TW512507B - Apparatus for dense chip packaging using heat pipes and thermoelectric coolers - Google Patents

Apparatus for dense chip packaging using heat pipes and thermoelectric coolers Download PDF

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Description

512507 _ A7 B7 一 五、發明説明) 技術領域 本發明關於使用熱管和熱電冷卻器的稠密晶片封裝裝 置。 背景技術 增加電子線路的功率密度需要改進從電路將熱傳導出去 的系統。功率密度隨著整合水平和工作速度的增加而增 大，因此，隨著電子線路變得更加整合化以及工作速度的 增加，從電路將熱傳導出去的需要就非常重要了。 熱管有助於提高積體電路的熱排徐。微熱管使用一些小 型管道，這些管道中填充有工作流體，用來將熱從高溫裝 置傳走。這些管道一般是在一個表面内進行切割或銳成的 直的通道。熱由流體的蒸發和冷凝將熱通過管道傳走。流 體在管道的被加熱區域蒸發，蒸汽運行到管道被冷卻的部 分，得到冷凝。冷凝後的液體彙集在管道的角落中，並由 毛細作用力將流體運回蒸發器區域。因為流體處於飽和狀 態，所以，管道内部幾乎是等溫的。 美國專利第5769154和第5947183公開了 一種在熱管系 統中分配流體的燈芯結構，這兩篇文獻以引用的方式併入 本文中。這種燈芯結構使流體能夠沿著多個方向流動，並 從而使流體返回加熱區域。但是，由於這種燈芯結構的構 造是任意的，因此，流體阻力大，並且對於向流體傳熱不 起作用，而且不能夠變形，這樣，這種燈芯結構的使用被 限制於剛性應用場合。所以，提供一種具有改進的毛細結 構和蒸汽腔的熱管裝置，從而改善熱管的運行，這將是很 -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 512507 A7 B7 五、發明説明（2 ) 有益處的。另外，提供一種能夠變形的熱管裝置，而使其 能夠用在多種不同實施場合下，也將是很有益處的。 發明内容 本發明提供了 一種使用熱管和熱電冷卻器的稠密晶片封 裝裝置，該裝置包括蒸發器區、冷凝器區和毛細管區。蒸 發器區包括一個或者多個熱點元件，用來將熱從熱源傳給 傳送流體。當熱施加於傳送流體時，傳送流體改變其狀態 而變成蒸汽。蒸汽通過蒸汽通道運行到冷凝器區，通過將 熱從蒸汽傳給吸熱裝置而再次冷凝成流體。然後，冷凝後 的流體借助於毛細作用力和形成在毛細結構中的毛細管， 返回到蒸發器區。形成於毛細結構中的毛細管具有樹狀或 者分形（fractal)的幾何形狀。該裝置還可以包括一個彈性 區，使該裝置能夠繞著轉角或者邊緣彎曲。 附圖說明 在所附的申請專利範圍中，提出了被認為是本發明特點 的新穎的特徵。不過，通過結合附圖閱讀下面對說明性實 施例的詳細描述，會更好地理解本發明本身以及較佳的實 施方式，以及本發明的目的和優點。其中， 圖1是表示熱管基本工作情況的範例方塊示意圖； 圖2是範例方塊示意圖，表示根據本發明的熱管結構的俯 視圖和剖視圖； 圖3是表示圖2的熱管結構工作情況的範例方塊示意圖； 圖4是表示本發明一個直線狀熱管結構實施例的範例示意 圖； -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 512507 A7 __B7\ 五、發明説明（3 ) 圖5是範例方塊示意圖，表示本發明直線狀熱管結構實施 例的橫截面； 谓6是範例方塊示意圖，表示本發明直線狀熱管結構實施 例的範例實施方式； 圖7 A和圖7 B是範例方塊示意圖，表示使用本發明熱管的 晶片封裝的兩種可能的構造。 