[发明专利]增材制造的无源热外壳

说明书

本文描述了热管理设备和系统以及相应的制造工艺。热管理设备包括具有第一表面的板。第一表面部分地限定热管理设备的腔室。热管理设备还包括被设置在板上的毛细管特征，以及具有第一端和第二端的壁。壁被设置在板上并且在第一端处从板的第一表面延伸到第二端。壁部分地限定热管理设备的腔室。热管理设备还包括被设置在壁上(在壁的第二端处)的材料层。材料层部分地限定腔室。

附图简述

为了更全面地理解本公开，参考以下详细描述和附图，在附图中，相同的参考标号可被用来标识附图中相同的元素。

图1描绘了包括无源热管理系统的示例的计算设备的一部分的顶视图。

图2描绘了包括图1的无源热管理系统的计算设备的截面。

图3描绘了包括无源热管理系统的另一示例的计算设备的截面。

图4是根据用于实现所公开的方法或一个或多个电子设备的一个示例的计算环境的框图。

图5是根据一个示例的用于制造热管理设备的方法的流程图。

尽管所公开的设备、系统和方法代表了具有各种形式的实施例，但在附图中解说了(并在下文描述了)各具体实施例，其中要理解，本公开旨在是说明性的，而并不旨在将权利要求范围局限于本文中所描述和解说的各具体实施例。

详细描述

当前微处理器设计趋势包括具有在功率方面增加、在大小方面降低以及在速度方面增加的设计。这在更小、更快的微处理器中导致更高的功率。另一个趋势是趋向于轻巧且紧凑的电子设备。随着微处理器变得更轻、更小并且功能更强大，微处理器也在更小的空间内产生更多的热量，使热管理比以前更受关注。

热管理的目的是将设备的温度保持在适中的范围内。在操作期间，电子设备将功率耗散为将从设备移除的热量。否则，电子设备将变得越来越热，直到电子设备不能有效地执行。过热时，电子设备运行缓慢。这可导致最终的设备故障以及缩短的使用寿命。

随着计算设备变得更小(例如，更薄)，热管理变得更加成问题。可以使用强制和自然对流、传导和辐射作为整体冷却计算设备以及在计算设备内工作的处理器的方式来使热从计算设备消散。取决于设备的厚度，设备内可能没有足够的空间用于有源热管理组件，诸如举例而言，风扇。可以因此依赖于无源热管理来冷却设备。例如，可依靠浮力驱动的对流(即，自然对流)和向周围环境辐射来冷却设备。假设计算设备的大小以及因此用于辐射传热的表面积是固定的，并且计算设备的外表面的最高温度由用户舒适性和安全限制来固定，则在计算设备的外表面的最高温度被恒定地保持时提供从计算设备优化地排热以及因此计算设备的最大稳态功率水平。

本文中所公开的是用于提供计算设备的等温表面以最大化从计算设备的无源传热(例如，在存在浮力驱动流的情况下)的装置、系统和方法。改进的从电子设备的无源传热可通过表面上或表面附近的恒温过程(例如，诸如水之类的纯流体的冷凝)来提供。例如，热连接到计算设备内的发热组件的相变设备(例如，蒸汽室)可被定位成毗邻表面。为了最小化表面和相变设备之间的距离，相变设备被形成在计算设备的外壳板上。相变设备的壁和毛细管特征通过增材制造(例如，三维(3D)打印)直接形成在外壳板上。

作为示例，从计算设备的改进的散热可通过热管理设备来实现，该热管理设备包括具有第一表面的板。第一表面部分地限定热管理设备的腔室。热管理设备还包括被设置在板上的毛细管特征，以及具有第一端和第二端的壁。壁被设置在板上并且在第一端处从板的第一表面延伸到第二端。壁部分地限定热管理设备的腔室。热管理设备还包括被设置在壁上(在壁的第二端处)的材料层。材料层部分地限定腔室。