腔室，其中，所述工作流體的所述過剩容積被儲存在及釋放自設置在所述第一細長腔室和所述第二細長腔室的所述遠端部分的所述第一毛細管結構和所述第二毛細管結構的所述部分中。
  5. 如請求項1所述之蒸氣腔室，其中，所述第一毛細管結構和所述第二毛細管結構中的每一個包括燒結的含金屬粉末、一層或多層含金屬網、一層或多層含金屬泡沫、或含金屬纖維結構中的至少一種。
  6. 如請求項1所述之蒸氣腔室，其中，所述第一細長腔室和所述第二細長腔室的所述遠端部分設置在散熱結構的覆蓋區之外，所述散熱結構設置在所述蒸氣腔室的外表面。
  7. 如請求項6所述之蒸氣腔室，其中，所述散熱結構包括設置在所述第一細長腔室的部分上方的第一鰭片結構，且其中，所述第一細長腔室的所述遠端部分位於所述第一鰭片結構的所述覆蓋區之外。
  8. 如請求項6所述之蒸氣腔室，其中，所述散熱結構包括設置在所述第二細長腔室的部分上方的第二鰭片結構，且其中，所述第二細長腔室的所述遠端部分位於所述第二鰭片結構的所述覆蓋區之外。
  9. 如請求項1所述之蒸氣腔室，其進一步包括附接到所述第一毛細管結構的第三毛細管結構，其中，所述第三毛細管結構定位於所述第一毛細管結構和所述第二毛細管結構之間。
  10. 如請求項9所述之蒸氣腔室，其中，所述主腔室中所述密封外殼的所述第一內表面和所述密封外殼的所述第二內表面之間的距離小於所述貯器中所述密封外殼的所述第一內表面和所述密封外殼的所述第二內表面之間的距離。
  11. 如請求項10所述之蒸氣腔室，其進一步包括設置在每個所述貯器中的貯器毛細管結構，所述貯器毛細管結構定位於所述第三毛細管結構和所述第二毛細管結構之間。
  12. 一種蒸氣腔室，其包括： 蓋板部分，其固定在底座部分上以形成密封外殼，所述密封外殼包括： 主腔室； 第一細長腔室，其從所述主腔室的第一側沿第一方向側向延伸；以及 第二細長腔室，其從所述主腔室的相對的第二側沿相對的第二方向側向延伸，其中，所述主腔室的寬度大於所述第一細長腔室的寬度和所述第二細長腔室的寬度； 第一毛細管結構，其設置在所述主腔室、所述第一細長腔室、和所述第二細長腔室中，所述第一毛細管結構襯於所述密封外殼的第一內表面；以及 第二毛細管結構，其設置在所述主腔室、所述第一細長腔室、和所述第二細長腔室中，所述第二毛細管結構襯於所述密封外殼的相對的第二內表面； 其中，設置在所述第一細長腔室和所述第二細長腔室的遠端部分的所述第一毛細管結構和所述第二毛細管結構的部分經設置為貯器，所述貯器基於熱源的操作狀態調節在所述蒸氣腔室中循環的工作流體的容積。
  13. 如請求項12所述之蒸氣腔室，其中，所述貯器經配置為： 當所述熱源處於第一操作狀態時，將所述工作流體的過剩容積儲存為液態；以及 當所述熱源處於第二操作狀態時，向所述主腔室釋放所述工作流體的所述過剩容積。
  14. 如請求項13所述之蒸氣腔室，其中， 在所述熱源的所述第一操作狀態下，所述工作流體的標稱容積經配置以在所述蒸氣腔室中循環；以及 在所述熱源的所述第二操作狀態下，所述工作流體的所述標稱容積和所述工作流體的所述過剩容積經配置以在所述蒸氣腔室中循環。
  15. 如請求項14所述之蒸氣腔室，其中，所述工作流體的所述標稱容積實質相等於所述工作流體的所述過剩容積。
  16. 如請求項13所述之蒸氣腔室，其中，所述熱源包括處理器，且所述第一操作狀態是所述處理器的穩定狀態功率模式，且所述第二操作狀態是所述處理器的加速功率模式。
  17. 如請求項12所述之蒸氣腔室，其中，所述第一毛細管結構和所述第二毛細管結構中的每一個包括燒結的含金屬粉末、一層或多層含金屬網、一層或多層含金屬泡沫、或含金屬纖維結構中的至少一種。
  18. 如請求項12所述之蒸氣腔室，其中，所述第一細長腔室和所述第二細長腔室的所述遠端部分設置在散熱結構的覆蓋區之外，所述散熱結構設置在所述蒸氣腔室的外表面。
