TWI643298B - 多層散熱裝置及設備 - Google Patents

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TWI643298B
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喬治 羅薩萊斯
維特 奇里艾克
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美商高通公司
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Abstract

本發明提供一種散熱裝置，其包括一第一熱散播器層、一第二熱散播器層、一第一間隔件、一第二間隔件、一第一相變材料(PCM)及一第二相變材料(PCM)。該第一熱散播器層包括一第一散播器表面及一第二散播器表面。該第二熱散播器層包括一第三散播器表面及一第四散播器表面。該第一間隔件耦接至該第一熱散播器層及該第二熱散播器層。該第二間隔件耦接至該第一熱散播器層及該第二熱散播器層。該第一PCM位於該第一熱散播器層與該第二熱散播器層之間。該第一PCM由該第一間隔件環繞。該第二PCM係在該第一熱散播器層、該第二熱散播器層、該第一間隔件與該第二間隔件之間。

Description

多層散熱裝置及設備
各種特徵係關於用於電子裝置之多層散熱裝置，更特定而言係關於包括儲熱能力的多層散熱裝置。
電子裝置包括產熱的內部組件。此等內部組件中之一些包括中央處理單元(CPU)、圖形處理單元(GPU)及/或記憶體。此等內部組件中之一些可產生大量的熱。特定而言，電子裝置之高效能CPU及/或GPU可產生大量的熱，尤其係在執行資料密集操作(例如，遊戲、處理視訊)時。
為抵消或耗散由CPU及/或GPU產生的熱，電子裝置可包括散熱裝置，諸如熱散播器。圖1至圖3說明包括用於耗散由晶片產生之熱的熱散播器的行動裝置的實例。如圖1及圖2中所展示，行動裝置100包括顯示器102、後側表面200、晶粒202及熱散播器204。晶粒202及熱散播器204(均用點線展示)位於行動裝置100內部。晶粒202耦接至熱散播器204之第一表面。熱散播器204之第二表面耦接至後側表面200之第一表面(例如，內表面)。
圖3說明包括熱散播器204之行動裝置100的剖面圖。如圖3中所展示，行動裝置100包括顯示器102、後側表面200、前側表面300、底側表 面302及頂側表面304。圖3亦說明行動裝置100內部之印刷電路板(PCB)306、晶粒202及熱散播器204。
如圖3中進一步所展示，晶粒202之第一側面耦接至PCB 306之第一表面。晶粒202之第二側面耦接至熱散播器204之第一表面。熱散播器204之第二表面耦接至後側表面200之第一表面(例如，內表面)。在此組態中，由晶粒202產生之大部分熱經由行動裝置之熱散播器204及後側表面200耗散。在許多情況中，此將使得後側表面200變熱達到比對於握持行動裝置之使用者(例如，個人)舒適及/或可接受之溫度更高的溫度。在一些情況中，行動裝置之後側表面200之溫度甚至可足夠熱而灼傷觸摸及/或握持行動裝置100之使用者。
因此，存在對電子裝置(例如，行動裝置)進行有效散熱的改良方法及設計的需要，而與此同時使電子裝置之外表面之溫度保持在對於電子裝置之使用者而言可接受之臨限值內。
本文所描述之各種設備及方法提供用於電子裝置之多層散熱設備。
一實例提供包括第一熱散播器層、第二熱散播器層、第一間隔件及第一相變材料(PCM)的散熱裝置。第一間隔件耦接至第一熱散播器層及第二熱散播器層。第一相變材料(PCM)位於第一熱散播器層、第二熱散播器層與第一間隔件之間。
另一實例提供包括用於散播熱之第一構件、用於散播熱之第二構件、第一間隔件及用於儲熱之第一構件的設備。第一間隔件耦接至用於散播熱之第一構件及用於散播熱之第二構件。用於儲熱之第一構件位於用於散播熱之第一構件、用於散播熱之第二構件與第一間隔件之間。
另一實例提供包括經組態以產熱之區域的裝置，該區域包含積體裝置。裝置亦包括耦接至該區域之第一熱散播器層，第二熱散播器層，耦接至該第一熱散播器層及該第二熱散播器層之第一間隔件，及位於該第一熱散播器層、該第二熱散播器層與該第一間隔件之間的第一相變材料(PCM)。
100‧‧‧行動裝置
102‧‧‧顯示器
200‧‧‧後側表面
202‧‧‧晶粒
204‧‧‧熱散播器
300‧‧‧前側表面
302‧‧‧底側表面
304‧‧‧頂側表面
306‧‧‧印刷電路板(PCB)
400‧‧‧裝置
402‧‧‧顯示器
404‧‧‧前側表面
406‧‧‧後側表面
408‧‧‧底側表面
410‧‧‧頂側表面
420‧‧‧印刷電路板(PCB)
422‧‧‧積體裝置
430‧‧‧多層散熱裝置
502‧‧‧第一熱散播器層
504‧‧‧第二熱散播器層
506‧‧‧第三熱散播器層
508‧‧‧第四熱散播器層
510‧‧‧第一間隔件
512‧‧‧第二間隔件
514‧‧‧第三間隔件
516‧‧‧第四間隔件
520‧‧‧第一相變材料(PCM)
522‧‧‧第二相變材料(PCM)
524‧‧‧第三相變材料(PCM)
526‧‧‧第四相變材料(PCM)
530‧‧‧熱界面材料(TIM)
1200‧‧‧例示性方法
1205‧‧‧步驟
1210‧‧‧步驟
1215‧‧‧步驟
1220‧‧‧步驟
1225‧‧‧步驟
1230‧‧‧步驟
1235‧‧‧步驟
1240‧‧‧步驟
1600‧‧‧積體裝置
1602‧‧‧行動電話裝置
1604‧‧‧膝上型電腦裝置
1606‧‧‧固定位置終端裝置
1608‧‧‧可穿戴裝置
各種特徵、性質及優勢將自結合圖式在下文闡述之詳細描述變得顯而易見，在該等圖式中，相同參考特性貫穿全文對應地進行識別。
圖1說明行動裝置之正視圖。
圖2說明包括熱散播器的行動裝置之後視圖。
