專利名稱：用于電子裝置的散熱器設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電子裝置的散熱器設(shè)備。更具體地講，本發(fā)明涉及一種用于電子裝置的可保持吸熱流體流量均勻從而接觸電子裝置的表面的溫度基本一致的散熱器設(shè)備。
背景技術(shù)：
通常，通信轉(zhuǎn)發(fā)器的放大器或者音響裝置的電子裝置，或者例如中央處理器(CPU)、圖形卡、電源和其它類似的電子裝置的計算機電子裝置，在操作的同時產(chǎn)生熱量。
因為電子裝置受它們周圍環(huán)境的影響，所以這些電子裝置需要在滿足特定條件的環(huán)境中操作來完全展示它們的功能。電子裝置在不同的環(huán)境因素中對熱特別敏感。因此，如果電子裝置過熱，則它們會出現(xiàn)故障或者甚至?xí)绊戉徑难b置。
這就是為什么在很多電子裝置中使用散熱器，用于在電子裝置操作的同時吸收和消散產(chǎn)生的熱量并且冷卻這些電子裝置。
在第6253,835號和第5,099,311號美國專利中公開了散熱器的例子。
圖1是在第6,253,835號中公開的題為“Isothermal Heat Sink withConverging，Diverging Channel.”(“具有會聚、發(fā)散通道的等溫散熱器”)的美國專利的傳統(tǒng)的散熱器的視圖。參照圖1，散熱器通過使用冷卻劑流體吸收由集成電路組件產(chǎn)生的熱量。冷卻劑流體進入入口31，擴散到進氣室(inletplenum)30，然后均勻地消散到多通道22。然后，冷卻劑流體被送到出氣室(outlet plenum)34然后通過出口35排出。
散熱器的表面通過冷卻劑在接觸集成電路組件的散熱器的表面上形成的多通道22流過而被冷卻。為了將冷卻劑均勻地消散到通道22中，通氣室形成在通道22的底表面上，從而從入口31擴散到出口35的冷卻劑在多通道22的每個通道中具有均勻的壓力。
然而，進氣室30和出氣室34在第6,253,835號美國專利中形成在不同層。因此，需要添加單獨的裝置(即，通氣室)以使冷卻劑均勻地分布到除將被冷卻的表面之外的散熱器的其它部分，從而增加了散熱器的重量。結(jié)果，散熱器不能在緊湊的系統(tǒng)或者纖細的系統(tǒng)中使用。
在第5,099,311號公開的美國專利“Microchannel Heat Sink Assembly”(“微通道散熱器組件”)具有多個微通道，用于冷卻集成電路芯片的表面。在入口和出口上形成的槽被用作通氣室，從而相同量的冷卻劑流體可被提供到每個微通道。此外，用于使冷卻劑流入和流出的歧管層(manifold layer)形成在微通道層的底表面，以將冷卻劑均勻地分布到通道的每個中。
然而，微通道層和歧管層彼此直接連接，這增加了散熱器的厚度。因此，微通道散熱器組件不能被用在纖細的電子裝置中。
因此，需要有一種改進的散熱器，使基本相同流量的流體通過多個通道而基本不增加散熱器的體積。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例提供一種用于電子裝置的散熱器設(shè)備，所述散熱器設(shè)備控制流入和流出多個通道的吸熱流體的流量，而不需要其它結(jié)構(gòu)，從而相同量的吸熱流體流入所述多個通道中。
根據(jù)本發(fā)明實施例的一個方面，用于電子裝置的散熱器設(shè)備包括主體，主體中具有入口、出口和多個通道，吸熱流體通過所述入口、出口和多個通道流動。隨著流入引導(dǎo)單元遠離所述入口延伸而流入引導(dǎo)單元的橫截面變窄，用于將相同量的吸熱流體引導(dǎo)到所述通道的每個中。流出引導(dǎo)單元，與所述流入引導(dǎo)單元基本相同地形成，用于將所述吸熱流體從所述通道引導(dǎo)到所述出口。
以下將參照公開了優(yōu)選示例性實施例的附圖詳細描述本發(fā)明，本發(fā)明的其它目的、優(yōu)點和顯著特征將會變得清楚。