具體實施方式 圖1是表示熱管基本工作情況的範例方塊示意圖。如圖1 所示’熱管的作用是將熱從熱源1 1 〇傳給吸熱裝置1 2 〇。來 自熱源110的熱被傳給冷卻液13〇，冷卻液13〇被該熱量轉 換成蒸汽。蒸汽沿著熱管140從蒸汽腔15〇運行到冷凝器腔 160，在冷凝器腔160内，將熱傳給吸熱裝置12〇，結果， 蒸汽變回液體。 在冷凝器腔160中冷凝的液體，利用構成熱管結構的材料 的毛細作用力，返回到蒸汽腔15〇。例如，熱管可以由多孔 的玻璃材料（由一段有圓形小孔的壁表示）構成。玻璃材料中 的這些小孔提供了冷卻液可以返回到蒸汽腔15〇的通道。由 於壓力差的存在而且冷卻液在表面張力的作用下受到另一 部分冷卻液的吸引，所以，毛細作用力能夠使冷卻液通過 玻璃材料中的小孔返回到蒸汽腔〗5 〇。 本發明提供了一種與積體電路晶片一起使用的、改進了 的熱管結構。本發明利用蒸發器中的元件，提供有效的相 變，並通過蒸汽有效地排除熱。另外，本發明使用了基於 分形幾何學和構造幾何學的毛細管結構，這種毛細管結構
512507 A7 B7 五、發明説明（4 ) 能夠提供最大的毛細作用力，而流動阻力最小。再者，本 發明包括了 一種彈性結構，該結構能夠很容易地繞著轉角 和邊緣营曲。 圖2是範例方塊示意圖，表示根據本發明的熱管結構的俯 視圖和剖視圖。如圖2所示，本發明的熱管結構包括三個主 要的區：蒸發器區210、毛細管區220和冷凝器區225。在 圖式的例子中，各個區由同心圓形成，而蒸發器區2 1 0位於 中心，毛細管區220圍繞著蒸發器區2 10形成，而冷凝器區 225圍繞著毛細管區220形成。 蒸杳器區2 10的作用.是將熱從熱源傳給傳送流體，傳送流 體用來將熱傳給吸熱裝置。熱源可以是能夠產生熱的任何 一種裝置。在本發明的較佳實施例中，熱源是一個發熱的 積體電路晶片。熱源放在蒸發器區2 10的後面，這樣，來自 熱源的熱被從熱源傳給蒸發器區210中的元件，接著，將熱 傳給傳送流體。 傳送流體可以是任何一種受熱後能夠將其狀態從液態變 成汽態的液體。具體傳送流體的使用可以根據熱源的工作 溫度和傳送流體的汽化點。例如，如果熱源在2 5 ° C到5 0。C 的範圍内工作，那麼，傳送流體可以用醇，例如汽化點在 5 0°C左右的曱醇。例如，對於高於5 0°C的溫度範圍，可以 使用水。例如，對於低於25°C的溫度範圍，可以使用二氯 二氟代甲烷。在不超出本發明的精神和範圍的情況下，還 可以使用其他的傳送流體。 當熱在蒸發器區被傳給傳送流體時，傳送流體將其狀態 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 512507 A7 B7 五、發明説明（5 ) 變成汽態。蒸汽經過毛細管區220中的蒸汽通道運行到冷凝 器區225。與冷凝器區225相關的吸熱裝置從蒸汽中吸熱， 使蒸汽將其狀態又變回液態。然後，冷凝後的傳送流體經 過毛細管區220中的毛細管而返回到蒸發器區。 流體受到的毛細作用力使傳送流體向著熱管結構的中心 即蒸發器區2 10移動。毛細管區220中的毛細管形成樹狀結 構。這種樹狀結構能夠提供更大的毛細作用力，而表面阻 力最小。John Wiley and Sons 出版社 1997年版的 Adrian Bejan 著 “ Advanced Engineering Thermodynamics ” ( “高級工程熱 動力學”）第13章，對.這種樹狀結構作了 一般性的描述，該 文獻以引用的方式併入本文中。 雖然在毛細管區220中最容易形成樹狀結構，但是，在不 脫離本發明的精神和範圍的情況下，還可以使用其他的結 構。例如，在一個較佳實施例中，毛細管結構利用分形幾 何學來定義。