圖3說明包括熱散播器的行動裝置之剖面圖。
圖4說明包括多層散熱裝置的行動裝置之剖面圖，其中該多層散熱裝置包括至少一種相變材料(PCM)。
圖5說明包括至少一種相變材料(PCM)的多層散熱裝置之剖面圖。
圖6說明各種溫度之例示性相變材料(PCM)的比熱容之圖。
圖7說明包括多層散熱裝置的行動裝置之剖面圖，其中該多層散熱裝置包括至少一種相變材料(PCM)。
圖8說明多層散熱裝置之第一層之視圖。
圖9說明多層散熱裝置之第一層及第二層之組裝視圖。
圖10說明多層散熱裝置之第一層、第二層及第三層之組裝視圖。
圖11說明耦接至積體裝置的包括至少一種相變材料(PCM)之多層散熱裝置。
圖12說明用於組裝多層散熱裝置之方法之流程圖。
圖13說明使用各種散熱裝置的積體裝置隨時間之溫度分佈圖。
圖14說明使用各種散熱裝置的後蓋隨時間之溫度分佈圖。
圖15說明使用各種散熱裝置的顯示器隨時間之溫度分佈圖。
圖16說明可整合本文所描述之散熱裝置、半導體裝置、積體裝置、晶粒、積體電路、PCB及/或多層熱散播器之各種電子裝置。
相關申請案之交叉參考
本申請案主張2016年8月2日在美國專利及商標局申請之非臨時申請案第15/226,727號之優先權及權益，該申請案之全部內容以引用之方式併入本文中。
在以下描述中，給出特定細節以提供對本發明之各種態樣的透徹理解。然而，一般熟習此項技術者應理解，態樣可在無需此等特定細節之情況下實踐。舉例而言，電路可或可不展示於方塊圖中以避免將態樣混淆於不必要的細節中。在其他情況中，可不詳細展示熟知電路、結構及技術以不混淆本發明之態樣。
概述
本發明之一些例示性實施例係關於一種多層散熱裝置，該裝置包括第一熱散播器層、第二熱散播器層、第一間隔件、第二間隔件、第一相變材料(PCM)及第二相變材料(PCM)。第一熱散播器層包括第一散播器表面及第二散播器表面。第二熱散播器層包括第三散播器表面及第四散播器表面。第一間隔件耦接至第一熱散播器層及第二熱散播器層。第二間隔件耦接至第一熱散播器層及第二熱散播器層。第一相變材料(PCM)位於第一熱散播器層、第二熱散播器層與第一間隔件之間。第二相變材料(PCM)位於 第一熱散播器層、第二熱散播器層、第一間隔件與第二間隔件之間。PCM經組態以為多層散熱裝置提供儲熱能力，該等PCM儲存自產熱區域散出之熱且延遲將經耗散的熱釋放至另一區域。在一些實施中，不同PCM可具有不同熔化溫度。在一些實施中，第一PCM具有比第二PCM之第二熔化溫度高的第一熔化溫度。
包含相變材料(PCM)之例示性多層散熱裝置
圖4說明包括顯示器402、前側表面404、後側表面406、底側表面408及頂側表面410的裝置400(例如，行動裝置)。裝置400亦包括印刷電路板(PCB)420、積體裝置422(例如，晶片、晶粒、晶粒封裝、中央處理單元(CPU)、圖形處理單元(GPU))及多層散熱裝置430。積體裝置422耦接至多層散熱裝置430及PCB 420。在一些實施中，積體裝置422位於耦接至多層散熱裝置430之裝置400之區域中。包括積體裝置422及/或PCB 420之區域可為經組態以產熱的區域及/或裝置400之產熱區域。區域可包括積體裝置422及/或其他產熱組件(例如，熱源)。如將進一步描述於圖5中，多層散熱裝置430包括允許多層散熱裝置430自裝置之區域散熱且儲存(例如，暫時儲存)所耗散熱中之一些的熱儲存能力(例如，用於儲熱之構件、相變材料(PCM))。藉由儲存熱中之至少一些，多層散熱裝置430提供用於延遲經由裝置400之後側或前側耗散熱的機制。此機制允許降低裝置400之前側、後側、積體裝置及/或封裝之峰值溫度。
圖4說明與裝置400(例如，電子裝置、行動裝置)之顯示器402實體接觸之多層散熱裝置430。在一些實施中，多層散熱裝置可接近(例如，緊鄰)顯示器402及/或裝置400之頂側表面410，但不與顯示器402及/或裝置400之頂側表面410實體接觸。然而，不同實施可將多層散熱裝置430不同 地安置於裝置400中。可如何將多層散熱裝置430安置於裝置400中之另一實例在以下圖7中描述及說明。
圖5說明圖4之多層散熱裝置430之特寫視圖。多層散熱裝置430經由熱界面材料(TIM)530耦接至積體裝置422。積體裝置422耦接至PCB420。在一些實施中，經組態以產熱之裝置之區域(例如，產熱區域、熱源)可包括PCB 420、積體裝置422及/或熱界面材料(TIM)530。
多層散熱裝置430包括第一熱散播器層502、第二熱散播器層504、第三熱散播器層506、第一間隔件510、第二間隔件512、第三間隔件514、第四間隔件516、第一相變材料(PCM)520、第二相變材料(PCM)522、第三相變材料(PCM)524及第四相變材料(PCM)526。在一些實施中，第一PCM 520、第二PCM 522、第三PCM 524及/或第四PCM 526可經組態作為用於為多層散熱裝置430儲熱(例如，儲熱能力)的一或多個構件。在一些實施中，PCM位於多層散熱裝置430中使得該等PCM不與彼此混合，這可幫助使多層散熱裝置430之儲熱能力最佳化(例如，藉由遵循裝置內部之溫度梯度)。
在一些實施中，多層散熱裝置430可包括具有類似及/或不同熔化溫度之PCM。圖6及圖13至圖15說明多層散熱裝置430之儲熱能力如何幫助自包括積體裝置之區域(例如，產熱區域)耗熱，同時亦幫助防止裝置之外表面達到對於使用者不適之溫度。舉例而言，PCM使已經自積體裝置422耗散的熱遠離積體裝置422儲存(例如，暫時儲存)，但該熱並不會經由裝置400之後側表面及/或前側(例如，顯示器側)立即釋放。因此，PCM提供熱如何耗散之儲存及延遲機制。以下圖13至圖15進一步說明且描述一或多個PCM如何影響裝置之各種位置處的暫態溫度，該裝置包括熱源(例 如，CPU)、後蓋及顯示器(例如，LCD)。
