[发明专利]热管理系统和方法

说明书

技术领域

本发明大体涉及热管理系统，且更具体地涉及用于封装合成喷嘴的系统和方法。

背景技术

随着半导体装置的尺寸持续缩小且电路密度相应地增加，这些装置的热管理变得越来越有挑战性。在过去，半导体装置中的热管理常常通过单独地或者结合各种热沉装置使用强制对流的空气冷却来解决，且通过使用风扇来实现。然而，基于风扇的冷却系统由于它们的使用所伴随的噪音而是不希望的。而且，使用风扇需要相对较大的移动部件和对应较高的功率输入，以便实现所希望的传热水平。由于有移动部件，风扇可靠性也成为问题。而且，尽管风扇足以提供空气在电子装置上的全局移动，但是它们通常向典型地存在于半导体装置和许多类型的电子设备中的热点提供不足以提供充分散热的局部冷却。

最近，开发了利用合成喷嘴的热管理系统。这种系统比相当的基于风扇的系统能量效率更高，且还提供噪音和电磁干扰的降低的水平。使用喷嘴证明非常高效地提供局部散热且因此能用于解决半导体装置和电子设备中的热点。合成喷嘴可结合基于风扇的系统来使用以提供担负全局和局部散热的热管理系统。

尽管其优点显著，然而在本领域中需要进一步改进合成喷嘴喷射器。特别地，合成喷嘴为了最佳性能需要封装在翼片中，翼片提供减小的热阻和喷嘴中的转向流体流。然而，这种封装是复杂的。

因此，在本领域中需要最佳地封装的热管理系统。

发明内容

根据本发明的一个实施例，提供一种热管理系统。该热管理系统包括至少一个热沉，其包括一个或更多个相应的翼片，其中一个或更多个翼片包括一个或更多个相应的腔。该热管理系统还包括合成喷嘴堆，其包括安装在相应的腔中的每个内的至少一个合成喷嘴，采用至少一个接合结构以提供合成喷嘴堆在翼片内的刚性定位，其中合成喷嘴包括至少一个孔口，通过该孔口喷射流体。

根据本发明的另一实施例，提供一种制造热管理系统的方法。该方法包括：安置包括一个或更多个相应的翼片的至少一个热沉，每个翼片包括一个或更多个相应的腔。该方法还包括安装合成喷嘴堆，其包括在相应的腔中的每个内的至少一个合成喷嘴，采用至少一个接合结构以提供合成喷嘴堆在翼片内的刚性定位，其中合成喷嘴包括至少一个孔口，通过该孔口喷射流体。

附图说明

当参看附图来阅读以下的详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，在所有附图中，相似的附图标记代表相似的部件，其中：

图1是根据本发明的实施例的包括线框架的示例性合成喷嘴热管理系统的横截面图。

图2是根据本发明的实施例的包括垫片的示例性合成喷嘴热管理系统的横截面图。

图3是根据本发明的实施例的包括多个凸起的示例性合成喷嘴热管理系统的横截面图。

图4是根据本发明的实施例的包括多个定位器销的示例性合成喷嘴热管理系统的横截面图。

图5是根据本发明的实施例的包括非传导性带薄片的示例性合成喷嘴热管理系统的横截面图。

图6是根据本发明的实施例的包括挤压件的示例性合成喷嘴热管理系统的横截面图。

图7是根据本发明的实施例的包括翼片帽的示例性合成喷嘴热管理系统的顶视图。

图8是表示用于制造根据本发明的实施例的合成喷嘴热管理系统的示例性方法中的步骤的流程图。

具体实施方式

如以下所详细讨论的，本发明的实施例包括用于封装嵌入合成喷嘴的翼片的系统和方法。该系统和方法包括在翼片内机械地联接合成翼片以提供高性能冷却的各种技术。尽管以下所示的实施例包括附连到单个翼片的一个合成喷嘴，但应注意的是这些技术适用于附连到多个翼片和热沉的多个合成喷嘴。

图1是包括线框架12的热管理系统10的横截面图。合成喷嘴16安装在热沉24中的腔20内，热沉24包括一个或多个相应的翼片28。合成喷嘴16包括两个压电盘15、17，在它们之间带有弹性体的壁18。在一个示例中，弹性体的壁由硅酮材料制成。弹性体的壁18包括用于流体流动的至少一个孔口19。附连到压电盘17的电线21确保到合成喷嘴16的电连接。