通過參照附圖對本發(fā)明示例性實施例進行的詳細描述，本發(fā)明的上述和其它特點和優(yōu)點將會變得更加清楚，其中圖1是在第6,253,835號美國專利中公開的傳統(tǒng)的散熱器的橫截面的正視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例的用于電子裝置的散熱器設(shè)備的橫截面的正視圖；圖3是沿著圖2中的I-I’線剖開的圖2的散熱器設(shè)備的橫截面的正視圖；圖4是沿著圖2中的II-II’線剖開的圖2的散熱器設(shè)備的橫截面的正視圖；圖5是解釋在圖2中示出的散熱器設(shè)備的數(shù)學(xué)模型的示圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明第二示例性實施例的散熱器設(shè)備的橫截面的正視圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明第三示例性實施例的散熱器設(shè)備的橫截面的正視圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明第四示例性實施例的散熱器設(shè)備的橫截面的正視圖；圖9是解釋圖8的散熱器設(shè)備的數(shù)學(xué)模型的示圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明第五示例性實施例的散熱器設(shè)備的橫截面的正視圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明第六示例性實施例的散熱器設(shè)備的橫截面的正視圖；在整個附圖中，相同的標號將被理解為指示相同的部分、組成和結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式
圖2是根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例的用于電子裝置(未顯示)的散熱器設(shè)備100的橫截面的正視圖。圖3是沿著圖2中的I-I’線剖開的散熱器設(shè)備100的橫截面的正視圖。圖4是沿著圖2中的II-II’線剖開的散熱器設(shè)備100的橫截面的正視圖。
參照圖2，散熱器設(shè)備100包括主體110、多個通道113、流入引導(dǎo)單元120和流出引導(dǎo)單元130。
吸入的流體進入主體110中并且吸收由電子裝置產(chǎn)生的熱量。主體110除了入口111和出口112之外被密封，吸熱流體通過所述入口111和出口112流動。
多個通道113在主體110內(nèi)部由多個通道壁114以預(yù)定間隔被隔開，從而吸熱流體可流過通道113的每個。通道113水平地布置在流入引導(dǎo)單元120和流出引導(dǎo)單元130之間，并且可具有各種橫截面，例如矩形或者圓形橫截面。
形成在多個通道113的一側(cè)，即形成在鄰近入口111的位置的流入引導(dǎo)單元120將通過入口111進入的吸熱流體引導(dǎo)到通道113的每個中。流入引導(dǎo)單元120包括流入引導(dǎo)板121。
隨著流入引導(dǎo)板121逐漸遠離入口111，即隨著流入引導(dǎo)板121從入口111達到最遠的通道113，流入引導(dǎo)板121具有向著通道113傾斜的表面。因此，流入引導(dǎo)單元120的橫截面隨著流入引導(dǎo)板121遠離入口111延伸而變窄，如圖3和圖4所示。因此，通過入口111流入的相同量的吸熱流體擴散到通道113的每個中。
形成在通道113的另一側(cè)，即形成在鄰近出口112位置的流出引導(dǎo)單元130引導(dǎo)通過通道113流動的吸熱流體，以使其擴散到出口112。流出引導(dǎo)單元130包括流出引導(dǎo)板131。
與流入引導(dǎo)板121基本相同形狀的流出引導(dǎo)板131與流入引導(dǎo)板121互補。流入引導(dǎo)單元120的最大的橫截面在入口111鄰近的端部，而流出引導(dǎo)單元130的最窄的橫截面在與出口112相對的端部。因此，流入引導(dǎo)單元120和流出引導(dǎo)單元130的面積的總和對于所有通道113都相同。這樣，相同流量的吸熱流體流過通道113。