如圖5中所展示，第一熱散播器層502可經由熱界面材料530耦接至積體裝置422。在一些實施中，第一熱散播器層502包括第一散播器表面及第二散播器表面。第一熱散播器層502之第一散播器表面經由熱界面材料530耦接至積體裝置422。應注意，熱界面材料(TIM)530係視情況選用的。
第一熱散播器層502(例如，用於散播熱之第一構件)耦接至第一間隔件510及第二間隔件512。第一間隔件510及第二間隔件512耦接至第二熱散播器層504(例如，用於散播熱之第二構件)。第一PCM 520(例如，用於儲熱之第一構件)位於第一熱散播器層502與第二熱散播器層504之間。第一PCM 520由第一熱散播器層502、第二熱散播器層504及第一間隔件510環繞。第一熱散播器層502、第二熱散播器層504與第一間隔件510之耦接可為第一PCM 520提供氣密密封式區域。在一些實施中，第一、第二及第三熱散播器層(例如，502、504、506)可由相同材料或不同材料組成。
第二PCM 522(例如，用於儲熱之第二構件)位於第一熱散播器層502、第二熱散播器層504、第一間隔件510與第二間隔件512之間(例如，由該等構件環繞)。第一熱散播器層502、第二熱散播器層504、第一間隔件510及第二間隔件512之耦接可為第二PCM 522提供氣密密封式區域。在一些實施中，第一PCM 520具有第一熔化溫度，且第二PCM 522具有第二熔化溫度。在一些實施中，選擇第一PCM 520使得第一熔化溫度高於第二PCM 522之第二熔化溫度，以最佳化儲存能力且遵循裝置內部(例如，接近產熱區域)之溫度梯度。
第三間隔件514及第四間隔件516耦接至第二熱散播器層504(例如，用於散播熱之第二構件)及第三熱散播器層506(例如，用於散播熱之第三構件)。第三PCM 524(例如，用於儲熱之第三構件)位於第二熱散播器層504與第三熱散播器層506之間。第三PCM 524由第二熱散播器層504、第三熱散播器層506及第三間隔件514環繞。第二熱散播器層504、第三熱散播器層506及第三間隔件514之耦接可為第三PCM 524提供氣密密封式區域。在一些實施中，第三PCM 524具有第三熔化溫度。在一些實施中，選擇第三PCM 524使得第三熔化溫度低於第一PCM 520之第一熔化溫度及/或第二PCM 522之第二熔化溫度。如上文所提及，可進行此種操作以允許且最佳化良好的儲存容量且遵循裝置內部(例如，接近產熱區域)之溫度梯度。
第四PCM 526(例如，用於儲熱之第四構件)位於(例如，由以下構件環繞)第二熱散播器層504、第三熱散播器層506、第三間隔件514與第四間隔件516之間。第二熱散播器層504、第三熱散播器層506、第三間隔件514及第四間隔件516之耦接可為第四PCM 526提供氣密密封式區域。在一些實施中，第四PCM 526具有第四熔化溫度。在一些實施中，選擇第四PCM 526使得第四熔化溫度低於第一PCM 520之第一熔化溫度、第二PCM 522之第二熔化溫度及/或第三PCM 524之第三熔化溫度。如上文所提及，可進行此種操作以允許且最佳化良好的儲存容量且遵循裝置內部(例如，接近產熱區域)之溫度梯度。
在一些實施中，第一間隔件510、第二間隔件512、第三間隔件514及/或第四間隔件516包括導熱黏著劑。然而，在一些實施中，以上間隔件可包括低導電性材料(例如，絕緣材料)以幫助熱橫向散播，而非快速將熱傳 送至可與皮膚接觸之區域。
多層散熱裝置430以以下方式經組態，該方式為來自產熱區域及/或經組態以產熱之區域(例如，包括積體裝置422之區域)的熱自多層散熱裝置430豎直及橫向耗散。舉例而言，來自產熱區域及/或經組態以產熱之區域的熱可自第一熱散播器層502橫向耗散。
由於熱自產熱區域及/或經組態以產熱之區域耗散，經耗散的熱可儲存於第一PCM 520、第二PCM 522、第三PCM 524及/或第四PCM 526中之一或多者中。因此，熱可自積體裝置422耗散且一些經耗散的熱可儲存於第一PCM 520、第二PCM 522、第三PCM 524及/或第四PCM 526中。其中所儲存的一些熱將取決於用於第一PCM 520、第二PCM 522、第三PCM 524及/或第四PCM 526的組態(例如，大小、形狀)及材料。不同實施可使用第一PCM 520、第二PCM 522、第三PCM 524及/或第四PCM 526之類似或不同相變材料(PCM)。在一些實施中，可選擇PCM以使得離產熱區域或熱源(例如，CPU)更遠之PCM具有比更接近產熱區域或熱源的PCM更低之熔化溫度，以使得遵循裝置內部之溫度梯度。舉例而言，針對最佳熱儲存，可選擇PCM以使得熔化溫度自第一PCM 520至第四PCM 526遞減熔化，以遵循裝置內部之溫度梯度。藉由儲存經耗散的熱，其幫助防止熱增加裝置400之表面溫度(或減緩熱到達表面溫度)，因此幫助避免裝置400之不適表面溫度。此方法將熱帶離產熱區域(例如，包含積體裝置422之區域)，其允許積體裝置422在所需溫度處執行，與此同時保持熱離開裝置400之表面。隨著熱自積體裝置422耗散，熱儲存於使熔化溫度自第一PCM 520至第四PCM 526逐漸降低熔化之PCM中，其遵循裝置內部之溫度梯度。
相變材料(PCM)為具有高熔化熱的材料，其在某一溫度處熔化及固化，能夠儲存且釋放大量的能量。當材料自固體變成液體時吸收或釋放熱且反之亦然；因此，PCM經分類為潛熱儲存(LHS)單元。當其自固體變成液體時，各種PCM具有各種熔化溫度。
熔化熱係由向特定量之物質提供能量(通常為熱)以在恆定壓力下將其狀態自固體變成液體所造成的其焓之變化。此能量包括藉由將其環境與環境壓力移位為體積之任何相關變化製造空間所需的貢獻。發生相變時之溫度為熔點。
熔化之『焓』為潛熱，因為在熔化期間，無法觀測隨溫度(溫度在熔化過程中近似地保持常量)變化的熱的引入。熔化潛熱為熔化任何量之物質在其熔化時之焓變化。當熔化熱係關於質量單元時，其通常被稱作熔化比熱，而莫耳熔化熱係指以莫耳為單位之單量物質的焓變化。