利用分形幾何學能夠使分形幾何形狀的周長 在理論上增加到無限大，而該幾何形狀的面積保持不變。 通過定義毛細管區的區域，然後，使用如K 〇 h η演算法等的 分形演算法來填充定義的區域，就可以確定分形幾何形 狀。接著，將得到的幾何形狀蝕刻在毛細管區的基板上。 在圖2中還顯示了區2 10到23 0的橫剖視圖。圖2中示出的 各元件不是按比例繪製的，為了便於說明，放大了相關的 尺寸。因此，圖2僅僅是用於解釋的目的，而不是用來提供 建構本發明熱管結構的“藍圖”。 如圖2所示，熱管結構的頂部和底部由基板2 3 0和2 4 0構 -8- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X 297公釐） 512507 A7 B7 五、發明説明（6 ) 成。這些基板230和240由能夠罩住隨後討論的那些元件的 任何材料構成。例如’基板2 3 〇和2 4 0可以由南導熱性的材 料構成，像銅、碎、矽同位素S卜2 8、鍍著銅的梦等。例 如，在一個較佳實施例中’基板230和240由銅構成’是因 為與其他材料相比，銅的導熱性高，但成本低。 蒸發器區210包括多個元件250，用於將熱從熱源，例如 積體電路晶片，傳給傳送流體。元件2 50可以是能夠將熱從 熱源傳給傳送流體的任何一種類型的元件。在本發明的一 個較佳實施例中，元件2 5 0是錐形的熱點。在較佳實施例中 使用錐形熱點的原因是，尖端增加了熱通量密度’具有更 多的晶核形成位置以用於形成蒸汽。熱從熱點傳給傳送流 體，使傳送流體汽化。錐形熱點陣列的生成和使用，在一 些文獻中進行了描述。例如，與本申請一起轉讓的正在審 查中的美國申請案：案號：______(代理人檔案號碼： AUS9-2000-0414-US1)，其名稱為 “Enhanced Interface Thermoelectric Coolers with All-Metal Tips”（ “ 具有全金屬接 頭的增強介面熱電冷卻器”）的美國申請案、案號： ______(代理人檔案號碼·· AUS-2000-0415-US1)，其名稱為 “Thermoelectric Coolers with Enhanced Structured Interfaces” (“具有增強的結構化介面的熱電冷卻器”）的美國申請案、 案號：______(代理人檔案號碼：AUS9-2000-0556-US1)， 其名稱為 “Enhanced Interface Thermoelectric Coolers with All-Metal Tips” （ “具有全金屬接頭的增強介面熱電冷卻器” ） 的美國申請案，以及案號：______(代理人檔案號碼： ______-9-_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 512507 A7 B7 五、發明説明（7 ) AUS9-2000-0564-OS1)，其名稱為 “ Cold Point Design for Efficient Thermoelectric Coolers”（ “ 高效熱電冷卻器的冷點 設計”的美國申請案。這些美國申請案以引用的方式併入 本文中。 雖然公開了 “錐形”熱點，並將其用在了較佳實施例 中，但是，熱點主體的形狀不必非是錐形的。相反，只要 熱點終結在一個逐漸變細的點，那麼，任何形狀都是可以 的。因此，例如，除了錐形熱點，還可以使用金字塔形熱 點。 毛細管區220包括多·個蒸汽通道23 5和毛細管結構245。 蒸汽通道23 5用來將蒸汽從蒸發器區2 1 0輸送到冷凝器區 225。毛細管結構245包括形成在其中的多個毛細管。毛細 管結構245中的毛細管提供了冷凝後的傳送流體可以返回到 蒸發器區210的通道。 毛細管結構245中的毛細管，可以通過例如光刻掩模和活 性離子姓刻技術來形成。