  19. 如請求項18所述之蒸氣腔室，其中，所述散熱結構包括形成在所述蓋板部分上並設置在所述第一細長腔室的部分上方的第一鰭片結構，且其中，所述第一細長腔室的所述遠端部分位於所述第一鰭片結構的所述覆蓋區之外。
  20. 如請求項18所述之蒸氣腔室，其中，所述散熱結構包括形成在所述蓋板部分上並設置在所述第二細長腔室的部分上方的第二鰭片結構，且其中，所述第二細長腔室的所述遠端部分位於所述第二鰭片結構的所述覆蓋區之外。
  21. 如請求項12所述之蒸氣腔室，其進一步包括附接到所述第一毛細管結構的第三毛細管結構，其中，所述第三毛細管結構定位於所述第一毛細管結構和所述第二毛細管結構之間。
  22. 如請求項21所述之蒸氣腔室，其中，所述主腔室中所述密封外殼的所述第一內表面和所述密封外殼的所述第二內表面之間的距離小於所述貯器中所述密封外殼的所述第一內表面和所述密封外殼的所述第二內表面之間的距離。
  23. 如請求項22所述之蒸氣腔室，其進一步包括設置在每個所述貯器中的貯器毛細管結構，所述貯器毛細管結構定位於所述第三毛細管結構和所述第二毛細管結構之間。
  24. 一種系統，其包括： 處理器；以及 蒸氣腔室，其中，所述處理器物理接觸所述蒸氣腔室的表面，所述蒸氣腔室包括： 密封外殼，其包括： 主腔室； 第一細長腔室，其從所述主腔室的第一側側向延伸；以及 第二細長腔室，其從所述主腔室的相對的第二側側向延伸； 第一毛細管結構，其襯於所述密封外殼的第一內表面；以及 第二毛細管結構，其襯於所述密封外殼的相對的第二內表面； 其中，所述第一細長腔室和所述第二細長腔室的遠端部分經設置為貯器，所述貯器基於所述處理器的操作狀態調節在所述蒸氣腔室中循環的工作流體的容積。
  25. 如請求項24所述之系統，其中，設置在所述第一細長腔室和所述第二細長腔室的所述遠端部分的所述第一毛細管結構和所述第二毛細管結構的部分經設置為所述貯器。
  26. 如請求項24所述之系統，其中，所述第一細長腔室和所述第二細長腔室的所述遠端部分設置在散熱結構的覆蓋區之外，所述散熱結構設置在所述蒸氣腔室的外表面。
  27. 如請求項24所述之系統，其進一步包括電路板，其中，所述處理器附接到所述電路板上且定位於所述電路板和所述蒸氣腔室之間。
  28. 如請求項24所述之系統，其中， 在所述處理器的第一操作狀態下，所述工作流體的標稱容積經配置以在所述蒸氣腔室中循環；以及 在所述處理器的第二操作狀態下，所述工作流體的所述標稱容積和過剩容積經配置以在所述蒸氣腔室中循環。
  29. 如請求項28所述之系統，其中，所述工作流體的所述標稱容積實質相等於所述工作流體的所述過剩容積。
  30. 如請求項28所述之系統，其中，所述貯器經配置為： 當所述處理器處於所述第一操作狀態時，將所述工作流體的所述過剩容積儲存為液態；以及 當所述處理器處於所述第二操作狀態時，向所述主腔室釋放所述工作流體的所述過剩容積。
  31. 如請求項24所述之系統，其中，所述第一操作狀態是所述處理器的穩定狀態功率模式，且所述第二操作狀態是所述處理器的加速功率模式。
  32. 如請求項24所述之系統，其中，所述第一毛細管結構和所述第二毛細管結構中的每一個包括燒結的含金屬粉末、一層或多層含金屬網、一層或多層含金屬泡沫、或含金屬纖維結構中的至少一種。
  33. 如請求項24所述之系統，其中，所述蒸氣腔室進一步包括附接到所述第一毛細管結構的第三毛細管結構，其中，所述第三毛細管結構定位於所述第一毛細管結構和所述第二毛細管結構之間。
  34. 如請求項33所述之系統，其中，所述主腔室中所述密封外殼的所述第一內表面與所述密封外殼的所述第二內表面之間的距離小於所述貯器中所述密封外殼的所述第一內表面與所述密封外殼的所述第二內表面之間的距離。
  35. 如請求項34所述之系統，其中，所述蒸氣腔室進一步包括設置在每個所述貯器中的貯器毛細管結構，所述貯器毛細管結構位於所述第三毛細管結構和所述第二毛細管結構之間。
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