液相具有比固相更高的內部能量。此意謂必須將能量供應至固體以便使其熔化，且當其固化時能量自液體釋放，因為液體中之分子經受較弱分子間作用力且因此具有較高勢能(一種用於分子間作用力之鍵解離能量)。
相變材料(PCM)可如何幫助儲存熱之一實例可藉由比熱容與溫度曲線說明。圖6說明例示性相變材料(PCM)之比熱容(Cp)與溫度之曲線。特定而言，圖6說明對於各種溫度之鎵1(其為相變材料(PCM)之一實例)之比熱容之曲線。如圖6中所展示，鎵1之比熱容對於約低於30攝氏度之溫度為約370；對於約高於31攝氏度之溫度為約360；且對於在約30攝氏度與31攝氏度之間的溫度為約80,000。材料中的相變藉由材料在30攝氏度與31攝氏度之間的比熱容中的電湧捕獲，且因此表現得像一個大型熱儲集 層。不同相變材料之不同材料及特性之實例在下文中進一步描述。
不同實施可使用用於第一熱散播器層502、第二熱散播器層504、第三熱散播器層506、第四熱散播器層508、第一間隔件510、第二間隔件512、第三間隔件514及第四間隔件516的相同或不同材料。舉例而言，第一熱散播器層502、第二熱散播器層504、第三熱散播器層506、第四熱散播器層508、第一間隔件510、第二間隔件512、第三間隔件514及第四間隔件516可由包括至少金屬、碳、石墨及/或鋁中之一者的材料組成。類似地，第一熱散播器層502、第二熱散播器層504、第三熱散播器層506、第四熱散播器層508、第一間隔件510、第二間隔件512、第三間隔件514及第四間隔件516可具有類似或不同熱導率值。特定材料之特定熱導率值量化特定材料傳導熱有多好或多差。
在一些實施中，間隔件(例如，第一間隔件510)經由黏著劑材料(例如，導熱黏著劑層)耦接至其個別熱散播器層(例如，第一熱散播器層502)。類似地，在一些實施中，熱散播器層(例如，第一熱散播器層502)經由黏著劑材料(例如，導熱黏著劑層)耦接至其個別熱散播器層(例如，第二熱散播器層504)。不同實施可使用用於間隔件(例如，第一間隔件510)及/或黏著劑材料之不同材料。用於間隔件及/或黏著劑材料(例如，導熱黏著劑層)之材料的實例包括環氧基或多孔材料(例如，具有空氣間隙之材料)。
在一些實施中，間隔件、相變材料(PCM)及/或黏著劑材料經組態以為多層散熱裝置430提供機械支援。
多層散熱裝置430具有第一尺寸、第二尺寸及第三尺寸。在一些實施中，第一尺寸為可沿Z方向的多層散熱裝置之高度。在一些實施中，Z方 向為豎直方向。在一些實施中，豎直方向為沿多層散熱裝置430之方向，該多層散熱裝置430沿一或多個熱散播器層及間隔件行進(例如，垂直地)。在一些實施中，豎直方向為與具有最大表面積之熱散播器的表面垂直或正交的方向。在一些實施中，豎直方向與積體裝置(例如，晶粒、晶片)及/或印刷電路板(PCB)之上表面垂直或正交。
在一些實施中，第二尺寸為可沿Y方向的多層散熱裝置之長度。在一些實施中，Y方向為橫向方向。在一些實施中，第二尺寸為可沿Y方向的多層散熱裝置之半徑。
在一些實施中，第三尺寸為沿X方向的多層散熱裝置之寬度。在一些實施中，X方向為橫向方向。
多層散熱裝置之X、Y、Z尺寸及/或方向的實例展示於至少圖8、圖9及圖10中。
概言之，圖4及圖5說明包括用於散播熱在構件(例如，第一熱散播器層502)及用於儲熱(例如，第一PCM 520)之構件的設備(例如，多層散熱裝置430、裝置400)之一實例。應注意不同實施可使用一或多個熱散播器層、一或多個間隔件及/或相變材料(PCM)之不同組合或組態。舉例而言，一些實施可包括或多或少一或多個熱散播器層、或多或少一或多個間隔件及/或或多或少相變材料(PCM)。此外，一些實施可使用用於一或多個熱散播器層、一或多個間隔件及/或相變材料(PCM)之不同大小及形狀。因此，圖5僅為多層散熱裝置之一實例。其他散熱裝置可不包括一或多個熱散播器層、一或多個間隔件及/或一或多個相變材料(PCM)。在一些實施中，由PCM佔據之一或多個空間可為空的或呈真空狀態。
圖7說明多層散熱裝置430可如何在裝置400中實施之另一實例。如圖 7中所展示，多層散熱裝置430耦接至積體裝置422使得多層散熱裝置430更接近裝置400之後側表面406。圖7之實施與圖4之實施形成對比，圖4之實施說明多層散熱裝置430耦接至積體裝置422使得多層散熱裝置430更接近裝置400之顯示器402。
已描述包括一或多個相變材料(PCM)之多層散熱裝置之各種實施，現將在下文中描述材料之各種實例及其對應的特性。
例示性材料及熱導率值
如上文所提及，不同實施可使用用於相變材料(PCM)、熱散播器層、間隔件、熱界面層及/或黏著劑材料(例如、導熱黏著劑層)的類似或不同材料。
在一些實施中，相變材料(PCM)可經選擇以便儲存儘可能多的熱，且將其轉移離產熱區域(例如，積體裝置422)儘可能遠，與此同時保持熱離開裝置400之表面以便防止熱產生對使用者不適的後側或顯示器側表面溫度。
在一些實施中，第一相變材料(PCM)520由具有約200,000J/kg之熔化熱及約37攝氏度之熔點/熔化溫度的材料組成。第一相變材料(PCM)520之一實例包括固體石蠟。在一些實施中，第二相變材料(PCM)522由具有約200,000J/kg之熔化熱及約35攝氏度之熔點/熔化溫度的材料組成。第二相變材料(PCM)522之一實例包括高效能蠟。在一些實施中，第三相變材料(PCM)524由具有約80,000J/kg之熔化熱及約31攝氏度之熔點/熔化溫度的材料組成。第三相變材料(PCM)524之一實例包括鎵。在一些實施中，第四相變材料(PCM)526由具有約80,000J/kg之熔化熱及約29攝氏度之熔點/熔化溫度的材料組成。第四相變材料(PCM)526之一實例包括 鎵。以上所列材料及特性僅具例示性。