也可以用電鍍程序來形成毛細管 結構245。用鐳射切割基板也能形成適當的毛細管結構。一 般地講，在不超出本發明的精神和範圍的情況下，適合於 微加工的各種程序都能用來形成本發明的毛細管結構245。 冷凝器區225包括冷凝的傳送流體260和密封件270。在 基板230相對的表面上能夠安裝吸熱裝置，如，冷板（未顯 示）、熱電冷卻器、散熱片等。密封件270用來密封熱管結 構，使熱管結構能夠進行適當的循環操作，並防止髒物進 入到熱管結構中。另外的方案是，用硼鱗矽酸鹽玻璃粘結 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 512507 A7 * B7 五、發明説明（8 ) 劑對'基板230和240進行氣密封。 ’ 傳送流體能夠通過一個埠（未顯示）被引到熱管結構中，而 進入到基板230、240和密封件270所構成的容積内。必要 的話，傳送流體能夠在真空狀態下通過該埠被引進熱管結 構中。然後，利用例如環氧樹脂填料或者鐳射熔焊的方 法，將該埠密封起來。也可以通過本領域技術人員公知的 注射屬充、蒸發和卷邊（crimp)密封的程序，來填充熱管結 構。加入熱管結構中的傳送流體的量要足以使冷凝器區225 中的凝結液滴能夠跨在基板2 4 0的冷凝器區表面和毛細管結 構245之間。 由於吸熱裝置（未示出）吸走了熱，蒸汽在冷凝器區225内 凝結，從而得到了冷凝的傳送流體2 6 0。蒸汽失去了熱，使 其狀態變回了液態。接著，這些液體在重力或者局部燈芯 結構的作用下，彙集在冷凝器區的底部，然後，經過毛細 管結構245中的毛細管被送回蒸發器區210。 圖3是一個範例方塊示意圖，表示本發明熱管結構的一個 範例實施例的工作情況。如圖3所示，通過熱點，來自熱源 的熱從晶圓傳給傳送流體。這些熱作用在傳送流體上時， 傳送流體從液態變成汽態。然後，這些蒸汽流經毛細管區 的蒸汽通道到達冷凝器區。 在冷凝器區，蒸汽中的熱被傳給散熱器。失去熱使蒸汽 變回液體。傳送流體凝結在冷凝器區的底部。作用在液體 上的毛細作用力使傳送流體經過形成在毛細管區中的毛細 管，流回蒸發器區和熱點。只要熱管結構在工作中並且有 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 512507 A7 ____B7 五、發明説明（9 Γ —- 熱源，那麼，這樣的過程就會反覆循環。 如圖2、·3所示，一個較佳實施例的熱管結構具有圓形的 幾何形狀。這種圓形幾何形狀使熱管結構能夠形成在大多 數半導體矽晶圓上，並能夠將積體電路定位在蒸發器區。 這些積體電路本身形成於圓形的矽晶圓上。而且，圓形幾 何形狀能夠通過密封圓形熱管結構的外邊緣或周邊，而容 易將熱管結構密封起來。 在本發明的一些應用中，需要採用本發明熱管結構的直 線構型。圖4不出了根據本發明的直線狀熱管結構的範例方 塊圖。如圖4所示，該熱管結構包括以直線的形式形成在一 個基板440上的蒸發器區41〇、毛細管區42〇和冷凝器區 43 0。一旦形成了這些區後，就可以對基板進行蝕刻，去掉 多餘的基板。 圖5是本發明直線狀熱管結構實施例的剖視圖。如圖5所 不，琢結構基本上與圓形幾何形狀的實施例類似，不同之 處是，在孩剖視圖中只設置了 一個毛細管區和一個冷凝器 區。 另外，直線狀結構可以含有一個彈性結構區51〇。該彈性 結構區跨過詻發器區、毛細管區和冷凝器區中的一個或多 個。在圖式的例子中，彈性結構區5丨〇僅跨過了毛細管區。 彈性結構區510包括基板520，基板520經由蝕刻進行了 刻槽。另外，蒸汽通道和毛細管結構用能夠彎曲的材料形 成。例如，可以用電鍍銅、Si-28等來形成蒸汽通道和毛細 吕結構。