流出引導(dǎo)板131使相同流量的吸熱流體沿著流入引導(dǎo)板121流過通道113。因此，流過通道113的每個的吸熱流體吸收來自電子裝置相同的熱量，從而使電子裝置在合適的溫度下操作。
圖5是解釋在圖2中示出的散熱器設(shè)備100的數(shù)學(xué)模型的示圖。
參照圖5，Dp指示流入引導(dǎo)單元120的最大的直徑，De指示流入引導(dǎo)單元120的最窄的寬度。如果n指示通道113的數(shù)量，那么De＝Dp/n ...(1)此外，Dw指示通道壁114的厚度，Dc指示通道113的直徑。如果流入引導(dǎo)板121傾斜，流入引導(dǎo)單元120的角度是θ，那么θ=tan-1[Dc+DwDe]---(2)]]>例如，如果當使用等式1和等式2計算時，Dp＝3mm，Dc＝0.1mm，n＝30，并且Dw＝0.1mm，那么θ是63.5°。
圖6是根據(jù)本發(fā)明第二示例性實施例的散熱器設(shè)備的剖面圖。
參照圖6，與圖2中相同的標號指示相同的元件。在根據(jù)第二示例性實施例的散熱器設(shè)備中，隨著流入引導(dǎo)板221逐漸遠離入口111延伸，面對多個通道113的流入引導(dǎo)板221的表面從入口111朝著通道113是凸起的。因此，隨著流入引導(dǎo)單元220遠離入口111延伸而其橫截面變窄。流出引導(dǎo)板231具有與流入引導(dǎo)板221基本相同的形狀。因為流入引導(dǎo)板221和流出引導(dǎo)板231的作用分別就像根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例中的流入引導(dǎo)板121和流出引導(dǎo)板131一樣，所以省略對它們的描述。
圖7是根據(jù)本發(fā)明第三示例性實施例的散熱器設(shè)備的剖面圖。
與圖2中相同的圖7中的標號指示相同的元件。在根據(jù)第三示例性實施例的散熱器設(shè)備中，隨著流入引導(dǎo)板321遠離入口111延伸，面對多個通道113的流入引導(dǎo)板321的表面從入口111朝著通道113是凹入的。因此，隨著流入引導(dǎo)單元320遠離入口111延伸，其橫截面變窄。流出引導(dǎo)板331具有與流入引導(dǎo)板321基本相同的形狀。因為流入引導(dǎo)板321和流出引導(dǎo)板331的作用分別就像根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例中的流入引導(dǎo)板121和流出引導(dǎo)板131一樣，所以省略對它們的描述。
圖8是根據(jù)本發(fā)明第四示例性實施例的散熱器設(shè)備橫截面的正視圖。圖9是解釋圖8的散熱器設(shè)備的數(shù)學(xué)模型的示圖。
參照圖8和圖9，根據(jù)第四示例性實施例的散熱器設(shè)備除了不具有第一示例性實施例中的流入引導(dǎo)板121和流出引導(dǎo)板131，以及多個通道413的形狀不同于第一示例性實施例中的多個通道113的形狀之外，與第一示例性實施例的散熱器設(shè)備100基本相似。與圖1中相同的圖8和圖9中的標號表示相同的元件。
散熱器設(shè)備包括主體110、多個通道413、流入引導(dǎo)單元420、流出引導(dǎo)單元430、入口111和出口112。
吸熱流體通過入口111進入主體110中，吸收由電子裝置(未顯示)產(chǎn)生的熱，然后經(jīng)出口112從主體110中排出。
多個通道413在主體110中由多個通道壁414以預(yù)定間隔隔開，從而吸熱流體可流過通道413的每個。通道413布置在流入引導(dǎo)單元420和流出引導(dǎo)單元430之間，并且可具有各種橫截面，例如矩形或者圓形橫截面。
通道413的第一端和流入引導(dǎo)單元420之間的距離朝著流入引導(dǎo)單元420的上端逐漸變小。即，隨著流入引導(dǎo)單元420遠離入口111延伸，其橫截面變窄。