以下表1說明各種相變材料(PCM)及其相關特性文實例。
應注意以上材料僅具例示性。不同實施可使用不同相變材料(PCM)及/或其不同組合。此外，不同實施可選擇且利用PCM在散熱裝置中之不同佈置。
在一些實施中，熱散播器層中之至少一者由包括至少金屬、碳、石墨及/或鋁中之一者的材料組成。在一些實施中，熱散播器層中之至少一者由具有高熱導率值的材料組成。在一些實施中，熱散播器層中之至少一者具有約300W/m．K或更高的熱導率值。在一些實施中，熱散播器層中之至少一者具有約500W/m．K或更高的熱導率值(例如，石墨)。在一些實施中，高熱導率值為約300W/m．K或更高。在一些實施中，熱散播器層可具有約300W/m．K或更高的熱導率值。
在一些實施中，熱界面層為用於耦接熱散播器層與積體裝置的材料。熱界面層之實例包括焊料、環氧基、金屬填充附著等。在一些實施中，熱界面層中之至少一者具有約1.5W/m．K或更少之熱導率值。在一些實施中，熱界面層中之至少一者具有約0.7至1.5W/m．K之間的熱導率值。在一些實施中，針對經增強儲存能力，熱界面層可具有約7W/m．K之熱導率值。
在一些實施中，黏著劑材料(例如，導熱黏著劑層)為用於耦接熱散播 器層與間隔件之材料。在一些實施中，熱界面層中之至少一者具有之熱導率值約等於或大於間隔件之熱導率值。在一些實施中，熱界面層中之至少一者具有之熱導率值約等於或小於熱界面層之熱導率值。
應注意，以上熱熔化、熔化溫度、熱導率值僅為實例，且用於多層散熱裝置中之材料不限於具有此等值之材料。
包含相變材料(PCM)之例示性多層散熱裝置
已描述包括一或多種相變材料(PCM)之多層散熱裝置的各種實施，現將在下文中描述用於製造或組裝多層散熱裝置之程序。圖8至圖11說明用於製造及組裝多層散熱裝置且將多層散熱裝置耦接至一裝置(例如，行動裝置)中之積體裝置之序列及程序。
圖8說明第一間隔件510及第二間隔件512耦接至第一熱散播器層502之第二表面之後的狀態。黏著劑(例如，導熱黏著劑、絕緣黏著劑)可用於將第一間隔件510及第二間隔件512耦接至第一熱散播器層502。在一些實施中，第一間隔件510及第二間隔件512可包括黏著劑。第一間隔件510及第二間隔件512，各自可具有正方形形狀。第二間隔件512比第一間隔件510大。然而，第一間隔件510及第二間隔件512可具有不同形狀及大小。
圖8亦說明在由第一間隔件510及第一熱散播器層502定義之空間及/或區域中提供(例如，形成)第一PCM 520之後的狀態。在由第一間隔件510、第二間隔件512及第一熱散播器層502定義之空間及/或區域中提供(例如，形成)第二PCM 522。不同實施可使用用於第一PCM 520及第二PCM 522之類似或不同材料。舉例而言，在一些實施中，第一PCM 520具有比第二PCM 522之熔化溫度更高的熔化溫度。如上文所提及，在一些實施中，第一PCM 520可經選擇使得第一PCM 520具有比散熱裝置中之 其他PCM更高的第一熔化溫度，以便遵循裝置內部(例如，接近產熱區域)之溫度梯度。
圖9說明將第三間隔件514及第四間隔件516耦接至第二熱散播器層504之第二表面之後的狀態。黏著劑(例如，導熱黏著劑、絕緣黏著劑)可用於將第三間隔件514及第四間隔件516耦接至第二熱散播器層504。在一些實施中，第三間隔件514及第四間隔件516可包括黏著劑。第三間隔件514及第四間隔件516，各自可具有正方形形狀。第四間隔件516比第三間隔件514大。然而，第三間隔件514及第四間隔件516可具有不同形狀及大小。
圖9亦說明在由第三間隔件514及第二熱散播器層504定義之空間及/或區域中提供(例如，形成)第三PCM 524之後的狀態。在由第三間隔件514、第四間隔件516及第二熱散播器層504定義之空間及/或區域中提供(例如，形成)第四PCM 526。不同實施可使用用於第三PCM 524及第四PCM 526之類似或不同材料。舉例而言，在一些實施中，第三PCM 524具有比第四PCM 526之熔化溫度更高的熔化溫度。如上文所提及，在一些實施中，第三PCM 524可經選擇使得第三PCM 524具有比第四PCM 526高但比散熱裝置中之其他PCM(例如，第一PCM 520、第二PCM 522)低的第三熔化溫度，以便遵循裝置內部(例如，接近產熱區域)之溫度梯度。
圖9進一步說明將耦接至第一間隔件510及第二間隔件512之第二熱散播器層504。黏著劑(例如，導熱黏著劑、絕緣黏著劑)可用於將第二熱散播器層504耦接至第一間隔件510及第二間隔件512。
圖10說明第三熱散播器層506正耦接至第三間隔件514及第四間隔件516時的狀態。黏著劑(例如，導熱黏著劑、絕緣黏著劑)可用於將第三熱 散播器層506耦接至第三間隔件514及第四間隔件516。
圖11說明多層散熱裝置430經由熱界面材料(TIM)530正耦接至積體裝置422時的狀態。如所展示，第一熱散播器層502之第一表面經由熱界面材料(TIM)530耦接至積體裝置422。在一些實施中，熱界面材料(TIM)530係視情況選用的。
用於製造包含相變材料(PCM)之多層散熱裝置的例示性方法
圖12說明用於提供/製造包括至少一種相變材料(PCM)之多層散熱裝置的一例示性方法1200。圖12之方法可用於製造本發明中所描述之多層散熱裝置中之任一者。應注意，可改變方法1200之次序及/或可在其他程序中組合或分隔程序中之一些或全部。在一些實施中，可忽略或取代一或多個組件(例如，第三熱散播器層、間隔件、PCM)。
如圖12中所展示，方法提供(在1205處)第一熱散播器層(例如，第一熱散播器層502，用於散播熱之第一構件)。第一熱散播器層包括第一表面及與該第一表面相反的第二表面。在一些實施中，提供第一熱散播器層包括製造/加工第一熱散播器層。在一些實施中，第一熱散播器層為高熱導率熱散播器層。