在一個較佳實施例中，使用了電鍍銅，因為電鍍 ----------------- -12 · 本紙張尺度適财@國家標準(CNS) A4規格(21DX297公釐)— -----— 512507 A7 B7 五、發明説明（1〇 ) 銅導熱性高、具有易於成形的能力以及較低的成本。 基板5 2 0上的槽，以及熱管和毛細管結構的彈性材料使彈 性結構區5 1 0能夠彎曲，因此，整個熱管結構可以彎過邊 緣、鉸鏈等。整個結構的彈性使得本發明的熱管結構具有 多種應用。 例如，如圖6所示，本發明的熱管結構可以用於膝上型電 月I，這樣，膝上型電腦中通常不用作散熱的表面上設置了 散熱器。在傳統膝上型電腦中，使用傳統散熱機構來進行 散熱，這些散熱機構要求通過膝上型電腦的底面或侧面散 熱。這樣所帶來的問題是，要限制從這些位置散掉的熱 量，才不會傷害到會接觸到這些位置的用戶。 因為本發明提供了一種彈性的機構，所以，就能夠從膝 上型電腦上表面排出膝上型電腦處理器產生的熱。本發明 的彈性使熱管結構能夠彎過膝上型電腦的鉸接區，使蒸發 器區的位置臨近處理器。毛細管區越過膝上型電腦底部的 一部分、越過膝上型電腦的鉸接區、並越過膝上型電腦頂 部的一部分。冷凝器區位於膝上型電腦的頂部，使得從處 理器傳給散熱器的熱通過膝上型電腦的上表面排出。因為 排出熱的表面一般不靠著用戶或不接近用戶，所以，隨著 排出熱量的增加，可以增加處理器的工作溫度。 除了圖6所示的一些應用外，在不脫離本發明的精神和範 圍的情況下，本發明的熱管結構還可以有很多其他的應 用。例如，本發明可以用在圖7A、7B所示的熱積體電路晶 片疊層等中。 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） A7
圖7场圖7B示出了本發明的兩種可能的實施方式。如圖 A所TF第一晶片璺層包括印刷電路板（PCB)背板7 10、 、口。在PCB同板71〇上的輸入/輸出（1/〇)模組no和多個晶 片730，晶片730一個層疊在另一個的頂部，並結合到輸入/ 輸出模組720。該晶片疊層還包括熱電冷卻器—和位於熱 電冷卻器740之間的熱管結構75〇。 、熱管結構75〇臨近熱電冷卻器的部分是蒸發器區。從熱電 、卻器排出的熱由熱f結構的蒸發器區中的元件吸收，從 而使蒸發器區中的傳送流體變成蒸汽。蒸汽沿著熱管結構 750經過蒸汽通道到達與吸熱裝置76〇相關的冷凝器區。在 冷凝器區，熱被傳給吸熱裝置76〇，而吸熱裝置76〇將熱散 發到周圍的空氣中。於是，$汽變回液體，並在熱管結構 750中的毛細作用力和毛細管結構的作用下，返回蒸發器 區。 圖7B示出了另一種熱積體電路晶片疊層構型，其中，晶 片由第-鮮結構77G直料卻。熱傳給熱電冷卻器，^ 冷卻器接著將熱排放到第二熱管結構78〇。然後，第二 結構將熱排放到吸熱裝置。熱管結構77〇和78〇在由熱電= 卻器（TECH)的工作範圍限定的不同溫度下工作。在不 本發明的精神和範圍的情況下，還可以使用其他佈局2 積體電路晶片。 因此，本發明提供了 一種改進的熱管結構，這種熱管結 構使用蒸發器區的元件以有效地將熱從熱源傳給傳二二 體。本發明利用了基於分形幾何學和構造幾何學的毛 、'田—· -14-
本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公爱） 512507 A7 B7 五、發明説明（12 ) 結構，這種毛細管結構能夠提供最大的毛細作用力，而流 動阻力最小。另外，本發明包括一個彈性結構，這種結構 能夠容易地繞著轉角和邊緣彎曲。 上面對本發明所進行的描述是為了說明和描述的目的， 而不是要排除其他的情況，也不是要將本發明限制在所公 開的形式。對本領域的技術人員來說，許多改進和變型都 是顯然的。這裏選擇並描述過的實施例是為了最好地解釋 本發明的原理、實際的應用，並使本領域的技術人員能夠 理解本發明，以用於根據具體使用相應的各種改進來得到 各種實施例。 -15- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 512507 A7 B7 五、發明説明（Ua ) 元件符號說明 11 0熱源 325散熱裝置 111熱 3 3 5 .蒸汽通道 120吸熱裝置 3 50熱點 130冷卻液 3 60冷凝器 140熱管 410蒸發器區 150蒸汽腔 4 2 0毛細管區 15 1蒸汽 43 0冷凝器 160冷凝器腔 5 1 0彈性結構區 161冷凝的液體 5 15晶片 2 0 5晶片 520基板 2 1 0蒸發器區 525蒸發器 220毛細管區 5 3 0毛細管區 2 2 5冷凝器區 5 6 0冷凝器 230基板 710印刷電路板(PCB)背板 23 5蒸汽通道 720輸入/輸出（1/〇)模組 240基板 7 3 0晶片 2 4 5毛細管結構 740熱電冷凝器（丁 ec) 250元件 750熱管結構 260冷凝的傳送流體 7 6 0吸熱裝置 270密封件 770第一熱管結構 3 1 0晶片 780第二熱管結構 3 2 0毛細管區 -15a- 本紙悚尺度边用中國S家標罕(CNS) A4規格(210X297公釐） —~ _

Claims (1)

  1. 51250： A B c D 六、申請專利範圍 1. 一種用於冷卻熱源之裝置，包括： 具有一個或多個熱點元件的蒸發器區，用於將熱從該 熱源傳給傳送流體；以及 與一吸熱裝置相關的冷凝器區。 2 ·如申請專利範圍第1項之裝置，其中當熱從該熱源施加 到該傳送流體上時，該傳送流體會變成蒸汽。 3 ·如申請專利範圍第1項之裝置，其中通過將熱從該蒸汽 傳給該吸熱裝置，該蒸汽被冷凝成冷凝的傳送流體。 4 .如申請專利範圍第3項之裝置，還包括一毛細管區，該 毛細管區具有使該冷凝的傳送流體返回到該蒸發器區的 毛細管。 5 .如申請專利範圍第4項之裝置，其中採用樹狀、分形幾 何學和構造幾何學中的至少一種方法，來形成該毛細管 區中的毛細管。 6 .如申請專利範圍第1項之裝置，其中該裝置是彈性的。 7.如申請專利範圍第1項之裝置，其中該熱源是熱的積體 電路晶片。 8·如申請專利範圍第1項之裝置，其中該傳送流體是醇、 水、二氯二氟代甲院中的一種。 9 .如申請專利範圍第4項之裝置，其中藉由定義該毛細管 區中的一區域，然後利用分形演算法來填充該毛細管區 的區域，來形成該毛細管區中的毛細管。 10.如申請專利範圍第1項之裝置，其中該裝置用高導熱性 材料形成。 -16- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
    其中該一個或多個熱點 11·如申請專利範圍第· 1項之裝置 元件是錐形的熱點元件。 其中該一個或多個熱點 12·如申請專利範圍第1項之裝置 元件結束於一個逐漸變細的點。 13·如申請專利範圍第4項之裝置，其中該毛細管區還包括 蒸巧通道，用來將蒸汽從該蒸發器區傳送到該冷凝器 〇 I4.如申請專利範圍第4項之裝置，其中通過光刻掩模和蝕 刻中的一種方法，來形成該毛細管區中的毛細管。 5 ·如申请專利範圍第1項之裝置，其中該吸熱裝置是冷 板、熱電冷卻器和散熱片中的一種。 1 6 .如申請專利範圍第1項之裝置，其中該蒸發器區和該冷 凝器區同心地設置。 其中該裝置具有直線狀 裝 17.如申請專利範圍第1項之裝置 幾何形狀。 1 8 .如申請專利範圍第4項之裝置，其中該蒸發器區、該毛 細管區和該冷凝器區中的至少一個是彈性結構。 1 9 .如申請專利範圍第i 8項之裝置，其中該彈性結構具有 從該彈性結構的基板蝕刻出來的槽，從而使該彈性結構 能夠彎曲。 申請專利範圍第丨項之裝置’其中該熱源是膝上型電 腦中的處理器，該吸熱裝置是在該膝上型電腦上方的散 熱器。 21.