多個通道413的第一端形成斜線。圖8的散熱器的數(shù)學(xué)模型可使用等式1和等式2和圖8獲得。
此外，通道413的第二端和流出引導(dǎo)單元430之間的距離朝著流出引導(dǎo)單元430的下端逐漸變小。即，隨著流出引導(dǎo)單元430遠離出口112，其橫截面變窄。
通道413的第二端形成基本與由通道413的第一端形成的斜線基本平行的斜線。
因此，由于流入引導(dǎo)單元420和流出引導(dǎo)單元430的區(qū)域分別變窄和變寬，所以經(jīng)入口111流入的相同流量的吸熱流體可流過多個通道413的每個。
因此，不需要使用本發(fā)明第一至第三示例性實施例的流入引導(dǎo)板121、221或者321或者流出引導(dǎo)板131、231或者331。
圖10是根據(jù)本發(fā)明第五示例性實施例的散熱器設(shè)備的橫截面的正視圖。
參照圖10，與圖9中示出的散熱器設(shè)備相同的在根據(jù)第五示例性實施例的散熱器設(shè)備中的標號表示相同的元件。多個通道的513第一端和流入引導(dǎo)單元520之間的距離朝著流入引導(dǎo)單元520的上端逐漸變小。即，隨著流入引導(dǎo)單元520其遠離入口111，其橫截面變窄。此外，通道513的第二端和流出引導(dǎo)單元530之間的距離朝著流出引導(dǎo)單元530的下端逐漸變小。
多個通道513的第一端和第二端形成凸線，分別朝著流入引導(dǎo)單元520和流出引導(dǎo)單元530突出。由多個通道513的第一端和第二端形成的形狀具有與圖9中示出的多個通道413的第一端和第二端形成的形狀相同的功能，因此省略對它們的描述。
圖11是根據(jù)本發(fā)明第六示例性實施例的散熱器設(shè)備的截面圖。
參照圖11，與圖9中示出的散熱器設(shè)備相同的在根據(jù)第五示例性實施例的散熱器設(shè)備中的標號表示相同的元件。多個通道613第一端和流入引導(dǎo)單元620之間的距離朝著流入引導(dǎo)單元620的上端逐漸變小。即，隨著流入引導(dǎo)單元620遠離入口111，其橫截面變窄。此外，通道613的第二端和流出引導(dǎo)單元630之間的距離朝著流出引導(dǎo)單元630的下端逐漸變小。
通道613的第一端和第二端形成凹線，分別朝著流入引導(dǎo)單元620和流出引導(dǎo)單元630凹入。由通道613的第一端和第二端形成的形狀具有與圖9中示出的通道413的第一端和第二端形成的形狀相同的功能，因此省略對它們的描述。
根據(jù)第一至第六示例性實施例的散熱器由具有高的熱傳導(dǎo)率的材料制成，最好由純銅、黃銅、硬鋁或者鋁制成。吸收傳遞熱量的吸熱流體可是冷卻劑，例如空氣、液態(tài)氮、水或者例如碳氟化合物的流體。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的散熱器設(shè)備具有多個通道，基本等量的吸熱流體通過所述多個通道流過以通過與整個接觸電子裝置表面均勻地吸收熱量。因此，由于散熱器設(shè)備的體積沒有增加，所以散熱器設(shè)備可方便地被用在緊湊的電子裝置中。
雖然已經(jīng)參照本發(fā)明的示例性實施例對示例性實施例進行了詳細說明和描述，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對其進行各種形式和細節(jié)上的修改。
權(quán)利要求
1.一種用于電子裝置的散熱器設(shè)備，包括主體，其中形成有入口、出口和多個通道，吸熱流體通過所述入口、出口和多個通道流動；流入引導(dǎo)單元，隨著其遠離所述入口延伸，所述流入引導(dǎo)單元的橫截面變窄，用于將基本相同量的吸熱流體引導(dǎo)到所述通道的每個中；流出引導(dǎo)單元，與所述流入引導(dǎo)單元基本相同地形成，用于將所述吸熱流體從所述通道引導(dǎo)到所述出口。