方法將第一間隔件(例如，第一間隔件510)及第二間隔件(例如，第二間隔件512)耦接(在1210處)至第一熱散播器層之第二表面。在一些實施中，耦接第一間隔件及第二間隔件包括製造/加工第一間隔件及第二間隔件且將其耦接(例如，置放)至第一熱散播器層之第二表面。在一些實施中，黏著劑層(例如，導熱黏著劑、絕緣黏著劑)用於將第一間隔件及第二間隔件耦接至第一熱散播器層。在一些實施中，第一間隔件及/或第二間隔件為導熱黏著劑層。
方法在第一熱散播器層上方提供(在1215處)第一相變材料(PCM)(例如，第一PCM 520，用於儲熱之第一構件)及第二相變材料(PCM)(例如，第二PCM 522，用於儲熱之第二構件)。第一PCM提供於由第一間隔件定義之空間及/或區域中之第一熱散播器層之第二表面上方。第二PCM提供於由第一間隔件及第二間隔件定義之間隔件及/或區域中之第一熱散播器之第二表面上。不同實施可使用用於第一PCM及/或第二PCM的類似或不同材料。在一些實施中，僅提供PCM中之一者。在一些實施中，無PCM提供於第一熱散播器層上。
方法將第二熱散播器層(例如，第二熱散播器層504，用於散播熱之第二構件)耦接(在1220處)至第一間隔件及第二間隔件。舉例而言，可將第二熱散播器層之第一表面耦接至第一間隔件及第二間隔件。黏著劑層(例如，導熱黏著劑、絕緣黏著劑)可用於將第二熱散播器層耦接至第一間隔件及第二間隔件。在一些實施中，第一間隔件及/或第二間隔件為導熱黏著劑層。
方法將第三間隔件(例如，第三間隔件514)及第四間隔件(例如，第四間隔件516)耦接(在1225處)至第二熱散播器層504之第二表面。在一些實施中，黏著劑層(例如，導熱黏著劑)用於將第三間隔件及第四間隔件耦接至第二熱散播器層。在一些實施中，第三間隔件及/或第四間隔件為導熱黏著劑層。
方法在第二熱散播器層上提供(在1230處)第三相變材料(PCM)(例如，第三PCM 524，儲熱之第三構件)及第四相變材料(PCM)(例如，第四PCM 526，儲熱之第四構件)。第三PCM提供於由第三間隔件定義之空間及/或區域中之第二熱散播器層之第二表面上。第四PCM提供於由第三間 隔件及第四間隔件定義之間隔件及/或區域中之第二熱散播器之第二表面上方。不同實施可使用用於第三PCM及/或第四PCM的類似或不同材料。在一些實施中，僅提供PCM中之一者。在一些實施中，無PCM提供於第二熱散播器層上方。
方法將第三熱散播器層(例如，第三熱散播器層506，用於散播熱之第三構件)耦接(在1235處)至第三間隔件及第四間隔件。舉例而言，可將第三熱散播器層之第一表面耦接至第三間隔件及第四間隔件。黏著劑層(例如，導熱黏著劑、絕緣黏著劑)可用於將第三熱散播器層耦接至第三間隔件及第四間隔件。在一些實施中，第三間隔件及/或第四間隔件為導熱黏著劑層。
在一些實施中，方法可進一步將多層散熱裝置430之第一熱散播器層(例如，第一熱散播器層502)之第一表面耦接(在1240處)至一或多個產熱組件、產熱區域及/或經組態以產熱之區域。在一些實施中，產熱組件包括積體裝置(例如，晶粒、晶粒封裝、CPU、GPU)及/或印刷電路板(PCB)。在一些實施中，產熱區域包括積體裝置(例如，晶粒、晶粒封裝)及/或印刷電路板(PCB)。
電子裝置之暫態溫度
圖13、14及15說明在電子裝置之各種位置處之各種組態之各種暫態溫度的三個曲線。應注意，圖13、14、15僅為可能暫態溫度的實例。不同實施及組態可產生不同暫態溫度。
圖13說明在積體裝置(例如，暫態接合點溫度)處之各種組態之各種暫態溫度的曲線。更特定而言，圖13說明針對散熱裝置之三個組態在積體裝置處之暫態溫度；(1)熱散播器層及間隔件；(2)熱散播器層、間隔件及 PCM；及(3)熱散播器層、間隔件及塑膠(其替代PCM)。如圖13中所展示，包括熱散播器層、間隔件及PCM之散熱裝置相較於具有空氣且無PCM之組態為積體裝置提供較好的散熱，及因此在積體裝置處之更低的接合溫度。圖13說明在積體裝置操作約275秒之前，包括塑膠之組態及包括PCM之組態提供類似的散熱能力。然而，在操作之約275秒時，包括PCM之組態開始提供較好的散熱能力直至700秒以上。
圖14說明針對散熱裝置之三個組態在裝置之後側表面(例如，後側蓋處)的暫態溫度；(1)熱散播器層及間隔件；(2)熱散播器層、間隔件及PCM；及(3)熱散播器層、間隔件及塑膠(其替代PCM)。如圖14中所展示，包括熱散播器層、間隔件及PCM之散熱裝置相比於無PCM(僅空氣)之裝置之後側提供較好的散熱，及因此在裝置之後側表面(例如，後側蓋)處之更低的溫度。圖14說明在積體裝置操作約250秒之前，包括塑膠之組態及包括PCM之組態提供類似的散熱能力。然而，在操作之約250秒時，包括PCM之組態開始提供較好的散熱能力直至700秒以上。較好的效能可歸因於PCM能夠將熱帶離積體裝置且將其儲存(例如，暫時將其儲存)而非立即經由裝置之後側表面將其耗散。
圖15說明針對散熱裝置之三個組態在裝置之前側表面(例如，顯示器側)處的暫態溫度；(1)熱散播器層及間隔件；(2)熱散播器層、間隔件及PCM；及(3)熱散播器層、間隔件及塑膠(其替代PCM)。如圖15中所展示，包括熱散播器層及間隔件之散熱裝置為前側表面提供較好的散熱，及因此在裝置之前側表面(例如，顯示器側)處之更低的溫度。然而，以此種方式設計包括PCM之散熱裝置之設計，以便自積體裝置耗散儘可能多的熱，且亦限制多少熱經由裝置之後側耗散。因此，自積體裝置耗散之熱導 向裝置之前側(例如，顯示器側)。由於使用者將通常在裝置之後側握持裝置，所以顯示器側所增加的溫度可並非與後側表面溫度的增加一樣有問題。圖15說明包括熱散播器層及間隔件之組態在降低前側溫度上做得更好。然而，此係因為此組態經由後側表面(如圖14中所展示)耗散更多的熱，其如所提及並不合乎需要。如圖15中所展示，包括PCM之組態在超過700秒之情況下比包括塑膠殼體之組態好，且在約450秒之情況下類似於包括空氣之組態。