如申請專利範圍第1項之裝置，其中該熱源是晶片叠層 本紙張尺度適用中S國家標準(CNS) A4規格(2ι〇χ297公爱） 17. 512507 A B c D 六、申請專利範圍 中的積體電路晶片。 22. —種冷卻熱源之方法，包括： 使用一個具有一個或者多個熱點元件的蒸發器區，將 熱從該熱源傳給傳送流體，從而將該傳送流體變成蒸 汽；以及 使用一個與吸熱裝置相關的冷凝器區，將熱從該蒸汽 傳給該吸熱裝置，其中該蒸汽被變成冷凝的傳送流體。 23. 如申請專利範圍第22項之方法，還包括將該冷凝的傳 送流體經過一毛細管區中的毛細管返回到該蒸發器區。 24. 如申請專利範圍第23項之方法，其中採用樹狀、分形 幾何學和構造幾何學中的至少一種方法，.來形成該毛細 管區中的毛細管。 25. 如申請專利範圍第22項之方法，其中該熱源是熱的積 體電路晶片。 2 6.如申請專利範圍第22項之方法，其中該傳送流體是 醇、水、二氯二氟代甲烷中的一種。 27. 如申請專利範圍第22項之方法，其中該一個或多個熱 點元件是錐形的熱點元件。 28. 如申請專利範圍第22項之方法，其中該熱源是膝上型 電腦中的處理器，該吸熱裝置是在該膝上型電腦上方的 散熱器。 2 9.如申請專利範圍第22項之方法，其中該熱源是晶片疊 層中的積體電路晶片。 3 0. —種製造用於冷卻熱源的裝置之方法，包括： -18- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
    512507 ABCD 六、申請專利範圍 提供一個具有一個或多個熱點元件的蒸發器區，用於 將熱從該熱源傳給傳送流體，其中當熱從該熱點元件傳 到該傳送流體時，該傳送流體會變成蒸汽；以及 提供一個與吸熱裝置相關的冷凝器區，當熱從該蒸汽 傳給該吸熱裝置時，將該蒸汽冷凝成冷凝的傳送流體。 31 ·如申請專利範圍第3 0項之方法’還包括：提供一毛細 管區，該毛細管區具有使該冷凝的傳送流體返回到該蒸 發器區的毛細管。 32.如申請專利範圍第31項之方法，其中採用樹狀、分形 幾何學和構造幾何學中的至少一種方法，來形成該毛細 管區中的毛細管。 3 3 .如申請專利範圍第3 0項之方法，還包括提供該傳送流 體，其中該傳送流體是醇、水、二氯二氟代甲烷中的一 種。 3 4 .如申請專利範圍第31項之方法，其中通過定義該毛細 管區中之一區域，然後利用分形演算法來填充該毛細管 區之此區域，來形成該毛細管區中的毛細管。 35.如申請專利範圍第30項之方法，其中該冷卻熱源的裝 置用高導熱性材料形成。 3 6 .如申請專利範圍第3 0項之方法，其中該一個或多個熱 點元件是錐形的熱點元件。 3 7 ·如申請專利範圍第31項之方法，還包括提供該毛細管 區中的蒸汽通道，用來將蒸汽從該蒸發器區傳送到該冷 凝器區。 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐）
    D8
    六、申請專利範圍 π如中請專利範圍第· 31項之方法’其中藉由細掩模和 蝕刻，來形成該毛細管區中的毛細管。 39·如申請專利範圍帛3〇項之方法，其巾該蒸發器區和該 冷凝器區同心地設置。 4 〇 ·如申請專利範圍第3 0項之方法，其中該冷卻熱源的裝 置具有直線狀幾何形狀。 41. 如申請專利範圍第31項之方法，其中該蒸發器區、該 毛細管區和該冷凝器區中的至少一個是彈性結構。 42. 如申請專利範圍第41項之方法，其中該彈性結構具有 從該彈性結構的基板蝕刻出來的槽，從而使該彈性結構 能夠彎曲。 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐)
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