2.如權(quán)利要求1所述的散熱器設(shè)備，其中，所述流入引導(dǎo)單元包括流入引導(dǎo)板，隨著所述流入引導(dǎo)板進一步遠離所述入口延伸，所述流入引導(dǎo)板的表面面對所述多個通道并且朝著所述通道傾斜，從而所述流入引導(dǎo)板的橫截面隨著所述流入引導(dǎo)板遠離所述入口延伸而變寬。
3.如權(quán)利要求1所述的散熱器設(shè)備，其中，所述流入引導(dǎo)單元包括流入引導(dǎo)板，隨著所述流入引導(dǎo)板進一步遠離所述入口延伸，所述流入引導(dǎo)板的表面面對所述多個通道并且朝著所述通道彎曲，從而所述流入引導(dǎo)板的橫截面隨著流入引導(dǎo)板進一步遠離所述入口延伸而變寬。
4.如權(quán)利要求3所述的散熱器設(shè)備，其中，面對所述多個通道的所述流入引導(dǎo)板的表面是凸起的。
5.如權(quán)利要求3所述的散熱器設(shè)備，其中，面對所述多個通道的所述流入引導(dǎo)板的表面是凹入的。
6.如權(quán)利要求1所述的散熱器設(shè)備，其中，所述多個通道具有第一端和第二端，所述第一端和所述流入引導(dǎo)單元之間的距離隨著進一步遠離所述入口而變小。
7.如權(quán)利要求6所述的散熱器設(shè)備，其中，所述第二端和所述流出引導(dǎo)單元之間的距離隨著遠離所述出口而變窄。
8.如權(quán)利要求7所述的散熱器設(shè)備，其中，所述第一端和第二端形成分別遠離所述入口和出口延伸的基本直的和平行的斜線。
9.如權(quán)利要求7所述的散熱器設(shè)備，其中，所述第一端和第二端形成分別遠離所述入口和所述出口延伸的凹入的曲線。
10.如權(quán)利要求7所述的散熱器設(shè)備，其中，所述第一端和所述第二端形成分別遠離所述入口和出口延伸的凸起的曲線。
11.一種用于電子裝置的散熱器設(shè)備，包括主體，其中形成有入口、出口和多個通道，吸熱流體通過所述入口、出口和多個通道流動；流入引導(dǎo)單元，用于將吸熱流體引導(dǎo)到所述多個通道中；流出引導(dǎo)單元，用于將所述吸熱流體從所述多個通道引導(dǎo)到所述出口；其中，將所述多個通道布置為隨著所述多個通道遠離所述入口和出口布置，分別朝著所述流入引導(dǎo)單元和流出引導(dǎo)單元更遠地延伸，從而所述流入引導(dǎo)單元和流出引導(dǎo)單元的橫截面隨著流入引導(dǎo)單元和流出引導(dǎo)單元分別遠離所述入口和出口延伸而變窄，從而允許基本相同量的吸熱流體流動以流過所述多個通道的每個。
12.如權(quán)利要求11所述的散熱器設(shè)備，其中，分別對應(yīng)于所述流入引導(dǎo)單元和流出引導(dǎo)單元的所述多個通道的端部分別形成基本彼此平行的斜線。
13.如權(quán)利要求11所述的散熱器設(shè)備，其中，分別對應(yīng)于所述流入引導(dǎo)單元和流出引導(dǎo)單元的所述通道的端部分別形成凸起的曲線。
14.如權(quán)利要求11所述的散熱器設(shè)備，其中，分別對應(yīng)于所述流入引導(dǎo)單元和流出引導(dǎo)單元的所述通道的端部分別形成凹入的曲線。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于電子裝置的散熱器設(shè)備。該散熱器設(shè)備包括其中形成有入口和出口的主體。吸熱流體流過多個通道。隨著流入引導(dǎo)單元遠離所述入口延伸，所述流入引導(dǎo)單元的橫截面變窄，用于將基本相同量的吸熱流體引導(dǎo)到所述通道的每個中。流出引導(dǎo)單元與所述流入引導(dǎo)單元基本相同地形成，用于將所述吸熱流體從所述通道引導(dǎo)到所述出口。
文檔編號H01L23/34GK1849051SQ20061006485
公開日2006年10月18日 申請日期2006年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月11日
發(fā)明者樸熙成, 金光, 姜鐘泰 申請人:三星電子株式會社