圖15說明在操作約200秒之前，包括塑膠之組態及包括PCM之組態提供類似散熱能力。此係因為在約200秒之前，PCM中尚未開始熔化。然而，在操作200秒之後，由於PCM材料之熔化，熔化包括PCM之組態在超過700秒之情況下提供比包括塑膠之組態更好的散熱能力。
圖13、14及15說明一或多個PCM之使用可如何幫助改良散熱且提供經控制方向的散熱，且因此經由PCM之儲熱及延遲釋放經耗散的熱的能力降低在裝置之各種位置處之峰值溫度的實例。
例示性電子裝置
圖16說明各種電子裝置，其可與前述散熱裝置、積體裝置、半導體裝置、積體電路、晶粒、插入件、封裝或疊層封裝(PoP)中之任一者整合。舉例而言，行動電話裝置1602、膝上型電腦裝置1604、固定位置終端裝置1606、可穿戴裝置1608可包括如本文所描述之積體裝置1600。積體裝置1600可為(例如)本文所描述之積體電路、晶粒、積體裝置、積體裝置封裝、積體電路裝置、裝置封裝、積體電路(IC)封裝、疊層封裝裝置中之任一者。圖16中說明之裝置1602、1604、1606、1608僅具例示性。其他電子裝置亦可提供包括(但不限於)一組裝置(例如，電子裝置)之積體裝 置1600，該組裝置包括：行動裝置、手持式個人通信系統(PCS)單元、攜帶型資料單元(諸如個人數位助理)、全球定位系統(GPS)致能裝置、導航裝置、機上盒、音樂播放器、視訊播放機、娛樂單元、固定位置資料單元(諸如儀錶讀取設備)、通信裝置、智慧型電話、平板電腦、電腦、可穿戴裝置(例如，手錶、眼鏡)、物聯網(IoT)裝置、伺服器、路由器、在機動車輛(例如，自動型車輛)中實施之電子裝置、或儲存或檢索資料或電腦指令的任何其他裝置、或其任何組合。
圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖13、圖14、圖15及/或圖16中所說明之組件、程序、特徵及/或功能中之一或多者可經重新佈置及/或組合成單個組件、程序、特徵或功能，或經嵌入於若干組件、程序或功能中。在不背離本發明之情況下，亦可添加額外的元件、組件、程序及/或功能。亦應注意，圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖13、圖14、圖15及/或圖16及其在本發明中對應的描述不限於晶粒及/或IC。在一些實施中，圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖13、圖14、圖15及/或圖16及其對應的描述可用於製造、建立、提供及/或產生積體裝置。在一些實施中，裝置可包括晶粒、積體裝置、晶粒封裝、積體電路(IC)、裝置封裝、積體電路(IC)封裝、晶圓、半導體裝置、疊層封裝(PoP)裝置及/或插入件。
字組「例示性」在本文中用以意謂「充當實例、情況或說明」。在本文中描述為「例示性」之任何實施或態樣未必解釋為比本發明之其他態樣較佳或有利。同樣，術語「態樣」不要求本發明之所有態樣皆包括所論述之特徵、優勢或操作模式。術語「耦接」在本文中用以指代在兩個物件之間的直接耦接或間接耦接。舉例而言，若物件A與物件B實體接觸，且物件B 接觸物件C，那麼物件A及C仍可認為彼此耦接，即使其彼此之間並不直接實體接觸亦如此。
此外，應注意，本文中所含有之各種揭示案可描述為程序，該程序描繪為流程圖、流程圖、結構圖或方塊圖。儘管流程圖可將操作描述為順序處理程序，但許多操作可並行地或同時執行。另外，可重新佈置操作之次序。當處理程序之操作完成時，該處理程序終止。
本文所描述之本發明之各種特徵可在不背離本發明之情況下實施於不同系統中。應注意，本發明之前述態樣僅為實例且將不解釋為限制本發明。本發明之態樣之描述意欲為說明性的，且將不限制申請專利範圍之範疇。因而，本發明之教示可易於應用於其他類型之設備，且許多替代例、修改及變化對於熟習此項技術者而言將顯而易見。

Claims (27)

  1. 一種多層散熱裝置，其包含：一第一熱散播器層，其經組態以耦接至經組態以產生熱之一區域；一第二熱散播器層；一第一間隔件，其耦接至該第一熱散播器層及該第二熱散播器層；一第一相變材料(PCM)，其位於該第一熱散播器層、該第二熱散播器層與該第一間隔件之間，其中該第一PCM包含一第一熔化溫度；一第二間隔件，其耦接至該第一熱散播器層及該第二熱散播器層；及一第二相變材料(PCM)，其位於該第一熱散播器層、該第二熱散播器層、該第一間隔件與該第二間隔件之間，其中該第二PCM包含一第二熔化溫度，其中該第一相變材料(PCM)比該第二相變材料(PCM)更接近經組態以產熱之該區域，其中該第一相變材料(PCM)具有比該第二相變材料(PCM)更高之一熔化溫度。
  2. 如請求項1之多層散熱裝置，其進一步包含：一第三熱散播器層；一第三間隔件，其耦接至該第二熱散播器層及該第三熱散播器層；及一第三相變材料(PCM)，其位於該第二熱散播器層與該第三熱散播器層之間，其中該第三PCM由該第三間隔件環繞。
  3. 如請求項2之多層散熱裝置，其進一步包含：一第四間隔件，其耦接至該第二熱散播器層及該第三熱散播器層；及一第四相變材料(PCM)，其位於該第二熱散播器層、該第三熱散播器層、該第三間隔件與該第四間隔件之間。
  4. 如請求項3之多層散熱裝置，其中該第三PCM包含一第三熔化溫度，且該第四PCM包含一第四熔化溫度，且其中該第一PCM之該第一熔化溫度高於該第二熔化溫度、該第三熔化溫度及該第四熔化溫度。
  5. 如請求項1之多層散熱裝置，其中該第一間隔件包含一導熱黏著劑層及/或一熱絕緣層。
  6. 如請求項1之多層散熱裝置，其中該第一熱散播器層經由一熱界面材料耦接至一產熱組件。
  7. 如請求項1之多層散熱裝置，其中該多層散熱裝置併入至選自由以下組成之群的一裝置中：一音樂播放器、一視訊播放器、一娛樂單元、一導航裝置、一通信裝置、一行動裝置、一行動電話、一智慧型電話、一個人數位助理、一固定位置終端、一平板電腦、一電腦、一可穿戴裝置、一物聯網(IoT)裝置、一膝上型電腦、一伺服器及一機動車輛中之一裝置。
  8. 如請求項1之多層散熱裝置，其中該第一相變材料(PCM)提供用於儲熱之一機制及用於延遲釋放熱之一機制。
  9. 如請求項1之多層散熱裝置，其中該第一熱散播器層、該第二熱散播器層及該第一間隔件為該第一相變材料(PCM)提供一氣密密封式區域。
  10. 如請求項4之多層散熱裝置，其中離經組態以產熱之該區域更近之一特定相變材料(PCM)比離經組態以產熱之該區域更遠之另一相變材料(PCM)具有一較高熔化溫度。
  11. 一種多層散熱設備，其包含：用於散播熱的一第一構件，其經組態以耦接至經組態以產生熱之一區域；用於散播熱的一第二構件；一第一間隔件，其耦接至用於散播熱之該第一構件及用於散播熱之該第二構件；用於儲熱之一第一構件，其位於用於散播熱之該第一構件、用於散播熱之該第二構件與該第一間隔件之間，其中用於儲熱之該第一構件包含一第一熔化溫度；一第二間隔件，其耦接至用於散播熱之該第一構件及用於散播熱之該第二構件；及用於儲熱之一第二構件，其位於用於散播熱的該第一構件、用於散播熱的該第二構件、該第一間隔件與該第二間隔件之間，其中用於儲熱之該第二構件包含一第二熔化溫度，其中用於儲熱之該第一構件比用於儲熱之該第二構件更接近經組態以產熱之該區域，其中用於儲熱之該第一構件具有比用於儲熱之該第二構件更高之一熔化溫度。
  12. 如請求項11之設備，其進一步包含：一第三構件，其用於散播熱；一第三間隔件，其耦接至用於散播熱之該第二構件及用於散播熱之該第三構件；及用於儲熱之一第三構件，其位於用於散播熱的該第二構件與用於散播熱的該第三構件之間，其中用於儲熱的該第三構件由該第三間隔件環繞。
  13. 如請求項12之設備，其進一步包含：一第四間隔件，其耦接至用於散播熱之該第二構件及用於散播熱之該第三構件；及用於儲熱之一第四構件，其位於用於散播熱之該第二構件、用於散播熱之該第三構件、該第三間隔件與該第四間隔件之間。
  14. 如請求項13之設備，其中用於儲熱之該第三構件包含一第三熔化溫度，且用於儲熱之該第四構件包含一第四熔化溫度，且其中用於儲熱之該第一構件之該第一熔化溫度高於該第二熔化溫度、該第三熔化溫度及該第四熔化溫度。
  15. 如請求項11之設備，其中該第一間隔件包含一導熱黏著劑層及/或一熱絕緣層。
  16. 如請求項11之設備，其中用於散播熱之該第一構件經由一熱界面材料耦接至一產熱組件。
  17. 如請求項11之設備，其中該設備併入至選自由以下組成之群的一裝置中：一音樂播放器、一視訊播放器、一娛樂單元、一導航裝置、一通信裝置、一行動裝置、一行動電話、一智慧型電話、一個人數位助理、一固定位置終端、一平板電腦、一電腦、一可穿戴裝置、一物聯網(IoT)裝置、一膝上型電腦、一伺服器及一機動車輛中之一裝置。
  18. 如請求項11之設備，其中對於用於散播熱的該第一構件與用於散播熱的該第二構件之間之用於儲熱之構件，離經組態以產熱之該區域更近之用於儲熱的一特定構件比離經組態以產熱之該區域更遠之用於儲熱的另一構件具有一較高熔化溫度。
  19. 一種多層散熱裝置，其包含：經組態以產熱的一區域，該區域包含一積體裝置；一第一熱散播器層，其耦接至該區域；一第二熱散播器層；一第一間隔件，其耦接至該第一熱散播器層及該第二熱散播器層；一第一相變材料(PCM)，其位於該第一熱散播器層、該第二熱散播器層與該第一間隔件之間，其中該第一PCM包含一第一熔化溫度；一第二間隔件，其耦接至該第一熱散播器層及該第二熱散播器層；及一第二相變材料(PCM)，其位於該第一熱散播器層、該第二熱散播器層、該第一間隔件與該第二間隔件之間，其中該第二PCM包含一第二熔化溫度，其中該第一相變材料(PCM)比該第二相變材料(PCM)更接近經組態以產熱之該區域，其中該第一相變材料(PCM)具有比該第二相變材料(PCM)更高之一熔化溫度。
  20. 如請求項19之裝置，其進一步包含：一第三熱散播器層；一第三間隔件，其耦接至該第二熱散播器層及該第三熱散播器層；及一第三相變材料(PCM)，其位於該第二熱散播器層與該第三熱散播器層之間，其中該第三PCM由該第三間隔件環繞。
  21. 如請求項20之裝置，其進一步包含：一第四間隔件，其耦接至該第二熱散播器層及該第三熱散播器層；及一第四相變材料(PCM)，其位於該第二熱散播器層、該第三熱散播器層、該第三間隔件與該第四間隔件之間。
  22. 如請求項21之裝置，其中該第三PCM包含一第三熔化溫度，且該第四PCM包含一第四熔化溫度，且其中該第一PCM之該第一熔化溫度高於該第二熔化溫度、該第三熔化溫度及該第四熔化溫度。
  23. 如請求項19之裝置，其中該第一間隔件包含一導熱黏著劑層及/或熱絕緣層。
  24. 如請求項19之裝置，其中該第一熱散播器層經由一熱界面材料耦接至該積體裝置。
  25. 如請求項19之裝置，其中該區域包含耦接至該積體裝置的一印刷電路板(PCB)。
  26. 如請求項19之裝置，其中該裝置為選自由以下組成之群的一裝置：一音樂播放器、一視訊播放器、一娛樂單元、一導航裝置、一通信裝置、一行動裝置、一行動電話、一智慧型電話、一個人數位助理、一固定位置終端、一平板電腦、一電腦、一可穿戴裝置、一物聯網(IoT)裝置、一膝上型電腦、一伺服器及一機動車輛中之一裝置。
  27. 如請求項19之裝置，其中對於該第一熱散播器層與該第二熱散播器層之間之相變材料(PCM)，離經組態以產熱之該區域更近之一特定相變材料(PCM)比離經組態以產熱之該區域更遠之另一相變材料(PCM)具有一較高熔化溫度。
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